Электромагнитные, электрические и магнитные поля. Статическое электричество

Опасное воздействие на работа­ющих могут оказывать электромаг­нитные поля радиочастот (60 кГц-300 ГГц) и электрические поля про­мышленной частоты (50 Гц).

Источником электрических по­лей промышленной частоты яв­ляются токоведущие части дей­ствующих электроустановок (линии электропередач, индукторы, конден­саторы термических установок, фидерные линии, генераторы, трансформаторы, электромагниты, соленоиды, импульсные установки полупериодного или конденсатор­ного типа, литые и металлокерамические магниты и др.). Длительное воздействие электрического поля на организм человека может выз­вать нарушение функционального состояния нервной и сердечно-со­судистой систем. Это выражается в повышенной утомляемости, сниже­нии качества выполнения рабочих операций, болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса.

Основными видами средств кол­лективной защиты от воздействия электрического поля токов промыш­ленной частоты являются экраниру­ющие устройства - составная часть электрической установки, предназ­наченная для защиты персонала в открытых распределительных уст­ройствах и на воздушных линиях электропередач.

Экранирующее устройство необ­ходимо при осмотре оборудования и при оперативном переключении, наблюдении за производством ра­бот. Конструктивно экранирующие устройства оформляются в виде козырьков, навесов или перегоро­док из металлических канатов, прут­ков, сеток.

Переносные экраны также исполь­зуются при работах по обслужива­нию электроустановок в виде съем­ных козырьков, навесов, перегоро­док, палаток и щитов.

Экранирующие устройства долж­ны иметь антикоррозионное покры­тие и заземлены.

Источником электромагнитных полей радиочастот являются:

в диапазоне 60 кГц - 3 МГц - не­экранированные элементы обору­дования для индукционной обра­ботки металла(закалка, отжиг, плав­ка, пайка, сварка и т.д.) и других материалов, а также оборудования и приборов, применяемых в радио­связи и радиовещании;

в диапазоне 3 МГц - 300 МГц -неэкранированные элементы обо­рудования и приборов, применяе­мых в радиосвязи, радиовещании, телевидении, медицине, а также оборудования для нагрева диэлек­триков (сварка пластикатов, нагрев пластмасс, склейка деревянных изделий и др.);

в диапазоне 300 МГц - 300 ГГц -неэкранированные элементы обо­рудования и приборов, применяе­мых в радиолокации, радиоастро­номии, радиоспектроскопии, физи­отерапии и т.п.

Длительное воздействие радио­волн на различные системы орга­низма человека по последствиям имеют многообразные проявления.

Наиболее характерными при воз­действии радиоволн всех диапазо­нов являются отклонения от нор­мального состояния центральной нервной системы и сердечно-сосу­дистой системы человека. Субъек­тивными ощущениями облучаемого персонала являются жалобы на ча­стую головную боль, сонливость или общую бессонницу, утомляемость, слабость, повышенную потливость, снижение памяти, рассеянность, го­ловокружение, потемнение в гла­зах, беспричинное чувство тревоги, страха и др.

Для обеспечения безопасности работ с источниками электромаг­нитных волн производится систе­матический контроль фактических нормируемых параметров на рабо­чих местах и в местах возможного нахождения персонала. Контроль осуществляется измерением напря­женности электрического и магнит­ного поля, а также измерением плот­ности потока энергии по утверж­денным методикам Министерства здравоохранения.

Защита персонала от воздей­ствия радиоволн применяется при всех видах работ, если усло­вия работы не удовлетворяют требованиям норм. Эта защита осуществляется следующими способами и средствами:

согласованных нагрузок и погло­тителей мощности, снижающих на­пряженность и плотность поля пото­ка энергии электромагнитных волн;

экранированием рабочего места и источника излучения;

рациональным размещением обо­рудования в рабочем помещении;

подбором рациональных режимов работы оборудования и режима тру­да персонала;

применением средств предупре­дительной защиты.

Наиболее эффективно использо­вание согласованных нагрузок и поглотителей мощности (эквивален­тов антенн) при изготовлении, на­стройке и проверке отдельных бло­ков и комплексов аппаратуры.

Эффективным средством защиты от воздействия электромагнитных излучений является экранирование источников излучения и рабочего места с помощью экранов, погло­щающих или отражающих электро­магнитную энергию. Выбор конструкции экранов зависит от характе­ра технологического процесса, мощ­ности источника, диапазона волн.

Отражающие экраны используют в основном для защиты от паразит­ных излучений (утечки из цепей в линиях передачи СВЧ-волн, из ка­тодных выводов магнетронов и дру­гих), а также в тех случаях, когда электромагнитная энергия не явля­ется помехой для работы генера­торной установки или радиолока­ционной станции. В остальных слу­чаях, как правило, применяются по­глощающие экраны.

