«Захист від виробничих випромінювань»
Зміст
1. Захист від електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону…3
2. Захист від інфрачервоного випромінювання……………………………….4
3. Захист від ультрафіолетового випромінювання……………………………...4
4. Захист від іонізуючих випромінювань………………………………………..5
5. Небезпека статичної електрики………………………………………………..6
6. Захист будівель та споруд від блискавки…………………………………...8
Список літератури
У промисловості широко використовуються прилади, пристрої, устаткування, робота яких пов'язана з використанням і утворенням електромагнітних випромінювань різних частотних діапазонів - від іонізуючих до радіохвиль. Робота персоналу з обслуговування установок та осіб, що знаходяться поблизу, пов'язана з впливом цих випромінювань на організм людини. Тому питання захисту від шкідливої дії випромінювань набуває особливого значення.
1.
Захист від електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону
Джерелами випромінювання електромагнітної енергії є різні телевізійні установки та радіостанції, промислові установки високочастотного нагріву (індукційні і конденсаторні), вимірювальні, контрольні і лабораторні прилади тощо. Причиною появи електромагнітних полів (ЕМП) у робочих приміщеннях є неякісне, екранування джерел випромінювання.
Електромагнітне поле характеризується довжиною хвилі:
l = c·t = c/f
де с = 3·108
- швидкість розповсюдження радіохвиль, м/с;
¦ - частота коливань, Гц;
t- період коливань, с.
Електромагнітні випромінювання здійснюють шкідливий вплив на організм людини, що проявляється у функціональних порушеннях нервової, ендокринної і серцево-судинної систем, а при великих рівнях опромінення можливі і незворотні органічні зміни, наприклад катаракта очей.
Функціональні порушення, викликані біологічною дією електромагнітних полів, є зворотними, але здатними накопичуватися в організмі. Однак зворотність функціональних порушень не є безмежною і визначається як інтенсивністю і тривалістю опромінення, так і індивідуальними особливостями організму.
Для запобігання професійним захворюванням ГОСТ 12.1.006-84 регламентує гранично допустимі значення напруженості і густини потоку енергії (ГТЇЕ) електромагнітних полів.
За характером дії на організм людини весь спектр радіохвильового діапазону поділяється на піддіапазони: високих частот (ВЧ), ультрависоких (УВЧ), надвисоких (НВЧ) і дуже високих частот (ДВЧ) з довжиною хвиль відповідно 1...10 км, 1...100 м, 1...100 см та 1 ...10 мм. Для випромінювань піддіапазонів ВЧ та УВЧ нормуються електрична (В/м) і магнітна (А/м) складові поля, а, у піддіапазонах НВЧ і ДВЧ - густина потоку енергії (Вт/м2
).
Гранично допустимий рівень (ГДР) густини потоку енергії (ГЛЕ) обчислюють за формулою:
ГПЕгдр
=W/Т,Вт/м2
,
де W- нормоване значення допустимого енергетичного навантаження на організм, що становить для опромінення від антен, які обертаються чи сканують, 20 Втгод/м2
, для всіх інших випадків опромінення - 2 Вт·год/м2
;
Т - час перебування в зоні опромінення, год.
Для захисту персоналу застосовують такі способи:
- зменшення потужності випромінювання джерела ЕМП застосуванням узгоджених навантажень і поглинувачів потужності;
- віддалення робочого місця від джерела ЕМП (захист відстанню);
- зменшення часу перебування під опроміненням (захист часом);
- раціональне розташування в робочому приміщенні устаткування, що випромінює електромагнітну енергію;
- встановлення раціональних режимів роботи устаткування і обслуговуючого персоналу;
- екранування джерела ЕМП чи робочого місця;
- застосування засобів індивідуального захисту;
- застосування засобів сигналізації і блокування.
Екрани виконують у вигляді замкнених об'ємів (камер, кожухів), щитків і ширм із матеріалів з великою електричною провідністю (мідь, латунь, алюміній). Як засоби індивідуального захисту застосовують спецодяг з металізованої тканини та шоломи з електропровідним шаром. Очі захищають окулярами з металізованим склом або замість скелець із сіточками з тонкого дроту.
Всі працюючі на високочастотних установках мають періодично проходити медогляд з метою своєчасного виявлення відхилень у стані здоров'я.
