Опасные и вредные производственные факторы лазерных установок

 

Фактор	Класс лазерной установки
Лазерное излучение - прямое, зеркально отраженное - диффузно отраженное Электрическое поле Ультрафиолетовое излучение Инфракрасное излучение Яркость света Электромагнитное поле ВЧ и СВЧ диапазона Ионизирующее излучение Температура поверхности оборудования Шум и вибрация Запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны	- - - - - - - - - -	+ - + - - - - - - - -	+ + + - -	+ + + + + + + + + +

 

Примечание: «+» – наличие фактора; «-» – отсутствие фактора; « » – возможность наличия фактора зависит от характеристики и условий эксплуатации.

 

Различают следующие виды воздействия лазерного излучения на живой организм:

1. Тепловое – при фокусировке лазерного излучения выделяется значительное количество тепла в не­большом объеме за короткий промежуток времени;

2. Энергетическое – большой градиент электрического поля, обусловленного высокой плотностью мощ­ности, вызывает поляризацию молекул, резонансные и другие эффекты;

3. Фотохимическое – выцветание ряда красителей;

4. Механическое – возникновение ультразвуковых колебаний в облучаемом организме;

5. Электрострикция – деформация молекул в электрическом поле лазерного излучения.

Лазерное излучение воздействует на весь организм, но наибольшую опасность представляет для глаз. Это объясняется способностью глаза фокусировать световые лучи, вследствие чего плотность энер­гии на его внутренней поверхности (сетчатой оболочке) увеличивается на несколько порядков. Лазерное излучение вызывает ожоги и повреждения сетчатки и сосудистой оболочки глаза, что мо­жет привести к слепоте.

При больших плотностях энергии (несколько десятков Дж/см²) в организме возникают изменения в кож­ном покрове, внутренних органах, головном мозге и другие, что приводит к омертвлению кожи, зло­ка­чест­венным опухолям.

Воздействие небольшой интенсивности излучения на обслуживающий персонал приводит к функцио­наль­ным изменениям нервной системы, сердечно-сосудистой системы, эндокринных желез, повышенной утом­ляемости, головным болям, нарушению сна.

Оценка опасности облучения лазерным излучением осуществляется по величине ПДУ (предельно до­пустимый уровень) - отношение энергии излучения к площади облучаемого участка.

Значения ПДУ в ультрафиолетовой части спектра при воздействии на кожу и роговицу глаза:

 

	0, 2 - 0, 21 мкм	ПДУ =	1× 10-8 Дж/см2
	0, 21 - 0, 215 мкм		1× 10-7 Дж/см2
	0, 215 - 0, 29 мкм		1× 10-6 Дж/см2
	0, 29 - 0, 3 мкм		1× 10-5 Дж/см2
	0, 3 - 0, 37 мкм		1× 10-4 Дж/см2
	0, 37 - 0, 4 мкм		1× 10-3 Дж/см2

 

ПДУ с учетом длины волны, длительности импульса, частоты их повторения, времени воздействия оп­ределяется по расчету.

Комплекс мер, обеспечивающих безопасность работ, определяется классом лазерной установки и вклю­чает следующие мероприятия (согласно «Санитарных норм и правил устройства и эксплуатации ла­зе­ров»):

1) защитные экраны;

2) применение блокировок;

3) рациональное размещение оборудования;

4) применение сигнализации и предупредительных знаков;

5) дистанционное управление;

6) ограждение лазерно опасной зоны.

Экраны должны изготавливаться из материалов с наименьшим коэффициентом отражения на дли­не волны генерации лазера, быть огнестойкими.

Экраны должны быть прозрачными на всем или на части участка видимого диапазона длин волны, долж­ны изготавливаться из специальных стекол (оптическая плотность на длине волны излучения должна быть достаточной для ослабления интенсивности облучения на рабочем месте оператора до допустимой ве­личины).

Внутренние стены помещения должны иметь коэффициент отражения менее 0, 4. Стены, пол, по­то­лок должны иметь матовую поверхность, обеспечивающую рассеянное отражение света. Рабочие места долж­ны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией.

