V. Защита от воздействия ЭМИ

1. Общие рекомендации и меры защиты персонала

Защита организма человека от действия электромагнитных излучений предполагает снижение их интенсивности до уровней, не превышающих предельно допустимые. Защита обеспечивается выбором конкретных методов и средств, учетом их экономических показателей, простотой и надежностью эксплуатации. Организация этой зашиты подразумевает:

• оценку уровней интенсивности излучений на рабочих местах и их сопоставление с действующими нормативными документами;

• выбор необходимых мер и средств защиты, обеспечивающих степень защищенности в заданных условиях;

• организацию системы контроля над функционирующей защитой.

По своему назначению защита может быть коллективной, предусматривающей мероприятия для групп персонала, и индивидуальной — для каждого специалиста в отдельности. В основе каждой из них лежат организационные и инженерно-технические мероприятия.

Организационные меры защиты направлены на обеспечение оптимальных вариантов расположения объектов, являющихся источниками излучения, и объектов, оказывающихся в зоне воздействия, организацию труда и отдыха персонала с целью снизить до минимума время пребывания условиях воздействия, предупреждение возможности попадания в зоны с интенсивностями, превышающими предельно допустимый уровень (ПДУ), т. е. осуществление защиты «временем». Внедрение в практику этих защитных мер начинается в период предупредительного и уточняется в период текущего санитарного надзора. К организационным мерам защиты следует отнести проведение ряда лечебно-профилактических мероприятий. Это, прежде всего, обязательное медицинское освидетельствование при приеме на работу, последующие периодические медицинские обследования, что позволяет выявить ранние нарушения в состоянии здоровья персонала, отстранить от работы при выраженных изменениях состояния здоровья.

К организационным мерам следует отнести также применение средств наглядного предупреждения о наличии того или иного излучения, вывешивание плакатов с перечнем основных мер предосторожности, проведение инструктажей, лекций по безопасности труда при работе с источниками излучений и профилактике их неблагоприятного и вредного воздействия. Большую роль в организации защиты играют объективная информация об уровнях интенсивностей на рабочих местах и четкое представление об их возможном влиянии на состояние здоровья работающих.

Защита «временем» предусматривает нахождение в контакте с излучением только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действий; автоматизацию работ; уменьшение времени настроечных работ и т. д. В зависимости от воздействующих уровней, время контакта с ними определяется в соответствии с действующими нормативными документами.

Защита расстоянием. Она достигается максимально возможным удалением облучаемых объектов от источника излучений, дистанционным его управлением и т. д. В основе такой защиты лежит принцип уменьшения интенсивности излучения обратно пропорционально квадрату расстояния между источником и объектом облучения. После проведения защитных мер для снижения уровня интенсивности при рациональном размещении объектов обязателен инструментальный контроль над уровнем излучения.

Защита рациональным (оптимальным) размещением подразумевает определение санитарно-защитных зон, зон недопустимого пребывания на этапах проектирования. В этих случаях для определения степени снижения воздействия в каком-то пространственном объеме используют специальные расчетные, графоаналитические, инструментальные методы.

Индивидуальные средства защиты предназначены для предотвращения воздействия на организм человека ЭМИ с уровнями, превышающими предельно допустимые, когда применение иных средств невозможно или нецелесообразно. Они могут обеспечить общую защиту, либо защиту отдельных частей тела (локальная защита). Обобщенные сведения об индивидуальных средствах защиты от действия ЭМИ представлены в табл. 5.1.

 

Табл. 5.1. Специальные средства защиты от действия ЭМИ

Наименование средства	СВЧ излучения
Одежда	Радиозащитные костюмы, комбинезоны, халаты, фартуки, куртки из ткани х/б с микропроводом, арт. 7289, СТУ-36-12-199-63; арт. 4381
Обувь	Бахилы из ткани х/б с микропроводом, арт. 7289 СТУ-36-12-169-63; арт. 4381
Средства защиты рук	Рукавицы из ткани х/б с микропроводом, арт. 7289 СТУ-36-12-169-63; арт. 4381
Средства защиты головы, лица, глаз	Очки защитные закрытые с прямой вентиляцией, ОРЗ-5, ТУ 64-1-2717-81; шлемы, капюшоны, маски из радиоотражающих материалов
Инструменты, приспособления, устройства	Дистанционное управление
Индивидуальное заземление	Применяется

 

При организации инженерно-технических мер защиты от ЭМИ РЧ и СВЧ всегда надо учитывать принципы, на основе которых действуют те или иные защитные средства, устройства, конструкции. В этих случаях основными принципами являются сквозное и дифракционное затухание и радиопоглощение.

Сквозное затухание обусловлено проникновением электромагнитной энергии через какой-либо материал или изделие из этого материала и определяет кратность защиты. Наибольшим сквозным затуханием обладают сплошные металлические экраны. Однако для конкретных гигиенических целей выбор толщины материала защиты не имеет принципиального значения и диктуется только экономическими соображениями. Поэтому предпочтение отдается тонкой металлической фольге в несколько сотых миллиметра либо сетчатым экранам.

