Лабораторная работа №2. Ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолетовое излучение и защита от него
 Скачать 164.34 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра Безопасности жизнедеятельности Лабораторная работа №2 по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» Тема: “Ультрафиолетовое излучение и защита от него”
Санкт-Петербург 2022 Цель работы: исследование ультрафиолетового излучения, его воздействие на человека, а также исследование средств защиты от Ультрафиолетового излучения. Основные виды воздействия на человека Основным естественным источником УФ-излучения является Солнце. Основными искусственными источниками УФ-излучения являются газоразрядные источники света, электрические дуги, лазеры, ртутные выпрямители и др. Негативное воздействие на человека: Солнечный ожог в результате длительного воздействия УФ-излучения в области B; Старение кожи в результате длительного воздействия УФ-излучения в области А; Фотокреатит и солнечная ретинопатия происходят в результате наблюдения за солнцем во время затмения, при проведении сварки и т.д. Выжечь сетчатку можно в результате неумелого наблюдения за солнцем в телескоп (не установленный фильтр или неверно установленный фильтр); Фотоаллергическая реакция. Это если химические вещества на коже под воздействием УФ-излучения начинают меняться и вызывать аллергическую реакцию; Изменение состава воздуха – образуется озон, оксид азота и пероксид водорода. Положительное воздействие на человека: Продуцирует синтез витаминов группы D в коже человека; Положительно влияет на синтез гормонов мелатонина и серотонина, которые отвечают за суточный биоритм; Повышает скорость выведения токсичных веществ из организма (ртуть, марганец, свинец). Основные виды защиты от УФ-излучения: Экранирование источников излучения. В качестве экрана применяют различные материалы и светофильтры, не пропускающие или снижающие интенсивность УФ-излучения. Такие экраны могут быть использованы в установках, имеющих в составе мощные источники УФ-излучения, например, в бактерицидной ультрафиолетовой установке обеззараживания воды. Дополнительной защитой работников, обслуживающих данную установку, может являться выведение сигнализации о работе установки на удаленный пункт контроля, что обеспечит безопасность диспетчеров. Экранирование рабочих мест подразумевает ограждение рабочих мест ширмами, щитками или кабинами, высотой 1,8…2 м, стенки которых не должны доходить до пола на 25…30 см для улучшения условий проветривания кабин. Стены, ширмы в цехах окрашивают в светлые тона (серый, желтый, голубой), применяя цинковые и титановые белила для поглощения УФИ. Средства индивидуальной защиты. В качестве средств индивидуальной защиты применяют спецодежду (куртки, брюки), рукавицы, фартуки, щитки со светофильтрами или защитные очки. Одежда изготавливается из тканей, плохо пропускающих УФ-излучение (лен, хлопчатобумажная ткань, поплин). Защитные очки используются при выполнении работ, связанных с долгим пребыванием на открытых площадках при ярком солнечном свете, вспомогательных работах при электросварке. Непосредственно работа сварщика связана с опасностью интенсивного УФ-излучения, в связи с чем для защиты используются укомплектованные светофильтрами защитные щитки и маски. Для защиты от естественного УФ-излучения используются разного рода навесы, шляпы, козырьки, а также просторная светлая одежда из материалов, не пропускающих УФ-лучи. Существует специальная защитная пленка, наносимая на окна и препятствующая проникновению ультрафиолета Для предупреждения солнечных ожогов используются солнцезащитные кремы, в состав которых входят либо органические фильтры, либо экраны – неорганические твердые частицы, отражающие УФ излучение, такие как диоксид титана, оксид цинка или их комбинация  Т аблица 1. Предельно допустимые значения интенсивности облучения. Таблица 2. Категория фильтров СЗ очков. Обработка результатов эксперимента
Рассчитаем спектральный коэффициент пропускания по следующей формуле:  Где  – спектральный коэффициент пропускания i-го поглотителя;  – интенсивность УФ-излучения без использования поглотителя;  – интенсивность УФ-излучения с использованием i-го поглотителя.Приведем пример расчёта для поглотителя №7 Тонкий пластик красный:  Аналогично рассчитаем и для остальных поглотителей спектральный коэффициент пропускания. Эффективность поглотителя рассчитаем по следующей формуле:  Где  – эффективность поглощения УФ-излучения i-м материалом; – интенсивность УФ-излучения без использования поглотителя; – интенсивность УФ-излучения с использованием i-го поглотителя.Приведем пример расчёта эффективности также для поглотителя №7 Тонкий пластик красный:   Аналогично рассчитаем и для остальных поглотителей их эффективность.  Представим данные об интенсивности УФИ, спектральном коэффициенте пропускания и эффективности поглотителя на диаграммах 1-3.Диаграмма 1. Интенсивность УФИ Исходя из расчётов в таблице 3 и визуализированных данных в диаграмме 1 можно сделать следующие выводы об интенсивности УФИ при использовании поглотителей: - В коротковолновой области УФИ (УФ-С) все материалы практически до нуля понижают интенсивность УФИ в коротковолновой области; В средневолновой области УФИ (УФ-B) уже не все материалы так хорошо снижают интенсивность УФИ в средневолновой области. Например, силикатное стекло, оргстекло и красный пластик; - В длинноволновой области УФИ (УФ-А) снижение интенсивности УФИ незначительно при использовании силикатного стекла, оргстекла и красного пластика.  Диаграмма 2. Спектральный коэффициент пропусканияИсходя из данных таблицы 3 и диаграммы 2 можно сказать о том, что стекло и оргстекло имеют высокий спектральный коэффициент пропускания в УФ-А области, то есть они никак не задерживают излучение и не имеют практической пользы в защите от УФ излучения.  Диаграмма 3. Эффективность поглотителяИз диаграммы 3 можно увидеть, что лишь три поглотителя отличаются 100% защитой от УФ излучения A,B и C областей. Это Брезент, стекло в защитной маске сварщика и пленка для тонирования автомобиля. Также отметим крайне малую эффективность стекла и оргстекла в защите от УФИ в A области.