Основными защитными средствами кожи являются экранирующие шторы и спецодежда, которая из­го­тавливается из плотной черной ткани. Такая ткань практически не пропускает излучение с длиной волны 0, 69-1.06 мкм. Для экранирования применяют материалы с коэффициентом отражения, близким к нулю. Для защиты глаз используют защитные светофильтры из поглощающих стекол и пластмасс, которые пог­ло­щают до 90% энергии. При выборе светофильтра необходимо учитывать частоту излучения лазера. При ра­боте с лазерами 4-го класса должны использоваться защитные маски. Интенсивность лазерного излучения долж­на проверяться не реже 1 раза в 6 месяцев.

Подбор лазеров для технологических операций производится исходя из минимального уровня из­лу­че­ния, обеспечивающего требуемый технологический режим. При расстановке лазерного оборудования пре­дусматриваются места для средств защиты, съемных принадлежностях к установке и переносной из­ме­ри­тельной аппаратуры, кроме того, определяется зона возможного распространения лазерного излучения.

Расстановка лазеров 2 – 4-го классов:

· 1.5 м проход с лицевой стороны пультов и панелей управления;

· 1 м с задней и боковых сторон.

Устройство лазеров 4-го класса позволяет исключить присутствие персонала в лазерно-опасной зоне. Для этого все системы наблюдения изготавливаются из материалов, снижающих интенсивность излучения до ПДУ. Предусмотрены возможности дистанционного управления.

Лазерные установки 3-4-го класса снабжаются сигнализаторами начала и окончания работы. В конст­рук­ции лазеров предусмотрен экран для кратковременного перекрытия прямого лазерного излучения и для ог­раничения его распространения за пределы зоны размещения обрабатываемого материала.

Лазеры 4-го класса размещают в отдельных помещениях. Входные двери помещений для лазеров 3-4-го класса оборудуются внутренними замками, знаком лазерной опасности и табло «Посторонним вход восп­ре­щен».

При вводе лазерной установки должны быть следующие документы: паспорт лазера, план ус­та­нов­ки лазера и оборудования, инструкция по эксплуатации и технике безопасности, протокол наладки лазера, инст­рукция по пожарной безопасности, протокол измерений уровней лазерного излучения на рабочих мес­тах, протокол измерения опасных и вредных факторов.

К обслуживанию лазеров допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж и обучение бе­зопасным методам работ. Запрещается обслуживать лазеры 3-4-го классов одному человеку.

 

Требования безопасности к оборудованию

 

Безопасность производственного оборудования – это свойство сохранять соответствие требованиям бе­зопасности труда при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно-тех­ни­чес­кой документацией.

Общие требования безопасности, предъявляемые к оборудованию, и специфические требования бе­зопасности к отдельным видам оборудования содержатся в системе стандартов безопасности труда. Нап­ример, ГОСТ 12.2.003-91 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности».

Любое оборудование независимо от назначения должно отвечать следующим требованиям:

· быть безопасным при монтаже, ремонте, модернизации и эксплуатации, при транс­пор­ти­ров­ке и хранении в течение всего срока службы;

· не загрязнять окружающую среду выбросами и сбросами вредных веществ, содержание ко­торых превышает норму;

· быть надежным в течение срока, установленного эксплутационно-технической до­ку­мен­та­цией;

· материалы конструкции не должны быть вредными и опасными;

· составные части оборудования при повреждении не должны создавать опасность;

· конструкция машины должна исключать контакт работающих с горячими ( с t выше ) и пе­ре­ох­лажденными частями;

· выделение и поглощение теплоты оборудованием должно быть в пределах допустимого в ра­бо­чей зоне;

· конструкция оборудования должна обеспечивать защиту от электрического тока;

· при прекращении подачи энергоносителя к приводам оборудования эти устройства не должны предс­тавлять опасность;

· конструкция не должна создавать шум, вибрацию, излучения выше норм;

· исключать пожаро- и взрывоопасность.

Безопасность производственного оборудования обеспечивается:

· включением требований безопасности в техническую документацию по монтажу, ремонту, транс­пор­тировке и хранению;

· выбором принципов действия, конструктивных схем, элементов конструкции;

· применением средств механизации, автоматизации и дистанционного управления;

· выполнением эргономических требований;

· применением в конструкции технических средств безопасности и производственной санитарии.

