donstuAdvanced Engineering Research (Rostov-on-Don)Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)2687-1653Don State Technical University10.12737/4545donstu-309Research ArticleENGINEERING, TECHNOLOGY AND TECHNICAL SCIENCESИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО, ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИMATHEMATICAL AND COMPUTER-BASED SIMULATION OF INDUSTRIAL ENVIRONMENT GENERATION FOR THE PURPOSES OF PLANNING AND OPTIMIZATION OF AREA VENTILATION SYSTEMSМатематическое и компьютерное моделирование формирования параметров производственной среды в целях проектирования и оптимизации систем вентиляции помещенийМесхиБесарион ЧохоевичMeskhiBesarion Chokhoyevichreception@donstu.ruБулыгинЮрий ИгоревичBulyginYury Igorevichbulyur_rostov@mail.ruЛегконогихАлександр НиколаевичLegkonogikhAlexander Nikolayevichlan-666-121285@mail.ruГайденкоАнатолий ЛеонидовичGaydenkoAnatoly LeonidovichДонской государственный технический университет, РоссияРоссияDon State Technical University, RussiaRussian FederationОАО «Ростовгоргаз», РоссияРоссия“Rostovgorgaz” JSC, RussiaRussian Federation2014300620141424655Copyright © Meskhi B.C., Bulygin Y.I., Legkonogikh A.N., Gaydenko A.L., 20142014Месхи Б.Ч., Булыгин Ю.И., Легконогих А.Н., Гайденко А.Л.Meskhi B.C., Bulygin Y.I., Legkonogikh A.N., Gaydenko A.L.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/309

The dominant occupational hazards at the welding sites are identified. They are elevated air pollution and dustiness. Depending on the welding forms, the concentrations of harmful substances (carbon oxide, iron and magnesium oxides) exceed the sanitary-hygienic standards by 7‒10 times. The heat and mass transfer of harmful substances and heat in the industrial environment with dynamic ventilation and pollutant sources is considered. Its nonstationary 3D mathematical model is presented. The model permits the turbulence of air flows which differs it from the existing models of the occupational hazard spread. The developed software enables to solve various tasks of the ventilation system installation and operation. Specifically, it is referred to the rational distribution of various engineering devices of the given system, its control issues, and of the optimal worksite location. To ensure safe working conditions for the welding operators, the recommendations on the rational organization of the local ventilation system operation are developed. The corresponding constructive solutions are proposed.

 

Выявлены доминирующие опасные и вредные производственные факторы на участках сварки. Это повышенная загазованность и запылённость. В зависимости от вида сварки концентрации вредных веществ (угарный газ, оксиды железа и магния) превышают санитарно-гигиенические нормы в 7‒10 раз. Рассмотрен тепломассоперенос вредных примесей и теплоты в производственной среде с активной вентиляцией и источниками загрязнения. Представлена его нестационарная трёхмерная математическая модель. Она учитывает завихрения газовоздушных потоков, и этим отличается от существующих моделей распространения производственных вредностей. Разработанное программное обеспечение (ПО) позволяет решать различные задачи установки и эксплуатации вентиляционной системы. В частности, речь идёт о рациональном размещении различных технических устройств данной системы, проблемах управления ею и об оптимальном расположении рабочих мест. Для обеспечения безопасных условий труда операторов сварочных производств разработаны рекомендации по рациональной организации работы систем местной вентиляции. Предложены соответствующие конструктивные решения.

