Биологическое действие ИК излучения

ИК излучение играет важную роль в теплообмене. Эффект теплового воздействия на организм зависит: от плотности потока, длительности облучения, зоны воздействия, длины волны, которая определяет глубину проникновения излучения в тело человека. Справедлив постулат для оптического диапазона - чем меньше длина волны, тем больше проникающая способность.

Следовательно, наибольшей проникающей способностью обладает излучение в области А, которое проникает через кожные покровы и поглощается кровью и подкожной жировой клетчаткой. Излучение областей В и С большей частью поглощается в эпидермисе. При длительном нахождении человека в зоне ИК излучения происходит резкое нарушение теплового баланса тела; повышается температура, усиливается потоотделение соответственно с потерей нужных организму солей. При длительном воздействии ИК излучения на глаза может развиться катаракта.

Нормирование ИК излучения

Нормируемой характеристикой явл. плотность потока энергии Е, Вт/м², ПДУ для закрытых источников не более 100 Вт/м², для открытых - не более 140 Вт/м².

Способы защиты

Теплоизоляция горячих поверхностей; охлаждение теплоизлучающих поверхностей; удаление рабочих (защита расстоянием); автоматизация/механизация производственных процессов; дистанционное управление; применение аэрации, воздушного душирования; экранирование источника излучения; применение кабин и ограждений; ср-ва индивидуальной защиты (спецодежда из хлопчатобумажной ткани с огнестойкой пропиткой, спецобувь, очки со светофильтрами из желто-зеленого или синего стекла, перчатки, рукавицы, защитные маски). При плотности потока 2800 Вт/м² или выше выполнение работ без ср-в индивидуальной защиты не допускается.

Контроль ИК излучения

Осуществляется оптимометрами, ИК спектрометрами (ИКС-10, 12, 14) а также спектрорадиометрами СРМ.

 

Ультрафиолетовое излучение

УФ излучение представляет собой электромагнитное излучение с длинами волн 1-400 нм. В связи с корреляцией эффекта биологического действия и длины волны весь диапазон разбит на 3 области:

А 315-400 нм

В 280-315 нм

С 1-280 нм

 

Источники УФ излучения

Электрическая дуга, автогенная сварка, плазменная резка, напыление, лазерные установки, газоразрядные лампы, ртутно-кварцевые лампы, выпрямители и др. источники. УФ излучение оказывает на организм человека физико-химическое и биологическое действие. При длине волны от 400-315 нм - слабое биологическое действие; 218-315 нм - действие на кожу; 1-280 нм - действует на тканевые белки и липоиды. Высокое негативное действие на глаза - роговицу и конъюктиву. Длительное воздействие вызывает болезнь - электроофтальмию.

Нормирование УФ излучения

Плотность потока энергии Е= Вт/м², ПДУ для области А - не более 10 Вт/м², для В - 0.05 Вт/м², С - 0.001 Вт/м².

Средства защиты от УФ излучения

1. Экранирование источников излучения или рабочих, либо того и другого.

2. Защита расстоянием.

3. Дистанционное управление; рациональное размещение рабочих мест, специальная окраска помещений - пасты, мази.

Для экранирования применяется щиты, личные кабины, окрашенные в светлые тона.

Ср-ва индивидуальной защиты:

1. Термозащитная одежда - рукавицы, спецобувь, каски, щитки.

2. Для защиты кожи - специальные мази и пасты.

Измерение УФ излучения

Специальными УФ дозиметрами, а также спектрометрами ИКС - 9,12,14.

 

Лазерное излучение

Электромагнитное излучение с длиной волны от 0.2 до 1000 мкм. Различают области:

0.2-0.4 мкм - УФ область

0.4-0.75 мкм - видимая область

0.75-1 мкм - ИК область (ближняя).

Свыше 1.4 мкм - дальняя ИК область, слабо изучена.

