|
ЗАХИСТУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА І ЛЮДИНИ МОН УКРАЇНИ ТА НАН УКРАЇНИ вул. Преображенська, 3, м. Одеса, 65082 Україна eksvar@ukr.net |
 |
FOR ENVIRONMENT AND HUMAN PROTECTION OF MES OF UKRAINE AND NAS OF UKRAINE 3 Preobrazhenska str. Odessa, 65082 Ukraine eksvar@ukr.net |
Завідуючий відділом: Володимир Іванович Вишняков, доктор фіз.-мат. наук
Відділ створений як окремий науковий підрозділ у структурі інституту, у 1992 році на базі Інженерного центру «Екологія в зварювальному виробництві (EKSVAR)». Перший завідувач – організатор, професор, доктор хімічних наук А. А. Еннан керував відділом більше 20 років. Академік Б. Є. Патон визначив основний науковий напрямок відділу в галузі екології зварювання - розробка фізико-хімічних основ утворення, уловлювання і утилізації зварювальних аерозолів, який актуальний і сьогодні.
Під керівництвом А. А. Еннана були виконані комплексні дослідження дисперсного, хімічного і фазового складу,
морфології, питомої поверхні, хемосорбційної спроможності, каталітичної активності частинок/фракцій твердої складової зварювальних аерозолів (ТСЗА),
що утворюється при різних способах і режимах електродугового зварювання металів, і встановлено взаємозв'язок між дисперсним складом частинок/фракцій ТСЗА
та їх фізико-хімічними властивостями. Визначенні закономірності утворення аерозолів-носіїв 137Cs і 90Sr при зварюванні,
різанні радіоактивно забруднених металоконструкцій. Здійснено розробку простих за конструкцією, але ефективних малогабаритних фільтровентиляційного установок (МФВУ),
призначених для уловлювання і очищення повітря як від ТСЗА, так і газової складової зварювальних аерозолів (ГСЗА) – токсичних HF, SiF4, NO2, О3
У 2004-2010 роках співробітники відділу сумісно з центром мікроаналізу (МіТАС) Антверпенського університету (Королівство Бельгія)
приймали участь у виконанні проектів міжнародного наукового співробітництва: «Properties of welding aerosol particles and optimization of their trapping» та
«Chemical and structural characterization of the individual welding aerosol particles using the combination of EPMA and micro-Raman techniques»,
що підтримувалися грантом НАТО «NATO Science Programme, through a Collaborative Linkage Grant in the framework of the Cooperative Science and Technology Sub-Programme EST.CLG.980099»,
і «The properties and environmental risks of atmospheric aerosol particles presently emanating from the Chernobyl power plant»,
що підтримувався грантом Nº FA070200/4/2837 Спеціального дослідницького фонду Антверпенського університету. Результати досліджень фізико-хімічних властивостей ТСЗА дозволили А. А. Еннану вперше сформулювати і обґрунтувати якісно новий підхід щодо утилізації ТСЗА –
поєднання в МФВУ процесів уловлювання та фракціонування ТСЗА для одержання в умовах електродугового зварювання фракцій ТСЗА із заданими фізико-хімічними властивостями з
метою їх подальшого використання в якості сировини для виготовлення хемосорбентів фториду водню та оксиду сірки, каталізатору низькотемпературного розкладу озону,
сорбентів нафтових забруднень, наповнювачів композиційних конструкційних матеріалів, фарб, лаків тощо. Здійснено розробку теоретичних основ процесу фракційного
електромеханічного уловлення ТСЗА - послідовного електроосаджування різних за електричною рухливістю (розміром) частинок ТСЗА на проточні сітчасті/перфоровані електроди.
Обґрунтовано конструкцію та визначено оптимальні параметри МФВУ з електромеханічним фільтром (напруженість наведеного електричного поля, розмір чарунок і живий перетин
осаджувальних сітчатих/перфорованих електродів), що забезпечують високу загальну ефективність (≥99,8%) уловлювання та фракціонування ТСЗА. Особлива увага на протязі діяльності відділу приділяється дослідженню механізму та методів керування процесом утворення частинок ТСЗА.
Зокрема, розроблено фізико-математичну модель утворення ТСЗА та програму розрахунку дисперсного і хімічного складу частинок ТСЗА з урахуванням процесів
змішування високотемпературної пари металів з захисним газом і навколишнім повітрям, нерівноважної термо- і фотоіонізації пари, утворення, коалесценції,
зростання і зарядки зародків, отвердіння первинних частинок і їх коагуляції; експериментально встановлено і теоретично обґрунтовано можливість керування
дисперсним частинок/фракцій ТСЗА в процесі зварювання шляхом регулювання параметрів іонізованого багатокомпонентного парогазового середовища, де утворюються частинки. Наукові інтереси співробітників відділу охоплюють не лише передові напрями екології зварювання, але й пов'язані з ними суміжні області фізики аерозолів
та запиленої термічної плазми. Найбільша увага при цьому приділяється створенню нових методик досліджень, зокрема, розроблено методики і апаратурне забезпечення визначення
розподілення аеродисперсних частинок по розмірам та зарядам, просторового розподілення температури та концентрації електронів у іонізованому багатокомпонентному п
арогазовому середовищі. Протягом багатьох років відділ співпрацює з провідними науковими установами України та зарубіжжя: