6.2.5. Захист від інфрачервоного випромінювання

Інфрачервоне (теплове) випромінювання - невидиме електромагнітне випромінювання нагрітих тіл, що виникає за рахунок їх внутрішньої енергії. Воно має суцільний спектр (довжина хвилі — від 0,76 мкм до 1 мм), енергія якого при поглинанні викликає у речовині тепловий ефект. Його потужність і спектральний склад залежать від температури випромінюючого тіла. Зі збільшенням температури останнього загальна енергія випромінюваного теплового потоку підвищується в бік короткохвильового випромінювання.

Джерела інфрачервоного опромінювання поділяються на природні (природна радіація сонця, неба) і штучні — будь-які поверхні, температура яких вища порівняно з поверхнями, що опромінюються (розплавлений метал, електрична дуга при зварювальних роботах, відкрите полум’я, нагріті поверхні обладнання, лампи штучного освітлення). Для людини це всі поверхні з температурою вищою 36-37°С.

Кількість теплоти, яку організм одержує ззовні при інфрачервоному випромінюванні, залежить від енергетичної світності, тривалості дії джерела випромінювання, а також площі опроміненої поверхні.

Велика проникна здатність короткохвильового випромінювання безпосередньо впливає на життєво важливі органи людини (на тканини і оболонки мозку тощо), тому є небезпечною для організму людини. Ефект дії інфрачервоного випромінювання залежить від довжини хвилі, яка зумовлює глибину проникнення. Дія інфрачервоних випромінювань зводиться до нагрівання шкіри, очей, до порушення діяльності центральної нервової системи, серцево-судинної системи, органів травлення. Дія інфрачервоного випромінювання може бути загальною і локальною.

Проникаючи в тканини людини, інфрачервона радіація викликає їх підвищення температури. Інтенсивне і тривале опромінення може, викликати почервоніння, опік шкіри, висихання слизових оболонок, підвищення температури тіла на 1,5-2 °С (при опроміненні інфрачервоними променями великої інтенсивності) а також підвищення температури легень, головного мозку, нирок та ін. При цьому збільшується обмін речовин, збільшується вміст натрію і фосфору в крові, зменшується число лейкоцитів, відбувається поляризація шкіри людини. Інфрачервоне випромінювання впливає на функціональний стан центральної нервової системи, приводить до змін у серцево-судинній системі, прискорюється пульс і дихання, підвищується температура тіла, підсилюється потовиділення. Інфрачервоні випромінювання діють на слизову оболонку очей, кришталик і можуть привести до патологічних змін в очах: помутніння рогівки і кришталика, кон’юнктивіту, опіку сітківки. Найбільш тяжкі ураження зумовлюються короткими інфрачервоними випромінюваннями.

Механізм теплової дії інфрачервоного випромінювання на організм людини полягає в тому, що енергія інфрачервоного випромінювання, яке глибоко проникає у тканини, перетворюється здебільшого на теплову енергію. При цьому в тканинах відбуваються фотохімічні реакції, нагромаджуються специфічні високоактивні речовини, зокрема гістаміни, які потрапляють у кров. У крові збільшується вміст загального і залишкового азоту, поліпептидів та амінокислот. Інфрачервоне випромінювання, проникаючи у клітину, спричинює розпад білкової молекули. Продукти розпаду, що надійшли у кров’яне русло, тривалий час діють на різні органи і системи безпосередньо або через нервову систему.

Рівень фізіологічних змін в організмі під впливом інфрачервоного випромінювання залежить від його інтенсивності, спектрального складу, площі та ділянки опромінювання, тривалості дії, ступеня фізичного напруження, а також факторів виробничого мікроклімату - температури, вологості та швидкості руху навколишнього повітря.

Загальна температура тіла під впливом інфрачервоного випромінювання змінюється неістотно. Вона може підвищитися на 1,5-2 °С, якщо інфрачервоного випромінювання зазнає значна площа поверхні тіла або людина виконує важку фізичну роботу.

Інфрачервоне випромінювання діє, як правило, у поєднанні з високою температурою навколишнього повітря.

При тривалому перебуванні в зоні інфрачервоних випромінювань відбувається порушення теплового балансу в організмі. Порушується робота терморегулюючого апарату, посилюється діяльність серцево-судинної і дихальної систем, потовиділення, відбувається втрата потрібних організму солей. Останнє позбавляє кров здатності утримувати воду, що приводить до швидкого виділення з організму знову випитої рідини. Порушення теплового балансу викликає захворювання, що називається гіпотермією. Температура в цьому випадку може досягати 40° (температура живої людини 26-43°С) із запамороченнями, частішанням пульсу і дихання, втратою свідомості, зміною зорового відчуття. При систематичних перегріваннях підвищується сприйнятливість до застуд. Спостерігається зниження уваги, підвищується стомлюваність, знижується продуктивність праці.

