การรับสัมผัสองค์ประกอบธาตุฟูมโลหะจากการเชื่อมอาร์กโลหะฐานเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและ เหล็กเคลือบสังกะสีด้วยกระบวนการเชื่อมอาร์กด้วยลวดหุ้มฟลักซ์และโลหะแก๊สคลุม
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปริมาณการรับสัมผัสฟูมโลหะ ลักษณะของฟูมโลหะ ธาตุและปริมาณธาตุองค์ประกอบของฟูมโลหะที่เป็นอันตรายจากการเชื่อมโลหะฐานเหล็กกล้าคาร์บอน และเหล็กเคลือบสังกะสี ด้วยกระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยลวดหุ้มฟลักซ์ และการเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุม โดยการเก็บตัวอย่างฟูมโลหะบริเวณหายใจติดตัวบุคคล และวิเคราะห์ปริมาณฟูมโลหะด้วยการชั่งน้ำหนัก การวิเคราะห์คุณลักษณะด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราด (SEM) การวิเคราะห์แยกองค์ประกอบธาตุด้วยเครื่องเอ็กซเรย์ฟลูออเรสเซนต์ (XRF) และการวิเคราะห์ปริมาณองค์ประกอบธาตุด้วยเครื่องเครื่องวิเคราะห์ปริมาณแร่ธาตุในระดับความเข้มข้นต่ำ (ICP-MS) ผลการวิจัยพบว่า การเชื่อมแบบกระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยลวดหุ้มฟลักซ์ด้วยเหล็กเคลือบสังกะสีมีค่าความเข้มข้นฟูมโลหะเฉลี่ยสูงที่สุด (3.24 ± 0.52 mg/m³) รองลงมาคือการเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุมด้วยเหล็กเคลือบสังกะสี (2.73 ± 0.39 mg/m³) มีขนาดสูงกว่าการเชื่อมที่ใช้เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นโลหะฐาน ลักษณะฟูมโลหะมีลักษณะทรงกลมมีขนาดอยู่ระหว่าง 1.027–1.474 µm ซึ่งใกล้เคียงกัน ส่วนฟูมจากเหล็กเคลือบสังกะสีมีทั้งอนุภาคขนาดไมครอน (>1.0 µm) และนาโนเมตร (<1.0 µm) ขนาดอยู่ระหว่าง 0.168–1.753 µm องค์ประกอบฟูมโลหะด้วย XRF พบว่า เหล็ก (Fe) เป็นองค์ประกอบหลัก รวมทั้งพบว่าปริมาณความเข้มข้นจากการวิเคราะห์ด้วย ICP-MS การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยลวดหุ้มฟลักซ์ด้วยเหล็กเคลือบสังกะสีพบฟูมโลหะรวมมากสูงสุด (11.473 mg/m³) และพบปริมาณองค์ประกอบหลัก 3 ลำดับ ได้แก่ เหล็ก (Fe) (7.968 mg/m3) สังกะสี (Zn) (2.468 mg/m3) และเงิน (Ag) (0.344 mg/m3) ตามลำดับ ผลของงานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดองค์ประกอบธาตุและปริมาณของฟูมโลหะคือชนิดของโลหะฐานและกระบวนการเชื่อม
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ใน Journal of SciTech-ASEAN ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ใน Journal of SciTech-ASEAN ถือเป็นลิขสิทธิ์ของ Journal of SciTech-ASEAN หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจาก Journal of SciTech-ASEAN ก่อนเท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
Aschner, M., Erikson, K. M., Hernández, E. H., & Tjalkens, R. (2009). Manganese and its role in Parkinson’s disease: from transport to neuropathology. Neuromolecular medicine, 11(4), 252-266. https://doi.org/10.1007/s12017-009-8083-0
Banerjee, K. K., Wang, H., & Pisaniello, D. (2006). Iron-ore dust and its health impacts. Environmental Health, 6(1), 11-16.
