Защита от энергетического воздействия э/м поля и излучения

ОКГ в зависимости от характера  генерации лазера подразделяются на импульсные (длительность излучения 0,25 с.) и лазеры непрерывного действия (длительность излучения 0,25 с. и более).

Лазерное излучение является электромагнитным излучением, генерируемым в диапазоне  длин волн 0,2 – 1000 мкм, который может  быть разбит в соответствии с биологическим  действием на ряд спектров:

• от 0,2 до 0,4 мкм – ультрафиолетовая область;
• свыше 0,4 до 0,75 мкм – видимая область;
• свыше 0,75 до 1,4 мкм – ближняя инфракрасная область;
• свыше 1,4 мкм – дальняя инфракрасная область.

Основной энергетической характеристикой  лазера при импульсном режиме генерации  является энергия лазерного импульса, его длительность. Импульсные генераторы характеризуются энергией выхода (Дж), нормируемым параметром является плотность  энергии на единицу поверхности (Дж/см²).

Генератор непрерывного излучения  характеризуется выходной мощностью (Вт) – нормирование проводится по отношению  мощности к площади поверхности (Вт/см²).

Лазерное излучение разделяется  на:

• прямое (ограниченное телесным углом);
• рассеянное (за счет прохождения луча через вещество среды);
• зеркальное и диффузное отражения.

Лазер является источником нескольких видов опасности, главным из которых  является его излучение.

Согласно ГОСТ 12.1.040-83 “Лазерная  безопасность. Общие положения” по степени опасности генерирующего  ими излучения лазеры подразделяются на четыре класса:

I-й класс – лазеры, выходное излучение которых не представляет опасности для глаз и кожи;

II-й класс – лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз прямым или зеркально отраженным излучением;

III-й класс – лазеры, выходное  излучение которых представляет  опасность при облучении глаз  прямым, зеркально отраженным, а  также диффузно отраженным излучением  на расстоянии 10 см от отражающей поверхности;

IV-й класс – лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении кожи отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

Класс лазера устанавливается предприятием-изготовителем.

Биологическое воздействие лазерного  излучения на организм делится на две группы:

• первичные эффекты или органические изменения, возникающие непосредственно в облучаемых тканях персонала;
• вторичные эффекты – различные неспецифические изменения, возникающие в тканях в ответ на облучение.

Основные негативные проявления на организм человека: тепловые, фотоэлектрические, люминесцентные, фотохимические.

При попадании лазерного излучения  на поверхность металла, стекла и  др. происходит отражение и рассеивание  лучей.

Опасные и вредные факторы работы ОКГ:

• лазерное облучение (прямое, рассеянное, отраженное);
• световое излучение от импульсных ламп;
• ультрафиолетовое излучение от кварцевых газоразрядных трубок;
• шумовые эффекты;
• ионизирующее излучение;
• электромагнитные поля ВЧ и СВЧ от генераторов накачки;
• инфракрасное излучение и тепловыделение от оборудования и нагретых поверхностей;
• агрессивные и токсические вещества, используемые в конструкции лазера.

Степень воздействия лазерного  излучения на организм человека зависит  от длины волны, интенсивности (мощности и плотности) излучения, длительности импульса, частоты импульсов, времени  воздействия, биологических особенностей тканей и органов. Наиболее биологически активно ультрафиолетовое излучение, вызывающее фотохимические реакции.

За счет термического действия лазерного  излучения на коже возникают ожоги, а при энергии более 100 Дж происходит разрушение и сгорание биоткани. При  длительном воздействии импульсного  излучения в облученных тканях энергия  излучения быстро преобразуется  в теплоту, что ведет к мгновенному  разрушению тканей.

Нетермическое действие лазерного  излучения связано с электрическими и фотоэлектрическими эффектами.

