• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Ефективність деяких теплових екранів

номна система індивідуального охолодження в комплекті з повстяним костюмом;

• під час аварійних робіт - тепловідбиваючий комплект з металізо­
ваної тканини;

• для захисту ніг від теплового випромінювання, іскор і бризок роз­
плавленого металу та контакту з нагрітими поверхнями - взуття шкі­
ряне спеціальне для працюючих в гарячих цехах;

• для захисту рук від опіків - вачеги, рукавиці суконні, брезентові,
комбіновані з надолонниками з шкіри та спилку;

• для захисту голови від теплових опромінень, іскор та бризок
металу - повстяний капелюх, захисна каска з підшоломником, каски
текстолітові або з полікарбонату;

• для захисту очей та обличчя - щиток теплозахисний сталевара, з
приладнаними до нього захисними окулярами із світлофільтрами,
маски захисні з прозорим екраном, окуляри захисні козиркові з світ­
лофільтрами.

Спецодяг повинен мати захисні властивості, які виключають можливість нагріву його внутрішніх поверхонь на будь-якій ділянці до температури 313 К (40°С) у відповідності зі спеціальними ДСТами (ГОСТ 12.4.176-89, ГОСТ 12.4.016-87).

У виробничих приміщеннях, в яких на робочих місцях неможливо встано­вити регламентовані інтенсивності теплового опромінення працюючих через технологічні вимоги, технічну недосяжність або економічно обґрунтовану

недоцільність, використовуються обдування, душування, водоповітряне душування і т. ін.

У разі теплового опромінення від 140 до 350 Вт/м² необхідно збільшува­ти на постійних робочих місцях швидкість руху повітря на 0,2 м/с за нормо­вані величини; у разі теплового опромінення, що перевищує 350 Вт/м², доцільно застосовувати повітряне душування робочих місць (ДІІЛОП 0.03-1.23-82), охолодження стін, підлоги, стелі, створення оазису; вживати підсо­лену воду (водний розчин 0.5% №С1). Застосовують раціональний питний режим, режим праці, гідропроцедури.

2.9.2. Захист від УФ випромінювань

Характеристика УФ випромінювань.Ультрафіолетові промені в електромагнітному спектрі розташовуються між тепловою і проникаю­чою радіацією і носять риси як тієї, так і іншої. Довжина хвилі 390-6 нм з енергією кванта 3,56-123 еВ. За способом генерації вони відносяться до теплової частини випромінювання, а по дії на поглинаючі тіла - ближче підходять до проникаючої радіації, хоча викликають також і тепловийефект. Іонізуюча радіація при дії на людину викликає іонізацію, а УФ випромінювання викликають цю дію в меншій мірі. Енергії їх кванта достатньо для порушення атома. Енергія хімічного зв'язку, що утримує атоми в молекулі будь-якої хімічної сполуки, що входить до складу орга­нізму, не перевищує 4 еВ. Фотони з енергією 12-15 еВ здатні викликати іонізацію води, атомів водню, азоту, вуглецю. Виходячи з того, що вода і перераховані атоми складають основу живої тканини, випромінювання з енергією 12 еВ можна розглядати як нижню межу для високоорганізова-них біологічних систем. Особливістю УФ випромінювань є їх висока сорбційність - їх поглинає більшість тіл.

Спектр УФ випромінювань має велику довжину і викликає різні дії. Він розбитий на наступні області: УФА (390-315 нм), УФВ (315-280 нм), УФС (280-6 нм). Температурні випромінювачі почина­ють створювати УФ випромінювання за температури 1900°С.

УФ випромінювання виникає під час роботи радіоламп, ртутних випрямлячів, експлуатації ОКГ, під час обслуговування ртутно-квар­цових ламп, під час зварювальних робіт.

Інтенсивність УФ випромінювання і його спектральний склад на робочому місці залежить від температури нагрівача, наявності газів (озону), пилу і відстані від робочого місця до джерела випромінюван­ня. Пил, газ, дим поглинають УФ випромінювання і змінюють його спектральну характеристику. Повітря практично не прозоре для X < 185 нм через поглинання УФ випромінювання киснем. У зв'язку з тим, що УФ випромінювання розсіюються і поглинаються в запилено-

му середовищі й у газах, розрахувати рівні УФ випромінювання на визначеній відстані від джерела складно і їх тільки вимірюють.

УФ радіація викликає зміну складу виробничої атмосфери. Утво­рюються озон, оксиди азоту, перекис водню, відбувається іонізація повітря. Хімічна й іонізуюча дія УФ випромінювання обумовлює утворення в атмосфері ядер конденсації, на яких розсіюється світло й освітленість робочих місць знижується, утворюються тумани.