Brozek-Mucha, Z. (2015). Chemical and physical characterisation of welding fume particles for distinguishing from gunshot residue. Forensic Science International, 254, 51-58. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2015.06.033
Cao, R., Chang, J. H., Huang, Q., Zhang, X. B., Yan, Y. J., & Chen, J. H. (2018). Behaviors and effects of Zn coating on welding-brazing process of Al-Steel and Mg-steel dissimilar metals. Journal of Manufacturing Processes, 31, 674-688. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.01.001
Chae, H., Kim, C., Kim, J., & Rhee, S. (2006). Fume generation behaviors in short circuit mode during gas metal arc welding and flux cored arc welding. Materials transactions, 47(7), 1859-1863. https://doi.org/10.2320/matertrans.47.1859
Cohen, L. E., Spurlock, R., Salem, A., & Mercado, E. (2004). Argyria in the silver state. Federal Practitioner, 21(9), 36-38.
DesMarias, T. L., & Costa, M. (2019). Mechanisms of chromium-induced toxicity. Current opinion in toxicology, 14, 1-7. https://doi.org/10.1016/j.cotox.2019.05.003
Duda-Chodak, A., & Blaszczyk, U. (2008). The impact of nickel on human health. Journal of elementology, 13(4), 685-693.
García-Esquinas, E., Pollan, M., Tellez-Plaza, M., Francesconi, K. A., Goessler, W., Guallar, E., Umans, J.G., Yeh, J., Best, L.G., & Navas-Acien, A. (2014). Cadmium exposure and cancer mortality in a prospective cohort: the strong heart study. Environmental health perspectives, 122(4), 363-370. https://doi.org/10.1289/ehp.1306587
Genchi, G., Carocci, A., Lauria, G., Sinicropi, M. S., & Catalano, A. (2020). Nickel: Human health and environmental toxicology. International journal of environmental research and public health, 17(3), 679. https://doi.org/10.3390/ijerph17030679
González-Álvarez, M. A., Hernández-Bonilla, D., Plascencia-Álvarez, N. I., Ríojas-Rodríguez, H., & Rosselli, D. (2022). Environmental and occupational exposure to metals (manganese, mercury, iron) and Parkinson’s disease in low and middle-income countries: a narrative review. Reviews on environmental health, 37(1), 1-11. https://doi.org/10.1515/reveh-2020-0140
Guilarte, T. R. (2010). Manganese and Parkinson’s disease: a critical review and new findings. Environmental health perspectives, 118(8), 1071-1080. https://doi.org/10.1289/ehp.0901748
Guney, B. (2021). Microstructure analysis of welding fume of low and medium carbon steels. Revista De Metalurgia, 57(1) doi:10.3989/REVMETALM.187 https://doi.org/10.3989/revmetalm.187
Hartmann, L., Bauer, M., Bertram, J., Gube, M., Lenz, K., Reisgen, U., & Brand, P. (2014). Assessment of the biological effects of welding fumes emitted from metal inert gas welding processes of aluminium and zinc-plated materials in humans. International journal of hygiene and environmental health, 217(2-3), 160-168. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2013.04.008
Hartwig, A. (2012). Cadmium and cancer. Cadmium: from toxicity to essentiality, 491-507. https://doi.org/10.1007/978-94-007-5179-8_15
Hedberg, Y. S., Wei, Z., McCarrick, S., Romanovski, V., Theodore, J., Westin, E. M., & Wallinder, I. O. (2021). Welding fume nanoparticles from solid and flux-cored wires: Solubility, toxicity, and role of fluorides. Journal of hazardous materials, 413, 125273. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125273
Japanese Industrial Standards Committee. (2011). JIS G3101: Standard specification for carbon structural steels, Japanese Industrial Standards Committee
Khindri, N. M., & Maj, M. C. (2025). Manganese-Induced Parkinsonism: A Review of Etiologies and Treatments. Degenerative Neurological and Neuromuscular Disease, 65-79. https://doi.org/10.2147/DNND.S482018
Kim, J. J., Konkel, K., McCulley, L., & Diak, I. L. (2019). Cases of argyria associated with colloidal silver use. Annals of Pharmacotherapy, 53(8), 867-870. https://doi.org/10.1177/1060028019844258
Konarski, P., Iwanejko, I., & Ćwil, M. (2003). Core–shell morphology of welding fume micro-and nanoparticles. Vacuum, 70(2-3), 385-389. https://doi.org/10.1016/S0042-207X(02)00674-7
Kouokam, J. C., Meaza, I., & Wise Sr, J. P. (2022). Inflammatory effects of hexavalent chromium in the lung: a comprehensive review. Toxicology and applied pharmacology, 455, 116265. https://doi.org/10.1016/j.taap.2022.116265
Kulkarni, S. (2020). Metals, Metal Oxides, and Their Composites—Safety and Health Awareness. In Multifunctional Nanostructured Metal Oxides for Energy Harvesting and Storage Devices (pp. 259-308). CRC Press.
