Леган Марина Валерьевна, к. б. н., доцент Безопасность жизнедеятельности

инфракрасное излучение видимое излучение ультрафиолетовую область Часть электромагнитного спектра с от 10… нм называется оптической областью спектра, которая подразделяется на инфракрасное излучение (760… ), видимое излучение (380…770), ультрафиолетовую область – 10…380 нм. Спектр электромагнитного излучения 2© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

инфракрасного (теплового) излучения Подавляющее большинство производственных процессов на предприятиях сопровождается выделением инфракрасного (теплового) излучения как оборудованием, так и материалами. Истинными ИФК-излучателями Истинными ИФК-излучателями являются нагретые поверхности ( 0 С) плит, шкафов, печей. Шкафы пекарные Плиты электрические с жарочным шкафом 3© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

четыре группы: В зависимости от температуры поверхности можно разделить на четыре группы: С температурой поверхности до С 1. С температурой поверхности до С (паропроводы, сушила, наружные поверхности печей и др. В спектре излучения этих источников содержатся в основном инфракрасные лучи с длиной волны 3,7...9,3 мкм. С температурой поверхности от 500 до 1300°С 2. С температурой поверхности от 500 до 1300°С (открытые проемы нагревательных печей, открытое пламя, нагретые слитки, заготовки, расплавленный чугун) С температурой поверхности от 1300 до С 3. С температурой поверхности от 1300 до С (расплавленная сталь, открытые проемы плавильных печей и др.) Спектр излучения содержит инфракрасные лучи с 1,2...1,9 мкм и видимые лучи. С температурой поверхности свыше С 4. С температурой поверхности свыше С (дуговые печи, сварочные аппараты. Спектр излучения таких источников содержит все виды лучистой энергии. 4© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

Закону СТЕФАНА-БОЛЬЦМАНА Мощность Р излучения, испускаемого нагретым телом, пропорциональна площади излучающего тела А и четвертой степени температуры тела, и определяется по Закону СТЕФАНА-БОЛЬЦМАНА (с учетом излучательной способности серого тела): Одновременно излучающее тело поглощает излучение, испускаемое окружающей средой. Если излучающее и поглащающее поверхности имеют одинаковую площадь, то закон СТЕФАНА- БОЛЬЦМАНА имеет вид: 5© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

где Р - мощность излучения, Вт/м 2 ; σ универсальная постоянная Стефана-Больцмана (5,67032·10 -8 К -4 ) ε – излучательная способность тела, например для стали ε =0,67; А – площадь излучающей поверхности, м 2 ; Т 1 – температура излучающего тела, К; Т 2 – температура окружающей среды Для практических расчетов и нормирования определяется интенсивность облучения на рабочем месте (I, вт/м 2 ). 6© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

3 поддиапазона: Эффект теплового действия ИК излучений на человека зависит от длины волны, обуславливающей глубину их проникновения. В связи с этим ИК излучение (согласно классификации Международной комиссии по освещению) подразделяется на 3 поддиапазона:Поддиапазоны: А коротковолновая область ИФ излучения нм (0,76-1,5 мкм). В длинноволновая область ИФ ,5-3 мкм С более 3 мкм В области А ИФ излучение называется коротковолновым и обладает следующими вредными воздействиями : Большая проникающая способность через поверхность кожи. Действие на ЦНС и вегетативную нервную систему, у работников повышается температура тела, учащается дыхание, усиливается потоотделение. Воздействие на органы зрения (возможно помутнение хрусталика). 7 © Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

ТЕПЛОВОЙ УДАР Интенсивное воздействие коротковолновых ИК-излучений может вызывать ТЕПЛОВОЙ УДАР – головную боль, помутнение сознания, нарушение координации движений, менингит (поражение мозговых оболочек). При длительном пребывании усилению деятельности сердечно-сосудистой системы При длительном пребывании работающего в зоне теплового лучистого потока, как и при длительном воздействии высокой температуры, происходит РЕЗКОЕ нарушение теплового баланса в организме, что ведет к усилению деятельности сердечно-сосудистой системы, дыхательной системы, потоотделению, потери солей в организме. 8© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

интенсивности допустимых суммарных потоков ГОСТ СанПиН Осуществляется по интенсивности допустимых суммарных потоков энергии с учетом длины волны, размера облучаемой поверхности, защитных свойств спецодежды и продолжительности воздействия в соответствии с ГОСТ и СанПиН Интенсивность теплового излучения от нагретых до темного свечения поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, материалов и т. д. на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать: 35 Вт/м 2 35 Вт/м 2 при облучении 50 % поверхности тела и более; 70 Вт/м 2 70 Вт/м 2 при облучении от 25 до 50 %; 100 Вт/м Вт/м 2 при облучении не более 25 % поверхности тела. 9© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

