Выбор средств защиты от лазерных излучений
Описание файла
Документ из архива "Выбор средств защиты от лазерных излучений", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "безопасность жизнедеятельности (бжд и гроб или обж)" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "безопасность жизнедеятельности (бжд)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Выбор средств защиты от лазерных излучений"
Текст из документа "Выбор средств защиты от лазерных излучений"
ВЫБОР СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ
ОТ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
1. Основные положения
Лазером называют оптический квантовый генератор в соответствии с начальными буквами английского названия – Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что означает «усиление света за счет создания стимулированного излучения».
Биологическое действие лазерных излучений зависит от мощности излучения и длины волны, а также от характера импульса, частоты следования импульсов, продолжительности облучения, величины облучаемой поверхности, анатомических и функциональных особенностей облучаемых тканей. Лазерные излучения могут вызывать органические изменения непосредственно в облучаемых тканях (первичные биологические эффекты) и изменения, возникающие в организме в ответ на облучение (вторичные биологические эффекты).
В соответствии с нормативными документами по способности излучения вызывать повреждения глаз и кожи лазеры подразделяются на четыре класса:
Ι класс – к лазерам Ι класса относятся такие, выходное излучение которых не представляет опасности для глаз и кожи;
ΙΙ класс – к лазерам ΙΙ класса относятся такие лазеры, эксплуатация которых связана с опасностью воздействия прямого и зеркально отраженного излучения только на глаза;
ΙΙΙ класс – к лазерам ΙΙΙ класса относятся лазеры, характеризующиеся опасностью воздействия на глаза прямого, зеркально и диффузно отраженного излучения на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности, а также прямого и зеркально отраженного излучения на кожу;
ΙV класс – к лазерам ΙV класса относятся лазеры, характеризующиеся опасностью воздействия на кожу диффузно отраженного излучения на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.
Использование лазеров может сопровождаться действием и других опасных и вредных производственных факторов в зависимости от класса лазера (таблица 1).
Таким образом, для анализа опасных и вредных производственных факторов, возникающих при эксплуатации лазеров, необходимо определить класс опасности лазера. Класс опасности лазера зависит от диапазона спектра излучения (длины волны λ, мкм).
Таблица 1 – Опасные и вредные производственные факторы, возникающие при эксплуатации лазеров различных классов
| Опасные и вредные производственные факторы | Класс опасности | |||
| Ι | ΙΙ | ΙΙΙ | ΙV | |
| Лазерное излучение: | ||||
| – прямое, зеркально отраженное | – | + | + | + |
| –диффузно отраженное | – | – | + | + |
| Повышенная напряженность электрического поля | – (+) | + | + | + |
| Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны | – | – | – (+) | + |
| Повышенный уровень ультрафиолетовой радиации | – | – | – (+) | + |
| Повышенная яркость света | – | – | – (+) | + |
| Повышенные уровни шума и вибрации | – | – | – (+) | + |
| Повышенный уровень ионизирующих излучений | – | – | – | – (+) |
| Повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ- и СВЧ-диапазонов | – | – | – | – (+) |
| Повышенный уровень инфракрасной радиации | – | – | – (+) | – (+) |
| Повышенная температура поверхностей оборудования | – | – | – (+) | – (+) |
| Химические | При работе с токсичными веществами | |||
Обозначения: « + » имеет место всегда; « – » отсутствует; « – (+) » наличие зависит от условий эксплуатации или технических характеристик.
Различают четыре диапазона спектра излучения лазеров:
1. Ультрафиолетовый(УФ) диапазон спектра с длиной волны
0,2 мкм ≤ λ < 0,4 мкм;
2. Видимый диапазон спектра с длиной волны
0,4 мкм ≤ λ < 0,75 мкм;
3. Ближний инфракрасный (ИК) диапазон с длиной волны
0,75 мкм ≤ λ < 1,4 мкм;
4. Дальний инфракрасный (ИК) диапазон с длиной волны
1,4 мкм ≤ λ < 20 мкм.
2. Методика расчета
Класс опасности лазера в каждом диапазоне спектра излучения определяется по своей методике.
2.1. Ультрафиолетовый диапазон спектра
Вычисляется безразмерный параметр U по формуле:
| | (1) |
где PΣ – энергия, генерируемая лазером за рабочий день, Дж
(справочная величина – задается по варианту);
r – радиус пучка (источника) излучения, см
(справочная величина – задается по варианту);
НΣ – суммарная энергетическая экспозиция, Дж/см2
(нормативная величина; зависящая от длины волны λ – выбирается по таблице 2).
Таблица 2 – Зависимость значения НΣ от длины волны λ
| λ, мкм | От 0,200 до 0, 210 | Св. 0,210 до 0,215 | Св. 0,215 до 0,290 | Св. 0,290 до 0,300 | Св. 0,300 до 0,370 | Св. 0,370 до 0,400 |
| НΣ , Дж/см2 | 1.10-8 | 1.10-7 | 1.10-6 | 1.10-5 | 1.10-4 | 2.10-3 |
Класс опасности лазера определяется с помощью рисунка 1, где на оси ординат отложены значения радиуса пучка r, а на оси абсцисс – значения безразмерного параметра U. Кривые 1 и 2 определяют зависимости максимального значения U от r для Ι и ΙΙ классов опасности лазера соответственно.
