Нормы безопасности при выполнении лазерной резки
Основные опасные факторы при работе с лазерным оборудованием
В зависимости от типа, и конструкции лазеров и лазерных установок на обслуживающий персонал могут воздействовать следующие опасные и вредные факторы:
• Лазерное излучение (прямое, отраженное и рассеянное) является наиболее серьёзной опасностью при работе с установками для лазерной резки. Может представлять опасность рассеянное излучение вне защитной кабины, кожухов и лучепроводов – при наличии неисправностей в этих устройствах. Опасно прямое или зеркально отраженное излучение при сервисном и техническом обслуживании системы. Биологические эффекты воздействия лазерного излучения на организм определяются механизмами взаимодействия излучения с тканями (тепловой, фотохимический, ударно-акустический и др.) и зависят от длины волны излучения, длительности импульса (воздействия), частоты следования импульсов, площади облучаемого участка, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов. Лазерное излучение с длиной волны от 380 до 1400 нм наибольшую опасность представляет для сетчатой оболочки глаза, а излучение с длиной волны от 180 до 380 нм и свыше 1400 нм — для передних сред глаза. Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длины волны рассматриваемого спектрального диапазона (180–10 нм). При попадании в глаз луч лазера фокусируется в пятно очень малых размеров, что может за доли секунды привести к ожогам сетчатки глаза, частичной или полной необратимой потере зрения.
• Сопутствующие ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучения от источников накачки, плазменного факела и материалов мишени.
• Высокое напряжение в цепях управления и источниках электропитания. Опасность возникает при соприкосновении персонала с токопроводящими элементами системы, находящимися в неисправном состоянии, а также в процессе сервисных, регламентных и наладочных работ.
• Электромагнитное излучение промышленной частоты и радиочастотного диапазона;
• Рентгеновское излучение от газоразрядных трубок и других элементов, работающих при анодном напряжении более 5 кВ;
• Шум;
• Вибрация;
• Токсические газы и пары от лазерных систем с прокачкой, хладагентов, продукты взаимодействия лазерного излучения с обрабатываемыми материалами. Химическая опасность возникает при контакте с ядовитыми парами, газами, аэрозолями, выделяющимися при лазерной обработке химически нестойких материалов (пластмассы, композиты, древесные материалы, кожа, ткани) или при аварийном прогорании оптических элементов лазер.
• Повышенная температура поверхностей лазерного изделия. Термическая и пожарная опасность возникает при возгораниях оборудования в аварийных случаях, при нагреве деталей, обрабатываемых лазером и касании их незащищенными руками.
• Механическая опасность – возникает при движении координатного стола и лазерной головки при неисправной кабине (в отсутствие блокировки), при неисправностях газовых и жидкостных магистралей высокого давления. Необходимо выполнение стандартных правил безопасности при работе с механическим пневматическим и гидравлическим оборудованием.
• Опасность взрыва. Необходимо учитывать возможность взрывов и пожаров при попадании лазерного излучения на горючие материалы, и из-за нестабильности работы в системах накачки лазеров.
Данные факторы не должны составлять угрозы для здоровья и жизни персонала, если соблюдены все правила техники безопасности при эксплуатации и изготовлении лазерной системы.
Уровни опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте не должны превышать значений, установленных действующими нормативными документами [26].
Способы устранения опасных факторов при работе с лазерным оборудованием
Для защиты от лазерного излучения необходимы дополнительное ограждение опасной зоны, защитная одежда и лазерозащитные очки.
Опасность, возможная при работе с высоким напряжением исключается выполнением стандартных мер электробезопасности, защитной одежда и защитными рукавицами.
Чтобы предотвратить химическую опасность, необходима эффективная вытяжная вентиляция рабочей зоны и соблюдение указаний руководства по эксплуатации.
Стандартные меры пожарной безопасности, такие как огнетушители, сигнализация (наличие и применение), защитят от пожарной и термической опасности.
Организационные меры по обеспечению безопасности
• Лазерная система должна использоваться только согласно ее назначению. Кроме того, на этой системе недопустимо выполнение любых работ, могущих угрожать безопасности.
• Эксплуатация, наладка и ремонт лазерной системы могут проводиться исключительно специально обученным персоналом.
• Персонал должен быть обеспечен лазерозащитными очками, защитной одеждой, рукавицами и специальным инструментом для снятия обработанных деталей.
• Оператор перед пуском системы должен убедиться, что в опасной зоне отсутствуют люди.
• При неконтролируемом изменении работы системы или появлении неисправностей, угрожающих безопасности, оператор должен незамедлительно сообщить об этом своему непосредственному техническому руководителю.
• Двери помещения, в котором размещена система, должны быть снабжены табло «Посторонним вход воспрещен», знаком «Лазерная опасность» и списком лиц, допущенных к работе в помещении.
Спецодежда и средства индивидуальной защиты
Следует более подробно рассмотреть средства индивидуальной защиты от лазерного излучения. Они включают в себя средства защиты глаз и лица (защитные очки, щитки, насадки), средства защиты рук, специальную одежду. При выборе средств индивидуальной защиты необходимо учитывать: рабочую длину волны излучения и оптическую плотность светофильтра. Защитные лицевые щитки необходимо применять в тех случаях, когда лазерное излучение представляет опасность не только для глаз, но и для кожи лица.
При настройке резонаторов газовых лазеров, работающих в видимой области спектра, для защиты глаз следует применять защитные насадки (ЗН). Защитные насадки могут использоваться самостоятельно или в сочетании с оптическими устройствами, такими как диоптрийная трубка.
Защитные очки разработаны с учётом требований стандартов безопасности труда и медицины, а также оптических и защитных свойств материалов. Также необходим определённый уровень механической и термической стойкости материалов, из которых изготавливаются очки, устойчивость к воспламенению, ультрафиолетовому излучению, достаточное поле зрения и т.д [27].
В продаже представлены Очки ЗН22-СЗС22 ЛАЗЕР, выполненные в соответствие с требованиями ГОСТ Р 12.4.013-97 Система стандартов безопасности труда. Очки защитные. Общие технические условия [24].
Данные защитные очки — закрытые непрямой вентиляцией, со стеклами СЗС-22, предназначены для защиты глаз от рассеянного диффузно отраженного излучения лазеров спереди, сбоку, сверху и снизу от рассеянного диффузно отраженного излучения оптических квантовых генераторов, сочетающегося с воздействием твердых частиц. Очки применяются при работе лазеров на длине волны 0,694 и 1,06 мкм (для импульсных лазеров), а также на длине волны 0,63 и 1,5 мкм (для непрерывных лазеров), при толщине светофильтра не менее 2,5 мм. Область применения очков зависит от оптической плотности светофильтра. Имеют диапазон рабочих температур окружающей среды от -30 до +80 °C в производственных помещениях и открытых площадках. Унифицированный корпус выполнен из ПВХ пластиката. Защитные очки представлены на рисунке 4.1.
Обеспечение безопасности на производстве, работающем с лазерным оборудованием осуществляется на основе ГОСТ Р 50723-94 Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий » [26].
Рисунок 4.1 – Очки ЗН22-СЗС22 ЛАЗЕР [26].