3. Нормирование инфракрасного излучения

Нормирование излучения осуществляется по интенсивности допустимых суммарных потоков энергии с учетом длины волны, размера облучаемой поверхности, защитных свойств спецодеж­ды и продолжительности воздействия в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96 [1, 2].

Так, интенсивность теплового излучения от нагретых до темного свечения поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, материалов (и т. д.) на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Втм^-2 при облучении 50 % поверхности тела и более, 70 Втм^-2 — при облучении от 25 до 50 % и 100 Втм^-2 — при облучении не более 25 % поверхности тела. Интенсивность теплового облучения от открытых источников, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, пламя и т. д.), не должна превышать 140 Втм^-2, при этом воздействию не должно подвергаться более 25 % поверхности тела, и обязательным яв­ляется использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

При наличии теплового излучения температура воздуха на рабочих местах не должна превышать 25 и 24 °С для Iа и Iб категорий работ соответственно, 22 и 21 °С — для IIа и IIб категорий работ соответственно и 20 °С — для III категории работ [1, 2]. Температура нагретых поверхностей оборудования в рабочей зоне не должна превышать 45 °С, а для оборудования с температурой внутри ниже 100 °С должна быть не более 35 °С.

4. Защита от инфракрасного излучения

Теплозащитные экраны применяют для локализации источников лучистой теплоты, уменьшения облученности на рабочих местах и снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление теплового потока за экраном обусловлено его поглотитель­ной и отражательной способностью. В зависимости от того, какая способность экрана более выражена, различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие экраны. По степени прозрач­ности экраны делят на три класса: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.

К первому классу относят металлические водоохлаждаемые и футерированные асбестовые, альфолиевые, алюминиевые экраны; ко Второму — экраны из металлической сетки, цепные завесы, экраны из стекла, армированного металлической сеткой; все эти экраны могут орошаться водяной пленкой. Третий класс составляют экраны из различных стекол: силикатного, кварцевого и органического, бесцвет­ного, окрашенного и металлизированного, пленочные водяные завесы, свободные и стекающие по стеклу, вододисперсные завесы.

При воздействии на работающего теплового облучения интенсив­ностью 0,35 кВт/м² и более, а также 0,175...0,35 кВт/м² при площади излучающих поверхностей в пределах рабочего места более 0,2 м² применяют воздушное душирование (подачу воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место). Воздушное душирование уст­раивают также для производственных процессов с выделением вредных газов или паров и при невозможности устройства местных укрытий.

Охлаждающий эффект воздушного душирования зависит от разно­сти температур тела работающего и потока воздуха, а также от скорости обтекания воздухом охлаждаемого тела. Для обеспечения на рабочем месте заданных температур и скоростей воздуха ось воздушного потока направляют на грудь человека горизонтально или под углом 45°, а для обеспечения допустимых концентраций вредных веществ ее направля­ют в зону дыхания горизонтально или сверху под углом 45°.

В потоке воздуха из душирующего патрубка должны быть по возможности обеспечены равномерная скорость и одинаковая темпе­ратура. Расстояние от кромки душирующего патрубка до рабочего места должно быть не менее 1 м. Минимальный диаметр патрубка принимаютравным 0,3 м; при фиксированных рабочих местах расчетную ширину рабочей площадки принимают равной 1м.

При душировании по способу ниспадающего потока воздух подают на рабочее место сверху с минимально возможного расстояния струей большого сечения и с максимальной скоростью. Душирование по способу ниспадающего потока требует меньшего расхода воздуха и меньшей степени его охлаждения по сравнению с обычными воздуш­ными душами, что позволяет в большинстве случаев обходиться испа­рительным (адиабатическим) охлаждением воздуха рециркуляционной водой. При интенсивности облучения свыше 2,1 кВт/м² воздушный душ не может обеспечить необходимого охлаждения. В этом случае надо по возможности уменьшить облучение, предусматривая тепло­изоляцию, экранирование или водовоздушное душирование. Это по­зволяет наряду с усилением конвективного теплообмена увеличить и теплоотдачу организма путем испарения влаги с поверхности тела и одежды. Для периодического охлаждения рабочих устраивают радиа­ционные кабины, комнаты отдыха.

Наиболее распространенным и эффективным путем защиты от ИКИ является экранирование источника излучения. В зависимости от наиболее проявляющегося эффекта экраны могут быть теплоот-ражающими, теплопоглощающими и теплоотводящими. При этом в зависимости от возможности наблюдения за технологи­ческим процессом они подразделяются на непрозрачные, полу­прозрачные и прозрачные.

Теплоотражающие экраны имеют низкую степень черноты экрана, в результате чего большая часть падающей энергии от­ражается. В качестве материалов для этих экранов используют альфоль, листовой алюминий, оцинкованную сталь, алюминие­вую краску. Отражающие экраны меньше нагреваются и сами не являются источниками ИКИ.

Теплопоглощающие экраны из огнеупорного и теплоизоля­ционного кирпича, асбеста, шлаковаты обладают малым коэф­фициентом теплопроводности.

В качестве теплоотводящих экранов широко применяют во­дяные завесы из свободно падающей водяной пленки, орошаю­щей другую экранирующую поверхность (металл и т. д.), водя­ные завесы внутри стенок из стекла (аквариальные экраны), металла (змеевики) и др.

Для прозрачных экранов используют силикатное, кварцевое, органическое стекло, тонкие металлические пленки (до 2 нм) на стекле, воду. Например, тонкие водяные пленки поглощают ИКИ с длиной волны λ > 1,9 мкм и используются для экрани­рования источников с температурой поверхности Т < 800 °С. При толщине слоя воды 15...20 мм почти полностью поглощается ИКИ λ> 1 мкм от источников с Т< 1800 °С.

Полупрозрачные экраны представляют собой металлические сетки, цепные завесы. Сетчатые экраны применяются при ин­тенсивности облучения /I= 0,35...1,05 кВтм^-2, цепные — при I=0,7...4,9кВтм^-2.

Эффективность защиты от теплового излучения может быть оценена по зависимости

n = [(I₁ - I₂)] I₁100%, (5)

где I₁и I₂— интенсивность теплового излучения без и с при­менением защиты соответственно. Для отражающих экранов она составляет примерно 95 %, для полупрозрачных (сетчатые, цепные) экранов - до 70...75 %.