БЖД. Тема создание оптимальной
 Скачать 4.58 Mb.
|
|
теплоотводящим экранам относятся экраны, от которых тепло отводится водой. Они представляют собой сварные или литые конструкции, охлаждаемые протекающей внутри водой. Они могут применяться при любых интенсивностях излучения. Расчет экрана основан на определении температуры внутренней и наружной поверхности экрана с учетом ограничений на температуру наружной поверхности (≤ 45 o C). В зависимости от возможности наблюдения за рабочим процессом экраны можно разделить на три типа: непрозрачные (металлические, альфолевые, футерованные, асбестовые и др.), где поглощаемая энергия, взаимодействуя с веществом экрана, превращается в тепловую энергию; прозрачные (силикатное, кварцевое, органическое, металлизированное стекло, а также пленочные водяные завесы свободные и стекающие по стеклу, вододисперсные завесы), где излучение, взаимодействуя с веществом экрана, минует стадию превращения в тепловую энергию и распространяется внутри экрана по законам геометрической оптики, что и обеспечивает видимость через экран; полупрозрачные (металлические сетки, цепные завесы, экраны из стекла и др.), где объединяются свойства прозрачных и непрозрачных экранов Местную приточную вентиляцию широко используют для создания требуемых параметров микроклимата в ограниченном объеме, в частности, непосредственно на рабочем месте. Это достигается созданием воздушных оазисов, воздушных завес и воздушных душей. Воздушные оазисы создаются в отдельных зонах рабочих помещений с высокой температурой. Для этого небольшую рабочую площадь закрывают легкими переносными перегородками высотой в 2 м и в огороженное пространство подают прохладный воздух со скоростью 0,2–0,4 м/с. Воздушные завесы создают для предупреждения проникновения в помещение наружного холодного воздуха (нагретого), а также на постоянные рабочие места, расположенные вблизи ворот, дверей, технологических проемов. Скорость выпуска воздуха из щелей воздушной завесы 8–15 м/с. Воздушные души применяют в горячих цехах на рабочих местах, находящихся под воздействием лучистого потока теплоты большой интенсивности (более 350 Вт/м 2 ). Воздушное душирование осуществляется свободными и полуограниченными струями, создаваемые воздухораспределителями. Скорость движения воздуха в струе 1–3,5 м/с, температура в струе 17–28°С. К воздуху можно подмешивать мылкораспыленную воду (водовоздушный душ). 42 В целях исключения или снижения воздействия тепловых излучений на организм человека (при облучении свыше 100 Вт/м 2 ) применяются средства индивидуальной защиты. Защита достигается снабжением работающих спецодеждой, выполненной из невоспламеняемого, стойкого против теплового излучения воздухонепроницаемого материала (сукно, брезент, ткань с металлическим покрытием). Для защиты глаз используют маски, щитки и очки со специальными светофильтрами. 43 Защита от лазерного излучения Защита персонала от лазерного излучения осуществляется техническими, организационными и санитарно-гигиеническими методами и средствами. К основным организационным мероприятиям относятся: рациональное размещение лазерных установок; ограничение времени воздействия излучения; обучение персонала; проведение инструктажей; выбор, планировка и внутренняя отделка помещений; организация рабочего места. К техническим мероприятиям относятся: применение коллективных средств защиты; применение индивидуальных средств защиты. Санитарно-гигиенические и лечебно-профилактические методы включают: контроль за уровнями опасных и вредных производственных факторов на рабочих местах; контроль за прохождением персоналом предварительных и периодических медицинских осмотров. Технические средства защиты применяются для предотвращения воздействия или снижения уровня излучения до допустимых значений, не ограничивая при этом технологических возможностей лазеров и не снижая работоспособность человека. Их защитные характеристики должны оставаться неизменными в течение установленного срока эксплуатации. К средствам коллективной защиты от лазерного излучения относятся: 1) оградительные устройства (экраны, щиты, смотровые