zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2022-62-7-480-484zurniimtpe-2998Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF REPORTSМагнитные поля на рабочих местах при эксплуатации установок контактной точечной сваркиMagnetic fields in the workplace during the operation of contact spot welding installationshttps://orcid.org/0000-0001-8314-2044НикитинаВалентина НиколаевнаNikitinaValentina N.

Заведующая отделением изучения электромагнитных излучений ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья», доктор медицинских наук.

e-mail: v.nikitinа@s-znc.ru

The Head of the Department for the study of electromagnetic radiation, North-Western Scientific Center for Hygiene and Public Health, Dr. of Sci. (Med.).

e-mail: v.nikitinа@s-znc.ru

v.nikitina@s-znc.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9475-0176КалининаН. И.KalininaNina I.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4832-769XЛяшкоГ. Г.LyashkoGalina G.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4235-378XДубровскаяЕ. Н.DubrovskayaEkaterina N.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8141-7179ПлехановВ. П.PlekhanovVladimir P.noemail@neicon.ruФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» РоспотребнадзораРоссияNorth-West Public Health Research CenterRussian Federation202231082022627480484Copyright © Никитина В.Н., Калинина Н.И., Ляшко Г.Г., Дубровская Е.Н., Плеханов В.П., 20222022Никитина В.Н., Калинина Н.И., Ляшко Г.Г., Дубровская Е.Н., Плеханов В.П.Nikitina V.N., Kalinina N.I., Lyashko G.G., Dubrovskaya E.N., Plekhanov V.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/2998

Контактная сварка является одним из самых распространённых видов сварки. По технологическому способу получения соединений контактная сварка может быть точечной, рельефной, стыковой, шовной. Точечная контактная сварка отличается высокой производительностью и применяется гораздо чаще, чем другие виды сварки. Образование неразъёмных соединений материалов происходит в результате нагрева электрическим током и деформирования при сжатии. Разогрев изделия производится импульсами переменного, постоянного или униполярного тока промышленной частоты 50 Гц. На рабочем месте сварщика регистрируются неблагоприятные факторы, оказывающие влияние на здоровье — высокая температура, брызги и пары металлов, импульсные магнитные поля (ИМП) промышленной частоты 50 Гц.

Цель исследования — изучение уровней импульсных магнитных полей промышленной частоты 50 Гц на рабочих местах при эксплуатации установок контактной точечной сварки.

Исследование включало изучение технологии контактной точечной сварки, проведение инструментальных измерений и гигиеническую оценку уровней ИМП промышленной частоты 50 Гц на рабочих местах сварщиков при эксплуатации оборудования в штатном режиме. Инструментальные измерения уровней ИМП выполнены миллитесламетром ТП2-2У при эксплуатации трех моделей сварочных полуавтоматов на базе установок точечной сварки. Измеренные уровни индукции магнитных полей пересчитывались на максимальный рабочий ток (Imax), возможный при технологическом процессе.

Инструментальные измерения показали, что напряжённость магнитного поля на рабочих местах сварщиков зависела от типа установки, расстояния от источника излучения, локализации воздействия, сварки конкретных изделий. Наибольшие уровни магнитных полей были зарегистрированы в области руки и составляли от 1096,0 до 5512,0 А/м. При максимальном рабочем токе напряжённость магнитного поля может достигать 13 678,0–11 024,0 А/м.

Исследование показало, что интенсивность импульсных магнитных полей промышленной частоты 50 Гц на рабочих местах может превышать предельно допустимые уровни. Для защиты работников требуется ограничение времени воздействия магнитных полей.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Исследования носят предварительный характер и имеют ограничения по объёму исследования.

Участие авторов

Участие авторов:Никитина В.Н. — концепция и дизайн исследования, написание текста;Калинина Н.И. — сбор и обработка данных, редактирование;Ляшко Г.Г. — сбор и обработка данных, редактирование;Дубровская Е.Н. — сбор и обработка данных, редактирование;Плеханов В.П. — сбор и обработка данных.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления

Дата поступления: 07.07.2022 / Дата принятия к печати: 15.07.2022 / Дата публикации: 15.08.2022

Contact welding is one of the most common types of welding. According to the technological method of obtaining joints, contact welding can be spot, relief, butt, suture. Spot contact welding a high productivity. Specialists use spot welding more often than other types of welding. The formation of permanent joints of materials occurs as a result of electric heating and deformation during compression. Workers warm up the products with pulses of alternating, direct or unipolar current of industrial frequency 50 Hz. Researchers have registered adverse factors at the welder's workplace that have an impact on health. These are high temperature, splashes and metal vapors, pulsed magnetic fields (PMF) of industrial frequency 50 Hz.

