Дослідження залежності утворення зварювального аерозолю під час електродугового зварювання з використанням електродів з основним, рутиловим та рутилово-целюлозним покриттям

Abstract

UK: Постановка проблеми. Електродугове зварювання характеризується значною кількістю шкідливих та небезпечних виробничих факторів, що спричинюють розвиток професійних захворювань зварювальника, тому створення безпечних умов праці − найважливіше завдання будь-якого виробництва. Безпека зварювальних робіт цілком залежить від рівня професійної майстерності, знань і умінь виконання їх зварником. Мета статі – дослідити режими роботи електрозварювального апарата і визначити найменш небезпечні з них з точки зору виділення зварювального аерозолю залежно від струму і часу процесу зварювання для трьох основних груп електродів, які застосовуються в технологіях зварювання. Висновки. Наведено аналіз результатів дослідження на ділянці зварювання з використанням електродів із різним типом покриття. Проаналізовано шкідливі чинники, які виникають під час застосування різного виду зварювальних технологій. Досліджено зміни концентрацій зварювального аерозолю, які утворюються під час ручного електродугового зварювання та використання електродів з основним типом покриття, рутиловим та рутилово-целюлозним. Визначено математичні залежності процесів утворення зварювального аерозолю (ЗА) за допомогою повного факторного експерименту типу ПФЕ-22.. Дослідження проводилися в лабораторії зварювання Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», на робочому місці зварювальника, де встановлено вентиляцію у вигляді зонта, в якому є вісім отворів у формі рівностороннього трикутника, розміром сторін 5 × 20 × 20. Установлено характер розповсюдження зварювального аерозолю, який може бути причиною захворювань зварювальників. Проаналізовано режими роботи електрозварювального апарата і визначено найменш небезпечні з них залежно від струму і часу процесу зварювання щодо трьох основних груп електродів, які застосовуються в технологіях зварювання. Досліджено залежність концентрації зварювального аерозолю від часу у разі використання електродів з основним типом покриття із застосуванням витяжної вентиляції, без вентиляції та одночасно з вентиляцією і пилососом. Розглянуто необхідність вибору електродів із меншою кількістю викидів зварювального аерозолю у повітря робочої зони. Оцінено ефективність витяжної вентиляції на ділянці зварювання та одночасно використання витяжної вентиляції з пиловсмоктувачем і зроблено висновки, що використання тільки витяжної вентиляції не може забезпечити припустимий рівень забруднень у робочій зоні зварювання та у приміщенні.

RU: Постановка проблемы. Электродуговая сварка характеризуется значительным количеством вредных и опасных производственных факторов, приводящих к развитию профессиональных заболеваний сварщика, поэтому создание безопасных условий труда − важнейшая задача любого производства. Безопасность сварочных работ полностью зависит от уровня профессионального мастерства, знаний и умений выполнения их сварщиком. Цель статьи − исследовать режимы работы электросварочного аппарата и определить наименее опасные из них с точки зрения выделения сварочного аэрозоля в зависимости от тока и времени процесса сварки для трех основных групп электродов, применяемых в технологиях сварки. Выводы. Приведен анализ результатов исследования на участке сварки при использовании электродов с различным типом покрытия. Проанализированы вредные факторы, возникающие при применении различного вида сварочных технологий. Исследованы изменения концентраций сварочного аэрозоля, которые образуются при ручной электродуговой сварке и использовании электродов с основным типом покрытия, рутиловым и рутилово-целлюлозным. Определены математические зависимости процессов образования сварочного аэрозоля (СА) с помощью полного факторного эксперимента типа ПФЭ-22. Исследования проводились в лаборатории сварки Национального технического университета «Харьковский политехнический институт», на рабочем месте сварщика, где установлена вентиляция в виде зонта, в котором есть восем отверстий в форме равностороннего треугольника, размером сторон 5 × 20 × 20. Установлен характер распространения сварочного аэрозоля, который может быть причиной заболеваний сварщиков. Проанализированы режимы работы электросварочного аппарата и определены наименее опасные из них в зависимости от тока и времени процесса сварки для трех основных групп электродов, применяемых в технологиях сварки. Исследована зависимость концентрации сварочного аэрозоля от времени при использовании электродов с основным типом покрытия при использовании вытяжной вентиляции, без вентиляции и одновременно с вентиляцией и пылевсасывателем. Рассмотрена необходимость выбора электродов с меньшим количеством выбросов сварочного аэрозоля в воздух рабочей зоны. Проведена оценка эффективности вытяжной вентиляции на участке сварки и одновременно использования вытяжной вентиляции с пылевсасывателем и сделаны выводы, что использование только вытяжной вентиляции не может обеспечить допустимый уровень загрязнений в рабочей зоне сварки и в помещении.

EN: Problem statement. Electric arc welding is characterized by a significant number of harmful and hazardous production factors that lead to the development of occupational diseases of the welder, therefore the most important task of any production is the creation of safe working conditions. The safety of welding works entirely depends on the level of professional skill, knowledge and skills of their performance by the welder. The purposeof the article is to study the operating modes of an electric welding machine and determine the least dangerous of them from the point of view of the emission of welding aerosol, depending on the current and time of the welding process for three main groups of electrodes used in welding technologies. Conclusions. The analysis of the research results at the welding site when using electrodes with various types of coating provides in article. The harmful factors arising from the use of various types of welding technologies are analyzed. Changes in the concentration of welding aerosol, which are formed during manual electric arc welding and the use of electrodes with the main type of coating, rutile and rutile-cellulose, have been investigated. The mathematical dependences of the processes of formation of welding aerosol (SA) were determined using a full factorial experiment of the FFE-22 type. The studies were carried out in the welding laboratory of the National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" at the welder's workplace where ventilation is installed in the form of an umbrella in which there are 8 holes in the form of an equilateral triangle, with a side size of 5 × 20 × 20. The nature of the propagation of welding aerosol, which can cause diseases of welders, has been established. The modes of operation of the electric welding machine are analyzed and the least dangerous of them are determined depending on the current and time of the welding process for three main groups of electrodes that used in welding technologies. The dependence of the concentration of the welding aerosol on time was studied when using electrodes with the main type of coating when using ventilation, without ventilation and simultaneously with ventilation and the vacuum cleaner. The necessity of choosing electrodes with a smaller amount of welding aerosol emissions into the air of the working area is considered. Evaluation of the efficiency of exhaust ventilation at the welding site and at the same time the use of exhaust ventilation with a dust collector was carried out, and it was concluded that the use of only exhaust ventilation cannot provide an acceptable level of contamination in the air of workplaces and indoors.