Источниками лазерного излучения явл. оптические квантовые генераторы (лазеры), которые широко применяются в технике и науке. Принцип действия лазеров основан на использовании вынужденного электромагнитного излучения, возникающего в результате возбуждения квантовой системы. Отличительными особенностями лазерного излучения явл:

- монохроматичность излучения

- когерентность

- острая направленность луча

Эти св-ва позволяют получить исключительно высокие концентрации энергии в лазерном луче: 10¹⁰-10¹² Дж/см² или 10²⁰-10²² Вт/см².

Лазерное излучение по виду разделяется на:

- прямое (в узком телесном угле)

- рассеянное (от вещ-ва, через которое проходит лазерный луч)

- диффузно-отраженное от поверхности по всевозможным направлениям.

Опасные и вредные производственные факторы при работе лазеров делятся на основные и сопутствующие. Основные:

- собственно лазерное излучение, а также паразитное - отраженное и рассеянное. Сопутствующие:

- излучения, вредные химические в-ва и т.д.

 

Биологический эффект лазерного излучения

Зависит от энергетической экспозиции, энергетичности освещенности, длины волны, частоты, времени действия, а также от химических и биологических особенностей облучаемых тканей и органов. Различают тепловое, энергетическое, фотохимическое и механическое действие на организм человека. Прямое лазерное излучение опасно для органов зрения во всех случаях. Возможны повреждения и в кожном покрове - от легкого покраснения до обугливания. Возможны патологические изменения в крови и головном мозге. Лазерное излучение (дальней ИК области) способны проникать через ткани тела и взаимодействовать с биологической структурой с поражением внутренних органов. Наиболее уязвимы внутренние окрашенные органы - печень, почки, селезенка. Следствие - патологические сдвиги нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем организма.

Параметры лазерного излучения

Делятся на энергетические и временные:

Энергетические:

- энергия излучения Е=Дж/см².

- мощность Р=Вт/см².

Временные: частота, длительность воздействия, длина волны.

Контроль лазерного излучения

Осуществляется с помощью приборов: "Измеритель-1 ", ЛДИ-2 и ИМО-2Н.

Сводится к следующему: этими приборами измеряется энергия или мощность лазерного излучения на рабочем месте персонала. Рассчитывается ПДУ для данного лазерного излучения (отдельно для первичных и вторичных эффектов). За ПДУ принимают меньшее значение. Далее сравнивают с опытными.

Меры безопасности

Делятся на:

- на организационно-технические меры

- планировочные

- санитарно-гигиенические

Для каждой лазерной установки определяют размеры лазерно-опасной зоны, которые экранируются или ограждаются специальными знаками.

Наиболее эффективный метод борьбы - экранирование:

Для мощных лазерных установок применяется дистанционное управление. В помещениях отсутствуют отражающие поверхности.

Индивидуальная защита - очки со специальными светофильтрами (в зависимости от лазера)

 

 

Электромагнитные поля

Источниками (естественными и искусственными) явл.:

- мощные радиостанции; промышленное электрическое оборудование; исследовательские установки; контрольно-измерительные устройства; линии эл. магн. передач; атмосферное электричество; радиоизлучение солнца и галактик. Электромагнитные поля применяются для очистки полупроводниковых материалов, выращивания полупроводниковых кристаллов и пленок, локализации газов, прессовании синтетических материалов.

Параметры ЭМП

1. частота f, Гц

2. электрическая составляющая E, В/м

3. магнитная составляющая Н, А/м

4. плотность потока энергии I (ППЭ), Вт/м²

Пространство вокруг источника ЭМП делится условно на три зоны:

1. ближняя (зона индукции)

2. промежуточная (интерференции)

3. дальняя (излучения).

