Импульсные электромагнитные поля низкой частоты

В отдельных отраслях машиностроения находят все более широкое распространение новые технологические процессы, основанные на применении импульсных магнитных полей и импульсных электрических разрядов (магнитно-импульсная и электрогидравлическая обработка металлов с низкочастотным импульсным током 5 - 10 кГц).

Процесс магнитно-импульсной обработки металлов основан на взаимодействии магнитного поля индуктора с током, индуцируемым этим полем в заготовке. При этом энергия, накопленная в емкостной батарее конденсаторов, разряжается мощными импульсами тока, который, проходя по спиралям индуктора, создает импульсное магнитное поле, а в обрабатываемой заготовке, находящейся в магнитном поле индуктора, возникает индуцированный ток, вызывающий заданную по технологии деформацию обрабатываемой заготовки. Магнитно-импульсные установки (МИУ) используются для обработки металлов давлением и применяются для резки и обжатия трубчатых заготовок, плоской штамповки, вырубки отверстий, развальцовки, отбортовки, опрессовки, сборки узлов, сращивания, калибровки и др.

Электрогидравлические установки (ЭГУ) применяются для очистки отливок от стержней и пригарной корки. В электрогидравлических установках используется разряд, возникающий в водной среде между электродом и отливкой.

Источниками энергии импульсного магнитного поля на рабочих местах обслуживающего персонала являются открытые или недостаточно экранированные рабочие индукторы установок различных конструкций (установки типа МИУ), электроды и токоподводящие шины установок ЭГУ (неэкранированные выводы) и др.

При эксплуатации магнитно-импульсных (МИУ-6, МИУ-20) и электрогидравлических установок (Искра-2М, Искра-6, Игол и др.) основным неблагоприятным фактором является импульсное магнитное поле. Величины напряженности магнитных полей на рабочих местах операторов зависят от типа и мощности установок, характера технологического процесса и расстояния до источника излучения.

При обслуживании магнитно-импульсных и электрогидравлических установок операторы подвергаются различной длительности облучения. Наиболее длительному воздействию импульсных магнитных полей подвергаются операторы ЭГУ (30 - 53% рабочего времени), 25 - 40% у пультов управления и 5 - 10% у оборудования, где напряженность магнитного поля находится в пределах 170 - 2850 А/м.

Значительно меньше времени находится у пульта управления оператор МИУ (2 - 20%) и оборудования (2 - 5%), где напряженность МП соответственно колеблется в пределах от 2 до 600 А/м и от 20 до 3500 А/м. Величина электрической составляющей низкочастотного импульсного магнитного поля достигает 30 – 50 В/м.

Биологическое действие низкочастотного импульсного магнитного поля

При воздействии импульсного магнитного поля наблюдаются или фазные изменения высшей нервной деятельности при воздействии полей малой интенсивности и ее угнетение при больших интенсивностях полей. Изменяются функциональное состояние и структура нервной ткани. Импульсные магнитные поля различных интенсивностей и экспозиций оказывают влияние на углеводно-энергетический, азотный и нуклеиновый обмен в ткани головного мозга, приводят к изменениям иммунобиологической реактивности организма, оказывают существенное влияние на эндокринные системы регуляции, вызывая морфофункциональные изменения в гипофизарно-адреналовой, и особенно в гипофизарно-тиреоидной и гипофизарно-гонадной, системах.

Способы и принципы защиты

Принципы защиты различны в зависимости от назначения и конструктивного выполнения излучателей. Защита персонала от облучения может осуществляться путем автоматизации технологических процессов или дистанционного управления, исключающих обязательное присутствие оператора вблизи источника излучения, путем экранирования рабочих индукторов.

В случаях, когда невозможно перевести оборудование на автоматическое или дистанционное управление (технически невыполнимо или связано с большими материальными затратами), необходимо проводить защиту рабочего места. Эти мероприятия проводятся и при обслуживании оборудования ЭГУ с большой запасной энергией, предназначенного для обработки крупногабаритных деталей. Экранирование рабочих мест проводится и в случаях, когда экранирование источников электромагнитного поля из-за специфики технологического процесса невозможно (работа на испытательных стендах на открытой площадке и др.). Пульт управления и измерительные приборы размещаются в отдельном экранированном помещении (кабине).