Lipton, D. (2025). Welding Hazards. In Farm Toxicology: A Primer for Rural Healthcare Practitioners (pp. 143-154). Cham: Springer Nature Switzerland. https://doi.org/10.1007/978-3-031-80441-0_15
Lu, M., Deng, P., Yang, L., Wang, X., Mei, X., Zhou, C., Chen, M., Zhou, Z., Pi, H., Wu, L., & Yu, Z. (2023). Manganese overexposure induces Parkinson-like symptoms, altered lipid signature and oxidative stress in C57BL/6 J mouse. Ecotoxicology and Environmental Safety, 263, 115238. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2023.115238
MacLeod, J. S., Harris, M. A., Tjepkema, M., Peters, P. A., & Demers, P. A. (2017). Cancer risks among welders and occasional welders in a national population-based cohort study: canadian census health and environmental cohort. Safety and health at work, 8(3), 258-266. https://doi.org/10.1016/j.shaw.2016.12.001
Marques, O., Weiss, G., & Muckenthaler, M. U. (2022). The role of iron in chronic inflammatory diseases: from mechanisms to treatment options in anemia of inflammation. Blood, The Journal of the American Society of Hematology, 140(19), 2011-2023. https://doi.org/10.1182/blood.2021013472
Nemery, B. (2022). Metals and the respiratory tract. In Handbook on the Toxicology of Metals (pp. 421-443). Academic Press.
O V Kuznetsova, L. A. (2018). The Determination of Metals in Welding Fume by X-ray spectrometry. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823292-7.00030-9
Phengarree, K., Srithron, J., & Boonruksa, P. (2025). Characterization of Metal Fumes and Oxides Across Current Variations in the Shielded Metal Arc Welding (SMAW) Process. Engineering Journal, 29(6), 13-27. https://doi.org/10.4186/ej.2025.29.6.13
Pires, I., Quintino, L., Miranda, R. M., & Gomes, J. F. P. (2006). Fume emissions during gas metal arc welding. Toxicological and Environ Chemistry, 88(3), 385-394. https://doi.org/10.1080/02772240600720472
Quémerais, B., Mino, J., Amin, M. R., Golshahi, H., & Izadi, H. (2015). Detailed characterization of welding fumes in personal exposure samples. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 617, No. 1, p. 012011). IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1742-6596/617/1/012011
Schoofs, H., Schmit, J., & Rink, L. (2024). Zinc toxicity: understanding the limits. Molecules, 29(13), 3130. https://doi.org/10.3390/molecules29133130
Seleme, D.P. (2016). Personal occupational exposure to total welding fume. WIReDspace.
Sowards, J. W., Ramirez, A. J., Lippold, J. C., & Dickinson, D. W. (2008). Characterization procedure for the analysis of arc welding fume. Welding journal, new york, 87(3), 76.
Stanislawska, M., Halatek, T., Cieslak, M., Kaminska, I., Kuras, R., Janasik, B., & Wasowicz, W. (2017). Coarse, fine, and ultrafine particles arising during welding-Analysis of occupational exposure. Microchemical Journal, 135, 1-9. https://doi.org/10.1016/j.microc.2017.06.021
Wycislik-Sosnierz, J., Matusiak, J., Adamiec, J., Lemanowicz, M., Kusiorowski, R., & Gerle, A. (2024). Morphology of Welding Fume Derived from Stainless Steels Arc Welding. Archives of Foundry Engineering, 24. https://doi.org/10.24425/afe.2024.151317
Yang, S. Y., Lin, J. M., Young, L. H., & Chang, C. W. (2018). Mass-size distribution and concentration of metals from personal exposure to arc welding fume in pipeline construction: a case report. Industrial health, 56(4), 356-363. https://doi.org/10.2486/indhealth.2017-0197
