• 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

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: 867