Вплив УФ випромінювання на організм людини. Шкідливий вплив УФ випромінювань на біологічні тканини пов'язаний з поглинанням випромінюван­ня нуклеїновою кислотою і зведеними білками клітин і протіканням у цих з'єд­наннях світлохімічних реакцій. Відбувається часткова загибель клітин шкіри, прискорена їх поліферація, зміна форми і розміру. УФ випромінювання діють як подразник на нервові закінченняшкіри, зумовлює зміни в організмі, викликає дерматити, екземи, набряклість. Має місце також утворення ракових пухлин дов­жиною хвилі 280-303 нм. Разом з цим УФ випромінювання впливають на цен­тральну нервову систему, в результаті виникають загальнотоксичні симптоми -головний біль, підвищення температури, стомленість, нервові порушення.

Ступінь ураження шкіри УФ випромінювання ми залежить від кількості поглиненої енергії. Для появи ледь помітного почервоніння шкіри достатній потік енергії ЗО Дж/см² (в окремих випадках 8 Дж/см²). Для характеристики біологічної дії УФ випромінювання користаються визначенням - мінімальної еритемної дози (МЕД) -найменшої енергетичної дози опромінення, яке призводить через 8 годин до почервоніння шкіряного покриву (еритеми), що зникає на наступну добу. Еритемна одиниця - рівномірне випромінювання з довжиною хвилі 296,7 нм і густиною потоку 20 мВт/м² (супроводжу­ється різко вираженим почервонінням шкіри з больовим відчуттям). Максимальний еритемний ефект приходиться на випромінювання з довжиною хвилі 260 нм. З X < 290 нм УФ випромінювання поглина­ється шкірою цілком. Більш глибоких тканин досягають тільки 10% енергії з довжиною хвилі 290-320 нм і до 50% при X — 320-380 нм. Багаторазове, триваюче роками УФ опромінення прискорює старін­ня шкіри і збільшує ймовірність розвитку раку шкіри.

Велику небезпеку створюють УФ випромінювання для органів зору. Вони поглинаються в основному рогівкою і кон'юктивою. Най­більше ураження рогівки викликає X = 288 нм. У кришталику, в основ­ному, поглинаються УФ випромінювання зX ™ 320-390 нм. Мінімаль­на величина енергії, що викликає відповідну реакцію в кришталику, в 2-3 рази вище, ніж відповідна величина її для рогівки. Тобто опік рого­вої оболонки відбудеться раніше, ніж виникне ураження кришталика.

Разом з негативною дією УФ випромінювання має доброчинну дію на людину за рахунок протікання фотохімічних реакцій, має бактери-

цидну дію, тобто УФ випромінювання має терапевтичну і тонізуючу дію. Згідно СН там, де недостатній рівень УФ випромінювання (при викори­станні тільки штучного освітлення; наприклад, в умовах Заполяр'я), використовують разом із загальним освітленням і ультрафіолетове освітлення спеціальними еритемними лампами. Величина еритемного опромінення визначається поверхневою густиною еритемного потоку вміліср/м², для якого припустиме значення дорівнює 7,5 мер/м². Для лікувального опромінення УФ випромінювання використовують також і спеціальні світлолікувальні кабінети - фотарії.

Нормування УФ випромінювання.Нормування ультрафіолетового випромінювання у виробничих приміщеннях здійснюють згідно з санітарни­ми нормами СН 4557-88 (ДНАОП 0.03-3.17-88).

Допустимі значення густини ультрафіолетового випромінювання наведені у таблиці 2.26.

Таблиця 2.26 Допустимі значення для УФ випромінювання

Захист від УФ випромінюваньдосягається:

1 - захистом відстанню;

2 - екрануванням робочих місць;

3 - засобами індивідуального захисту;

4 - спеціальним фарбуванням приміщень і раціональним розташу­
ванням робочих місць.

Визначаючи захисну відстань, використовують дані безпосередніх вимірів у конкретних умовах. Найбільш раціональним методом захи­сту є екранування джерел випромінювання різними матеріалами і світлофільтрами. Екрани виконуються у вигляді щитів, ширм, кабін. Повний захист від УФ випромінювання всіх областей забезпечує флінтглас (скло, яке вміщує оксид свинцю).

У якості 313 використовують спецодяг (куртки, брюки, рукави­чки, фартухи) із спеціальних тканин, що не пропускають УФ випромінювання (льняні, бавовняні, поплін); захисні окуляри тащитки із світлофільтрами. Для захисту рук застосовують мазі із вмі­стом речовин, що служать світлофільтрами (салол, саліцилово-мети­ловий ефір).