окна, световоды, перегородки, камеры, кожухи, козырьки, бленды и др.), подразделяемые: по принципу ослабления на поглощающие; отражающие и комбинированные; по степени ослабления на непрозрачные и частично прозрачные; 2) предохранительные устройства, подразделяемые по конструктивному исполнению на: оптические устройства для визуального наблюдения и юстировки с вмонтированными светофильтрами; юстировочные лазеры; телеметрические и телевизионные системы наблюдения; индикаторные устройства; устройства автоматического контроля и сигнализации; устройства дистанционного управления; символы органов управления. Средства индивидуальной защиты от лазерного излучения включают: средства защиты глаз и лица (защитные очки, щитки, насадки); средства защиты рук (перчатки); специальную одежду (халаты из хлопчатобумажной или бязевой ткани). Средства индивидуальной защиты глаз и лица применяются только в тех случаях (пусконаладочные, ремонтные, экспериментальные работы), когда коллективные средства не обеспечивают безопасность персонала. Применение различных средств защиты от лазерного излучения в зависимости от класса опасности лазера приведено в табл. 23. 44 Расположение защитных устройств в лазерной установке дано на рис. 67. Экраны и элементы оградительных устройств изготавливаются из огнестойких материалов, не выделяющих вредных веществ при высоких температурах. Конструкция лазерной установки должна исключать воздействие на работающих прямых и диффузных лазерных излучений. Таблица 23 Средства защиты от лазерного излучения Средства защиты Класс опасности лазера Примечание 1 2 3 4 Оградительные устройства (кожухи, экраны и т.д.) — — ( + ) + + Должны снижать уровни опасных и вредных производственных факторов до безопасных значений Дистанционное управление — — + + Применяется во всех возможных случаях Устройства сигнализации — — — — — ( + ) — + + — + + + Для лазеров видимого диапазона спектра Для лазеров УФ диапазона спектра Для лазеров ИК диапазона спектра Маркировка знаком лазерной опасности — + + + Лазеры, зона прохождения луча, граница ЛОЗ Кодовый замок — — + + На дверях помещений, пульте управления Защитные очки, снижающие уровень диффузного излучения на роговице глаза до ПДУ — — + — + + + + При времени воздействия больше 0, 2, 5 с Всегда, когда средства коллективной защиты не обеспечивают безопасных условий труда Защитная одежда — — — + При соответствующей опасности Юстировочные очки, снижающие уровень коллимированного излучения на роговице до ПДУ — + + + Ограничено при выполнении юстировки, наладки и ремонтно- профилактических работах Примечание. ЛОЗ (лазерно-опасная зона) – часть пространства, в пределах которого уровень лазерного излучения превышает предельно допустимый уровень. Юстировка лазера – это совокупность операций по регулировке оптических элементов лазерного изделия для получения требуемых пространственно-энергетических характеристик лазерного излучения. Защита от электромагнитных полей При несоответствии требованиям норм интенсивности ЭМП на рабочих местах в зависимости от диапазона частот, характера выполняемых работ, уровня облучения применяются различные системы защиты, которые можно разделить на две группы: пассивные и активные. К пассивным системам защиты от ЭМИ относятся: защита временем; Рис. 67. Схема защитных устройств лазера: 1 – лазер; 2 – защитная бленда; 3 – защитная диафрагма; 4 – мишень; 5 – огнезащитный экран 45 защита расстоянием; рациональное размещение установок в рабочем помещении; выделение зон излучения; применение средств предупреждающей сигнализации (световая, звуковая); установление рациональных режимов эксплуатации установок и работы обслуживающего персонала. К активным системам защиты от ЭМИ относятся: уменьшение параметров излучения непосредственно в самом источнике излучения; экранирование источника излучения; экранирование рабочего места; применение средств индивидуальной защиты. Защита временемпредусматривает ограничение времени пребывания человека в рабочей зоне и применяется обычно в тех случаях, когда нет возможности снизить интенсивность облучения до допустимых значений другими