Способ защиты от инфракрасного излучения

Защита от инфракрасного (теплового) излучения

Для защиты от теплового излучения применяются средства кол­лективной и индивидуальной защиты.

Основными методами коллективной защиты являются:

· тепло­изоляция рабочих поверхностей источников излучения теплоты,

· эк­ранирование источников или рабочих мест,

· воздушное душирование рабочих мест,

· мелкодисперсное распыление воды с созданием водя­ных завес, общеобменная вентиляция,

Теплоизоляция горячих поверхностей (оборудования, сосудов, трубопроводов и т.д.) снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает общее выделение теплоты, в том числе ее лучистую часть, излучаемую в инфракрасном диапазоне ЭМИ. Для теплоизо­ляции применяют материалы с низкой теплопроводностью.

Теплозащитные экраны применяют для экранирования источ­ников лучистой теплоты, защиты рабочего места и снижения темпе­ратуры поверхностей предметов и оборудования, окружающих рабочее место. Теплозащитные экраны поглощают и отражают лучистую энер­гию. Различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотво-дящие экраны. По конструктивному выполнению экраны подразде­ляются на три класса: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.

Непрозрачные экраны выполняются в виде каркаса с закреп­ленным на нем теплопоглощающим материалом или нанесенным на него теплоотражающим покрытием. В качестве отражающих мате­риалов используют алюминиевую фольгу, алюминий листовой, белую жесть; в качестве покрытий — алюминиевую краску. Для непрозрач­ных поглощающих экранов используется теплоизоляционный кирпич, асбестовые щиты.

Непрозрачные теплоотводящие экраны изготавливаются в виде полых стальных плит с циркулирующей по ним водой или водовоз-душной смесью, что обеспечивает температуру на наружной поверх­ности экрана не более 30. 35 °С.

Полупрозрачные экраны применяются в случаях, когда экран не должен препятствовать наблюдению за технологическим процессом и вводу через него инструмента и материала.

В качестве полупрозрачных теплопоглощающих экранов ис­пользуют металлические сетки с размером ячейки З. 3,5 мм, завесы в виде подвешенных цепей. Для экранирования кабин и пультов управления, в которые должен проникать свет используют стекло, армированное стальной сеткой. Полупрозрачные теплоотводящие эк­раны выполняют в виде металлических сеток, орошаемых водой, или в виде паровой завесы.

Прозрачные экраны изготовляют из бесцветных или окрашен­ных стекол — силикатных, кварцевых, органических. Обычно такими стеклами экранируют окна кабин и пультов управления. Теплоотво­дящие прозрачные экраны выполняют в виде двойного остекления с вентилируемой воздухом воздушной прослойкой, водяных и водо-дисперсных завес.

Воздушное душирование представляет собой подачу на рабочее место приточного прохладного воздуха в виде воздушной струи, соз­даваемой вентилятором. Могут применяться стационарные источники струи и передвижные в виде перемещаемых вентиляторов (рис. 8.19). Струя может подаваться сверху, снизу, сбоку и веером.

Средства индивидуальной защиты. Применяется теплозащит­ная одежда из хлопчатобумажных, льняных тканей, грубодисперсного сукна. Для защиты от инфракрасного излучения высоких уровней используют отражающие ткани, на поверхности которых нанесен тон­кий слой металла. Для работы в экстремальных условиях (тушение пожаров и др.) используются костюмы с повышенными теплозащит­ными свойствами.

Защита от ультрафиолетового излучения

Для защиты от ультрафиолетового излучения применяют спе­циальные светофильтры, не пропускающие ЭМИ ультрафиолетового диапазона. Светофильтрами снабжаются смотровые окна установок, внутри которых возникает излучение УФ-диапазона (установки газо­электросварки и резки, плазменной обработки материала; печи, ис­пользующие в качестве нагревательных элементов мощные лампы; устройства накачки лазеров). Применяются также противосолнечные экраны и навесы.

В качестве средств индивидуальной защиты применяются све­тозащитные очки и щитки, для защиты кожи — защитная одежда, рукавицы, специальные кремы. Наиболее характерно применение таких СИЗ при проведении газо- и электросварочных работ.

ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ. Их источники.

Ионизирующим называется излучение, которое прямо или кос­венно вызывает ионизацию среды. Ионизирующее излучение, как и электромагнитное, не воспринимается органами чувств человека, по­этому оно особенно опасно.

Естественными источниками ионизирующих излучений явля­ются высокоэнергетические космические частицы, а также рассеянные в земной коре долгоживущие радиоизотопы — калий-40, уран-238, уран-235, торий-232 и др., являющиеся источниками альфа- и бета-частиц, гамма-квантов и т.д. Распад урана и тория сопровождается образованием радиоактивного газа радона, который из горных пород постоянно поступает в атмосферу и гидросферу и присутствует в не­больших концентрациях повсеместно.