The study aims to explore the levels of pulsed magnetic fields of industrial frequency of 50 Hz at workplaces during the operation of contact spot welding installations.

The study included the study of the technology of contact spot welding, instrumental measurements and hygienic assessment of the levels of PMF of the industrial frequency of 50 Hz at the welders' workplaces during the operation of equipment in normal mode. Specialists have performed instrumental measurements of PMF levels with a TP2-2U milliteslameter during operation of three models of semi-automatic welding machines based on spot welding installations. The researchers recalculated the measured levels of magnetic field induction to the maximum operating current (Imax) possible during the technological process.

Instrumental measurements showed that the magnetic field strength at the welders' workplaces depended on the type of installation, the distance from the radiation source, the localization of exposure, and welding of specific products. Experts registered the highest levels of magnetic fields in the arm area from 1096.0 to 5512.0 A/m. At the maximum operating current, the magnetic field strength can reach 13 678.0–11 024.0 A/m.

The study showed that the intensity of pulsed magnetic fields of industrial frequency 50 Hz in the workplace can exceed the maximum permissible levels. To protect workers, it is necessary to limit the time of exposure to magnetic fields.

Limitations

Limitations. The studies are preliminary in nature and have limitations on the scope of the study.

Contribution

Contribution:Nikitina V.N. — concept and design of the study, writing the text;Kalinina N.I. — data collection and processing, editing;Lyashko G.G. — data collection and processing, editing;Dubrovskaya E.N. — data collection and processing, editing;Plekhanov V.P. — data collection and processing.

Funding

Funding. The study had no funding.

Conflict of interests

Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.

