3. Защита от источников тепловых излучений

Воздействие высокой температуры воздуха, интенсивного теплового излучения от нагретых поверхностей может привести к перегреву организма. При перегреве наблюдается повышение температуры тела, обильное потовыделение, учащение пульса и дыхания, слабость, головокружение, тошнота, а в тяжелых случаях – появление судорог и наступление теплового удара.

Длительное воздействие инфракрасного излучения с длиной волны в пределах от 0,72 до 1,5 мкм вызывает катаракту глаз человека (помутнение хрусталика).

Тепловое излучение, кроме непосредственного воздействия на работающих, нагревает окружающие конструкции – пол, стены, перекрытия, оборудование, в результате чего температура воздуха внутри помещения повышается, что может привести к ухудшению условий труда.

Тепловое излучение представляет электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 до 500 мкм, при том источниками тепловых излучений являются все тела, нагретые до температуры, выше температуры окружающей среды.

Основными источниками тепловыделений в машиностроении являются пламенные печи, электропечи, ванны с подогревом, кузнечные горны, нагретый металл, электрооборудование, различные нагретые поверхности, солнечная радиация и источники света.

Инфракрасное излучение подчиняется ряду важных в гигиеническом отношении закономерностей.

Согласно закону Стефана-Больцмана, с повышением температуры тела мощность его излучения увеличивается пропорционально четвертой степени абсолютной температуры, т.е.:

где

– универсальная газовая постоянная Стефана-Больцмана;

– абсолютная температура, К.

Закон смещения Вина-Голицына указывает, что произведение абсолютной температуры излучающего тела на длину волны излучения с максимальной энергией есть величина постоянная:

где

– постоянная Вина, равная 2880.

Из этих законов вытекают следующие выводы:

• чем выше температура, тем больше теплоты оно отдает окружающей среде путем излучения;

• максимум энергии излучения перемещается в сторону волн с меньшей длиной волны.

Воздействие инфракрасного излучения на организм человека проявляется не только общими, но и местными реакциями. Местная реакция сильнее при облучении длинноволновым излучением, поэтому при одной и той же интенсивности теплового излучения время переносимости в этом случае короче, чем при коротковолновом излучении. За счет большей глубины проникновения в ткани человека коротковолновый участок спектра инфракрасного излучения обладает более выраженным действием на организм.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 интенсивность теплового излучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должно превышать 35 Вт/м² при облучении 50% поверхности тела и более, 70 Вт/м² – при величине облучаемой поверхности от 25 до 50% и 100 Вт/м² – при облучении не более 25% поверхности тела человека.

Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретые заготовки, открытое пламя и др.) не должно превышать 140 Вт/м², при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела. Обязательным является также использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

Для солнечного излучения интенсивность теплового излучения на поверхности Земли составляет 0,25-0,30 Вт/м².

Кроме того, в ГОСТ 12.1.005-88 указано, что в целях профилактики тепловых травм температура наружных поверхностей технологического оборудования или ограждающих его устройств не должна превышать 45°С.

Для защиты от теплового облучения применяют теплоизоляцию горячих поверхностей, экранирование источников тепловых излучений и рабочих мест, воздушное душирование, средства индивидуальной защиты.

Теплоизоляция является эффективным мероприятием не только по уменьшению интенсивности теплового излучения от нагретых поверхностей, но и общих тепловыделений, а также для предотвращения ожогов при прикосновении к этим поверхностям.

Для тепловой изоляции применяют теплоизоляционные огнеупорные материалы, массы, растворы и обмазки, жаропрочные бетоны и другие неорганические материалы (диатомит, трепел, асбест, асбоцемент, стекловату и др.), а также органические теплоизоляционные материалы (пробковые, древесноволокнистые плиты, войлок, термоизоляционный картон, пенопласт и др.).

Для нагретых аппаратов применяют многослойную изоляцию: сначала материал, выдерживающий требуемую температуру, а затем материал с более эффективными теплоизоляционными свойствами. Немаловажную роль играет в этом случае и окраска внешних поверхностей нагретых тел.

Наиболее распространенным и эффективным способом защите от излучения является экранирование. Экраны применяют как для экранирования источников излучения, так и для защиты рабочих мест от воздействия теплового излучения.

По принципу работы экраны условно подразделяются на теплопоглощающие, теплоотражающие и теплоотводящие. Принадлежность экрана к той или иной группе зависит от того, какое свойство в нем превалирует, поскольку любой экран обладает способностью отражать, поглощать или отводить тепло. Предпочтение следует отдавать отражающим или отводящим тепло экранам, поскольку поглощающие экраны при нагреве сами становятся источниками излучения. Кроме того, в зависимости от возможности наблюдения за технологическим процессом экраны подразделяются на три типа: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.

К полупрозрачным экранам относят металлические сетки (размер ячейки 3x3,5 мм), цепные звенья, армированное стекло. К таким же экранам относятся не затрудняющие видимости защитные водяные, воздушно-водяные завесы, снижающие интенсивность теплового излучения на 80% и более. В качестве прозрачных экранов используют также силикатное, кварцевое или органическое стекло.

Кроме того, различают стационарные и передвижные экраны, а зависимости от эффективности – одно- и многослойные.

Большое значение для создания нормальных метеорологических условий имеет рациональное размещение оборудования. Так, аппараты с большими тепловыделениями, если это возможно по условиям работы размещают на открытом воздухе или в отдельных изолированных помещениях, располагая их преимущественно в один ряд. Горячие установки и оборудование необходимо размещать таким образом и на таком расстоянии друг от друга, чтобы исключить попадание и скрещивание тепловых потоков на рабочих местах. Следует учитывать, что стены помещений могут оказаться дополнительным источником тепла, если оборудование расположено вблизи от них.

При выполнении трудоемких работ правильная организация отдыха имеет большое значение для восстановления работоспособности за счет соблюдения обоснованного режима труда и отдыха, сокращенного рабочего дня, дополнительных перерывов в течение рабочей смены, наличие комнат отдыха, питьевого режима и т.п.

Для отдыха работников цехов со значительной интенсивностью теплового облучения устраивают специальные кабины или комнаты. Благоприятное действие после значительных тепловых облучений оказывает применение гидропроцедур в виде полудушей, размещаемых вблизи рабочих мест.

Из мер личной гигиены существенное значение имеет рациональный питьевой режим. При значительном времени облучения инфракрасным излучением возникает интенсивное потоотделение, которое в свою очередь приводит к резкому нарушению водосолевого баланса и изменению обмена веществ. В таких условиях организм человека за рабочую смену теряет 20-50 г хлорида натрия (в нормальных условиях 10 г) и 3-5 литров воды. Восстановление нормального обмена веществ обеспечивают питьем подсоленной газированной воды, содержащей от 0,2 до 0,5% хлорида натрия с добавлением некоторого количества солей калия и витаминов. Питье такой воды способствует уменьшению жажды, потоотделения, снижению температуры тела, улучшению самочувствия, повышению производительности труда.

При меньших влагопотерях расход солей восполняется за счет приема пищи.

В южных районах страны в горячих цехах рабочих обеспечивают белково-витаминным напитком, зеленым байховым чаем с добавлением витаминов и т.п.

В профилактике защиты работающих от тепловых излучений большую роль играют средства индивидуальной защиты глаз, головы, лица и тела человека.

В помещениях с воротами распашного типа в холодное время года резко нарушается микроклимат при открывании ворот. В таких помещениях эффективным мероприятием является устройство воздушных или воздушно-тепловых завес.