Искусственными источниками ионизирующих излучений яв­ляются радиоактивные выпадения от ядерных взрывов, выбросы атомных электростанций, заводов по переработке ядерного топлива, выбросы тепловыми электростанциями золы, содержащей естествен­ные радиоактивные элементы — торий и радий.

Различные приборы: аппараты для лучевой терапии; радиаци­онные дефектоскопы; радиоизотопные термоэлектрические генерато­ры; толщиномеры, плотномеры, влагомеры, высотомеры; измерители и сигнализаторы уровня жидкости; нейтрализаторы статического электричества; электрокардиостимуляторы; пожарные извещатели и др. также являются искусственными источниками ионизирующих излучений.

Незначительному облучению люди подвергаются при изотопной и рентгеновской диагностике, радиационной терапии, при просмотре телепередач и работе на дисплеях.

Особое место среди искусственных источников ионизирующих излучений занимают ядерные энергетические установки. Их исполь­зуют на атомных электростанциях, ледоколах, подводных лодках.

Для получения и переработки ядерного горючего создан целый комплекс предприятий, объединенных в ядерно-топливный цикл (ЯТЦ). ЯТЦ включает предприятия по добыче урана (урановые рудники), его обогащению, изготовлению топливных элементов, сами АЭС, пред­приятия вторичной переработки отработанного ядерного горючего (радиохимические заводы), по временному хранению и переработке образующихся радиоактивных отходов ЯТЦ и, наконец, пункты веч­ного захоронения радиоактивных отходов (могильники).

При работе АЭС различные элементарные частицы могут про­никать через защитные оболочки, микротрещины и попадать в тепло­носитель и воздух. Целый ряд технологических операций при произ­водстве электрической энергии на АЭС могут приводить к загрязнению воды и воздуха. Поэтому атомные станции снабжены системой водо- и газоочистки. Однако сложные и дорогостоящие системы защиты от радиации на предприятиях ЯТЦ дают возможность обеспечить защи­ту человека и окружающей среды до очень малых величин, сущест­венно меньших существующего техногенного фона.

Наиболее опасны заводы по переработке отработанного ядерного горючего, которое обладает очень высокой активностью. На этих пред­приятиях образуется большое количество жидких отходов с высокой радиоактивностью, существует опасность развития самопроизвольной цепной реакции (ядерная опасность).

В настоящее время существует серьезная проблема утилизации радиоактивных отходов, которые являются весьма значимыми источ­никами радиоактивного загрязнения биосферы.

При нормальной работе АЭС выбросы в окружающую среду малы и оказывают небольшое воздействие на проживающее поблизо­сти население.

Иная ситуация складывается при отклонении от нормального режима работы, а особенно при авариях. Так, произошедшая в 1986 г. авария (которую можно отнести к катастрофам глобального масшта­ба — самая крупная авария на предприятиях ЯТЦ за всю историю развития ядерной энергетики) на Чернобыльской АЭС привела к вы­бросу в окружающую среду лишь 5% всего топлива. Этот выброс при­вел к облучению большого количества людей, большому количеству смертей, загрязнению очень больших территорий, необходимости мас­сового переселения людей.

Авария на Чернобыльской АЭС ясно показала, что ядерный способ получения энергии возможен лишь в случае принципиального исключения аварий крупного масштаба на предприятиях ЯТЦ.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Интернет-каталог Казап

Вы здесь

Способы защиты от инфракрасного излучения на производстве

Инфракрасное излучение — определения

Представляют собой электромагнитное излучение с длинами волн:

область А 760-1500 нм

С более 3000 нм

Источники: открытое пламя, расплавленный и нагретый металл, стекло, нагретые поверхности оборудования, источники искусственного освещения и др.

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.

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.

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:

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

Экранирование источников излучения или рабочих, либо того и другого.

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:

Термозащитная одежда — рукавицы, спецобувь, каски, щитки.

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:

— 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.

— 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:

— энергия излучения Е=Дж/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.

— на организационно-технические меры

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)

Защита от ультрафиолетовых и инфракрасных лучей

Защита от ультрафиолетовых и инфракрасных лучей наиболее ответственна, так как глаз человека не восприимчив к ним. При работе с такими лазерами (например, с лазерами на углекислом газе) мишень должна тщательно экранироваться, а руки и одежду следует держать как можно дальше от нее. Надежную защиту глаз от невидимого инфракрасного излучения газового лазера на углекислом газе обеспечивает фильтр, выполненный из двух пластинок плавленого кварца.

Излучение газового лазера на гелий — неоне с генерируемой длиной волны 0,63 мкм эффективно задерживается фильтром из стекла Bg-18. Однако газовые и полупроводниковые лазеры могут генерировать помимо ультрафиолетового излучения и многие волны инфракрасной области, при этом инфракрасное излучение благодаря незначительной мощности какого-либо неблагоприятного воздействия на глаз (при кратковременном действии) не оказывает. Однако облучение на протяжении длительного времени может* вызывать необратимые поражения глаз.

