Alapértelmezett nézet
Kapcsolat Bejelentkezés
Kutatás Témák A hegesztéskor keletkező füst légzőszervi és szisztémás hatásainak vizsgálata egér modellen különös tekintettel a volframelektródás argon védőgázas (TIG) hegesztésre, az ózon kibocsátásra és a “metal fume fever” szindrómára

A hegesztéskor keletkező füst légzőszervi és szisztémás hatásainak vizsgálata egér modellen különös tekintettel a volframelektródás argon védőgázas (TIG) hegesztésre, az ózon kibocsátásra és a “metal fume fever” szindrómára

A hegesztők egészségének megvédése érdekében, az őket érő minden emisszió hatását és kockázatát ismerni és megfelelően kontrolálni kellene Az általunk indítandó projektben a TIG hegesztés során felszabaduló füst hatásainak egér állatmodellben való vizsgálatát kívánjuk elvégezni. Emellett eredményeinket össze kívánjuk vetni GMA és MMA technológiák hatásaival, részben párhuzamos kísérlettel, részben pedig irodalmi adatokkal való összehasonlítás révén.

Jelen projektben folytatni kívánjuk a jelenleg futó Intézményi Kiválóság – Új Kutatás (IK-UK-2017)  „Az ívfény által keltett szervetlen emisszió felszívódásának és megoszlásának vizsgálata állatmodellben „ c. munkánkat. Ennek során egerekkel lélegeztetünk be megfelelően hasonlóan a hegesztők terheléséhez, 5 napon át. A kezelés előtt-, alatt- és után teljes test légzésvizsgálattal mérni kívánjuk az állatok légzésfunkcióinak változását, mind a kezelt, mind a kontrol egyedek esetében. A kezelés közben monitorozzuk a felszabaduló ózon mennyiségét is. A kezelés után különböző időközökkel az állatok kiirtása után tüdő-, vese-, máj-, lép-, nyirokcsomó és bronchoalveolaris lavage folyadék (BALF) mintákat fogunk venni későbbi vizsgálatok céljaira.

A szervmintákat mikroszkópos és kémiai vizsgálatnak kívánjuk alávetni, keresve a szerkezeti eltéréseket és károsodást. A BALF folyadékból teljes fehérjemennyiséget, gyulladásos mediátorokat és szabad sejt mennyiséget, sugárzó tórium izotóp mennyiséget mutatunk ki, a szakirodalomban leírtak alapján.

Bár számos vizsgálatot végeztek az öntőlázzal kapcsolatban de annak mechanizmusa még mindig nem tisztázott. Szándékunkban áll kísérletes állatmodellben létrehozni ezt a kóros állapotot és vizsgálni annak immunológiai és biokémiai hátterét.

 

Számos vizsgálat történt már a hegesztési füst biológiai hatásainak felderítése érdekében. Egy ismert kórkép, a “metal fume fever”, magyarul öntőláznak nevezett betegség. Ez az influenza-szerű tünetegyüttes leginkább cink tartalmú füst hosszabban tartó belélegzése után alakul ki. A szindróma kialakulása, és az azt megelőző ZnO belélegzés kapcsolata már régóta igazoltnak látszik, de a kialakulás pontos mechanizmusa még mindig ismeretlen.

Tervezett kísérletünkben az eddig vizsgáltaknál hosszabb idejű behatási időt kívánunk alkalmazni, ami jobban imitálja a valós viszonyokat. Célunk, hogy megvizsgáljuk a TIG hegesztés biológiai hatásait ózon- és tórium emisszióját, mivel az eljárást elterjedten alkalmazzák magasan ötvözött acélok hegesztéséhez, melyek magas Cr és Mn tartalommal bírnak. Emellett az eljárást gyakran szűk, rosszul szellőztetett helyeken alkalmazzák, mely növeli a belélegzett füst mennyiségét. Javaslatokat kívánunk kidolgozni a technológia módosítására a káros emisszió csökkentése érdekében.

További célunk az öntőláz szindróma kiváltása állatmodellben és ennek celluláris és humorális hátterének vizsgálata a pathomechanizmus jobb megismerésére.

Kísérleteink során együtt kívánunk működni a Budapesti Műszaki Egyetem Anyagtudomány és Technológia Tanszékével, így lehetőség nyílna eredményeink alapján létező hegesztési technológiák módosítására vagy újak fejlesztésére annak érdekében, hogy a hegesztett kötések minőségi követelményeinek megtartása mellett csökkenteni lehessen a káros kibocsátást, emellett esetleges eddig ismeretlen kockázatok is felismerhetőek, ezáltal kezelhetőekké válnának.

