лабы / чьето / ЛР№22

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра безопасности жизнедеятельности

отчет

по лабораторной работе № 22

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Тема: Защита от ультрафиолетового излучения

Студенты гр.	________________ ________________ ________________
Преподаватель	________________

Санкт-Петербург

2021

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №22

ЗАЩИТА ОТ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

ЦЕЛЬ: изучение основных принципов нормирования безопасных уровней ультрафиолетового излучения; знакомство с основными средствами защиты от ультрафиолетового излучения; исследование способности различных материалов поглощать ультрафиолетовое излучение.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Ультрафиолетовое излучение – это электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучением и имеющее диапазон длин волн от 10 до 400 нм.

Воздействие ультрафиолета на человека может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от интенсивности излучения, времени воздействия, использования средств защиты и иных факторов.

Основными мерами защиты от УФ-излучения являются:

1. экранирование источников излучения;

2. экранирование рабочих мест;

3. средства индивидуальной защиты

4. специальная окраска помещений;

5. рациональное размещение рабочих мест.

Фотоаллергические реакции – кожные аллергические реакции, возникающие у некоторых людей, подвергшихся действию ультрафиолетового облучения.

Фотокератит – это воспаление роговицы глаза. Может вызываться чрезмерным воздействием лучей ультрафиолетового спектра.

Фотосенсибилизатор – природное или искусственно синтезированное вещество, способное к фотосенсибилизации биологических тканей, то есть увеличению их чувствительности к воздействию света.

СХЕМА УСТАНОВКИ

На рисунке 1 изобразим стенд используемой в лабораторной рабоете установки.

Рисунок 1 – Внешний вид стенда

Включение и выключение устройства выполняется при помощи выключателя (5). Источником ультрафиолетового излучения является УФ-лампа широкого спектра (ДКБ-9), вмонтированная в стенд. Обработка излучения производится при помощи встроенного УФ-радиометра, состоящего из фотометрической головки (4) и блока обработки сигнала (3). Фотометрическая головка преобразовывает оптическое излучение в электрический сигнал, который обрабатывается в блоке обработки сигнала, затем на индикаторе появляется числовое значение показателя интенсивности УФ излучения (7). УФ-радиометр позволяет измерять излучение в трёх диапазонах излучения: А, В и С. Переключение осуществляется при помощи трёх выключателей на блоке обработки сигнала (6). На блоке обработки сигнала находится переключатель пределов измерения (8), имеющий две позиции: х1 и х10³. Нижняя позиция х1 показывает значение интенсивности УФ-излучения в мВт/м²: нижняя точка – округлённое до десятых, верхняя точка – целое значение. Верхняя позиция х10³ показывает значение интенсивности УФ-излучения в Вт/м²: нижняя точка – округлённое до сотых, верхняя точка – округлённое до десятых. Также в работе используются пронумерованные фильтры-поглотители (1). В верхней части установки имеется место для установки фильтра-поглотителя (2). Используемые в работе представлены следующие фильтры-поглотители:

Стёкла:

№1 Силикатное (оконное) стекло (толщина 2 мм)

№2 Оргстекло (толщина 3 мм)

№3 Стекло для защитного щитка сварщика

Ткани:

№4 Хлопчатобумажная ткань белого цвета

№5 Ткань «Брезент».

Пластик:

№6 Тонкий пластик синего цвета

№7 Тонкий пластик красного цвета

№8 Тонкий пластик белого цвета

Плёнка:

№9 Плёнка автомобильная для тонирования

Линзы солнцезащитных очков:

№13 Серая, градиент, пластик №2

№12 Розовая, градиент, пластик

№11 Зелёная, зеркальная, пластик

№10 Серая, градиент, пластик №1

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Исследуем различные виды поглотителей ультрафиолетового излучения. Используя соотношения (1) и (2), проведем расчет спектрального коэффициента пропускания и эффективности поглотителя. Расчетные результаты представим в таблице 1. Приведем пример расчета:

(1)

где I₀ – интенсивность УФ-излучения без использования поглотителя, I_n,i – интенсивность УФ-излучения с использованием i-го поглотителя.

(2)

Таблица 1 – Расчетные значения спектрального коэффициента пропускания и эффективности поглотителя

№ п/п	Наименование поглотителя	Интенсивность УФИ, Вт/м2			Спектральный коэффициент пропускания, отн.ед.					Эффективность поглотителя, %
		УФ-А	УФ-В	УФ-С		УФ-А	УФ-В	УФ-С	УФ-А		УФ-В	УФ-С
1	Без поглотителя	1	7,4	1		-	-	-	-		-	-
2	№1 - Силикатное стекло (толщина 2 мм)	1	2,4	1,2		1	0,324	1,2	0		67,57	-20
3	№2 - Оргстекло (толщина 3 мм)	1	2,3	1,1		1	0,311	1,1	0		68,92	-10
4	№3 - Стекло для защитного щитка сварщика С4 (толщина 2,3 мм)	-0,03	-0,03	-0,03		-0,03	-0,004	-0,03	103		100,41	103
5	№4 - Х/б ткань белого цвета	1,1	0,7	5,15		1,1	0,095	5,15	-10		90,54	-415
6	№5 - Ткань "Брезент"	0,8	0,13	0,85		0,8	0,018	0,85	20		98,24	15
7	№6 - Тонкий пластик синий	2,6	0,65	3,19		2,6	0,088	3,19	-160		91,22	-219
8	№7 - Тонкий пластик красный	17,15	2,05	11,25		17,15	0,277	11,25	-1615		72,30	-1025
9	№8 - Тонкий пластик белый	1,33	0,43	1,83		1,33	0,058	1,83	-33		94,19	-83
10	№9 - Плёнка автомобильная для тонирования	1,03	0,25	0,15		1,03	0,034	0,15	-3		96,62	85

Пример расчета для поглотителя №3 в УФ-В:

Самыми эффективными оказались поглотители № 4, 6. Их эффективность как минимум положительна для всех трех областей длин волн. Защитные покрытия из данных материалов поглощают почти все УФ-излучение в области УФ-В. В случае, если сотрудник находится под воздействием УФ лампы более 50% рабочего времени, то для его защиты в областях А и В необходимо обеспечить, чтобы не более 0,2 м² были незащищены от воздействия УФ. В диапазоне волн 200-280 нм человеку не допустимо находиться данное количество времени под такой лампой. В случае превышения допустимых интенсивностей облучения, приведенных, должны быть предусмотрены мероприятия по уменьшению интенсивности излучения источника или защите рабочего места от облучения (экранирование), а также по дополнительной защите кожных покровов работающих. В качестве меры защиты могут использоваться: специальная одежда и средства защиты лица и рук, не пропускающих излучение (спилк, кожа, ткани с пленочным покрытием и т.п.).

2. Исследуем поглощение ультрафиолетового излучения линзами солнцезащитных очков. Используя соотношения (1) и (3), рассчитаем значения спектрального коэффициента пропускания и светового коэффициента пропускания. Расчетные данные сведем в таблицу 2:

(3)

где Е₀ – освещенность поверхности без линзы, Е_л,i – освещенность поверхности с использованием i-ой линзы.

Таблица 2 – Расчетные значения спектрального коэффициента пропускания и светового коэффициента пропускания

№ п/п	Наименование линзы	Интенсивность УФИ, Вт/м^2		Спектральный коэффициент пропускания, отн.ед.		Световой коэффициент пропускания	Максимальное значение спектрального коэффициента пропускания			Категория фильтра очков
		УФ-А	УФ-В	УФ-А	УФ-В		УФ-А	УФ-В
11	№10 - Серая, градиент, пластик №1	0,01	0,1	0,010	0,014	2,9	0,29	1,45	0
12	№11 - Зеленая, зеркальная, пластик	0,09	0,03	0,090	0,004	0,41	0,041	0,205	2
13	№12 - Розовая, градиент, пластик	0,02	0,14	0,020	0,019	1,9	0,19	0,95	0
14	№13 - Серая, градиент, пластик №2	0,02	0,08	0,020	0,011	2,18	0,218	1,09	0

Линзы №10, №12 и №13 имеет 0 категорию фильтра очков – они пропускают почти весь или весь дневной свет и подойдут лишь для пасмурной погоды.

Линза №11 имеет 2 категорию фильтра очков. Данный тип линз предназначен для защиты от солнечной погоды, но не защищают от прямого яркого света.

Исходя из полученных данных, мы можем сравнить, какие из линз соответствуют заявленным характеристикам:

1. Линза №10 не соответствует категории фильтра, заданной производителем, следовательно, степень защиты не соответствует заявленной.

2. Линза №11, не обеспечивает высокую защиту глаз от УФ лучей, что было заявлено производителем. Категория не соответствует заявленной производителем.

3. Линза №12 помечена маркировкой UV-400, что значит, что она способна защитить от лучей с длиной волны до 400 нм, не соответствует заявленной категории.

4. Линза №13 ниже категории 3, которую присвоил ей производитель. То есть, она не подходит для защиты от ярких солнечных лучей.

ВЫВОД: в данной лабораторной работе были проведены исследования различных видов поглотителей ультрафиолетового излучения и исследование поглощения ультрафиолетового излучения линзами солнцезащитных очков. Также были изучены методы защиты от ультрафиолетового излучения. В ходе работы были получены данные, на основе которых были сделаны выводы о эффективности поглотителей и эффективности линз для очков.

Было выяснено, что самыми эффективными оказались поглотители из хлопчатобумажной белой ткани и синего тонкого пластика. Защитные покрытия из данных материалов поглощают почти все УФ-излучение в области УФ-В.

При исследовании защитных свойств линз солнцезащитных очков. Так, было установлено, что не все представленные линзы соответствуют данным, предоставленным производителями. Так, согласно ГОСТ Р 51831-2001 линзы №10, №12 и №13 имеют 0 категорию фильтра очков, а линза №11 имеет 2 категорию фильтра очков.