Лазеры на углекислом газе с длиной волны излучения 10,6 мкм и мощностью свыше 100 кВт могут вызвать ожоги поверхностных слоев роговицы, поскольку такое излучение почти полностью ею поглощается. При работе с лазерами персонал должен быть одет в халаты, пользоваться защитными перчатками, специальными экранами для защиты кожи и защитными очками. В первую очередь следует обеспечить надежную защиту от прямого излучения. Технический персонал, работающий со сжиженными газами, должен обязательно работать в быстроснимающихся перчатках, в лицевой маске и защитных очках. Хранить сжиженные газы и пользоваться ими следует в строгом соответствии со специальной инструкцией. Таковы общие и индивидуальные меры по обеспечению требований по технике безопасности.

Воздействие инфракрасного излучения на здоровье

Поскольку в общем случае оптическое излучение не проникает в биологические ткани на большую глубину, то основное внимание стоит уделять глазам и коже. При соприкосновении с инфракрасным излучением больше внимания следует уделять термоэффекту.

В общем, глаза человека хорошо защищены от природного оптического излучения (Солнце). Эта защита распространяется также на яркое искусственное освещение.

Инфракрасное излучение воздействует преимущественно на сетчатку глаза, поскольку внутреннее вещество глаза пропускает свет.

Прозрачность хрусталика (глазной линзы) может уменьшиться, если смотреть прямо на источник яркого излучения ближнего инфракрасного диапазона.

Повреждения хрусталика случаются при длине волны до 3 мкм (яркий свет ближнего инфракрасного диапазона и видимый свет). Чем длиннее становится длина волны инфракрасного излучения, тем меньше оно достигает задней стенки глазного дна. Излучение среднего и дальнего инфракрасного диапазона в большей части поглощается в роговице глаза. Поглощение длинноволнового инфракрасного излучения в роговице глаза может привести к повышению температуры глаза. Интенсивное излучение дальнего инфракрасного диапазона может обусловить ожоги роговицы глаза аналогично ожогам кожи. Однако такие ожоги случаются редко, поскольку их предотвращает своевременная болевая реакция.

Исходящие от жара повреждения глаз, например, катаракта (серое бельмо) чаще всего встречаются у работников стеклодувной промышленности.

Инфракрасное излучение не проникает в тело на большую глубину, поэтому в случае интенсивного инфракрасного излучения чаще возникает локальный термоэффект и даже ожоги. Инфракрасное излучение с особенно большой длиной волны может вызвать высокую температуру и ожог экспонируемой части тела. Поскольку кожа способна отводить тепло, то время неблагоприятного воздействия зависит от интенсивности и времени соприкосновения. Например, инфракрасное излучение мощностью 10 кВт/м2 вызывает болевую реакцию за пять секунд; мощностью 2 кВт/м2 – приблизительно за 50 секунд.

В случае если экспозиция продолжается долго, тепловая нагрузка на тело может быть слишком велика, особенно если тепловой нагрузке подвержено всё тело (например, при работе перед железоплавильной печью). Следствием может оказаться выведенный из равновесия механизм терморегуляции организма. Восприятие такой среды зависит, в числе прочего, также и от личной способности работника переносить тепловые нагрузки, а также от условий окружающей среды (влажность, скорость движения воздуха). Без выполнения физической работы человек может переносить 300 Вт/м² в течение 8-часового рабочего дня, а при выполнении физической работы – всего лишь 140 Вт/м².

Способы защиты от инфракрасного излучения

Подавляющее большинство производственных процессов на пищевых предприятиях сопровождается выделением инфракрасного (теплового) излучения кап оборудованием, так и материалами. Находясь вблизи нагретых материалов, поверхностей оборудования, аппаратов, трубопроводов, пламени, человек подвергается воздействию инфракрасного излучения. Из-за его поглощения повышается не только температура человеческого тела, но и конструкции помещений (пол, стены, перекрытия), оборудования, инструмента. В результате может резко повыситься температура воздуха внутри помещения, что значительно ухудшит микроклимат рабочей зоны. Кроме того, воздействие инфракрасного излучения сопровождается морфологическими и функциональными изменениями в организме человека.

По физической природе инфракрасное излучение представляет собой поток материальных частиц обладающих волновыми и квантовыми свойствами.

Они представляют собой периодические электромагнитные колебания и в то же время являются потоком квантовых фотонов. Инфракрасные излучения охватывают область спектра с длиной волны, лежащей в пределах от 760 ни до 540 мкм. Энергии кванта лежит в пределах 0,0125—1,25 эВ.

Исследования показывают, что не менее 60 %, всей теряемой теплоты распространяется в окружающей среде путем инфракрасного излучение. По закону Стефана-Больцмана излучение абсолютно черного тела пропорционально четвертой степени его абсолютной температуры:

где E0 — интегральное излучение, Вт/м2; σ — константа излучения абсолютно черного тела; С — коэффициент излучения абсолютно черного тела; Т — температура излучаемого тела, К.

Источник