 

Számos technológia létezik vas- és nem-vas fémek összekapcsolására. Ezek közül talán legfontosabb elektromos ívhegesztési technológiák a védőgázas huzalelektródás ívhegesztés (GMA), az argon védőgázas wolframelekrtódás ívhegesztés (TIG) és a bevont elektródás kézi ívhegesztés (MMA). Bár ezen a területen is jelentős fejlesztéseket hajtottak végre az automatizálás érdekében, mégis a hegesztésejelentős részét közvetlen emberi munkával végzik napjainkban is az egész világon. Az iparban a TIG eljárás számos különböző fém hegesztését lehetővé teszi, ilyenek például a magasan ötvözött acélok, az alumínuim- és magnézium ötvözetek, a titán és a réz. Leginkább magasan ötvözött acélok, alumínium és ötvözeteinek illetve speciálic fémötvözetek finom kézi hegesztésére alkalmazzák. A TIG hegesztés közben is keletkezik finom, de leginkább ultrafinom mérettartományba tartozó, fémtartalmú részecskéket tartalmazó füst, mely tökéletesen belélegezhető és alapanyagtól függően tartalmaz fémrészecskéket (Cr, Ti, Mo, Ni, Al, Mn, stb.), ózont és esetenként radioaktív tóriumot. Ezek közül több bizonyult károsnak és akár rákkeltőnek a korábbi vizsgálatokban. A szakirodalomban sajnos inkább a GMA és MMA technológiák emissziós viszonyait vizsgálták, és csak kevés szó esik a TIG eljárás ilyen hatásairól.

Reményeink szerint az általunk gyűjtendő adatok a későbbiekben felhasználhatóak lesznek biztonságosabb és kevésbé káros hegesztési technológiák és a jelenlegieknél megbízhatóbb munkavédelmi eszközök és stratégiák fejlesztésében. Emellett munkánkkal szeretnénk hozzájárulni a Hegesztés Munkavédelme Szakmaközi Bizottság és a Nemzetközi Hegesztési Intézet (IIW) C-VIII. Bizottságának hegesztési- és munkavédelmi szabvány és előírás fejlesztő munkájához. Jelen pillanatban a C-VII-as bizottság magyar delegáltja a tervezett kutatás vezetője.

Végül, de nem utolsó sorban a projekt során szeretnénk olyan laboratóriumi hátteret fejleszteni, amely a későbbiekben alkalmas ipar-, környezet-toxikológiai, és munkaegészségügyi kísérletek elvégzésére. Ilyen módon szeretnénk lehetőséget teremteni arra, hogy a műszaki és biológiai terület kutatói közös munkát végezzenek, ezáltal integrált, multidiszciplináris kutatások legyenek elvégezhetők.

 

A hegesztés a világon talán legszélesebb körben alkalmazott ipari fém munkadarab-egyesítési eljárás. A fejlesztések ellenére a hegesztés jelentős részét közvetlen emberi munkával végzik napjainkban. Mivel ezek az eljárások magas képzettséget igényelnek, így a hegesztők igen értékes munkaerőt képviselnek a munkáltatók számára, melyből manapság számos helyen hiány mutatkozik. A hegesztés tehát jelentős gazdasági- és egészségügyi befolyással bír.

Kutatásunkkal adatokat kívánunk gyűjteni az argon védőgázas wolfram elektródás hegesztési eljárás által kibocsátott füst belégzésének kockázatairól. Az eljárást kiterjedten alkalmazzák rozsdamentes- és egyéb ötvözött acélok, illetve alumínium egyesítésére. Ezek az alapanyagok tartalmaznak tüdőt károsító, mérgezést vagy rákot is okozni képes fémeket pl. króm, mangán, molibdén, titán vagy nikkel. Emellett ózon és esetenként a radioaktív tórium is felszabadul. Így igen fontos elkerülni ezeknek a káros részecskéknek a túlzott mértékű belélegzését.

Az öntőláz egy influenza-szerű megbetegedés, mely cink tartalmú füst belélegzése miatt alakul ki. A vizsgálatok ellenére a betegség pontos mechanizmusa még mindig ismeretlen. Kutatásunkban kísérleti állatmodellben szeretnénk kiváltani és részletesen vizsgálni ezt a betegséget, hogy megértsük a kiváltó okokat és a lefolyást, ezáltal megfelelő munkavédelmi intézkedéseket javasolhassunk a dolgozók egészségének megvédése érdekében.

Összefoglalva, a megvalósítani kívánt kutatás eredményeit felhasználva szeretnénk olyan munkaegészségügyi-, illetve munkavédelmi előírások létrehozását segíteni, melyek a jelenleginél jobban védik a hegesztéssel foglalkozó dolgozók egészségének megőrzését.

A kutatási program végrhajtását az FK 129055-as számú pályázat támogatja.

Témagazda
Dr. Kővágó Csaba