Для изготовления отражающих экранов используются материалы с высокой электропроводностью, на­пример металлы (в виде сплошных стенок) или хлопчатобумажные тка­ни с металлической основой. Сплош­ные металлические экраны наибо­лее эффективны и уже при толщине 0,01 мм обеспечивают ослабление электромагнитного поля примерно на 50 дБ (в 100 000 раз).

Для изготовления поглощающих экранов применяются материалы с плохой электропроводностью. По­глощающие экраны изготавливают­ся в виде прессованных листов ре­зины специального состава с кони­ческими сплошными или полыми шипами, а также в виде пластин из пористой резины, наполненной кар­бонильным железом, с впрессован­ной металлической сеткой. Эти ма­териалы приклеиваются на каркас или на поверхность излучающего оборудования.

Важное профилактическое мероп­риятие по защите от электромаг­нитного облучения - это выполне­ние требований для размещения оборудования и для создания по­мещений, в которых находятся ис­точники электромагнитного излуче­ния.

Защита персонала от переоблуче­ния может быть достигнута за счет размещения генераторов ВЧ, УВЧ и СВЧ, а также радиопередатчиков в специально предназначенных поме­щениях.

Экраны источников излучения и рабочих мест блокируются с отклю­чающими устройствами, что позво­ляет исключить работу излучающе­го оборудования при открытом эк­ране.

На предприятиях широко исполь­зуют и получают в больших количе­ствах вещества и материалы, обла­дающие диэлектрическими свой­ствами, что способствует возникно­вению зарядов статического элект­ричества.

Статическое электричество обра­зуется в результате трения (сопри­косновения или разделения) двух диэлектриков друг о друга или ди­электриков о металлы. При этом на трущихся веществах могут накап­ливаться электрические заряды, которые легко стекают в землю, если тело является проводником элект­ричества и оно заземлено. На диэ­лектриках электрические заряды удерживаются продолжительное время, в следствие чего они полу­чили название статического элект­ричества.

Процесс возникновения и накоп­ления электрических зарядов в ве­ществах называют электризацией.

Явление статической электри­зации наблюдается в следующих основных случаях:

в потоке и при разбрызгивании жидкостей;

в струе газа или пара;

при соприкосновении и последу­ющем удалении двух твердых раз­нородных тел (контактная электри­зация).

Разряд статического электриче­ства возникает тогда, когда напря­женность электростатического поля над поверхностью диэлектрика или проводника, обусловленная накоп­лением на них зарядов, достигает критической (пробивной) величи­ны. Для воздуха пробивное напряжение составляет 30 кБ/см.

У людей, работающих в зоне воз­действия электростатического поля, встречаются разнообразные жало­бы: на раздражительность, голов­ную боль, нарушение сна, снижение аппетита и др.

Допустимые уровни напряженно­сти электростатических полей ус­танавливаются в зависимости от времени пребывания на рабочих местах. Предельно допустимый уро­вень напряженности электростати­ческих полей устанавливается рав­ным 60 кВ/м в течение 1 ч.

При напряженности электроста­тических полей менее 20 кВ/м вре­мя пребывания в электростатичес­ких полях не регламентируется.

В диапазоне напряженности от 20 до 60 кВ/м допустимое время пребывания персонала в электро­статическом поле без средств за­щиты зависит от конкретного уров­ня напряженности на рабочем ме­сте.

Меры защиты от статического электричества направлены на предупреждение возникновения и накопления зарядов статичес­кого электричества, создание условий рассеивания зарядов и устранение опасности их вредного воздействия.

К основным мерам защиты от­носят:

предотвращение накопления за­рядов на электропроводящих час­тях оборудования, что достигается заземлением оборудования и ком­муникаций, на которых могут по­явиться заряды (аппараты, резер­вуары, трубопроводы, транспорте­ры, сливоналивные устройства, эс­такады и т.п.); уменьшение электрического со­противления перерабатываемых веществ; снижение интенсивности зарядов статического электричества. Дости­гается соответствующим подбором скорости движения веществ, исклю­чением разбрызгивания, дробле­ния и распыления веществ, отво­дом электростатического заряда, подбором поверхностей трения, очи­сткой горючих газов и жидкостей от примесей;

отвод зарядов статического элек­тричества, накапливающихся на людях. Позволяет исключить опас­ность электрических разрядов, ко­торые могут вызвать воспламене­ние и взрыв взрыво- и пожароопас­ных смесей, а также вредное воз­действие статического электриче­ства на человека. Основными мера­ми защиты являются: устройство электропроводящих полов или за­земленных зон, помостов и рабочих площадок, заземление ручек две­рей, поручней лестниц, рукояток приборов, машин и аппаратов; обес­печение работающих токопроводящей обувью, антистатическими ха­латами.