2.2. Видимый диапазон спектра
Вычисляется безразмерный параметр Uk по формуле:
|
| (2) |
где Ро – энергия, генерируемая за время однократного воздействия, Дж (паспортная величина – задается по варианту);
r – радиус пучка (источника) излучения, см (справочная величина – задается по варианту);
Hk – предельно допустимый уровень (ПДУ) энергетической экспозиции кожи ,Дж/см2 (нормативная величина – задается по варианту);
k1 – коэффициент, зависящий от частоты повторения импульсов и длительности серии импульсов (задается по варианту).
Затем с помощью графика на рисунке 2 определяют, принадлежит или не принадлежит лазер к ΙV классу опасности. График на рисунке 2 определяет зависимость минимального значения безразмерного параметра Uk от r для лазеров ΙV класса опасности.
| Рисунок 1 — Зависимость максимального значения параметра U от r | Рисунок 2 — Зависимость минимального значения параметра Uk от r |
Если лазер не относится к ΙV классу опасности, то последующие классы определяют с учетом первичных (Uп) и вторичных (Uв) биологических эффектов.
Для этого необходимо вычислить безразмерные параметры Uп и Uв по формулам:
|
| (3) |
где Po – энергия, генерируемая за время однократного воздействия, Дж (паспортная величина – задается по варианту);
r – радиус пучка (источника) излучения, см (справочная величина – задается по варианту);
H1 – предельно допустимый уровень (ПДУ) энергетической экспозиции на роговице глаза в зависимости от длительности импульса и длины волны излучения, Дж/см2 (нормативная величина – задается по варианту);
k2 – поправочный коэффициент на частоту повторения импульсов и длительность воздействия серии импульсов (задается по варианту).
|
| (4) |
где Po – энергия, генерируемая за время однократного воздействия, Дж (паспортная величина – задается по варианту);
n – количество излучений на глаз за рабочий день (принять n = 5);
r – радиус пучка (источника) излучения, см (справочная величина – задается по варианту);
H2 – предельно допустимый уровень ПДУ энергетической экспозиции роговицы глаза за рабочий день, Дж/см2 (нормативная величина, зависящая от длины волны – задается по варианту).
Затем с помощью рисунка 3 и рисунка 4 определяют класс опасности лазера по первичным и вторичным биологическим эффектам соответственно. На рисунке 3 и рисунке 4 кривые 1 и 2 определяют зависимость максимального значения Uп и Uв для лазеров Ι и ΙΙ классов опасности.
2.3. Ближний инфракрасный (ИК) диапазон спектра
Для излучения ближнего ИК-диапазона спектра класс опасности лазера определяют без учета вторичных биологических эффектов аналогично видимому диапазону спектра (формулы (2) и (3); рисунок 2 и рисунок 3).
| Рисунок 3 — Зависимость максимального значения параметра Un от r | Рисунок 4 — Зависимость минимального значения параметра Ub от r |
2.4. Дальний инфракрасный (ИК) диапазон спектра
Сначала вычисляется безразмерный параметр Uk по формуле (2), затем определяют класс опасности лазера с помощью рисунка 1.
2.5. Выбор средств защиты от лазерного излучения
Выбор средств защиты от лазерного излучения осуществляется с учетом класса опасности лазера по таблице 3.
Таблица 3 – Средства защиты от лазерных излучений
| Средства защиты | Класс опасности лазера | Примечание | |||
| Ι | ΙΙ | ΙΙΙ | ΙV | ||
| Оградительные устройства (кожухи, экраны и др.) | – | – (+) | + | + | Должны снижать уровни опасных и вредных факторов до безопасных значений |
| Дистанционное управление | – | – | + | + | Применяется всюду, где возможно |
| Устройства сигнализации (световой или звуковой сигнал) | – | – | – | + | Для лазеров ИК-диапазона |
| – | – (+) | + | + | Для лазеров УФ-диапазона | |
| Маркировка знаков лазерной опасности | – | + | + | Лазеры, установки, зоны прохождения луча, ЛОЗ | |
| Кодовый замок | – | – | + | + | На дверях помещения, на пульте управления |
| Защитный очки, снижающие уровень диффузного излучения на роговицы глаза по ПДУ | – | + | + | + | При времени воздействия больше 0,25 с |
| – | – | + | + | Всегда, когда средства коллективной защиты не обеспечивают безопасных условий труда | |
| Защитные запоры оградительного устройства или его частей | – | + | + | + | Необходимы, если при снятии оградительного устройства возможно воздействие излучения больше ПДУ |
| Защитная одежда | – | – | – | + | При соответствующей опасности |
| Юстировочные очки (снижающие уровень излучения на роговицы глаза до ПДУ) | – | + | + | + | Применяются при выполнении юстировки, наладке и ремонтных работах |
Обозначения: « + » имеет место всегда; « – » отсутствует; « – (+) » наличие зависит от условий эксплуатации или технических характеристик.
3. Порядок выполнения задания
3.1. Выбрать вариант по таблице вариантов и привести его данные.