На величину сквозного затухания влияет ориентация электромагнитной волны по отношению к направленности проводов и плоскости сетки. Так, при параллельной поляризации с уменьшением угла падения электромагнитного луча от 90 до 30° происходит усиление сквозного затухания на 3-10 дБ, при перпендикулярной поляризации — ослабление на 3-10 дБ в зависимости от частоты излучения и характеристики сетки.

 

Экранирующие свойства строительных материалов

Определенными защитными свойствами, оцениваемыми по степени сквозного затухания, обладают строительные материалы и конструкции из них, сравнительная характеристика которых представлена в табл. 5.2.

 

Табл. 5.2. Характеристика защитных свойств строительных материалов и изделий из них при действии микроволн

Наименование материала или конструкции	Толщина, см	Сквозное затухание (дБ) на частоте
		3, 0 ГГц	10, 0 ГГц	37, 5 ГГц
кирпич	12	15	15	15
металлизированный стеклянный кирпич	—	25	25	25
штукатурка	1, 8	—	8	12
стекло	0 28		2	2
доска	5, 0	8, 4	—	—
доска	3, 5	5, 0	—	—
доска	1, 6	2, 8	—	—
фанера	0, 4	—	1	2
древесностружечная плита	1, 8	3, 2	—	—
шлакобетонная стена	46	14, 5	20, 5	—
капитальная стена здания	70	16	21	—
оштукатуренная стена	15	8	12	—
межэтажная перегородка	80	20	22	—
окно с двойными рамами	—	7	13	—
окно с одинарной рамой	—	4, 5	—	—

 

При проведении защитных мероприятий обычно приходится сталкиваться и с влиянием на электромагнитную обстановку отдельно расположенных радиоотражающих поверхностей, что на практике вызывает большие трудности в оценке эффективности мер защиты. Так, если имеется отражающая поверхность, расчет затухания нужно производить с учетом коэффициента отражения по диаграмме направленности до и после отражающей поверхности. Если расчетная точка находится точно в отраженном луче, то затухание рассчитывается по формуле:

 

В_отр=(R_отр/R_пр)².F_э,

 

где R_пр — прямое расстояние «источник облучения — точка облучения»;

R_отр – расстояние «источник облучения – отраженная поверхность – точка облучения»;

F_э – коэффициент отражения.

 

Радиопоглощающие материалы

Радиопоглощающие материалы разделяются на материалы интерференционного типа, где гашение электромагнитных волн происходит за счет интерференции, и материалы, в которых электромагнитная энергия превращается в тепловую за счет наведения рассеянных токов, магнитогистерезисных или высокочастотных диэлектрических потерь. По электрическим и магнитным свойствам различают диэлектрические и магнитодиэлектрические материалы, по рабочему диапазону частот поглощения — узко- и широкодиапазонные. Со стороны, не подлежащей облучению, радиопоглощающие материалы покрываются, как правило, радиоотражающими покрытиями, в результате чего характеристики всей радиоэкранирующей конструкции во многом улучшаются. Критерием, характеризующим защитные свойства радиопоглощающего материала, выступает коэффициент отражения по мощности. Технические характеристики некоторых радиопоглощающих материалов представлены в табл. 5.3.

 

Табл. 5.3. Характеристика радиопоглощающих материалов, используемых для создания средств защиты от ЭМИ РЧ и СВЧ

Наименование материала	Рабочая частота излучения, ГГц	Коэффициент отражения, %
резиновые коврики:
В2Ф2	7, 5-37, 5	2
ВЯФЗ	7, 5-37, 5	2
тек.Ф-1	7, 5-37, 5	2
магнитодиэлектрические пластины:
ХВ-0, 8	37, 5	2
ХВ-2, 0	15, 0	2
ХВ-3, 2	9, 4	2
ХВ-4, 4	6, 8	2
ХВ-6, 2	4, 8	2
ХВ-8, 5	3, 5	2
ХВ-10, 6	2, 8	2
СВЧ-068	0, 15-2, 0	3-4
поглощающие материалы на основе поролона:
Б-2	37, 5	2
Б-3	1Д	2
БР-3	0, 75	2
ВРПМ	Не выше 10, 0	1-2
поглощающие материалы на основе древесины:
ЛУЧ-50	1, 5-37, 5	3
ЛУЧ-100	0, 75-3, 5	3
ЛУЧ-150	0, 5-37, 5	3
текстолит графитированный N 369-61	1, 9-37, 5	до 50
краска НТСО 014-003	1, 9-37, 5	до 50

 

Используемые радиопоглощающие материалы должны отвечать следующим требованиям: максимальное поглощение электромагнитных волн в широком частотном диапазоне, минимальное отражение, отсутствие вредных испарений, пожаробезопасность, небольшие габариты и вес.

По максимальному поглощению и минимальному отражению лучшими качествами обладают материалы с ячеистой структурой, пирамидальной или шиловидной поверхностью.