Таблица 4. Значение спектрального коэффициента линз СЗ очков. В результате эксперимента все линзы очков показали нулевой коэффициент пропускания, следовательно при данной интенсивности излучения очки соответствуют ГОСТ Р 51831–2001. Предположим, что сотрудник предприятия работает с данной лампой и подвергается воздействию УФ-излучения от нее около 50 % смены. Ответьте на следующие вопросы: Какие из перечисленных материалов могли бы защитить работника, обеспечив предельные значения интенсивности облучения, установленные СанПиН 2.2.4.3359–16? Итак, согласно СанПиН 2.2.4.3359–16 УФИ для УФ-А области не должно быть более 10,0 Вт/м2. Под эти требования подходят любые материалы и в этой области о защите можно не думать. Теперь для УФ-B области излучение должно быть не более 0,01 Вт/м2. Исходя из диаграммы 1, нам подойдет Х/Б ткань, из которой должна быть изготовлена одежда рабочего, тогда он будет защищен от УФИ излучения в УФ-B области. Также можно с помощью следующих материалов экранировать или рабочее место или источник УФИ: белый и синий пластик, а также брезент. А теперь рассмотрим УФИ в УФ-С области. Согласно СанПиН 2.2.4.3359–16 такого излучения вообще быть не должно при таком режиме работы. Ну или можно человека закутать плотно в брезентовый костюм, котором он будет работать и наблюдать за работой через стекло для маски сварщика. Каким образом может быть организована работа сотрудника, чтобы увеличить допустимую интенсивность облучения? появится ли в этом случае возможность использования еще каких-нибудь материалов из рассмотренных ранее? Можно уменьшить количество времени, во время которого сотрудник будет подвергаться УФИ до 1 часа вместо 50% времени. И тогда в УФ-А и УФ-B областях для защиты можно будет использовать любые материалы, так как УФ-B излучение не будет превышать допустимое. Но вот с УФ-С областью всё будет по-прежнему, в качестве защиты надо использовать брезент. Выводы: В ходе выполнения лабораторной работы было исследовано ультрафиолетовое излучение в трех областях: Длинноволновой (УФ-А); Средневолновой (УФ-B); Коротковолновой (УФ-С) А также были проверены различные поглотители ультрафиолетового излучения на предмет их эффективности при защите от УФИ в УФ-А, УФ-В, УФ-С областях. На основе диаграмм можно увидеть, что обычное стекло, как и оргстекло не являются надежной защитой от УФ излучения в А и В областях. Их эффективность составляет 12.5% и 21% в А области соответственно. И эффективность в В области составляет по 71% оба. Также можно выделить Х/Б ткань белого цвета, она обладает отличной эффективностью при защите в А, В и С областях выше 91%. Поэтому выбирая одежду для путешествия в пустыню или солнечные места, следует отдавать предпочтение Х/Б одежде светлых цветов, она практически исключит любые поражения от УФИ. Отличную защиту из тканей также обеспечивает и брезент. Но его использование оправдано на производствах, например при проведении сварочных работ, так как при сварке выделяется УФ излучение, от которого необходимо защищаться. Для этого используются чаще всего брезентовые фартуки и маски, в которых используется специализированное стекло, которое обеспечивает 100% защиту от УФ излучения во всех трех областях. Обратим внимание на красный тонкий пластик и его меньшую эффективность в сравнении с белым и синим пластиком. Почему же у него эффективность меньше? Потому что любое окрашенное стекло является в некоторой степени фильтром, которое пропускает видимое излучение. Таким образом красный пластик не фильтрует УФ излучение, а белый и синий фильтруют. Также обратим внимание на силу УФ-излучения в С области. И увидим, что в этой области для всех исследуемых поглотителей эффективность выше 96%, кроме красного пластика. По сути наша атмосфера тоже является поглотителем УФ излучения, и больше всего поглощает в С области. Если бы этого не было, на земле бы не смогла возникнуть жизнь. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
