Слайд 1Тема 6. Защита от электромагнитных полей (ЭМП)
Шкала электромагнитных волн
Слайд 3Электромагнитное поле
Плотность потока энергии (ППЭ) – средняя энергия, переносимая электромагнитными
волнами за 1с через площадку в 1 м2, перпендикулярную движению
волны, Вт/м2.
– волновое сопротивление
проводящей среды, Ом
(для вакуума и воздуха
= 377 Ом)
Р – мощность генератора, Вт
r – расстояние до генератора, м
E – напряженность ЭП, В/м
Н – напряженность МП, А/м
Слайд 4ближняя (зона индукции)
II. Промежуточная
(зона интерференции)
III. дальняя (волновая
или зона излучения)
E и Н
E , Н и q
q
Зоны
формирования электромагнитной волны
Слайд 5Воздействие ЭМП на организм человека
Основные факторы, влияющие на степень воздействия
ЭМП:
диапазон частот Δ f , Гц (или λ, м).
интенсивность воздействия
E, H, q;
продолжительность воздействия τ, ч;
характер и режим облучения;
размер облучаемой поверхности;
наличие сопутствующих факторов (повышенная температура окружающего воздуха, наличие рентгеновского излучения и др.);
особенности организма
Слайд 7Меры защиты от ЭМИ
Нормирование параметров ЭМП
Основные нормативные документы:
ГОСТ 12.1.002-84 ССБТ.
Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к
проведению контроля на рабочих местах.
СанПиН 2.2.4.1191-03 ЭМП в производственных условиях.
ГОСТ 12.1.006-84* ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.
Слайд 8промышленная частота f = 3–300 Гц
(ГОСТ 12.1.002-84 и СанПиН 2.2.4.1191-03)
время фактического
пребывания: τ = ϕ(Е)
Пребывание в ЭП при напряженности:
≤5 кВ/м допускается в
течение всего рабочего дня.
5кВ/м
Нормирование ЭМП
20кВ/м
При напряженности >25 кВ/м без применения средств защиты пребывание не допускается
Слайд 9Нормирование ЭМП
диапазон радиочастот f = 60 кГц–300 МГц (ВЧ и УВЧ)
(ГОСТ 12.1.006-84* и СанПиН
2.2.4.1191-03)
напряженность электрического и магнитного поля:
ЭНЕ, ЭНН, – предельно допустимые
значения энергетической нагрузки по электрической и магнитной составляющей поля, [(В/м)2·ч] и [(А/м)2·ч] задаются таблично в зависимости от частоты.
диапазон радиочастот f = 300 МГц–300 ГГц (СВЧ)
допустимая плотность потока энергии
ЭНq – предельно допустимые значение энергетической нагрузки по ППЭ [(Вт/м)2·ч] ЭНq=2 (Вт/м)2·ч
Независимо от времени воздействия за рабочую смену величина q не должна превышать 10 Вт/м2
Слайд 10Организационные меры защиты
обучение и стажировка для работы с источниками ЭМП;
не
допуск к работе с источниками ЭМП лиц моложе 18 лет
и беременных женщин;
медосмотры (предварительные при поступлении на работу и периодические)
регламентированное техническое обслуживание установок (периодические осмотры, график ремонта оборудования);
регламентированный режим труда (ограничение времени нахождения в зоне воздействия - защита временем);
доп. отпуска, сокращенный рабочий день
Слайд 11Технические меры защиты
дистанционное управление (защита расстоянием);
ограждения, обозначения спец. знаками и
надписями;
блокировка, предупредительная сигнализация;
экранирование рабочего места и источника излучения
Выбор того или
иного способа защиты зависит от:
диапазона частот;
интенсивности воздействия;
режима работы
Слайд 12Технические меры защиты
Основная характеристика экрана – эффективность экранирования, т.е. степень
ослабления ЭМП, оценивается:
по эффективности:
Э = q0 / qэкр
q0 - при отсутствии экрана
qЭКР
- при наличии экрана
по уровню экранирования:
L = 10·lg(q0 / qэкр), дБ
Слайд 13а - индуктора; б - конденсатора
Экранирование источников ЭМИ
Слайд 14Средства индивидуальной защиты
комбинезоны и халаты из металлизированной ткани
защитные очки (вмонтированные
в капюшон или отдельно используемые; стекла очков покрыты бесцветной прозрачной
пленкой SnO2)
для защиты от полей промышленной частоты применяют спецобувь и средства защиты головы, рук и лица
Слайд 15Тепловое излучение - излучение в видимом ( λ = 0,4
– 0,75 мкм ) и ближнем инфракрасном ( λ =
0,75 – 2,5 мкм ) спектральном диапазоне
Тема 7. Защита от теплового излучения
Слайд 16Источники тепловых излучений
Интенсивность теплового облучения q, Вт/м2 - это мощность
лучистого потока, приходящаяся на единицу облучаемой поверхности
Слайд 17Законы теплового излучения
Закон Кирхгоффа
q0 - плотности потока излучения АЧТ, Вт/м2
Закон
Стефана-Больцмана
q0 ≈ σ T4,
где σ = 5,67 * 10-8 Вт/(К4·м2) – постоянная Стефана-Больцмана.