Received

Received: 07.07.2022 / Accepted: 15.07.2022 / Published: 15.08.2022

импульсные магнитные поля частотой 50 Гцконтактная точечная сваркаизмеренияpulsed magnetic fields with a frequency of 50 Hzcontact spot weldingmeasurementsReferencesБрежнева А.Н., Яночкин В.А. Контактная сварка и её основные способы. Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2018; 1(14): 414-6.Brezhneva A.V., Yanochkin V.A. The contact welding and its main ways. Actual problems of aviation and cosmonautics. 2018; 1(14): 414–6 (in Russian)Левченко О.Г., Левчук В.К. Безопасный уровень напряжённости электромагнитного поля при контактной сварке. Автоматическая сварка. 2008; 5: 46-55.Levchenko O.G., Levchuk V.K. Safe level of electromagnetic field intensity during contact welding. Automatic welding. 2008; 5: 46–55 (in Russian)Пачурин Г.В., Трунова И.Г., Марков А.С., Филиппов А.А., Курагина Т.И. Профессиональный риск и условия труда на участке сборки и монтажа микросхем. Техносферная безопасность, надёжность, качество энерго- и ресурсосбережение. Материалы 21 Международной научно-практической конференции. Ростов-на-Дону; 2019: 268-79.Pachurin G.V., Trunova I.G., Markov A.S., Filippov A.A., Kuragina T.I. Professional risk and labor conditions at the site of Assembly and installation of microcircuits. Technosphere safety, reliability, quality of energy and resource conservation. Materials of the 21st International Scientific and Practical Conference. Rostov-on-Don; 2019: 268–79 (in Russian)Игнатова А.М., Чудинова Я.Н. Методы моделирования и прогнозирования загрязнённости воздуха зоны дыхания сварщика и помещения производства сварочных работ. Химия. Экология. Урбанистика. 2019; 1: 102-6.Ignatov A.M., Chudinova Ya.N. Methods of modeling and forecasting the air pollution of the air of a welder zone of a welder and a room for the manufacture of welding works. Chemistry. Ecology. Urbanistics. 2019; 1: 102–6 (in Russian).Финоченко Т.А., Соколова Г.Н., Гребенникова С.О. Идентификация вредных и опасных производственных факторов рабочего места сварщика. Учебные записки Крымского инженерно-педагогического университета. 2018; 2(60): 239-46.Finochenko T.A., Sokolova G.N., Grebennikova O.S. Identification of harmful and hazardous production factors the workplace welder. Scientific notes of the Crimean Engineering and Pedagogical University. 2018; 2(60): 239–46Jiin-Chyuan J.L., Kuang-Hung H., Wu-Shiun S. Pulmonary function abnormalities and airway irritation symptoms of metal fumes exposure on automobile spot welders. Am J Ind Med. 2006; 49(6): 407-16. https://doi.org/10.1002/ajim.20320(in Russian)Jönsson L., Tinnerberg H., Jacobsson H., Andersson U., Axmon A., Nielsen J. The ordinary work environment increases symptoms from eyes and airways in mild steel welders.Int Arch Occup Environ Health. 2015; 88(8): 1131-40. https://doi.org/10.1007/s00420-015-1041-2Jiin-Chyuan J.L., Kuang-Hung H., Wu-Shiun S. Pulmonary function abnormalities and airway irritation symptoms of metal fumes exposure on automobile spot welders. Am J Ind Med. 2006; 49(6): 407–16. https://doi.org/10.1002/ajim.20320Cosgrove M.P. Pulmonary fibrosis and exposure to steel welding fume. Occup Med (Lond). 2015; 65(9): 706-12. https://doi.org/10.1093/occmed/kqv093Jönsson L., Tinnerberg H., Jacobsson H., Andersson U., Axmon A., Nielsen J. The ordinary work environment increases symptoms from eyes and airways in mild steel welders. Int Arch Occup Environ Health. 2015; 88(8): 1131–40. https://doi.org/10.1007/s00420-015-1041-2Sharifian S.A., Loukzadeh Z., Shojaoddiny-Ardekani A., Aminian O. Pulmonary adverse effects of welding fume in automobile assembly welders. Acta Medica Iranica. 2011; 49(2): 98-102.Cosgrove M.P. Pulmonary fibrosis and exposure to steel welding fume. Occup Med (Lond). 2015; 65(9): 706–12. https://doi.org/10.1093/occmed/kqv093Villarini M., Dominici L., Fatigoni C., Levorato S., Vannini S., Monarca S. et al. Primary DNA damage in welders occupationally exposed to extremely-low-frequency magnetic fields (ELF-MF). Ann Ig. 2015; 27(3): 511-519. https://doi.org/10.7416/ai.2015.2041Sharifian S.A., Loukzadeh Z., Shojaoddiny-Ardekani A., Aminian O. Pulmonary adverse effects of welding fume in automobile assembly welders. Acta Medica Iranica. 2011; 49(2): 98–102.Dominici L., Villarini M., Fatigoni C., Monarca S., Moretti M. Genotoxic hazard evaluation in welders occupationally exposed to extremely low-frequency magnetic fields (ELF-MF).Int J Hyg Environ Health. 2011; 215(1): 68-75. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2011.07.010Villarini M., Dominici L., Fatigoni C., Levorato S., Vannini S., Monarca S. et al. Primary DNA damage in welders occupationally exposed to extremely-low-frequency magnetic fields (ELF-MF). Ann Ig. 2015; 27(3): 511–519. https://doi.org/10.7416/ai.2015.2041Håkansson N., Stenlund C., Gustavsson P., Johansen C., Floderus B. Arc and resistance welding and tumours of the endocrine glands: a Swedish case-control study with focus on extremely low frequency magnetic fields. Occup Environ Med. 2005; 62(5): 304-308. https://.doi.org/10.1136/oem.2004.015479Dominici L., Villarini M., Fatigoni C., Monarca S., Moretti M. Genotoxic hazard evaluation in welders occupationally exposed to extremely low-frequency magnetic fields (ELF-MF). Int J Hyg Environ Health. 