Калыгин - Промышленная экология - 2000 (947505), страница 31
Текст из файла (страница 31)
10.3. Антропогенные источники ЭМП Антропогенные источники ЭМП в соответствии с международной классификацией также делятся на 2 группы. Первая — источники, генерирую- щие крайне низкие и сверхнизкие частоты от 0 Гц до 3 кГц. Вторая — источники, генерирующие от 3 кГц до 300 ГГц, включая микроволны (СВЧ-излучение) в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц. К и е р в о й г р у и и е относятся в первую очередь все системы производства, передачи и распределения электроэнергии.
Источником электрических полей промышленной частоты являются, например, токоведущие части действующих электроустановок: линии электропередач (ЛЗП), трансформаторные подстанции, электростанции, индукторы, конденсаторы термических установок, фидерные линии, генераторы, трансформаторы, электромагниты, соленоиды, электро- и кабельная проводки, металлокерамические магниты, офисная электро- и электронная техника, транспорт на электроприводе и др. В различных технологиях электромагнитная энергия высокочастотного (ВЧ) и сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазонов в основном используется для процессов электротермии, то есть для нагрева материала в само~и ЭМП.
Данное направление является перспективным, так как оно обеспечивает большие скорости и качество обработки материалов, экологически и экономически эффективно. Это объясняется тем, что в ЗМП разогрев материала на атомном и молекулярном уровнях происходит во всем объеме сразу за счет электрических потерь, в то время как температура окружающей среды остается практически без изменения ~2~. Вторую группу составляют функциональные передатчики (коммерческие передатчики, радиотелефоны, направленная радиосвязь, навигация, локаторы), различное технологическое оборудование, использующее СВЧ-излучение, переменные (50 Гц — 1 МГц) и импульсные магнитные поля, медицинские терапевтические и диагностические установки (20 МГц — 3 ГГц), бытовое оборудование (СВЧ-печи), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы ПК, телевизоры и т.п.).
10.4. Нормирование ЭМП Применение новых технологических процессов и радиоэлектронных систем и устройств, излучающих электромагнитную энергию в окружающую среду, создает и ряд трудностей, связанных с отрицательным воздействием ЗМИ на организм человека. Установлено, что этот вид энергии воздействует на весь организм в целом, вызывая его перегрев под влиянием переменного поля, а также отрицательно влияет и на отдельные системы организма.
Данные об условиях облучения на рабочих местах некоторых специальностей приведены в т а б л . 10.2. Таблица 10.2 Интенсивность ЭМИ на рабочих местах ряда специальностей Щ Интенсивность облучения персонала, мкВт/см' Основные источники излучения Производственный процесс Регулировка, настройка и испытание комплекса РЛС в выпускных цехах заводов и ремонтных мастерских 1000 и более Антенные системы 500 и более Регулировка, настройка и испытание комплекса РЛС в условиях полигона Антенные системы Регулировка, настройка и Катодные выводы магиспытание отдельных СВЧ- нетрона, волноводо-коакузлов, блоков и приборов сиальные переходы и др.
до 1000 Научно-исследовательские работы до 1000 Антенные устройства, генераторные блоки, СВЧ- приборы и др. Зксплуатация РЛС на аэродромах гражданской авиа- ции 100-1000 Антенные системы Зксплуатация СВЧ-аппаратов в некоторых областях народного хозяйства, в том числе физиотерапевтические кабинеты Разные антенные системы, генераторные блоки, излучатели и др.
1-2000 Генераторные блоки, разные антенные систе- мы 5-50 (сложные ЗМП) Контрольно-измерительные работы в экранированных по- мещениях Нормирование ЭМИ проводится в соответствии с нормативными документами и справочными данными ~3-61. В т а б л. 10.3 приведены значения допустимой напряженности Е и Н и энергетической нагрузки электромагнитного поля на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, связанного профессионально с воздействием ЭМП. Указанные значения не должны превышаться в течение рабочего дня ~5, 61.