способами. Допустимое время пребывания в поле зависит от интенсивности облучения, что заложено непосредственно в санитарных нормах. Защита расстояниемприменяется, когда невозможно ослабить интенсивность облучения другими мерами, в том числе и сокращением времени пребывания человека в опасной зоне. В этом случае увеличивают расстояние между источником излучения и обслуживающим персоналом. Этот метод защиты основан на быстром уменьшении интенсивности поля с расстоянием. Рациональное размещение установок в рабочемпомещении используется, в первую очередь, для источников высокочастотных полей. Электромагнитная энергия, излучаемая отдельными элементами установок при неполном экранировании или отсутствии экранов, распространяется в помещениях, отражаясь от стен и перекрытий, частично проходит сквозь них и в небольшой степени рассеивается. Отраженная энергия увеличивает плотность ЭМП в помещениях. Для защиты пользователей компьютеров от ЭМИ СанПиН 2.2.2/2.4.1340–03 установлено, что площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе электронно-лучевой трубки должна составлять не менее 6 м 2 , с ВДТ на базе плоских дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) – 4,5 м 2 . Расстояние между боковыми поверхностями соседних мониторов должно составлять не менее 1,2 м, а между тыльной поверхностью одного монитора и экраном другого – не менее 2,0 м. Наиболее рациональным является размещение компьютеров по периметру помещения. Выделение зон излученияпроизводится на основании инструментальных замеров интенсивности ЭМИ. Источники ЭМИ ограждают или отмечают границу зоны яркой краской на полу помещения. Например, охранная зона для ЛЭП промышленной частоты, отсчитываемая от проекции крайних фаз, составляет для ВЛ 220 кВ – 25 м, 750 кВ – 40 м. Установление рационального режима работы персонала и источников ЭМИ. Например, одним из способов снижения уровня излучаемой энергии является правильный выбор генератора, т.е. для определенного технологического процесса с конкретной мощностью необходимо использовать источник соответствующей мощности, а не завышенной, включение установок производить лишь на время работы и т.д. Организация работы с ПЭВМ осуществляется в зависимости от вида и категории трудовой деятельности. Согласно СанПиН 2.2.2/2. 4.1340–03 виды трудовой деятельности разделяются на 3 группы: группа А – работа по считыванию информации с экрана ВДТ с предварительным запросом; группа Б – работа по вводу информации; 46 группа В – творческая работа в режиме диалога с ПЭВМ. Для предупреждения преждевременной утомляемости пользователей ПЭВМ рекомендуется организовывать рабочую смену путем чередования работ с использованием ПЭВМ и без него. Если характер работы требует постоянного взаимодействия с ПЭВМ без переключения на другие виды деятельности, не связанные с ПЭВМ, рекомендуется организация перерывов на 10–15 минут через каждые 45–60 минут работы. Продолжительность непрерывной работы с ВДТ без регламентированного перерыва не должна превышать 1 час. При работе с ПЭВМ в ночную смену (с 22 до 6 часов), независимо от категории и вида трудовой деятельности, продолжительность регламентированных перерывов следует увеличить на 30%. Уменьшение параметров излучения непосредственно в самом источнике достигается за счет применения согласованных нагрузок и поглотителей мощности. Поглотители мощности ослабляют электромагнитное излучение в 10 5 и более раз. Они представляют собой коаксиальные или волноводные линии. Поглотителем энергии служат графитовые или специальные углеродистые составы, пластмассы и другие материалы, в которых энергия электромагнитных излучений преобразуется в тепловую. Для охлаждения поглотителей мощности применяют охлаждающие ребра (рис. 68,г)или проточную воду (рис. 68,в,е). Уровень мощности до необходимого значения можно снизить с помощью аттенюаторов, которые бывают переменными или постоянными (рис. 69, 70). Аттенюаторы работают по принципу поглощения электромагнитных колебаний материалами с большим коэффициентом поглощения (резина, полистирол и др.). В постоянных аттенюаторах степень ослабления мощности