Якщо у виробничих умовах з високою температурою і вологістю навколишнього середовища тепловіддача утруднена, організм людини може перегрітися. Таке явище називають гіпертермією. При гіпертермії істотно підвищується температура тіла, спостерігаються інтенсивне потовиділення, головний біль, почуття слабкості, спрага, порушення сприйняття кольору предметів. При швидкому наростанні симптомів в особливо тяжких випадках температура тіла досягає 41-42 °С, шкіра стає блідою, синюшною, зіниці розширюються, дихання стає частим, поверхневим (50-60 разів за хвилину), прискорюється частота пульсу (120-160 ударів за хвилину), інколи виникають судоми, знижується артеріальний тиск, можлива втрата свідомості. Якщо потерпілому своєчасно не подати медичну допомогу, він може померти.

Тяжкі форми гіпертермії (тепловий удар) розвиваються за особливо несприятливих умов роботи при поєднанні метеорологічних умов, що негативно впливають на організм, з важкою фізичною працею та при інших шкідливих факторах виробничого середовища. У людини виникає головний біль, запаморочення, прискорюється пульс і дихання, порушується координація рухів, вона втрачає свідомість.

Опромінення очей короткохвильовим інфрачервоним випромінюванням викликає інфрачервону катаракту.

Сонячний удар є наслідком впливу інфрачервоного випромінювання як складової видимого світла на центральну нервову систему. Симптоми сонячного удару — головний біль, запаморочення, прискорення частоти пульсу і дихання, втрата свідомості, порушення координації рухів, ураження мозкових тканин аж до менінгіту й енцефаліту. Температура тіла у потерпілого, як правило, не підвищується.

Проникаючи у тканини на значну глибину (2-3 см), інфрачервоне випромінювання може спричинювати захворювання на менінгіт і енцефаліт.

Внаслідок перегрівання організму і втрати ним великої кількості рідини з потом можливе порушення водно-електролітного обміну, що проявляється судомною хворобою. Основним симптомом цієї патології є біль у м’язах кінцівок, що призводить до тонічних судом. При цьому температура тіла підвищується неістотно. Порушення водно-електролітного обміну під впливом високої температури навколишнього середовища може спричинювати захворювання нирок, травного каналу, печінки.

Основні заходи по зниженню небезпечної дії інфрачервоного випромінювання це: зменшення інтенсивності випромінювання джерела; захисне екранування джерела або робочого місця; використання засобів індивідуального захисту; лікувально-профілактичні заходи.

Зниження інтенсивності інфрачервоного випромінювання залежить від технологічного обладнання; заміни застарілих технологічних схем сучасними (наприклад, полум’яневих печей на електричні); раціональної компоновки обладнання, завдяки чому забезпечується мінімум нагрітих поверхонь.

Для локалізації інфрачервоного випромінювання від стін, печей, нагрітих матеріалів, а також для огородження кабін операторів використовують поліровані пластини із алюмінію товщиною 1-1,5 мм і зазором 20-30 мм.

Локалізація інфрачервоного випромінювання від нагрітих стін і відкритих прорізів печей може здійснюватись за допомогою екранів із металевого листа, труб, по яких під тиском тече вода. Аналогічний ефект забезпечується за допомогою пристроїв, які складаються із зварних заслінок, футерованих вогнетривкими матеріалами.

Для захисту від інфрачервоних випромінювань застосовують також навіси, козирки, кабіни, теплоізоляцію поверхонь, віддалення робочих місць від джерела теплового випромінювання, та інші засоби. При цьому температура огороджуючих пристроїв не повинна перевищувати 45 °С.

При неможливості технічними засобами забезпечити допустимі гігієнічні нормативи опромінення на робочих місцях використовуюся засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) — спецодяг із бавовняної тканини із вогнестійким пропитуванням, відповідне спецвзуття, рукавички, захисні окуляри із світлофільтрами із жовто-зеленого або синього скла, щитки, захисні каски. В залежності від призначення передбачаються такі ЗІЗ:

- для постійної роботи в гарячих цехах — спецодяг (костюм чоловічий повстяний), а при ремонті гарячих печей та агрегатів — автономна система індивідуального охолодження в комплекті з повстяним костюмом;

- при аварійних роботах — тепловідбиваючий комплект з металізованої тканини;

- для захисту ніг від теплового випромінення, іскор і бризок розплавленого металу та контакту з нагрітими поверхнями — взуття шкіряне 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 для нього захисними окулярами із світлофільтрами, маски захисні з прозорим екраном, окуляри захисні козиркові з світлофільтрами.

При тепловому опроміненні від 140 до 350 Вт/м² необхідно збільшувати на постійних робочих місцях швидкість руху повітря на 0,2 м/с за нормовані величини; при тепловому опромінені, що перевищує 350 Вт/м², доцільно застосовувати повітряне душування робочих місць (ДНАОП 0.03-1.23-82), охолодження стін, підлоги, стелі, створення оазису, вживати підсолену воду (водний розчин 0,5% NaCl). Застосовують раціональний питний режим, режим праці, гідропроцедури.

Лікувально-профілактичними заходами передбачається організація раціонального режиму праці і відпочинку, регулярні медичні огляди для своєчасного лікування.