 

Лазерное излучение

Лазер или оптический кванто­вый генератор - это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, осно­ванный на использовании вынуж­денного (стимулированного) из­лучения.

Лазеры благодаря своим уникаль­ным свойствам (высокая направлен­ность луча, когерентность, монохроматичность) находят исключитель­но широкое применение в различ­ных областях промышленности, на­уки, техники, связи, сельском хо­зяйстве, медицине, биологии и др.

В основу классификации лазе­ров положена степень опаснос­ти лазерного излучения для об­служивающего персонала. По этой классификации лазеры раз­делены на 4 класса:

класс 1 (безопасные) - выходное излучение не опасно для глаз; класс II (малоопасные) - опасно для глаз прямое или зеркально отраженное излучение;

класс III (среднеопасные) - опасно для глаз прямое, зеркально, а так­же диффузно отраженное излуче­ние на расстоянии 10 см от отража­ющей поверхности и (или) для кожи прямое или зеркально отраженное излучение;

класс IV (высокоопасные)- опасно для кожи диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

В качестве ведущих критериев при оценке степени опасности генери­руемого лазерного излучения при­няты величина мощности (энергии), длина волны, длительность импуль­са и экспозиция облучения.

Предельно допустимые уров­ни, требования к устройству, размещению и безопасной экс­плуатации лазеров регламенти­рованы "Санитарными нормами и правилами устройства и экс­плуатации лазеров" № 2392-81, которые позволяют разрабатывать мероприятия по обеспечению бе­зопасных условий труда при рабо­те с лазерами. Санитарные нормы и правила позволяют определить величины ПДУ для каждого режима работы, участка оптического диа­пазона по специальным формулам и таблицам. Нормируется энерге­тическая экспозиция облучаемых тканей. Для лазерного излучения видимой области спектра для глаз учитывается также и угловой раз­мер источника излучения.

Предельно допустимые уровни облучения дифференцированы с учетом режима работы лазеров -непрерывный режим, моноимпуль­сный, импульсно-периодический.

В зависимости от специфики тех­нологического процесса работа с лазерным оборудованием может сопровождаться воздействием на персонал главным образом отра­женного и рассеянного излучения. Энергия излучения лазеров в био­логических объектах(ткань, орган) может претерпевать различные пре­вращения и вызывать органичес­кие изменения в облучаемых тканях (первичные эффекты) и неспеци­фические изменения функциональ­ного характера (вторичные эффек­ты), возникающие в организме в ответ на облучение.

Влияние излучения лазера на орган зрения (от небольших функ­циональных нарушений до полной потери зрения) зависит в основном от длины волны и локализации воз­действия.

При применении лазеров боль­шой мощности и расширении их практического использования воз­росла опасность случайного повреж­дения не только органа зрения, но и кожных покровов и даже внутрен­них органов с дальнейшими изме­нениями в центральной нервной и эндокринной системах.

Предупреждение поражений ла­зерным излучением включает сис­тему мер инженерно-технического, планировочного, организационного, санитарно-гигиенического характе­ра.

При использовании лазеров II-III классов в целях исключения об­лучения персонала необходимо либо ограждение лазерной зоны, либо экранирование пучка излучения. Экраны и ограждения должны изго­тавливаться из материалов с наи­меньшим коэффициентом отраже­ния, быть огнестойкими и не выде­лять токсических веществ при воз­действии на них лазерного излуче­ния.

Лазеры IV класса опасности раз­мещаются в отдельных изолирован­ных помещениях и обеспечиваются дистанционным управлением их работой.

При размещении в одном поме­щении нескольких лазеров следует исключить возможность взаимного облучения операторов, работающих на различных установках. Не допус­каются в помещения, где размеще­ны лазеры, лица, не имеющие отно­шения к их эксплуатации. Запрещается визуальная юстировка лазе­ров без средств защиты.

Для удаления возможных токси­ческих газов, паров и пыли обору­дуется приточно-вытяжная вентиля­ция с механическим побуждением. Для защиты от шума принимаются соответствующие меры звукоизо­ляции установок, звукопоглощения и др.

К индивидуальным средствам за­щиты, обеспечивающим безопас­ные условия труда при работе с лазерами, относятся специальные очки, щитки, маски, обеспечиваю­щие снижение облучения глаз до ПДУ.

Средства индивидуальной за­щиты применяются только в том случае, когда коллективные средства защиты не позволяют обеспечить требования санитар­ных правил.