Принцип поглощения электромагнитной энергии лежит основе применения поглотителей мощности, используемых в качестве нагрузок на генераторы вместо открытых излучателей. Таким образом, обеспечивается защита пространства от проникновения в него ЭМИ. Поглотители мощности — это отрезки коаксиальных или волноводных линий, частично заполненных поглощающими материалами. Энергия излучения поглощается в заполнителе, преобразуясь в тепловую. Заполнителями могут быть: чистый графит (или в смеси с цементом, песком, резиной, керамикой, порошковым железом), дерево, вода. Для понижения уровня мощности излучения в тракте (или на открытое излучение) можно применять и аттенюаторы. По принципу действия их разделяют на поглощающие и предельные. Поглощающие являются отрезками коаксиальной или волноводной защиты, в которой помещены детали с радиоизлучающим покрытием. Предельные аттенюаторы представляют собой отрезки круглых волноводов, диаметр которых значительно меньше критической длины волны в рабочем диапазоне длин волн данного аттенюатора. В этом случае мощность излучения, проходящего по аттенюатору, затухает по экспоненциальному закону.

При нахождении источников СВЧ и РЧ внутри помещений защиту целесообразно проводить в местах проникновения электромагнитной энергии из экранизирующих кожухов, улучшать методы радиогерметизации стыков и сочленений, применять насадки с радиопоглощающей нагрузкой. При внешних источниках применяются различные защитные изделия из радиоотражающих материалов: металлизированные обои, металлизированные шторы, сетки на окнах и другие. Наибольшей эффективностью эти защитные средства обладают в СВЧ диапазоне, на более низких частотах их применение ограничено дифракцией.

В некоторых случаях для защиты от излучений внешних источников используют специальные коридоры со стенками из радиоотражающих материалов (листовой алюминий, латунная сетка и т. п.). Оценку эффективности перечисленных коллективных средств защиты производят по степени сквозного и дифракционного затуханий.

 

Экранирующие ткани

В основе использования средств индивидуальной защиты от ЭМИ лежат принципы сквозного затухания. Экранирующие свойства тканей определяются удельным содержанием металлизированных нитей в основе и утке. Характер взаимного расположения нитей в виде решетки обусловливает способность ткани защищать от ЭМИ различных поляризаций. До настоящего времени у нас в стране было разработано два типа защитной ткани: с открытой и скрытой металлизацией.

Ткань первого типа изготавливается из хлопчатобумажных нитей, на которые накручивается металлическая фольга. Сплетенная из таких нитей ткань имеет металлический блеск. Хотя некоторые ткани имеют достаточные экранирующие свойства, они не нашли широкого применения, так как костюмы из них, с одной стороны, производят нежелательное психологическое воздействие на окружающих, с другой стороны — человек в этом костюме ощущает в электрических полях легкое покалывание током, вызывающее неприятные ощущения. Увеличивается опасность электротравм. К этой группе относятся также ткани типа парчи и шоопированная ткань.

Защитная ткань второго типа имеет скрытую металлизацию. В этом случае тонкая прочная микропроволока вплетается внутрь хлопчатобумажной нити. Изготовленная из таких нитей ткань не имеет недостатков, присущих ткани с открытой металлизацией, и по внешнему виду не отличается от обычной (арт. 7289; СТУ-36-12-199-63).

До последнего времени широко применялась ткань В-1. По основе она содержит на 10 см длины 320 нитей. Из них каждые 2 нити из 3-х имеют внутри микропровод. По утку на 10 см содержится 210 нитей, каждая из которых имеет внутри микропровод. По основе данная ткань ослабляет сантиметровые волны на 23, 5 дБ (в 225 раз), по утку — на 23, 83 дБ (в 241 раз). Защитные свойства этой ткани представлены в табл. 5. При этом ослабление в диапазоне частот излучения 0, 6—10 ГГц составляет 20—50 дБ. На более высокой частоте облучения степень защиты уменьшается, поэтому верхняя граница применения средств индивидуальной защиты (СИЗ) из такого материала составляет несколько десятков ГГц, нижняя — 0, 3-0, 6 ГГц. Эти ограничения в ГГц-диапазоне связаны с тем, что не обеспечивается достаточный контакт между проводниками ткани, а в МГц-диапазоне — с появлением резонансных изменений величины затухания при соизмеримости длины волны излучения с размерами одежды. В некоторых случаях с целью повышения эффективности защиты, места швов отдельных элементов одежды пропитывают электропроводящей массой или клеем. В последнее время разработана новая радиоэкранирующая ткань типа «Восход» (ТУ РТ 17-001-91) на основе полимерных волокон с покрытием из меди, никеля и других металлов. Результаты измерения значений коэффициентов ослабления этих тканей приведены в табл. 5.4.

 

Табл. 5.4. Защитные свойства различных типов экранирующих тканей

Частота излучения, ГГц	Ослабление, дБ
	В-1	« Восход- 1Н»	«Восход-ЮН»	«Восход 12НМ»
37, 5	20	—	—	—
9, 3	28	—	70	70
3, 0	40	—	70	70
1, 2	43	40	81	99
0, 6	46	44	75	98
0, 3	54	47	70	99

 

 

VI. Нормирование ЭМИ

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: