36. Нормування лазерних випромінювань і способи захисту.
36. Нормирование лазерных излучений способы защиты.
Нормирование ЛИ производится в соответствии с санитарными нормами и правилами СНиП 5804-91. По требованию санитарных норм необходимо чтобы на людей при эксплуатации лазерных установок не попадали прямые, зеркальные и диффузные излучения.
По классу опасности ЛИ подразделяют на 3 класса по длинам волн (НМ): Iкл – 180 < λ ≤ 380, IIкл – 380 < λ ≤ 1400, IIIкл – 1400 < λ ≤ 105.
Нормирование параметров ЛИ с точки зрения опасности производится по энергии (W, Дж) и мощности (Р, Вт) излучения на апертуру da = 1,1 мм (для класса I и II) и da = 7 мм (для класса III); энергетической экспозиции (Н = W/Sa, Дж/м2) и энергетической облученности (Е = Р/ Sa, Вт/м2). Sa – площадь ограничивающей апертуры.
Согласно СНиП 5804-91 регламентируются предельно допустимые уровни (ПДУ) для каждого режим работы лазера, его спектрального состава и устанавливаются для двух условий: однократного и систематического облучения (табл.2.1, 2.2).
Предельные значения плотности потока нормируются на кожном покрове, сетчатке и роговице глаз. Например, согласно, санитарных норм предельно допустимый уровень излучения для глаз – есть энергия W (Дж), которая нормируется в зависимости от длины волны и продолжительности воздействия (табл. 2.1).
37. Небезпечні зони устаткування і засобу захисту.
37. Опасные зоны оборудования и средства защиты
Кроме воздействия прямых, отраженных и диффузных лазерных излучений при работе лазерных установок могут создаваться следующие опасные и вредные факторы.
1. Высокое напряжение зарядных устройств, питающих батарею конденсаторов большой емкости. После разряда импульсных конденсаторов на лампы-вспышки они могут сохранять электрический заряд высокого потенциала.
2. Загрязнение воздушной среды химическими веществами, образующимися при разрядке импульсивных ламп накачки в результате радиолиза воздуха (озоном, оксидами азота); в результате испарения материала мишени при сварке, пайке, сверлении и т.п. (оксида углерода, свинца, ртути, продуктов термоокислительного разложения материала мишени и др.); побочными продуктами, образующимися в результате реакции в ОКГ (цианистым водородом и др.).
3. Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение импульсных ламп и газоразрядных трубок.
4. Световое излучение высокой интенсивности при работе импульсных ламп накачки.
5. Возможность генерации рентгеновского излучения.
6. Возникновение во время работы импульсных ОКГ звуковых, ультразвуковых и инфразвуковых колебаний высокой интенсивности.
7. Возможность возбуждения ядерных реакций при взаимодействии мощных импульсов излучения ОКГ с веществом и образование частиц высокой энергии, глубоко проникающих в организм.
8. Ионизирующее излучение, используемое для накачки.
9. Электромагнитное поле, возникающее при работе газовых ОКГ, питаемых от генераторов ВЧ и УВЧ.
10. Шум, возникающий при работе механических затворов, управляющих длительностью импульсов излучения ОКГ с модулированной добротностью, а также создаваемой ротационными насосами, которые могут использоваться в некоторых ОКГ.
11. Наличие агрессивных и токсичных жидкостей (оксихлорида фосфата и др.) в жидкостных ОКГ.
12. Пары токсичных жидкостей, применяемых при охлаждении ОКГ, которые могут выделяться из недостаточно плотных соединений в системе сосудов и трубопроводов.
13. Опасность взрыва в системах накачки лазеров. Опасные и вредные производственные факторы, которые могут иметь место при эксплуатации лазеров I-IV классов опасности, приведены в таблице 2.3.
С позиции ТБ лазеры классифицируют по способности первичного или вторичного (отраженного) излучения вызывать биологически значимые повреждения глаз и кожи. С этих позиций лазеры по степени опасности генерируемого ими излучения подразделяются на четыре класса:
I – лазеры, выходное излучение которых не представляет опасности для глаз и кожи.
II – лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз прямым или зеркально отраженным излучением.
III – лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз прямым, зеркально отраженным, а также диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и при облучении кожи прямым и зеркально отраженным излучением.
IV – лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.
В соответствии с нормами лазеры II-IV классов до начала их эксплуатации должны бать приняты комиссией, назначенной администрацией, с обязательным включением в ее состав представителя Госсаннадзора. Комиссия устанавливает выполнение требований указанных правил, относит лазер к соответствующему классу и решает вопрос о вводе его в эксплуатацию. Решение комиссии оформляется актом.
Действующие лазерные установки следует размещать в отдельных, специально выделенных помещениях или отгороженных частях помещений. Лазеры IV класса должны размещаться только в отдельных помещениях. Производственные и вспомогательные помещения должны удовлетворять требованиям нормативно-технической документации. Само помещение, установки и предметы не должны иметь зеркальных поверхностей, отражающих лазерное излучение.
Внутренняя поверхность помещения, а также предметы, находящиеся в этом помещении (за исключением используемых в работе элементов оптических систем), не должны иметь поверхностей с коэффициентом отражения больше 0,4; стены, потолок, пол помещения и предметы, находящиеся в помещении, должны иметь матовую поверхность, обеспечивающую рассеянное отражение света при возможно меньшем коэффициенте отражения на длине волны излучения ОКГ.
В технологических процессах должны применяться лазерные установки закрытого типа. Запрещается обслуживать лазеры III, IV классов одному человеку.
Для лазеров IV класса необходимо обеспечить дистанционное управление их работой. При размещении таких лазеров в специальном помещении должна быть обеспечена блокировка входной двери.
При использовании лазеров II, III классов в целях исключения облучения персонала необходимо ограждение лазерноопасной зоны.
Помещение должно иметь высокую освещенность. Коэффициент естественной освещенности должен составлять не менее 1,5%. Искусственное освещение в помещении должно быть комбинированным и обеспечивать освещенность не ниже минимально допустимой по санитарным нормам. При этом общее искусственное освещение должно создавать освещенность не менее 150 лк. Приточно-вытяжная вентиляция в помещении должна соответствовать требованиям санитарных норм.
С целью недопущения воздействия на персонал опасных и вредных факторов, возникающих при работе лазерных установок, должны применяться коллективные и индивидуальные средства защиты.
Коллективные средства защиты от лазерного излучения: защитные экраны (или кожухи), препятствующие попаданию лазерного излучения на рабочие места;
Размещение пульта управление лазерной установкой (или всей лазерной технологии) в отдельном помещении с телевизионной или другой системой наблюдения за ходом процесса:
Системы блокировок и сигнализаций, предотвращающие доступ персонала во время работы лазера в пределах лазерноопасной зоны.
При использовании лазера открытого типа (в том числе в полевых, цеховых и других условиях) для предотвращения облучения персонала и других лиц из населения должны использоваться следующие средства коллективной защиты: ограждение (маркировка) лазерноопасной зоны; экранирование открытого луча лазера; вынесение пульта управления из лазерноопасной зоны.
При размещении в одном помещении нескольких ОКГ необходимо оградить места установки лазера ширмами, шторами, занавесками или другими экранами, не пропускающие излучения, обеспечив достаточное хорошее естественное и искусственное освещение. Для этой цели рекомендуется черная байка (гр. 5, артикул № 518), которая не пропускает излучение импульсных ОКГ в диапазоне 0,694…1,06 мкм. За приемниками излучений ОКГ устанавливают невоспламеняющиеся экраны с поверхностью, хорошо поглощающий энергию излучения соответствующей длины волны.
Надежной защиты от случайного попадания излучения на человека является экранирование луча на всем пути его действия (от ОКГ до мишени) световодом, если позволяют технологические возможности. Непрозрачные экраны или ограждения, препятствующие выходу лазерной энергии наружу, должны изготовляться из металлических листов (например, стальных, дюралюминиевых и т.п.). допускается изготовление непрозрачных экранов из гетинакса, пластика, текстолита и пластмасс.
Экраны, которые должны поглощать излучение ОКГ и при этом быть прозрачными на всем или на части участка видимого диапазона длин волн (частично прозрачных экранов), должны изготовляться из специальных стекол (табл. 2.4.) или из органического стекла с соответствующей спектральной характеристикой. Оптическая плотность такого экрана на длине волны излучения ОКГ должна быть достаточной для ослабления интенсивности облучения на рабочем месте оператора до величины, не превышающей предельно допустимую.
Если энергия луча на столько велика, что может разрушить частично прозрачный экран, должны быть приняты меры, исключающие возможность прямого попадания луча ОКГ на такой экран.
Для снижения уровня отраженного излучения линзы, призмы и другие твердые с зеркальной поверхностью предметы на пути луча должны снабжаться блендами 2, следует так же устанавливать защитные экраны – диафрагмы 4 с отверстием, диаметр которого несколько превышает диаметр луча (рис. 2.1.). в этом случае через отверстие проходит только прямое излучение, отраженные лучи от объекта попадают на экран, который их частично поглощает и рассеивает. Для этого можно использовать фанеру, покрытую черной матовой краской.
Рис. 2.1 Схема экранирования отраженного лазерного излучения блендами и диафрагмами: 1 – лазер; 2 – бленда; 3 – линза; 4 – экран-диафрагма; 5 – мишень.
В случае, когда коллективные средства защиты не позволяют обеспечить выполнения требований безопасности, должны применяться средства индивидуальной защиты (СИЗ). К СИЗ при работе с лазером относятся технологические халаты, перчатки (для защиты кожных покровов), очки, щитки и маски (для защиты органов зрения и лица).
Светофильтры защитных очков должны обеспечивать снижение интенсивности облучения глаз лазерными излучениями до ПДУ. В паспортах на светофильтры и оправой очков необходимо указывать их спектральную характеристику, оптическую плотность и максимально допустимый уровень излучения. Марки стекол, рекомендуемые для использования противолазерных очках, приведены в табл. 2.4.
Конструкция противолазерных очков должна соответствовать требованиям норм.
При работе с лазерами IV класса опасности должны использоваться защитные маски.
При работе с лазерами должны применяться только такие средства защиты, на которые имеются нормативно-техническая документация, утвержденная в установленном порядке.
Защитные значки не имеют универсального значения, а предназначены для защиты от излучений определенной длиной волны. Стекла установленной окраски должны иметь соответствующую оптическую плотность.
Открытые защитные очки модели 016-72 ЛС-630 предназначены для защиты глаз спереди и с боков от рассеянного и диффузно отраженного излучения на длине волны 0,63 мкм.
Закрытые защитные очки с непрямой вентиляцией ЗН 22-72-СЗС-22-6 предназначены для защиты глаз спереди с боков, сверху и с низу от рассеянного, диффузного отраженного и случайного прямого излучения для непрерывного лазера с длиной волны 0,63; 1,5 мкм и для импульсных лазеров 0,63…1,06 мкм.
Для защиты кожных покровов применяют халаты и перчатки. Халаты изготавливают из хлопчатобумажного или из бязевого материала светло-зеленого или голубого цвета.