Автоматичне зварювання, 2016, №01



2016 №01 (07)

DOI of Article 10.15407/as2016.01.08

2016 №01 (01)

---

Журнал “Автоматическая сварка», № 1/2016, с. 53-55
 

Механизмы образования твердой составляющей сварочного аэрозоля и пути ее попадания в живой организм (Обзор)

И.П. Губеня, И.Р. Явдощин

ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича (Боженко), 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
В работе представлен обзор современного состояния вопроса изучения механизмов образования сварочного аэрозоля (СА), дисперсности твердой составляющей сварочного аэрозоля и ее способности проникать в человеческий организм как важного токсикологического фактора. Установлено, что существует два основных механизма образования сварочного аэрозоля — за счет конденсации продуктов высокотемпературного испарения и за счет образования летучих оксидов на поверхности расплавленного металла. При этом основным источником испарения является капля расплавленного металла, но также в процессе испарения участвуют сварочная ванна и брызги. Известно, что проницаемость зависит главным образом от размера частиц и их агломератов — чем меньше их размер, тем проникающая способность выше. Кроме уже известных путей проникновения в организм частиц СА через дыхательные пути и органы пищеварения, наноразмерные частицы могут проникать непосредственно в мозг через нервные окончания в носовых пазухах, а также попадать в кровеносную и лимфатическую системы. В результате происходит их накопление в костном мозгу, лимфатических узлах, селезенке и сердце. Актуальным остается вопрос поиска путей снижения выделений при сварке покрытыми электродами, главным образом за счет улучшения состава их покрытия, а также возможности управления дисперсностью частиц сварочного аэрозоля. Библиогр. 25, рис. 1.
 
Ключевые слова: частица, сварочный аэрозоль, твердая составляющая, токсичность, проникающая способность, санитарно-гигиенические характеристики
 
Поступила в редакцию 13.11.2015
Подпиано в печать 28.12.2015
 

1. Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов / И.К. Походня, В.Н. Горпенюк, С.С. Миличенко и др. // Под ред. И.К. Походни. – Киев. Наук. думка, 1990. – 224 с.
2. IIW Statement on Manganese. 2012 [электронный ресурс]. – Режим доступа: https://app.aws.org/technical/iiwmanganese.pdf.
3. Clark D. What the recent recommendation on manganese exposure means to you // Welding J. – 2014. – 93(8). – P. 36–40.
4. Welding fume / N. Jenkins, J. Moreton, P. Oakley, S. Stevens // Sources, Characteristics, Control, vol. 1-2. Cambridge. England, The Abington Hall. – 1981. – P. 269–329.
5. A model for prediction of fume formation rate in gas metal arc welding (GMAW), globular and spray modes, DC electrode positive / J.H. Dennis, P.J. Hewitt, C.A.J. Redding, A.D. Workman // Ann. Occup. Hyg. – 2001. – 45. – P. 105–113.
6. Ерохин А.А. Кинетика металлургических процессов дуговой сварки. – М. Машиностроение, 1964. – 254 с.
7. Some considerations about of the formation mechanisms of welding fume / M. Kobayashi, S. Maki, Y. Hashimoto, T. Suga // Weld. World. – 1978. – 16, № 11/12. – P. 238–245.
8. Лесков Г.И. Электрическая сварочная дуга. – М. Машиностроение, 1970. – 335 с.
9. Heile R., Hill D. Particulate fume generation in arc welding processes // Welding J. – 1975. – Vol. 7. – P. 201–210.
10. Voitkevich V. Welding fumes: formation, properties and biological effects. Cambridge, England: Abington publishing, 1995. – 75 p.
11. Jenkins N.T., Pierce W.M.G., Eagar T.W. Particle size distribution of gas metal and flux cored arc welding fumes // Welding J. – 2005. – № 84. – P. 156–163.
12. An investigation of particulate weld fume generated from GMAW of plain carbon steel / Z. Sterjovski, J. Drossier, de E. Thoisy et al. // Australasian Welding J. – 2006. – Vol. 51. – first quarter. – P. 21–40.
13. Physicochemical characterization of different welding aerosols / B. Berlinger, N. Benker, S. Weinbruch et al. // Anal Bioanal Chemistry. – 2010. – № 10. – P. 1773–1780.
14. Zimmer А.Е., Biswas P. Characterization of the aerosols resulting from arc welding processes // Aerosol Science. – 2001. – 32. – P. 993–1008.
15. Zimmer А.Е. The influence of metallurgy on the formation of welding aerosols // J. of Environmental Monitoring. – 2002. – 4. – P. 628–632.
16. Sterjovski Z., Norrish J., Monaghan B.J. The effect of voltage and metal-transfer mode on particulate-fume size during the GMAW of plain-carbon steel. – Intern. Inst. of Welding; Doc VIII-2092–08. – 2008. – 12 р.
17. Сharacterization Procedure for the analysis of arc welding fume / J.W. Sowards, J.C. Lippold, D.W. Dickinson, A.J. Ramires // Welding J. – 2008 – № 87(4). – P. 76–83.
18. Characterization of welding fume from SMAW electrodes. Part I / J.W. Sowards, J.C. Lippold, D.W. Dickinson, A.J. Ramirez // Ibid. – 2008. – № 87(4). – P. 106–112.
19. Characterization of welding fume from SMAW electrodes. Part II. / J.W. Sowards, J.C. Lippold, D.W. Dickinson, A.J. Ramirez // Ibid. – 2010. – № 89(4). – P. 82–89.
20. Jankovic J. Searching for a relationship between manganese and welding and Parkinson’s disease // Neurology. – 2005. – 64. – P. 2021–2028.
21. Демецкая А.В., Кучерук Т.К., Мовчан В.А. Частицы нанодиапазона: возможный вклад в развитие профессионально обусловленной патологии // Украинский журнал по проблем медицины труда. – 2006. – № 1. – С. 62–67.
22. Hoet P.H.M, Bruske-Hohlfeld I., Salata O.V. Nanoparticles — known and unknown health risks // J. of Nanobiotechnology. – 2004. – № 2(12). – 15 р.
23. Глушкова А.В., Радилов А.С., Рембовский В.Р. Нанотехнологии и нанотоксикология – взгляд на проблему // Токсикологический вестник. – 2007. – № 6. – С. 4–8.
24. Raloff J. Destination brain // Science News. – 2010. – Vol. 177. – № 11. – P. 16–20.
25. Translocation of inhaled ultrafine particles to the brain / G. Oberdoster, Z. Zharp, V. Atudorei et al. // Inhalation Toxicology. – 2004. – № 16. – P. 437–445.