производственная средамоделированиерасчётвентиляцияопасные и вредные производственные факторызагазованностьмикроклиматусловия труда.production environmentsimulationcalculationventilationoccupational hazardsair pollutioninternal environmentworking conditions.Работа по теме № 1.1.12 «Разработка фундаментальных основ методологии математического моделирования формирования опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ)» проведена в рамках выполнения госзадания Минобрнауки России в части НИР.The research is done within the frame of the government task of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation in R&D on 1.1.12 theme “Development of methodology fundamental principles of mathematical simulation of occupational hazards”.ReferencesCline, M. C. Computation of two-dimensional, viscous nozzle flow / M. C. Cline // AIAA Journal. — 1976. — Vol. 14, № 3. — Pp. 295‒296.Cline, M. C. Computation of two-dimensional, viscous nozzle flow / M. C. Cline // AIAA Journal. — 1976. — Vol. 14, № 3. — Pp. 295‒296.Shuen, J. S. A time-accurate algorithm for chemical non-equilibrium viscous flows at all speeds / J. S. Shuen, K.-H. Chen, Y. Choi // AIAA Papers. — 1992. — № 92-3639. — Pp. 5‒14.Shuen, J. S. A time-accurate algorithm for chemical non-equilibrium viscous flows at all speeds / J. S. Shuen, K.-H. Chen, Y. Choi // AIAA Papers. — 1992. — № 92-3639. — Pp. 5‒14.Конечноэлементное моделирование процессов массопереноса загрязнений в производ-ственной среде с учётом завихрений воздушных потоков / Б. Ч. Месхи [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2012. — № 6 (67). — С. 10‒16.Конечноэлементное моделирование процессов массопереноса загрязнений в производ-ственной среде с учётом завихрений воздушных потоков / Б. Ч. Месхи [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2012. — № 6 (67). — С. 10‒16.Математическое и экспериментальное моделирование процессов распространения оксидов углерода и избытков теплоты в газовоздушной среде помещения / Б. Ч. Месхи [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2011. — Т. 11, № 6 (57). — C. 862‒874.Математическое и экспериментальное моделирование процессов распространения оксидов углерода и избытков теплоты в газовоздушной среде помещения / Б. Ч. Месхи [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2011. — Т. 11, № 6 (57). — C. 862‒874.Модель массопереноса тяжёлых примесей в вентилируемых помещениях участков обкатки и определение опасных зон загазованности по канцерогенам / Б. Ч. Месхи [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2010. — Т. 10, № 4 (47). — C. 534‒544.Модель массопереноса тяжёлых примесей в вентилируемых помещениях участков обкатки и определение опасных зон загазованности по канцерогенам / Б. Ч. Месхи [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2010. — Т. 10, № 4 (47). — C. 534‒544.SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике / А. А. Алямовский [и др.]. — Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2008. — С. 228‒245.SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике / А. А. Алямовский [и др.]. — Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2008. — С. 228‒245.Гримитлин, А. М. Вентиляция сварочного производства / А. М. Гримитлин // Арктический СНиП. — 2006. — № 19. — С. 34‒39.Гримитлин, А. М. Вентиляция сварочного производства / А. М. Гримитлин // Арктический СНиП. — 2006. — № 19. — С. 34‒39.ГОСТ 12.1.005-88. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны / Министерство здра-воохранения СССР, Всесоюзный центральный совет профессиональных союзов, Государственный комитет СССР по стандартам. — Москва : Изд-во стандартов, 1988. — 49 с.ГОСТ 12.1.005-88. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны / Министерство здра-воохранения СССР, Всесоюзный центральный совет профессиональных союзов, Государственный комитет СССР по стандартам. — Москва : Изд-во стандартов, 1988. — 49 с.СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных по-мещений [Электронный ресурс] / Госкомсанэпиднадзор России. — Режим доступа: http://www.rg.ru/2010/07/15/sanpin548-dok.html (дата обращения: 29.04.2014).СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных по-мещений [Электронный ресурс] / Госкомсанэпиднадзор России. — Режим доступа: http://www.rg.ru/2010/07/15/sanpin548-dok.html (дата обращения: 29.04.2014).Тищенко, Н. Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчёт содержания вредных веществ и их распределение в воздухе : справочник / Н. Ф. Тищенко. — Москва : Химия, 1991. — 368 с.Тищенко, Н. Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчёт содержания вредных веществ и их распределение в воздухе : справочник / Н. Ф. Тищенко. — Москва : Химия, 1991. — 368 с.

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