2011; 215(1): 68–75. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2011.07.010Håkansson N., Floderus B., Gustavsson P., Johansen C., Olsen J. Cancer incidence and magnetic field exposure in industries using resistance welding in Sweden. Occup Environ Med. 2002; 59(7): 481-6. https://doi.org/10.1136/oem.59.7.481Håkansson N., Stenlund C., Gustavsson P., Johansen C., Floderus B. Arc and resistance welding and tumours of the endocrine glands: a Swedish case-control study with focus on extremely low frequency magnetic fields. Occup Environ Med. 2005; 62(5): 304–308. https://doi.org/10.1136/oem.2004.015479Paren M., Turner M., Lavoué J., Richard H., Figuerola J., Kincl L. et al. Lifetime occupational exposure to metals and welding fumes, and risk of glioma: a 7-country population-based case-control study. Environ Health. 2017; 16(1): 90. https://doi.org/10.1186/s12940-017-0300-yHåkansson N., Floderus B., Gustavsson P., Johansen C., Olsen J. Cancer incidence and magnetic field exposure in industries using resistance welding in Sweden. Occup Environ Med. 2002; 59(7): 481–6. https://doi.org/10.1136/oem.59.7.481Matrat M., Guida F., Mattei F., Cénée S., Cyr D., Févotte J. et al. Welding, a risk factor of lung cancer: the ICARE study. Occup Environ Med. 2016; 73(4): 254-61. https://doi.org/10.1136/oemed-2015-102964Paren M., Turner M., Lavoué J., Richard H., Figuerola J., Kincl L. et al. Lifetime occupational exposure to metals and welding fumes, and risk of glioma: a 7-country population-based case-control study. Environ Health. 2017; 16(1): 90. https://doi.org/10.1186/s12940-017-0300-yЛевченко О.Г., Гончарова О.Н., Левчук В.К., Дудан А.В. Влияние режима контактной точечной сварки на уровень магнитного поля в рабочей зоне сварщика. Вестник Полоцкого государственного университета. 2013; 3: 86-90.Matrat M., Guida F., Mattei F., Cénée S., Cyr D., Févotte J. et al. Welding, a risk factor of lung cancer: the ICARE study. Occup Environ Med. 2016; 73(4): 254–61. https://doi.org/10.1136/oemed-2015-102964Климов С.С. Новейшая технология точечной сварки SроtArc. Сборник трудов конференции «Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова». Белгород; 2015: 1363-7.Levchenko O.G., Goncharova O.N., Levchuk V.K., Dudan A.V. Influence of the contact spot welding mode on the level of the magnetic field in the welder's working area. Bulletin of Polotsk State University. 2013; 3: 86–90 (in Russian)Алешин К.Г. Контактная сварка. Старт в науку: актуальные вопросы техники и технологий. Сборник материалов IV Ежегодной научной конференции студентов среднего профессионального образования Технологического университета. М.; 2019: 78-81.Klimov S.S. The latest spot-welding technology Spotarc. Proceedings of the conference "International Scientific and Technical Conference of Young scientists of V.G. Shukhov BSTU". Belgorod; 2015: 1363–7 (in Russian)Долгих И.Ю., Туренкова Е.Н. Исследование электромагнитных и температурных процессов индукционного нагрева при точечной сварке. Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева. 2019; 1(48): 47-53.Aleshin K.G. Contact welding. Start in science: current issues of engineering and technology. Collection of materials of the IV Annual Scientific Conference of students of secondary vocational education of the Technological University. Moscow; 2019: 78–81 (in Russian)Абдулхаликов И.М., Бочаров К.М., Круглова О.А., Зоркин А.Я., Куц Л.Е. Моделирование процесса точечной сварки. Перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении. Сборник научных статей 4-й Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. Курск; 2019: 15-7.Dolgikh I.Yu., Tyurenkova E.N. Investigation of electromagnetic and temperature processes of induction heating during spot welding. Bulletin of the Rybinsk State Aviation Technological Academy named after P.A. Solovyov. 2019; 1(48): 47–53 (in Russian).Abdulkhalikov I.M., Bocharov K.M., Kruglova O.A.,Abdulkhalikov I.M., Bocharov K.M., Kruglova O.A.,Zorkin A.Ya., Kutz L.E. Modeling of spot-welding process. Prospects for the development of processing technologies and equipment in mechanical engineering. Collection of scientific articles of the 4th All-Russian Scientific and Technical Conference with international participation. Kursk; 2019: 15–7 (in Russian)Zorkin A.Ya., Kutz L.E. Modeling of spot-welding process. Prospects for the development of processing technologies and equipment in mechanical engineering. Collection of scientific articles of the 4th All-Russian Scientific and Technical Conference with international participation. Kursk; 2019: 15–7 (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.