11. Защита от электромагнитных излучений оптического диапазона

11.1. Защита от инфракрасных излучений

Инфракрасное (теплое) излучение (ИК) возникает везде, где температура выше абсолютного нуля. По­давляющее большинство производственных процессов сопровождается выделением тепла, причем теп­ло выделяется как производственным оборудованием, так и материалами. Находясь вблизи расп­лав­лен­ных или нагретых материалов, нагретых поверхностей оборудования, пламени, человек подвергается дейст­вию ИК излучения.

В результате поглощения излучающей энергии повышается не только температура тела человека, но и конструкций производственных помещений, оборудования и находящихся в обращении материалов и инст­рументов, в результате чего резко повышается температура воздуха внутри помещения, что ухудшает па­раметры микроклимата рабочих мест производственных помещений. В организме человека также могут про­исходить и функциональные изменения.

ИК излучение - это область электромагнитных волн с длиной волны от 0,76 до 540 мкм.

К естественным источникам ИК излучения относится ИК радиация Солнца. К искусственным ис­точ­ни­кам ИК излучения относятся любые поверхности, температура которых выше температуры тела че­ло­ве­ка.

По закону Стефана-Больцмана излучение абсолютно черного тела определяется:

,

(11.1)

где - интегральное излучение, Вт/;

- константа излучения абсолютно черного тела;

- коэффициент излучения абсолютно черного тела;

Т - температура излучаемого тела.

Излучение различных материалов описывается уравнением:

,

(11.2)

где - степень черноты.

Действие ИК излучения на организм человека зависит от длины волны, которая обуславливает глу­би­ну проникновения. ИК излучение подразделяются на 3 области:

А - 760 - 1500 нм коротковолновая

В - 1500 - 3000 нм длинноволновая

С - более 3000 нм длинноволновая

Проникающая способность ИК излучения зависит от длины волны. Наибольшую проникающую спо­соб­ность имеет коротковолновое ИК излучение (0,76 - 1.4 мкм), которое способно проникать в ткани че­ло­ве­ческого тела на глубину несколько сантиметров и оказывать непосредственное воздействие на жизненно важ­ные органы (мозг, сердце, печень и т.д.). ИК лучи длинноволнового диапазона задерживаются в по­верх­ност­ных слоях кожи. Основная реакция организма на ИК излучение - повышение температуры участков те­ла.

Воздействуя на мозг, ИК излучение вызывает «солнечный удар», человек при этом ощущает го­лов­ную боль, головокружение, потемнение в глазах, потеря сознания. Особенно опасно воздействие на глаза.

ИК излучение влияет на функциональное состояние человека, его центральную нервную систему, сер­дечно-сосудистую систему, учащается дыхание, повышается температура тела, усиливается по­то­от­де­ле­ние.

Таблица 11.1

Плотность потока энергии ИК излучения на рабочем месте не должна превышать следующих значений

Область	Длина волны, нм	Допустимая плотность потока энергии, Вт/	Примечания
А В С	760 - 1500 1500 - 3000 3000 - 4500 4500 - 10000	100 120 150 120	При облучении более 50% поверхности тела При облучении 25-50% поверхности тела При облучении не более 25% поверхности тела При облучении не более 25% поверхности тела с обязательным применением СИЗ

Потенциальная опасность облучения оценивается по величине плотности потока энергии и сос­тав­ля­ет 350 Вт/ по ГОСТ 12.4.124-83.

Например: аргонодуговая сварка титанового сплава. Суммарный уровень облученности на расс­тоя-

нии 0,2 м составляет 550 Вт/, на расстоянии 0,5-130 Вт/. Основные составляющие излучения:

• ИК - 62%

• видимый - 14%

• УФ - 24%

Основные мероприятия, направленные на снижение опасности воздействия ИК излучения:

1. снижение интенсивности излучения источника;

2. удаление рабочих мест от источника;

3. защитное экранирование источника или рабочего места;

4. теплоизоляция горячих поверхностей или их охлаждение;

5. использование средств индивидуальной защиты (спецодежда, очки со светофильтрами и щит­ки);

6. применение воздушного душирования;

7. лечебно-профилактические мероприятия (рациональный режим труда и отдыха).

Снижение интенсивности ИК излучения источника достигается выбором технологического обо­ру­до­ва­ния, заменой устаревшего оборудования, рациональной компоновкой оборудования.

Оградительные устройства - это конструкции, отражающие поток электромагнитных волн или пре­об­ра­зующие энергию ИК излучения в тепловую, которая отводится и поглощается конструктивными эле­мен­та­ми защитных устройств.

Тепловая изоляция - самый эффективный способ по уменьшению ИК излучения и общих теп­ло­вы­де­лений, также для предотвращения ожогов при прикосновении к этим поверхностям.

Для снижения интенсивности излучения применяют водяное охлаждение.

Экраны применяют для экранирования источников излучения и рабочих мест. По принципу дейст­вия экраны подразделяются на теплоотражающие (из алюминиевой фольги, алюминия листового, белой жес­ти), теплопоглощающие (металлические заслонки и щиты, футерованные огнеупорным кирпичом), теп­ло­отводящие (сварные или литые конструкции, охлаждаемые протекающей внутри водой).

В зависимости от возможности наблюдения экраны подразделяются на: непрозрачные, по­лу­проз­рач­ные (металлические сетки, цепные навесы), прозрачные (силикатное или кварцевое стекло).

Экраны могут быть изготовлены из металлической сетки или металлических цепей, интенсивно оро­ша­емых водой. Сетка используется для экранирования нагретых продуктов переработки, а цепи - для отк­ры­тых проемов печей.

К средствам индивидуальной защиты относятся (ГОСТ 12.4.123-83 ССБТ. Средства ин­ди­ви­ду­аль­ной защиты от инфракрасного излучения. Общие технические требования) - для защиты тела спецодежда из сукна и брезента (ГОСТ 12.4.045-87 ССБТ. Костюмы мужские для защиты для защиты от повышенной тем­пературы. Технические условия), для защиты глаз - светофильтры, применяемые в очках, щитках (ГОСТ 12.4.023-84 ССБТ. Щитки защитные лицевые. Общие технические требования и методы контроля).