2.
Захист від інфрачервоного випромінювання
Інфрачервоне випромінювання (ІЧВ) за фізичними властивостями являє собою електромагнітні хвилі довжиною від 0,75 до 420 мкм. Під дією ІЧВ виникає розігрівання тканин організму людини, що може спричинити шкоду здоров'ю. Чим коротша довжина хвилі інфрачервоних хвиль, тим глибше вони проникають в тканини тіла. Найбільш короткі можуть проникати на декілька сантиметрів, а при опроміненні голови вони проникають через шкіру, череп і діють безпосередньо на тканини головного мозку.
Ефект опромінення залежить від інтенсивності опромінення, його періодичності і тривалості, площі опроміненої поверхні, локалізації опромінення і характеру трудового процесу. Джерелами короткохвильового випромінювання у виробничих умовах є печі, електричні дуги, нагрітий метал чи скло та ін. При температурі поверхонь менше 50 °С ІЧВ практично затримується повністю в роговому шарі шкіри. Природним джерелом інфрачервоних променів є Сонце.
Під дією ІЧВ підвищується температура поверхонь тіла, відбуваються зміни в шкірі, крові і спинномозковій рідині, в центральній нервовій системі. Найбільш важкі наслідки бувають при опроміненні головного мозку, а якщо його джерелом є Сонце, може виникнути сонячний удар.
При сонячному ударі (на відміну від теплового) температура тіла не підвищується, а тим часом температура головного мозку може досягати 41 ... 43 °С. Короткі інфрачервоні хвилі можуть викликати катаракту і втрату зору.
Для запобігання шкідливій дії ІЧВ передбачаються такі заходи: зниження інтенсивності випромінювання і зміна його спектрального складу, екранування, раціональний одяг, захисні окуляри.
3. Захист від ультрафіолетового випромінювання
Ультрафіолетове випромінювання (УФВ) є також електромагнітним з довжиною хвилі від 400 до 7,6 нм. Природним джерелом його також є Сонце. Штучне УФВ створюється кварцовими лампами, електричними дугами, ртутно-кварцовими горілками та іншими джерелами високотемпературного випромінювання.
УФ-промені з довжиною хвилі, коротшою 185 нм, повністю поглинаються повітрям, а коротшою 200 нм - не проходять через верхній роговий шар шкіри. УФВ з довжиною хвилі від 200 до 400 нм здійснює сильний вплив на життєдіяльність організму, який характеризується цілим рядом біохімічних порушень, зміною стану обміну речовин. Залежно від довжини хвилі виявляється його переважна бактерицидна, антирахітична, еритемна чи загарна дія. Ртутно-кварцові лампи застосовують для знезараження приміщень, використовуючи бактериційну частину спектра.
Головна роль у доброчинній дії УФ променів належить випромінюванням, що викликають еритемний ефект (почервоніння шкіри). Ці випромінювання здійснюють терапевтичну і тонізуючу дію, максимум якої належить хвилям з довжиною 297 нм. Недостатнє УФВ цього діапазону призводить до ослаблення захисних сил організму, робить його схильним до захворювань.
УФВ впливає і на центральну нервову систему, спричиняючи головний біль, запаморочення, підвищення температури тіла, відчуття розбитості, підвищення втомленості, нервове збудження та ін.
УФВ високої інтенсивності (зокрема, під час дугового зварювання) можуть спричинити поразки шкіри, ракові пухлини, головні болі, нервове збудження, офтальмію (захворювання очей, при якому виникають гострі болі в очах, відчуття піску, світлобоязнь).
Заходи захисту від підвищених рівнів УФВ зводяться до екранування джерел, забезпечення спецодягом з льняних та бавовняних тканин, окулярами і щитками із захисними світлофільтрами. Для захисту шкіри застосовують мазі з речовинами-світлофільтрами (салол, саліцилово-метиловий ефір та ін.), для захисту рук - рукавиці.
4. Захист від іонізуючих випромінювань
Іонізуюче випромінювання поділяється на корпускулярне (потоки альфа-, бета-частинок, протонів) і електромагнітне (гамма-випромінювання, рентгенівське). Перше має велику іонізуючу і]
малу проникну властивість, друге - меншу іонізуючу і велику проникну здатність.
У промисловості використовують радіоактивні ізотопи для вимірювання густини і вологості сировини і готових виробів, гамма-дефектоскопії, дозування сипких матеріалів і контролю їх рівня та в інших потребах.
Робота електровакуумних приладів часто супроводжується утворенням побічних ефектів; які шкідливо діють на обслуговуючий персонал. Зокрема, будь-який електровакуумній прилад, який працює з високими напругами на електродах, є джерелом рентгенівського випромінювання, потужним генератором важких та легких іонів обох полярностей, озону і оксидів азоту, а також підвищення температури повітря.
В радіоелектронній апаратурі рентгенівське випромінювання виникає внаслідок електронного бомбардування електродів та інших поверхонь. Це потужні генераторні, модуляторні і посилювальнї лампи, високовольтні тиратрони, кенотрони, електронно-променеві трубки, кінескопи, магнетрони та інші електровакуумні прилади, що працюють за прискорювальних напруг вище 5 кВ.
Потужність дози рентгенівського випромінювання побутової апаратури у будь-якій точці на відстані 5 см від її зовнішньої поверхні не повинна перевищувати 7,2 рА/кг (ГОСТ 12.2.006-76); апаратів, що застосовуються для промислової дефектоскопії і медицинських діагностичних досліджень - 1,44 рА/кг; відеоконтрольного пристрою телевізійної системи - 36 рА/кг на відстані 5 см від корпусу апарата на боці, зверненому до оператора (ГОСТ 12.2.018-76).
Дія іонізуючих випромінювань на людину може бути місцевою і загальною. При місцевому опромінюванні може утворитись променева виразка, ракове захворювання. При загальному - може виникнути гостра або хронічна променева хвороба, яка супроводжується порушенням обмінних процесів у клітинах організму, змінами в центральній нервовій системі, крові, кровотворних органах. Крім зовнішнього, може бути внутрішнє опромінення організму, яке виникає при потраплянні радіоактивних речовин всередину організму з повітрям, їжею. Дія іонізуючих променів, як і EMIT, не сприймається органами чуттів людини.
Біологічна дія іонізуючих променів залежить від типу випромінювання і поглинутої дози. Поглинута доза Д - це середня енергія, яка передана одиниці маси речовини. Одиницею її є Грей (Гр), який відповідає енергії в 1 Дж, що передана масі в 1 кг.
Враховуючи, що біологіч
Н =К·Д.
Одиницею еквівалентної дози є Зіверт (Зв), позасистемною - бер (1 бер = 0,01 Зв). Коефіцієнт якості для рентгенівського та гамма-випромінювання беруть за 1, нейтронів - 10, альфа-частинок-20.
Для характеристики іонізуючої здатності випромінювань введено поняття експозиційної дози, яка являє собою повний заряд іонів одного знаку, що виникає в одиниці маси сухою атмосферного повітря. Одиниця експозиційної дози - кулон на кілограм, позасистемна - рентген (Р). Поглинена, еквівалентна і експозиційна доза, віднесені до одиниці часу, називаються потужністю дози. Потужність експозиційної дози називають також рівнем радіації.
"Нормами радіаційної безпеки" (НРБ 76/87) встановлено дозові межі опромінення за рік (Зв), що враховують чутливість до дії опромінення різних органів людини та категорію персоналу. Наприклад, для професійного робітника при опроміненні всього тіла або гонад (статевих залоз) та червоного кісткового мозку -0,05 Зв.
Рівень випромінювання на робочих місцях та ефективність радіаційного захисту контролює служба радіаційної безпеки. Для дозиметричного контролю застосовують комплекти індивідуальних дозиметрів «КИД-1», «КИД-2», дозиметри типу ДРГ, рентгенометри ДП та ін.
Захист від Іонізуючого випромінювання забезпечується такими методами і засобами:
- ізоляцією або огородженням його джерела за допомогою спеціальних камер, екранів;
- "захистом часом";
- "захистом відстанню";
- застосуванням дистанційного управління, сигналізації і засобів контролю;
- використанням засобів індивідуального захисту.
Вибір матеріалу для загород і екранів залежить від проникаючої здатності випромінювання. Альфа-частинки затримує навіть аркуш паперу, для захисту від бета-частинок необхідні матеріали більшої густини, а захист від гамма-променів здійснюється матеріалами з великою атомною масою (свинець, вольфрам).