является постоянной величиной, а в переменных может изменяться. Переменные аттенюаторы ножевого и пластинчатого типов изготавливают из диэлектрика, покрытого металлической пленкой, и помещают параллельно электрическим силовым линиям ЭМП. Регулировка величины ослабления мощности производится путем изменения положения «ножа» или пластин. Наиболее эффективным и распространенным методом защиты от воздействия ЭМП является экранирование самого источника или рабочего места. Эффективность экранирования определяется структурой ЭМП и конструкцией экрана, прежде всего его толщиной и материалом. Качество экранирования оценивается с помощью функций экранирования К и обратного действия В,определяемых по приведенным ниже формулам: Рис. 68. Конструкции поглотителей мощности для волноводов и коаксиальных линий: скошенные (а, г); клинообразные (б, в); ступенчатые (д); в виде шайбы (е) Рис. 69. Постоянные аттенюаторы а) б) в) г) Рис. 70. Переменные аттенюаторы: а – ножевого типа; б – пластинчатого типа 47 и E H К K E H ; и E H B B E H , где Е, Н – соответственно напряженность электрического и магнитного полей в рассматриваемой точке при отсутствии экрана; Е + , Н + – напряженность электрического и магнитного полей в той же точке при наличии экрана; Е - , Н – – напряженность отраженного электрического и магнитного полей. Прохождение гармонической электромагнитной волны сквозь плоский экран бесконечной длины схематично показано на рис. 71. а) б) Рис. 71. Экранирование электромагнитных волн плоским экраном: а – прохождение волны сквозь экран; б – примерный амплитудный баланс На практике эффективность экранирования оценивают, как правило, в децибелах и определяют по формулам: 20 lg ; 20 lg ; 20 lg , E H S Э Э Э E H S где S, S + – плотность потока энергии ЭМП в данной точке соответственно при отсутствии и наличии экрана. Экраны делятся на две группы: отражающие; поглощающие. 48 Защитное действие отражающих экранов основано на том, что воздействующее ЭМП создает в экране вихревые токи, наводящие в нем вторичное поле, по амплитуде почти равное, а по фазе противоположное экранируемому полю. Результирующее поле, возникающее при сложении этих двух полей, быстро убывает в экране, проникая в него на незначительную глубину. Отражающие экраны изготавливают из хорошо проводящих материалов – стали, меди, латуни, алюминия. Глубина проникновения ЭМП высоких и сверхвысоких частот очень мала (десятые и сотые доли миллиметра), поэтому толщину экрана выбирают в этом случае по соображениям прочности. Конструкция замкнутого экрана, его размеры и форма, как правило, определяются экранируемым объектом. Наиболее распространенными типами экранов являются сферические, цилиндрические и плоские. В качестве примера на рис. 72приведено экранирование полым металлическим цилиндром (толщиной не менее 0,5 мм) индуктора, являющегося мощной (8–200 кВт) электротермической установкой, широко используемой для нагрева и плавки металлов и работающей в диапазоне частот 60 кГц – 5,4 МГц. В ряде случаев для экранирования высокочастотных полей применяют металлические сетки, обладающие значительно более низкими экранирующими свойствами, чем сплошные экраны. Они позволяют ослабить плотность потока энергии максимум на 20–30 дБ (в 100–1000 раз). Однако их использование дает возможность производить осмотр и наблюдение экранируемых установок, вентиляцию и освещение экранированного пространства. Высокая эффективность экранирования достигается при использовании сотовых решеток, вид которых и способ установки на окна приведен на рис. 73 и 74. Для экранирования применяют также токопроводящие краски и материалы с металлизированной поверхностью (например, цинком). Токопроводящие краски создают на основе пленкообразующего материала с добавлением проводящих составляющих, пластификатора, отвердителя. В качестве токопроводящих элементов используют коллоидное серебро, графит, сажу, оксиды металлов, порошки меди, алюминия. а) б) в) а) б) Рис. 73. Сотовые решетки, применяемые для экранирования ЭМП в частотных диапазонах: Рис. 74. Установка сотовых решеток на окна: Рис. 72. Экранирование индуктора |