Стіни і ширми у цехах фарбують у світлі кольори (сірий, жовтий, блакитний), застосовуючи цинкове чи титанове білило для поглинан­ня УФ випромінювань.

2.9.3. Захиствід лазерних випромінювань

Характеристика лазерного випромінювання (ЛВ).В даний час лазерна техніка знаходить дуже широке застосування. Зараз нарахову­ється більше 200 галузей застосування ОКГ. Вони використовуються в дальнометрії, системах передачі інформації, телебаченні, спектроскопії, в електронній та обчислювальній техніці, для забезпечення термоядер­них процесів, біології, медицині, у металообробці, металургії, під час обробки твердих і надтвердих матеріалів, під час зварювальних робіт і ін. Мала кутова розбіжність ЛВ дозволяє здійснити його фокусування на площах малих розмірів (порівняних з довжиною хвилі) і одержувати щільність потужності світлового потоку, достатнью для інтенсивного розігрівання і випаровування матеріалів (густина потужності випромі­нювання досягає 10^і'-10¹⁴ Вт/см²). Висока локальність нагрівання і від­сутність механічних дій дозволяє використовувати лазери для збирання мікросхем (зварювання металевих виводів і напівпровідникових матері-ачів). За допомогою лазерного променя здійснюють проплав багатоша­рових матеріалів. Використовують ОКГ для приєднання резисторів, конденсаторів, виготовлення друкованих схем. Широко використову­ють ОКГ для одержання мікроотворів у надтвердих матеріалах.

Розширене застосування лазерних установок у різних галузях діяльності людини сприяє залученню великої кількості працівників для їх обслуговування. Поряд з унікальними властивостями (спрямо­ваність і величезна густина енергії в промені) і перевагами перед іншим устаткуванням лазерні установки створюють певну небезпеку для здоров'я обслуговуючого персоналу.

Принцип дії лазерного випромінювання заснований на викорис­танні змушеного (стимульованого) електромагнітного випромінюван­ня, одержуваного від робочої речовини в результаті порушення його атомів електромагнітною енергією зовнішнього джерела. Стимульо­ване випромінювання має такі якості:

1 - когерентність (сталість різниці фаз між коливаннями і монох-
роматичність - практично ширина смуги випромінювання 2 Гц);

2 - мала розбіжність променя (22" - теоретична, 2' - практична);

3 - висока густина потужності (10¹⁴ Вт/см²).

У залежності від характеру робочої речовини розрізняють ОКГ: твер­дотілі (робоча речовина - рубін, скло з неодимом, пластмаси); напівпро­відникові (2п0, Са5е, Те, РЬ і ін.); рідинні (з рідко земельними активато­рами, органічними барвниками); газові (Не-№, Аг,Хе, СО₂ та ін.).

За режимом роботи лазери підрозділяються на безупинної дії й імпульсні. Зараз отримано лазерне випромінювання в діапазоні від 0,6 мм (субміліметрові) до 1 мкм, що входить в області 14, видиму УФ. Уже з'явилися повідомлення про створення лазерів у діапазоні рентгенівського (6 нм - 0,01 нм) і ведуться роботи зі створення лазе­рів в області гамма-випромінювання (0,01-0,0005 нм). Лазерне випромінювання в цих діапазонах крім монохроматичності, когерент­ності, гострої спрямованості і високої густини потужності буде мати і високу проникаючу здатність. Як ми вже говорили, лазерне випромі­нювання може бути сконцентрованим у вузько спрямованому проме­ні з великою густиною потужності. Густина потужності в промені лазера досягає великих величин внаслідок додавання енергії безлічі когерентних променів окремих атомів, що приходять в обрану точку простору в однаковій фазі.

Густина потужності лазерного випромінювання на малій площині об'єкта визначається формулою:

(2.74)

X²-/²

мегапаскалей (мільйони атмосфер) (лазерний промінь - потік фото­нів, кожний з яких має енергію й імпульс сили) до 10⁶ МПа. При цьому виникає температура до декількох мільйонів градусів К. При фокусуванні лазерного променя в газі відбувається утворення високо­температурної плазми, що є джерелом легкого рентгенівського випро­мінювання (1 нм).

При проходженні променю через неоднорідне середовище (пові­тря, (деяке середовище) відбувається розбіжність і блукання, тобто відбивання променя. Відрізняють дзеркальне і дифузне відбивання лазерного променя.

Для оцінки дифузного відображення випромінювання слід врахо­вувати геометричні розміри поверхні, що відбиває (крапкова чи про­тяжна).