5. Небезпека статичної електрики
Утворення зарядів статичної електрики. Заряди статичної електрики утворюються при терті речовин з різною діелектричною проникністю: металів по напівпровідникам чи діелектрикам, напівпровідників один об одного чи по діелектрикам, діелектриків один об одного. Крім електризації у результаті тертя при переміщенні, руху, розпиленні чи розмелюванні, можлива також електризація на відстані наведенням зарядів через індукцію від зарядженого тіла до провідника, що знаходиться в електрично нейтральному стані.
Небезпека зарядів статичної електрики. При статичній електризації напруга відносно землі досягає тисяч, а інколи й сотень тисяч вольт. Значення напруги залежить від діелектричних властивостей речовин, стану поверхонь, що контактують і швидкості переміщення цих речовин. Небезпека зарядів статичної електрики проявляється у можливості виникнення електричних зарядів у просторі, впливі їх на обслуговуючий персонал та порушенні нормального ходу технологічного процесу. Виникнення електричних розрядів може бути причиною запалення суміші повітря з горючими газами, парами чи пилом, тобто ініціювати пожежі та вибухи.
Вплив статичної електрики на обслуговуючий персонал проявляється у розрядах статичних зарядів через людину та дією електростатичного поля. Безпосередньо струм розрядів не є небезпечним, оскільки час його протікання через тіло людини малий (дорівнює мілісекундам). Такі короткочасні імпульси можуть викликати електричні удари, які супроводжуються болючим уколом, котрі приводять до ляку, що небезпечно при роботі з рухомими частинами обладнання чи на висоті.
Засоби захисту від електростатичних зарядів. Боротьба з небезпечним проявом зарядів статичної електрики здійснюється у двох напрямках: запобігання накопиченню зарядів і утворенню вибухово-небезпечних концентрацій газів, парів і пилу. Запобігання небезпеці накопичення електричних зарядів досягається заземленням обладнання, підвищенням поверхневої провідності діелектриків, іонізацією середовища, зменшенням небезпеки статичної електризації горючих рідин.
Заземлення є основним засобом захисту для металевого обладнання, якщо його поверхня не покрита емаллю або на ній не утворюються осади з непровідних речовин. Як правило, заземлення здійснюється у двох місцях. Заземлюються металеві конструкції, що призначені для переробки, зберігання чи транспортування горючих та легкозаймистих речовин, горючих газів та пиловидних продуктів. Опір пристрою заземлення допускається до 100 Ом.
Поверхневу провідність діелектриків підвищують двома шляхами: підвищенням відносної вологості повітря та застосуванням антистатичних домішок.
У випадку високої відносної вологості повітря (70% та більше) на поверхні матеріалів абсорбується плівка вологи з деякою кількістю домішок, котра підвищує поверхневу провідність речовин. Для підвищення вологості повітря використовують кондиціонери, розприскуючі сопла і т. ін. Інколи цей спосіб не можна застосовувати з технологічних вимог (плівка вологи приводить до браку продукції), або якщо матеріал зберігається при високій температурі (плівка не утворюється на поверхні) та якщо швидкість переміщення зарядженого матеріалу більше швидкості утворення поверхневої плівки.
Для отримання плівки вологи на поверхні можна охолоджувати матеріали до температури нижче температури навколишнього середовища. Найбільш доцільно цей спосіб застосовувати в зимових умовах, коли статична електрика проявляється особливо сильно, а на охолодження матеріалів практично не потрібні ; додаткові витрати.
Антистатичні домішки створюють поверхневі плівки на матеріалі з питомим опором менше 107
Ом/см. Рекомендується застосовувати напівпровідникові керамічні покриття (розприскуванням, розпиленням, випаровуванням або фарбуванням), струмопровідну гуму чи антистатичні пластмаси. У ремінних передачах та стрічкових транспортерах застосовують антистатичне мастило на внутрішній поверхні паса чи стрічки.
Іонізація повітря полягає у нейтралізації поверхневих електростатичних зарядів іонами протилежного знака. Вона здійснюється нейтралізаторами. За принципом дії нейтралізатори бувають: індукційні, високовольтні, високочастотні, радіоактивні та комбіновані.