Ведущая роль в профилактике Ведущая роль в профилактике вредного влияния высоких температур, инфракрасного излучения принадлежит технологическим мероприятиям: - замена старых новых - замена старых и внедрение новых технологических процессов и оборудования, способствующих оздоровлению неблагоприятных условий труда. СКЗ (средства коллективной защиты) Санитарно-технических мероприятия: Л Локализация тепловыделений, теплоизоляция горячих поверхностей, экранирование источников рабочих мест; воздушное душирование, радиационное охлаждение, распыление воды; общеобменная вентиляция или кондиционирование воздуха. 10© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

малый коэффициент теплопроводности температуростойкость. Основным требованием при выборе теплоизоляционного материала малый коэффициент теплопроводности (не более 0,2 Вт/(м·К)) и температуростойкость. Наиболее широкое применение нашли алюминиевая фольга, асбест, минеральная и шлаковая вата, перлитовые изделия, войлок и т. п. Эффективность защиты от теплового излучения I 1 и I 2 Эффективность защиты от теплового излучения определяется долей задерживаемой теплоты и определяется по формуле: I 1 и I 2 интенсивности облучения на рабочем месте соответственно до и после установки защитного устройства. 11© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

Воздушное душирование применяют при воздействии на работающего теплового облучения интенсивностью 350Вт/м 2 и более. свободными и полуограниченными струями, Осуществляется свободными и полуограниченными струями, создаваемыми воздухораспределителями. 12© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

Ограничение по времени Ограничение по времени пребывания и организация рационального режима труда и отдыха (дополнительный отпуск, сокращенный рабочий день, регламентированные перерывы, нормализация водно-солевого баланса в организме человека). Средства индивидуальной защиты Средства индивидуальной защиты (согласно ГОСТ ). Костюм теплозащитный Лицевой щиток 13© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

Актинометр (1 500) Вт/м 2 Актинометр (1 500) Вт/м 2 - измеряется интенсивность теплового излучения Радиометры Радиометры. Спектрорадиометр, ИК-спектрометры типа ИКС-10, 12,14, Носкова). Спектрорадиометр, ИК-спектрометры типа ИКС-10, 12,14, Носкова). Радиометр Радиометр оптического излучения. Дозиметр Дозиметр оптического излучения. Актинометры 14© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

По способу генерации относится к тепловому излучению, а по характеру воздействия на вещества к ионизирующим излучениям. Диапазон разбивается на 3 области: УФ А ( нм) УФ В ( нм) УФ С ( нм) 15© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

УФ А и УФ В УФ А и УФ В вызывает изменения в составе крови, кожи, воздействует на нервную систему. УФ С УФ С действует на клетки. Вызывает коагуляцию белков. Действуя на слизистую оболочку глаз, приводит к электроофтамии. Может вызвать помутнее хрусталика. УФ-излучение поражение глаз УФ-излучение от производственных источников, например, электросварочных дуг, может стать причиной острых и хронических профессиональных поражений. Например, поражение глаз – хронический коньюктивит (светобоязнь, ощущение песка в глазах, эритема кожи лица и век). Действие УФ-излучения на кожу Действие УФ-излучения на кожу проявляется в «старении» эпидермиса, возможны злокачественные новообразования. 16© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

установлены: С учетом оптико-физиологических свойств глаза, а также областей УФ излучений (волновые) установлены: Допустимая плотность потока энергии Допустимая плотность потока энергии, которой обеспечивают защиту поверхности кожи и органов зрения (отношение Е к ед. площади поверхности, м 2 ) УФ-А 10УФ-В0,005; УФ-С 0,001 Для УФ-А не более 10; УФ-В не более 0,005; УФ-С не более 0,001 [Вт/м 2 ] 17© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

Экранирование Экранирование источника УФИ. Экранирование Экранирование рабочих. Специальная окраска Специальная окраска помещений (серый, желтый,...) Рациональное расположение рабочих мест Рациональное расположение рабочих мест. Средства индивидуальной защиты ткани: ткани: хлопок, лен специальные мази специальные мази для защиты кожи очки очки с содержанием свинца Приборы контроля Приборы контроля: радиометры, дозиметры. 18© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

(ОКГ) В промышленности все чаще применяется лазерная техника. При работе оптических квантовых генераторов (ОКГ) имеются вредные и опасные факторы: высокое напряжение зарядных устройств, ионизация воздуха, загрязнение воздушной среды при разрядке импульсных ламп накачки (О3,NO2,NO), ЭМП, радиочастот, акустический шум. Основной источник оптический квантовый генератор индуцированного излучения, Основной источник - оптический квантовый генератор (лазер). Он работает на принципе индуцированного излучения, получаемого при оптической накачке (например, воздействием импульсов света) термически неравновесной (активной) среды, в качестве которой служат диэлектрические кристаллы, стекло, газы, полупроводники и плазма. 19© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