Густина енергії для прямого випромінювання визначається фор­мулою

(2.76)

де Р - вихідна потужність випромінювання лазера;

Б - діаметр об'єкта оптичної системи;

X - довжина хвилі;

і - фокусна відстань оптичної системи.

Наприклад: Р - 1 МВт, X = 0,69 мкм, В/і- 1,2, тоді Р₅= 3 • 10¹⁴ Вт/см².Для порівняння густина потужності випромінювання на поверхні Сонця 10⁸ Вт/см².

Лазерне випромінювання з високою густиною потужності супро­воджується високою напруженістю електричного полю:

(2.75)

де ц - магнітна проникність середовища (для повітря ц₀ = 4я • 10"⁷ Гн/м); є - діелектрична проникність середовища (для повітря _є = 8,85 • 10"¹² Ф/м).

Значення електричної напруженості у вакуумі, якщо Р = 1 МВт, складає 2.74- 10⁶ В/м.

Випромінювання лазера з величезною густиною потужності руй­нує і випаровує матеріали. Одночасно в області падіння ЛВ на поверхню в матеріалі створюється світловий тиску сотні тисяч

де І_о - вихідна енергія ОКГ, (Вт) Дж;

Ф - кут розбіжності випромінювання",

К - відстань ОКГ до розрахункової точки, м;

а - коефіцієнт ослаблення випромінювання ОКГ повітряним середовищем

(залежить від дальності видимості) а = 3,9/У, V - видимість.

В умовах відбитого випромінювання густина енергії в заданій точці можна визначити за формулою:

(2.77)

п-К²К_х '

де І_п - енергія, що падає на відбиваючу поверхню, Дж; К - коефіцієнт відбиття поверхні;

Р - кут між нормаллю до поверхні і напрямком візування; К₁ - коефіцієнт, що враховує розміри плями (наприклад, якщо К > 30г (раді­усів плям), то ^ = 1 (точкове джерело).

Біологічна дія лазерного випромінювання. Під біологічною дією розумі­ють сукупність структурних, функціональних і біохімічних змін, що виника­ють у живому організмі. ЛВ впливають на весь організм - шкіру, внутрішні органи, але особливо небезпечне для зору. Результат впливу ЛВ визначається

як фізіологічними властивостями окремих тканин (відбиваючою і поглинаю­чою здатністю, теплоємністю, акустичними і механічними властивостями), так і характеристиками ЛВ (енергія в імпульсі, щільність потужності, довжина хвилі, тривалість дії, площа опромінювання). Тому що біологічні тканини мають різні характеристики поглинання, ЛВ діє вибірково на різні органи.

При дії лазерного випромінювання на біологічні об'єкті розрізня­ють термічний та ударний ефекти.

Термічний ефект. Ураження ЛВ подібне до тепловогу опіку: відбу­вається омертвляння тканин у результаті опіку. Для ЛВ характерні різкі границі уражених ділянок і можливість концентрації енергії в глибоких шарах тканини. На характер ушкодження сильно впливає ступінь природного пофарбування (пігментації), мікроструктура і щільність тканин. Максимальному ураженню піддаються тканини, що містять безбарвну речовину - меланин (пігмент шкіри), який погли­нає Х_тах = 0,5 - 0,55 мкм, тобто в діапазоні випромінювань найбільш розповсюджених ОКГ. Специфічне фарбування печінки і селезінки призводить до того, що їх Х_пах = 0,48 і 0,51 мкм - характерні частоти аргонових ОКГ (синьо-зелене забарвлення). Залежність ступеня ура­ження від потужності випромінювання близька до лінійного. Для ОКГ із ^. = 0,48-10,6 мкм гранична щільність лазерної енергії для біо­логічної тканини дорівнює 50 Дж/см².

Прояв теплової дії: від опікових міхурів і випаровування поверхне­вих шарів до ураження внутрішніх органів. Ступінь ураження поверх­ні тіла залежить від того, сфокусоване чи несфокусоване випроміню­вання. Для внутрішніх органів фокусування ЛВ має менше значення.

Тепловий ЛВ ефект характерний у випадку безупинного режиму роботи ОКГ.

Ударний ефект. Причиною багатьох видів ураження ЛВ є ударні хвилі. Різке підвищення тиску поширюється спочатку з надзвуковою швидкістю, а потім сповільнюється. Ударна хвиля може виникнути як на поверхні тіла, так і у внутрішніх органах. Поширення ударної хвилі в організмі призводить до руйнування внутрішніх органів без будь-яких зовнішніх проявів. Взаємодія ЛВ з біологічною тканиною, крім ударної хвилі, призводить до появи УЗ хвиль (2 • 10⁴ - 10¹³ Гц), що викликають кавітаційні процеси і руйнування тканин.