Небезпеку статичної електризації рідин можна зменшити чи зняти допоміжними шляхами:
- підвищенням електропровідності рідини, введенням в неї антистатичних присадок;
- зниженням швидкості руху рідин-діелектриків (для етилового та метилового спиртів - 2-3 м/с, а для складних ефірів та кетонів - 9-10 м/с).
Зливаючи рідини, не можна перемішувати, розприскуватичи розпилювати; при наливанні зливна труба повинна опускатися майже до дна посудини. Ступінь електризації рідини залежить від складу та концентрації домішок, стану внутрішньої поверхні трубопроводу (корозії, шершавості ), в'язкості та густини рідини, швидкості її руху, діаметра та довжини трубопроводу. Щоб не утворювались вибухонебезпечні концентрації, застосовують плаваючі покрівлі в резервуарах, вентиляцію з високою кратністю повітрообміну, заповнюють вільний простір у резервуарах азотом чи вуглекислотою, а також, де дозволяє технологія, замінюють горючі матеріали негорючими.
Захист персоналу від електричних зарядів. У виробничих приміщеннях, де немає небезпеки вибуху чи пожежі, персонал може піддаватись дії струмів електризації та розрядних струмів, тривало знаходитись під високим потенціалом. До джерел електризації відносяться підлоги, килимки та доріжки з синтетичних тканин, взуття на підошві із матеріалів з великим опором (гума, каучук, замінники шкіри), одяг із синтетичних тканин і т. ін. Для захисту людей від статичної електрики необхідно мати електропровідні підлоги в приміщеннях та взуття з електропровідною підошвою.
6. Захист будівель та споруд від блискавки
Захист будівель, споруд та зовнішніх установок від прямих попадань блискавки і вторинних її проявів має виконуватися відповідно до вимог РД 34.21.122-87 "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений".
Для підтримання пристроїв захисту від блискавок у справному стані необхідно регулярно проводити ревізію цих пристроїв: для будівель і споруд I та II категорії з захисту від блискавки - щороку, для III категорії - не рідше 1 разу на 3 роки зі складанням акта, в якому вказуються виявлені дефекти. Усі виявлені у пристроях захисту від блискавок пошкодження та дефекти підлягають негайному усуненню.
У приміщеннях категорій А, Б, В за вибухопожежною та пожежною небезпекою має бути забезпечено дотримання вимог електричної іскробезпеки згідно з ГОСТ 12.4.124-83 "ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования", ГОСТ 12.1.018-93 "ССБТ. Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования" та Правилами захисту від статичної електрики.
Власник підприємства зобов'язаний забезпечити обслуговування та технічну експлуатацію електроустановок, у тому числі електроустановок слабкого струму. Особа, призначена відповідальною за їх протипожежний стан (головний енергетик, енергетик, інженерно-технічний працівник відповідної кваліфікації), зобов'язана:
організовувати і проводити профілактичні огляди та планово-попереджувальні ремонти електрообладнання і електромереж, а також своєчасне усунення порушень, які можуть призвести до пожежі;
забезпечувати правильність застосування електрообладнання, кабелів, електропроводок залежно від класу пожежо- та вибухонебезпечності зон і умов навколишнього середовища, а також справний стан апаратів захисту від коротких замикань, перевантажень та інших небезпечних режимів робіт;
організовувати навчання та інструктажі чергового персоналу з питань пожежної безпеки під час експлуатації електроустановок.
У разі неможливості технічного обслуговування електроустановок силами персоналу підприємства власником повинен бути укладений договір на планове технічне обслуговування зі спеціалізованою організацією (із кваліфікованими фахівцями).
Електропостачання всіх протипожежних пристроїв (пожежних насосів, вогнезатримуючих клапанів з електроприводом), централізованої системи оповіщення про пожежу, установок охоронно-пожежної сигналізації, пожежогасіння, електрозасувок на протипожежних водопроводах, сигналізаторів вибухонебезпечних концентрацій горючих газів, вибухонебезпечних парів, пилу тощо слід виконувати за першою категорією надійності, крім випадків, обумовлених у нормативних документах.
Список літератури
1. Сивко В. Й. Безпека виготовлення та експлуатації радіоелектронної апаратури: Навчальний посібник. – Житомир: ЖІТІ, 2000. – 142 с.
2. Охорона праці: Навчальний посібник / За ред. В. Кучерявого.–Львів: Оріяна-Нова, 2007.–368 с.