Следствие: q = σ0 * (T / 100)4
где σ0 = 5,67 Вт/м2
– приведенный коэффициент
Слайд 18Закон Вина устанавливает распределение энергии в спектре АЧТ в зависимости
от температуры:
λmaxТ = b,
λmax – длина волны, соответствующая max излучению,
мкм
b=2,9·10-3 (м·К)
Закон Планка
r* = ϕ(T, λ)
r* - спектральная плотность потока АЧТ (нагретого до температуры Т)
Законы теплового излучения
Спектральное
распределение r*(λ, T)
излучения АЧТ при
различных температурах
Слайд 19Воздействие на организм тепловых излучений
Лучи длинноволнового диапазона ( >1,5 мкм )
поглощаются поверхностными слоями кожи на глубине 0,1 – 0,2 мм. Физиологическое
воздействие - повышение температуры кожи и перегрев организма, возможны ожог кожи и глаз. Наиболее частое и тяжелое поражение глаз – катаракта глаза
Лучи коротковолнового диапазона ( 0,76 – 1,5 мкм )
способны проникать в человеческий организм на несколько см. Физиологическое воздействие - повышение температуры органов (легких, почек, мышц и др.), появление в крови, лимфе, спинномозговой жидкости специфических биологически активных веществ, нарушение обменных процессов, изменение состояния ЦНС
Слайд 20Воздействие на организм тепловых излучений
Тепловое облучение интенсивностью:
до 0,35 кВт/м² –
не вызывает неприятного ощущения
при 1,05 кВт/м² – через 3…5 мин.
на поверхности кожи появляется неприятное жжение
при 3,5 кВт/м² – через несколько сек. возможны ожоги
Интенсивность теплового облучения на отдельных рабочих местах:
в момент заливки стали в форму – 12 000 Вт/м2
при выбивке отливок из опок – 350 – 2000 Вт/м2
при выпуске стали из печи в ковш – 7000 Вт/м2
Слайд 21
Основные факторы, влияющие на степень воздействия ИКИ:
длина волны излучения λ,
мкм;
интенсивность теплового облучения q , Вт/м2
продолжительность облучения τ, ч;
доза
теплового облучения q ·τ;
площадь облучаемой поверхности S, м2;
вид одежды
Слайд 221. температура воздуха на рабочих местах
2. температура нагретых поверхностей технологического
оборудования
Температура нагретых поверхностей и защитных стенок ограждения на рабочих местах
не должна превышать 45°С, а температура на поверхности оборудования, внутри которого температура <100°С не должна превышать 35°С
Меры защиты от теплового излучения
ГОСТ 12.1.005-88 «Гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»
СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»
СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»
Нормирование
Слайд 233. интенсивность теплового облучения работающих
от источников излучения, нагретых до
темного свечения не должны превышать
от источников излучения, нагретых до белого
и красного свечения не должны превышать 140 Вт/м2. При этом S
не более 25% + обязательно СИЗ
Меры защиты от теплового излучения
4. ТНС-индекс
Слайд 24Организационные меры защиты
категорирование помещений;
продолжительность рабочего дня в горячих цехах не
должна превышать 6 ч, иначе доплата;
дополнительные перерывы в работе;
организация мест
отдыха с благоприятными условиями труда;
ограничение стажа;
дополнительный отпуск;
регулярные медосмотры;
для работ в нагревающем микроклимате рекомендуется принимать лиц не моложе 25 лет и не старше 40 лет
Меры защиты от теплового излучения
Слайд 25Технические меры защиты
механизация, автоматизация, дистанционное управление и наблюдение;
замена старых и
внедрение новых технологических процессов;
герметизация и охлаждение печей;
тепловая изоляция (мастичная, оберточная,
засыпная и др.)