Поток энергии, попадая на биологические  ткани, вызывает в них изменения, наносящие вред здоровью человека. Опасно это излучение и для  органов зрения. Особенно опасно, если лазерный луч пройдет вдоль зрительной оси глаза. Если луч лазера фиксируется  на сетчатке глаза, то может произойти  коагуляция сетчатки, в результате чего возникнет слепота в пораженной области сетчатки. При этом необходимо помнить, что опасность для органов  зрения представляет не только прямой, но и отраженный лазерный луч, даже если отражающая его поверхность  незеркальная.

В качестве основного критерия при  нормировании лазерного излучения  принята степень изменений, которые  происходят под его воздействием в органах зрения и коже. Согласно СанНиП 5804-91 “Санитарные нормы и  правила устройства и эксплуатации лазеров” и ГОСТ 12.1.040-83 “ССБТ. Лазерная безопасность. Общие требования”  установлены предельно допустимый уровень (ПДУ) лазерного излучения  в зависимости от длины волны (табл. 2.6.7.).

За ПДУ лазерного излучения  принимается энергетическая экспозиция облучаемых тканей. Энергетической экспозицией  называется отношение падающей энергии  к площади этого участка. Единицей измерения является Дж/см².

Суммирующий биологический эффект лазерного излучения оценивается  с учетом одновременного воздействия  различных параметров излучений  и времени воздействия. Например, энергетическая экспозиция на роговице глаза и коже за общее время облучения в течение рабочей смены в диапазоне длин волн 0,2…0,4 мкм составляет 10^-8–10^-3 Дж/см².

Методы защиты от лазерного излучения  подразделяются на: инженерно-технические, организационные, санитарно-гигиенические, планировочные, а также включают использование средств индивидуальной защиты.

Цель организационных методов  защиты – исключить попадание  людей в опасные зоны при работе на лазерных установках. Этого можно  достичь, проводя соответствующее  обучение операторов безопасным приемам  труда и проверку знаний инструкций по проведению работ. При этом необходимо помнить, что доступ в помещение  лазерных установок разрешается  только лицам, непосредственно на них  работающим; опасная зона должна быть четко обозначена и ограждена  стойкими непрозрачными экранами.

 

                 Таблица 5.

ПДУ лазерного излучения в зависимости  от длины волны

Длина волны, мкм	Нуф, Дж/см2
от 0,200 до 0,210
от 0,210 до 0,215
от 0,215 до 0,290
от 0,290 до 0,300
от 0,300 до 0,370
свыше 0,370

 

Принятие мер лазерной безопасности зависит от класса лазера. Все лазеры должны быть промаркированы знаком лазерной опасности с надписью “Осторожно! Лазерное излучение!”.

Лазеры должны размещаться в  специально оборудованных помещениях, а на дверях помещений лазеров  II, III и IV классов должны быть установлены знаки лазерной опасности.

Лазер IV класса опасности должны располагаться в отдельных помещениях, стены и потолки должны быть отделаны покрытиями с матовой поверхностью (с высоким коэффициентом поглощения), в помещении не должно быть зеркальных поверхностей.

При размещении лазеров II, III, IV классов с лицевой стороны пультов и панелей управления должно быть свободное пространство шириной не менее 1,5м при однорядном расположении лазеров и шириной не менее 2,0 м при двухрядном. С боковых и задних стенок лазеров при наличии открывающихся дверей, съемных панелей должно быть свободное расстояние не менее 1 м.

Инженерно-технические и планировочные  методы защиты предусматривают уменьшение мощности применяемого лазера и надежную экранировку, правильную установку  оборудования (луч лазера должен быть направлен на капитальную не отражающую огнестойкую стену), исключение блеска отражающих поверхностей и предметов, создание обильного освещения, чтобы  зрачок глаза всегда имел минимальные  размеры.

Лазеры IV класса обязательно должны иметь дистанционное управление, а дверь в помещение должна иметь защитную блокировку со звуковой и световой сигнализацией.

Излучение лазеров II, III, IV классов не должно попадать на рабочие места. Материалы для экранов и ограждений должны быть не горючими с минимальными коэффициентами отражения по длине волны генерирующего лазера. Под воздействием лазера материалы не должны выделять токсических веществ.