Так, напряженность ЭМП радиочастот на рабочих местах не должна превышать по электрической составляющей 20 В/м в диапазоне частот 100 кГц — 30 МГц и при 1 = 30-300 МГц; ло магнитной составляющей предельная напряженность Н„„, = 5 А/м при 1 = 100 кГц — 1,5 МГц. В диапазоне СВЧ 1 = 300-300000 МГц допустимая плотность потока мощности ~ППМ) при длительности облучения т,б, в течение всего рабочего дня составляет 10 мкВт/см; при Ьобд = 2 ч — 100 мкВт/см; при т„бл = 15 — 20 мин — 1000 мкВт/см (при обязательном использовании защитных очков). Таблица Ю.З Предельно допустимые уровни напряженности и энергетической нагрузки ЗМП, мкВт!см' Нормативная энергети- ческая нагрузка, Вт чем (мкВт ч/см ) Допустимая напряженность поля Диапазон частот, мгц Дополнения электричес- кая, Вт/м магнитная, Аlм бх10 2-3 3-30 30-50 50-300 бх10 2-1,5 30-50 Допускается превышение уровней в два раза при времени воздействия не более 0,5 рабочего дня 50 20 10 5 0,3 2 (200) 20 (2000) 300 — Зх10 20 (2000) В остальное рабочее время интенсивность облучения не должна превышать 10 мк Вт/см~.
В случае непрерывного облучения от вращающихся и сканирующих антенн ПДУ облучения составляет 100 мкВт/см при воздействии в течение 8 часов и 1000 мкВт/см' при облучении до 2 чтут. Для лиц, проФессионально не связанных с облучением, и для населения в целом ППМ не должен превышать 1 мкВт!см . 10.5. Основные виды средств коллективной и индивидуальной защиты от ЭМП В зависимости от условий воздействия ЭМП, характера и местонахождения источника излучения могут быть использованы следующие способы и методы защиты: защита временем и расстоянием, снижение интенсивно- Примечание: время воздействия — рабочий день.
Кроме случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн. Облучение от вращающихся и сканирующих антенн с частотой 1 Гц и скважностью не менее 50. Последовательное или одновременное облучение в непрерывном или прерывистом (от вращающихся и сканирующих антенн) режимах. го процесса, мощности источника и диапазона волн. Коэффициент экрани- рования равен ~=201цЭ, Е Н где Э = — > 1 или 3 = — > 1 — эффективность экранирования; Е и Н - без Е Нэ экрана; Е, и Н, — с экраном. Наряду со стационарными и переносными экранирующими устройствами применяют индивидуальные экранирующие комплекты (предназначены для защиты от воздействия ЭМИ, напряженность которого не превышает 60 кВlм, создаваемого электроустановками напряжением 400, 500 и 750 кВ и частотой 50 Гц). В состав экранирующих комплектов входят: спецодежда из металлизированной ткани, средства защиты головы, рук и лица.
10.6. Безопасность лазерного излучения Особое место среди источников ЗМИ (ЗМП) занимают лазерные установки. В промышленности применяются лазерные установки, работающие в диапазонах длин волн от ИК до рентгеновского (от 0,2 до 1000 мкм с большой плотностью энергии), Лазерная технология, например, обработка материалов лазерным излучением, позволяет осуществлять сварку материалов, сверление, резку и т.д.
Благодаря своим уникальным свойствам (точная направленность луча, когерентность, монохроматичность), эти устройства также широко используются в научных исследованиях: в физике, химии, биологии и др. и в практической медицине: хирургия, офтальмология и др.
Лазер (иначе ОКà — оптический квантовый генератор) — это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного (стимулированного) излучения. В нем происходит преобразование различных видов энергии в энергию лазерного излучения. Плотность мощности излучения лазерных установок достигает 10 -10 Вт/см, а для испарения большинства материалов достаточно 10 Вт/см . Для сравнения: плотность солнечного излучения 0,15-0,25 Вт/см .
Поэтому серьезную опасность представляет не только прямое, но и диффузионно отраженное лазерное излучение. Проявляются и сопутствующие факторы: ЭМП, высокое напряжение, аэрозоли от возгона веществ в зоне действия луча Г7). Существуют газовые лазеры, жидкостные и твердотельные (на диэлектрических кристаллах, стеклах, полупроводниках), которые в свою очередь делятся на непрерывного и импульсного действия (моноимпульсного и импульсно-периодического). Классификация лазеров по степени опасности генерируемого излучения, требования к конструкции лазерных установок и технологическим процессам с использованием таких установок приведены в ~81.
В основу классификации лазеров положена степень опасности лазерного излучения для обслуживающего персонала: к л а с с 1 (безопасные) — выходное излучение не опасно для глаз; к л а с с И (малоопасные) — опасно для глаз прямое или зеркально отраженное излучение; к л а с с П! (среднеопасные) — опасно для глаз прямое, зеркально, а также диффузионно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) для кожи прямое или зеркально отраженное излучение; к л а с с !Ч (высокоопасные) — опасно для кожи диффузионно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности. Биологические эффекты от действия луча лазера на живые ткани заключаются в термическом (тепловом), энергетическом, фотохимическом и механическом воздействии, а также электрострикции и образовании в пределах клетки микроволнового ЭМП (ЭМИ).