Биологическое действие

Основная опасность - воздействие ЭМП не обнаруживается органами чувств. Под действием ЭМП происходит поглощение энергии тканями тела человека. В результате чего в теле образуются стоячие волны, в которых концентрируется тепловая энергия. При этом повышается температура тела человека, происходит локальный нагрев тканей и отдельных клеток. Особенно опасен нагрев для органов со слабой термоизоляцией (мозг, глаза, хрусталик, органы кишечного тракта). ЭМП меняет ориентацию клеток, ослабляет активность молекул, вызывает помутнение хрусталика, заболевание кожи "жемчужная нить". ЭМП вызывает функционально-паталогические нервной и сердечно-сосудистой систем: увеличенная утомляемость, нарушается сон, гипертония, нервно-психические расстройства.

 

Нормирование

В интервале частот 60 кГц-300 мГц нормируемыми х-ми явл. Е и Н; 300 мГц-300 гГц: I и энергетическая нагрузка ЭН=I(ППЭ)*Т, Вт*ч/м².

Защита от ЭМП

1. Защита количеством - уменьшение излучения в самом источнике.

2. Защита временем - уменьшение времени работы персонала до допустимых значений.

3. Защита расстоянием - увеличение расстояния м/у источниками и рабочими местами.

4. Экранирование рабочих мест или источников.

Защита осуществляется за счет дистанционного управления, автоматизации процесса, сигнализацией, ограждением зон. Применяются ср-ва индивидуальной защиты: халаты и др. спецодежда в радиозащитном исполнении; очки с металлизированными стеклами, которые поглощают ЭМИ.

Контроль

Применяются приборы ПЗ-9; ПЗ-10 для 300мГц-300гГц. Измерение производится в зоне нахождения персонала на высоте 2 м в 3 уровнях: 0.5, 1, 1.5 м. Все помещение разбивается на координатную сетку с шагом 1м и измерение происходит в точках пересечения при max мощности излучения.

 

Опасные зоны оборудования

Опасная зона - это пространство, в котором возможно действие на работающего опасного или ВПФ. Опасность локализуется вокруг движущихся элементов машин, режущего инструмента, зубчатых и других передач, конвейеров, подъемно-транспортных механизмов и машин. Наличие опасной зоны обуславливается возможностью поражения эл. током, действием тепловых, ЭМ, ионизирующих излучений, УЗ. Размеры опасной зоны могут быть постоянными (между ремнем и шкивом) и переменными. При проектировании оборудования предусматривается либо отсутствие контакта человека с ОЗ, либо наличие средств защиты.

Средства защиты:

- коллективные:

- сигнализирующие

- с-мы дистанционного управления

- индивидуальные

- по принципу действия

- оградительные

- блокирующие

Блокирующие (блокировочные) - исключают возможность проникновения человека в опасную зону, либо устраняют ОФ на время пребывания человека в этой зоне. Этот вид защиты применяется там, где работу можно выполнять при снятом или открытом ограждении. По принципу действия блокировочные устройства делятся на механические, электрические, фотоэлектрические, радиационные, гидравлические, пневматические. Механическая блокировка - система, обеспечивающая связь между ограждениями и тормозными (пусковыми) устройствами. При снятом ограждении невозможно запустить оборудование в работу. Так блокируются входы в опасные помещения, где пребывание людей запрещено. Электрическая блокировка - применяется в электрооборудовании с напряжением от 500 Вольт и выше. Обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения по принципу концевых выключателей. Фотоэлектрическая блокировка - основана на принципе ограждения опасной зоны световыми лучами. Радиационная блокировка - на основе радиационных датчиков и приемников.

Оградительные устройства

Препятствуют появлению человека в опасной зоне. Применяются для изоляции систем привода машин, зон обработки, ограждения токоведущих систем и зон облучения, ограждение рабочей зоны на высоте. Конструктивные решения ограждений зависят от вида оборудования. Бывают:

- стационарными (несъемными) --> демонтируются для ремонта.

- подвижные (сблокированы с рабочими органами механизма, закрывающие доступ в опасную зону при наступлении опасного момента.

- переносные (временные) --> для ремонта и наладки.

Выполняются в виде щитов, решеток, сеток на жестком каркасе, из металла, оргстекла. Основные требования - прочность, выдерживание ударных нагрузок; простота.