Периодический дозиметрический контроль лазерного излучения заключается  в измерении параметров излучения  в заданной точке пространства и  сравнении полученных значений плотностей мощности непрерывного излучения, энергии  импульсного или импульсно-модулированного  излучения, энергетической плотности  рассеянного излучения со значениями соответствующих ПДУ (проводится не реже 1 раза в год при эксплуатации лазеров II, III и IV классов).

Контроль проводится обязательно  при введении в эксплуатацию лазеров  II, III и IV классов, а также при внесении изменений в конструкцию лазеров, при изменении конструкции средств защиты, при организации новых рабочих мест.

Порядок проведения дозиметрического контроля и требования к измерительной  аппаратуре должны соответствовать  ГОСТ 12.1.031-81 “ССБТ. Лазеры. Методы дозиметрического контроля лазерного излучения”. Измерение энергетических характеристик лазерного излучения проводится приборами типа ИЛД-2.

К обслуживанию лазеров допускаются  лица не моложе 18 лет, не имеющие противопоказаний (приказ № 700 от 19.06.84 г. Минздрава СССР). Персонал проходит инструктаж и обучение методам безопасной работы и подвергается при принятии на работу и периодическим (1 раз в год) медицинским осмотрам с участием терапевта, невропатолога  и окулиста.

Оптические квантовые генераторы должны соответствовать эксплуатационной документации. В паспорте должны быть указаны: длина волны (мкм); мощность энергии (Вт, Дж); длительность импульса (с); частота импульса (Гц); начальный  диаметр (см); расходимость пучка (ряд); класс лазера (I - IV).

Кроме паспорта на лазер должны быть инструкции по эксплуатации, технике  безопасности, производственной санитарии  для лазеров II – IV классов; протокол наладки лазера, проверки изоляции и заземления, протокол измерения уровней лазерного излучения, протокол измерения интенсивности электромагнитного и ионизирующего излучения на рабочих местах, протокол анализов воздушной среды рабочей зоны на содержание токсических и агрессивных химических веществ для лазеров, журнал оперативной записи по ремонту и эксплуатации установки для лазеров II – IV классов, приказ о назначении ответственного лица, обеспечивающего исправное состояние и безопасную эксплуатацию лазеров.

Работа с лазерными установками  должна проводиться с ярким общим  освещением.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ в момент работы лазерной установки:

• осуществлять визуальный контроль степени излучения, генерацией;
• направлять излучение лазера на человека;
• персоналу носить блестящие предметы (серьги, украшения);
• обслуживать лазерную технику одним человеком;
• находиться посторонним лицам в зоне излучения;
• размещать в зоне луча предметы, вызывающие зеркальное отражение.

Рабочие места должны быть оборудованы  вытяжной вентиляцией.

При недостаточном обеспечении  безопасности коллективными средствами защиты применяются индивидуальные СИЗ. К средствам индивидуальной защиты относятся специальные противолазерные  очки (светофильтры), щитки, маски, технологические халаты и перчатки (черного цвета из обычных хлопчатобумажных тканей).

Ношение защитных очков со светофильтрами (табл. 2.6.8) обеспечивает интенсивное  снижение облучения глаз лазерным облучением. Светофильтры должны соответствовать  специальной оптической плотности, спектральной характеристике и максимально  допустимому уровню излучения.

 

Таблица 6.

Марки стекол, рекомендуемые для  использования в противолазерных  очках

Длина волны, мкм	0,48-0,51	0,53	0,69	0,84	1,06	1,54	1,6
Марка	ОС-12*	ОС-12	С3С-21**	С3С-21	С3С-21	С3С-23	БС-15***
Стекла	ОС-13	ОС-13	С3С-22	С3С-22	С3С-22	С3С-25

* оранжевое стекло

** сине-зеленое стекло

*** бесцветное стекло