Ударний ефект характерний для імпульсного режиму роботи ОКГ.

Вплив ЛВ невеликої інтенсивності призводить до різних функціо­нальних зрушень у серцево-судинній системі, ендокринних залозах, центральній нервовій системі. З'являється стомлюваність, великі стрибки артеріального тиску, головні болі та ін.

З локальних дій найбільше небезпечне ЛВ для очей. Для X < 0,4 мкм і X > 1,4 мкм ЛВ являє небезпеку для рогівки очей і шкіри, а у значен-

нях X = 0,4 - 1,4 мкм - для сітківки ока. Кришталик ока діє, як додатко­ва фокусуюча оптика, що підвищує концентрацію енергії на сітківці. Це значно (у 5-10 разів) знижує максимально припустимий рівень опромі­нювання для зіниці ока.

Нормування лазерного випромінювання. Нормування лазерного випро­мінювання здійснюється згідно санітарних норм і правила СНиП 5804-91. За нормативами для проектування лазерної техніки має бути діючим принцип відсутності впливу на людину прямого, дзеркального та дифузного випромі­нювання.

Визначаючи клас небезпеки лазерного випромінювання врахо­вують три спектральних діапазони (нм): І - 180 < X < 380, її - 380 <?. < 1400, III - 1400 < X < 10⁵.

Нормованими параметрами ЛВ з погляду небезпеки є енергія ^ (Дж) і потужність Р (Вт) випромінювання, що пройшло обмежуючу апертуру діаметрами с1_а = 1,1 мм (у спектральних діапазонах І і II) і сі = 7 мм (у діапазоні III); енергетична експозиція Н і опромінення Е, усереднені по обмежуючій апертурі:

ІІ = >У/5_а;Е-Р/5_а, (2.78)

де 5_а — площа обмежуючої апертури.

Згідно нормативам лазерне устаткування за ступенем небезпеки розділяється на 4 класи:

1 клас - повністю безпечні лазери, які не мають шкідливої дії на очі
та шкіру;

2 клас - мають небезпеку для очей та шкіри у випадку дії коліміро-
ваним (прямим), тобто замкнутим у малому куті розповсюдження
пучком; однак, дзеркальне або дифузне випромінювання таких лазе­
рів безпечне для людини;

3 клас - це лазери, які діють у видимій межі спектру і являють
небезпеку як для очей (прямим і дзеркальним випромінюванням на
відстані 10 см від відбиваючої поверхні), так і шкіри (тільки прямий
пучок);

4 клас - найбільш потужні лазери, які небезпечні при дифузному
випромінюванні для очей і шкіри на відстані 10 см від дифузно відби­
ваючої поверхні.

Згідно СНиП 5804-91 регламентуються гранично допустимі рівні (ГДР) для кожного режиму роботи лазера і його спектрального діапа­зону і встановлюється для двох умов - одночасного та хронічного (того, що систематично повторюється) опромінювання. Граничні зна­чення щільність потоку нормується на шкірі, сітківці, рогівці. Напри­клад, відповідно до санітарних норм, під час роботи з ОКГ ГДР випро-

мінювання для очей є енергія XV (Дж), яка нормується в залежності від довжини хвилі і тривалості впливу (таблиця 2.27). Гранично допу­стимі рівні лазерного випромінювання у діапазоні 1400 < X < 10⁵ нм наведені у таблиці 2.28.

Таблиця 2.27

Читайте також:

1. Аверсивную терапію використовують, як правило, при лікуванні алкоголізму, нікотиновій залежності і деяких інших захворювань.
2. Базовий синтаксис деяких основних операторів
3. Вибір перерізу провідників у мережах напругою до 1000В з урахуванням автоматичних вимикачів і теплових реле
4. Визначення теплових навантажень для житлових районів населених пунктів.
5. Винагорода за брокерську діяльність та ефективність її здійснення
6. Випробовування і промивання теплових мереж
7. Виробничі потужності та ефективність їх використання у будівництві
8. Властивості деяких шкідливих речовин і їх вплив на організм людини
9. Водопостачання ПТР, ефективність використання води
10. Вплив емоцій та фізичного перенавантаження на ефективність управлінської діяльності. Особистісна тривожність і емоційна стійкість менеджера.
11. Вплив ПР на ефективність реалізації концепції маркетингу.
12. Впровадження та ефективність наукових досліджень.

Переглядів: 822