Особенности лазерного излучения высокая плотность энергии: Дж/см 2 Вт/см 2. Особенности лазерного излучения – монохроматичность (общая длина волны); острая направленность пучка; когерентность (колебания происходят в одном направлении в пространстве), высокая плотность энергии: Дж/см 2, высокая плотность мощности: Вт/см 2. Виды лазерного излучения: самое опасное прямое (в узком телесном угле); самое опасное из-за большой интенсивности, малой расходимости луча, создающей высокую плотность излучения. рассеянное (от вещества, через которое проходит лазерный луч); зеркальное или диффузно отраженное (от поверхности по всем возможным направлениям) 20© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

зависит от длины волны и интенсивности излучения, поэтому весь диапазон длин волн делится на области: ультрафиолетовая ультрафиолетовая 0, мкм видимая видимая 0,4-0,75 мкм инфракрасная: инфракрасная: ближняя ,4 мкм дальняя свыше 1.4 мкм Интенсивность излучения коагулировать, испарять или рассекать ткани Интенсивность излучения определяет способность лазера коагулировать, испарять или рассекать ткани. Эта величина вычисляется по формуле: p = P/S, где р - плотность мощности, (Вт/см 2 ); Р - мощность лазерного излучения, (Вт); S - площадь лазерного воздействия (см 2 ). 21© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

термические воздействия (ожог) термические воздействия (ожог) преобладают при воздействии непрерывного лазерного облучения, при больших мощностях – испарение ткани. энергетические воздействия энергетические воздействия (большая мощность излучения) фотохимические воздействия фотохимические воздействия – из ионов и возбужденных молекул образуются свободные радикалы, обладающие высокой способностью к химическим реакциям. механическое воздействие механическое воздействие - при воздействии лазерного излучения в импульсном режиме, механизм воздействия связан с преобразованием энергии излучения в энергию механических колебаний) электрострикция электрострикция (деформация молекул в поле лазерного излучения) образование в пределах клеток образование в пределах клеток микроволнового электромагнитного поля 22© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

локальныеобщие повреждения Обычно различают локальные повреждения и общие повреждения организма. Лазерное излучение органы зрениякожа. Лазерное излучение представляет опасность для тех тканей, которые непосредственно поглощают ЛИ, в основном, это - органы зрения, а также - кожа. импульсного лазерного облучения. Особенно опасно воздействие на глаза импульсного лазерного облучения. вбрасываются в стекловидное тело. Сочетание механического и термического эффектов ведет к «взрыву» зерен пигмента (меланина). Сила воздействия так велика, что зерна вбрасываются в стекловидное тело. 23© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

Нормируемый параметр = 0,2-20 мкм Нормируемый параметр предельно - допустимый уровень лазерного излучения при = 0,2-20 мкм (ПДУ). Регламентируется ПДУ на роговице, сетчатке, коже. ПДУ ПДУ отношение энергии (Е) излучения, падающей на определенные участки поверхности к площади этого участка [Дж/см 2 ] ПДУ зависит от: Для постоянного режима: - длительности воздействия [сек] - длины волны лазерного излучения [мкм] Для импульсного режима: - - продолжительности импульса [cек] - частоты повторения импульса [Гц] 24© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

Организационные Рациональная организация режима труда и отдыха, дополнительный отпуск, сокращенный рабочий деньТехнические снижение плотности - снижение плотности потока; - экранирование - экранирование: генератор и лампа накачки заключается в светонепроницаемый экран; луч лазера ограждается экраном или передается по световоду. наименьшим коэффициентом отражения. Экраны должны быть огнестойкими, не выделять токсичных веществ при нагреве, сделаны из материалов с наименьшим коэффициентом отражения. 25© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011

Планировочные Помещения для установки лазеров предусматриваются отдельные, специально оборудованные. луч лазера был направлен на капитальную огнестойкую стену Установка размещается так, чтобы луч лазера был направлен на капитальную огнестойкую стену. Все поверхности темные матовые тона Все поверхности в помещении должны иметь покрытия или окраску с малым коэффициентом отражения. На рабочих местах помещение и оборудование окрашиваются в темные матовые тона, чтобы убрать эффект отраженияСанитарно-гигиенические защитные очки со стеклами из сине-зеленого стекла; черные перчатки для рук и обычная спецодежда. Для мощных лазерных установок – ДИСТАНЦИОННОЕ управление 26© Леган М. В. Безопасность жизнедеятельности, НГТУ, 2011