Магнитные поля на рабочих местах при эксплуатации установок контактной точечной сварки

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 (I_max), 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. Исследования носят предварительный характер и имеют ограничения по объёму исследования.

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. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

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

1. Брежнева А.Н., Яночкин В.А. Контактная сварка и её основные способы. Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2018; 1(14): 414-6.

2. Левченко О.Г., Левчук В.К. Безопасный уровень напряжённости электромагнитного поля при контактной сварке. Автоматическая сварка. 2008; 5: 46-55.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. Jiin-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

7. 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/s00420-015-1041-2

8. 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/kqv093

9. Sharifian 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.

10. Villarini 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.2015.2041

11. 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.2011.07.010

12. Håkansson 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.2004.015479

13. Håkansson 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.59.7.481

14. Paren 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-y

15. 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-2015-102964

16. Левченко 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.

17. Климов 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.