экранирование печей и рабочих мест;
Меры защиты от теплового излучения
Слайд 26Типы экранов по физическому принципу действия:
Меры защиты от теплового излучения
Слайд 27Типы экранов по прозрачности:
Эффективность любого теплозащитного устройства оценивается:
Меры защиты от
теплового излучения
Слайд 28Средства индивидуальной защиты
Одежда - из трудновоспламеняемых и воздухопроницаемых материалов
Классическая спецодежда
для сварщиков из брезента
Комплект защитный аварийный КЗА-1
Костюм термостойкий
100 х/б
Меры защиты
от теплового излучения
Слайд 29Обувь: кожаная с утолщенной подошвой, стойкая к высоким t и
облучению
Для головы – каска (дюралевая, фибровая), иногда широкополая войлочная или
фетровая шляпа (или из грубошерстного сукна)
Для глаз – специальный щиток или очки (затемненные в зависимости от температуры источника излучения – от желтых до синих)
Для компенсации потери солей – охлажденная подсоленная (0,3% NaCl) или минеральная газированная вода с добавлением солей калия и витаминов. Еще лучше – белково-витаминный напиток и зеленый чай с добавлением витаминов
Рукавицы стойкие к высоким t и облучению
Меры защиты от теплового излучения
Средства индивидуальной защиты
Слайд 30- электромагнитные неионизирующие излучения оптического диапазона с λ от 200
до 400 нм и f от 1013 до 1016 Гц
Основные
виды излучения
В зависимости от биологической активности на области:
ближняя - 200-400 нм
УФ-А – 400-315 нм (синонимы: длинноволновое, ближнее УФИ);
УФ-В – 315-280 нм (средневолновое, эритемная радиация);
УФ-С – 280-200 нм (коротковолновое, далекое УФИ, бактерицидная радиация)
2. далекая (вакуумная) – 200 нм - 100 Å
Тема 8. Ультрафиолетовое излучение
Слайд 31Источники излучений
естественного УФИ:
Солнце в широком диапазоне волн
Звезды и др.
искусственного
УФИ:
сварка кислородно-ацетиленовыми, кислородно-водородными, плазменными горелками, электродуговая сварка;
газоразрядные источники –
ртутно-кварцевые лампы, люминесцентные эритемные и бактерицидные;
флуоресцентные лампы;
некоторые металлургические печи и домны по выплавке высокотемпературных металлов и сплавов с применением кислородного дутья, мощных электронных и плазменных потоков;
лазеры;
плазменные установки и др.
Слайд 32Воздействие УФИ на организм человека
Опасность представляет как недостаток, так и
избыток УФИ
При недостатках УФИ:
авитаминоз;
наблюдается изменения состояния нервной системы;
снижается иммунитет;
возникает недостаток
витамина Д
Оптимальные дозы УФИ активизируют работу сердца, обмен веществ, повышают активность ферментов дыхания, улучшают кроветворение
Слайд 33УФ-А – слабое биологическое действие, вызывающее преимущественно флуоресценцию;
УФ-В – сильное
биологическое действие – вызывает основные изменения в коже, крови, нервной
системе, кровообращении и др. органах;
УФ-С – отличается большим разрушительным действием на клетку, т.к. обладает бактерицидным действием, вызывает коагуляцию белков.
Критическими органами для восприятия УФИ являются кожа и глаза
Воздействие УФИ на организм человека
Волны менее 200 нм не оказывают существенных биологических воздействий
Слайд 34количественно оценивается:
эритемным действием
(1 эр – эритемный поток, соответствующий потоку
УФИ с λ=0,297 мкм и мощностью 1Вт)
бактерицидным действием
(1 бакт
− бактерицидный поток, соответствующий потоку УФИ с λ=0,254−0,257 мкм и мощностью 1 Вт)
Воздействие УФИ на организм человека
Эритемная / Бактерицидная / доза – отношение эритемной /бактерицидной/ энергии излучения, падающего на элемент поверхности, к площади этого элемента (Нэр, мкэр·мин/см² / Нбак, мкб·мин/см²)
Слайд 35Факторы, определяющие степень поражения УФИ
Воздействие УФИ на организм человека
спектральный состав;
интенсивность
излучения;
время воздействия;
доза УФИ;
индивидуальная чувствительность организма;
сопутствующие факторы;
критические органы – глаза и
кожа
Слайд 36Меры защиты от УФ излучения
Нормирование параметров
СН 4557-88 Санитарные нормы УФИ
в производственных помещениях
Нормируемая величина – допустимая плотность потока излучения (облученность,
Вт/м2)
Допустимая интенсивность УФ-облучения работающих при незащищенных участках поверхности кожи не более 0,2 м² общей продолжительностью воздействия излучения 50% рабочей смены и длительности однократного облучения свыше 5 мин и более не должно превышать:
для области УФ-А – 10 Вт/м2;
для области УФ-В – 0,01 Вт/м2;
в области УФ-С при указанной продолжительности излучение не допускается
При использовании СИЗ допустимая интенсивность облучения в области УФ-В + УФ-С не должна превышать 1 Вт/м².
Слайд 37Меры защиты от УФ излучения
Средства защиты
защита «расстоянием» – дистанционное
управление;
рациональное размещение рабочих мест;
экранирование источника излучения и
рабочих мест;
специальная окраска помещений
СИЗ;
СИЗ
тело: спецодежда из тканей, не пропускающих УФИ, с искростойкой пропиткой, из грубошерстных сукон (куртка, брюки, фартуки);
руки: рукавицы;
Фартук брезентовый
Слайд 38Маска сварщика пластиковая НН-С
глаза: щитки, очки со светофильтром;
кожа: мази и
пасты, содержащие вещество, служащее светофильтрами для этих излучений;
спецобувь, каски, шлемы
Ботинки
специальные для сварщиков и металлургов
Защитный лосьон от УФИ с окраской в голубой цвет для видимости нанесения
СИЗ
Меры защиты от УФ излучения