Выполнение указанных требований в полном объеме возможно лишь в том случае, когда их учет произ­водится на этапе проектирования. Поэтому при постановке продукции на производство во всех видах про­ект­ной документации должны быть предусмотрены требования безопасности. Они содержаться в спе­ци­альном разделе технического задания, технических условий и стандартов на выпускаемое обо­ру­до­ва­ние.

Выбор принципа действия машины необходимо производить с учетом потенциально возможных опас­ных и вредных производственных факторов. Например, при повышенной опасности поражения элект­ричес­ким током следует отдать предпочтение устройствам с гидро- и пневмоприводом, при высоких уров­нях шума – редукторам со специальными зубчатыми зацеплениями с пониженным шумообразованием, при вы­соких уровнях вибраций – механизмам с равномерно вращающимися элементами (вместо кривошипно-ша­тунных, кулачковых).

При выборе конструктивного решения и отдельных систем оборудования нужно учитывать сле­дую­щие требования:

· Все движущиеся части оборудования по возможности заключают в компактные корпуса, имею­щие минимум острых граней и кромок, выступающих частей.

· Внешние контуры защитных устройств необходимо вписывать в контуры основного обо­ру­до­ва­ния. Средства защиты должны быть многофункционального типа, т.е. решать несколько за­дач одновременно. Так, корпуса машин и механизмов, станины станков должны обеспечивать не только ограждение опасных элементов, но и снижение уровня шума и вибрации. Ограждение аб­разивного круга заточного станка должно конструктивно совмещаться с системой местной вы­тяж­ной вентиляции.

· В оборудовании не рекомендуется использовать системы и элементы, являющиеся источниками опасных и вредных факторов, а при необходимости их применения предусматривать соответствующие средства защиты.

Установки повышенной опасности должны быть выполнены с учетом специальных требований органов Госнадзора. Например, электропривод – с учетом «Правил устройства электрических установок»; в случае использования рабочих тел под давлением, не равным атмосферному, а также при конст­руиро­вании и экс­плуа­тации грузоподъемных машин необходимо соблюдать требования Госгортехнадзора Рос­сии.

Для безопасного подъема и перемещения узлов и агрегатов при монтаже, демонтаже и ремонте отдельные крупногабаритные части машин должны иметь специальные устройства для строповки (петли, лапы), которую располагают с учетом центра масс груза.

Надежность машин и механизмов определяется вероятностью их отказа, в результате которого нас­ту­пает прекращение их функционирования. Такого рода нарушения могут явиться причиной аварий, травм. Боль­шое значение в обеспечении надежности имеет прочность конструктивных элементов. Конструктивная проч­ность машин и агрегатов определяется прочностными характеристиками как материала конструкции, так и его крепежных соединений (швов, заклепок, штифтов, резьбовых соединений), а также условиями их эксп­луатации (наличием смазки, коррозией под действием окружающей среды...).

Выбор конструкционных материалов машин и механизмов производится с учетом потенциально воз­мож­ных опасных и вредных факторов. Например, в оборудовании для производства, где возможно об­ра­зо­ва­ние взрывоопасной среды, нельзя использовать искрящиеся материалы. Обычные конструкционные ма­те­риалы не допускается использовать в установках, работающих под давлением, в условиях агрессивных сред и при высоких и низких температурах.

Применение в конструкциях машин средств механизации и автоматизации управления позволяет рез­ко снизить травматизм. Особенно это характерно для кузнечно-прессовочного оборудования, дерево­обра­батывающего, литейного, термического.

Надежность работы технологического оборудования во многом определяется эффективностью дейст­вия обсуживающего персонала. Поэтому производственное оборудование и рабочее место оператора сле­дует проектировать с учетом физиологических и психологических особенностей человека и его антро­по­мет­рических данных. Необходимо обеспечить возможность быстрого правильного считывания показаний КИП и четкого восприятия сигналов. Согласно ГОСТ 12.2.064-81 «Органы управления производственным обо­рудованием» органы управления производственным оборудованием должны соответствовать сле­дую­щим требованиям:

· иметь форму, размеры и поверхность, безопасные и удобные для работы;

· располагаться в рабочей зоне так, чтобы расстояние между ними не затрудняло выполнения операций;

· размещаться с учетом требуемых для их перемещений усилий и направлений;

· компоновка органов управления должна учитывать последовательность и частоту их использования;

· приводиться в действие усилиями, не превышающими установленных соответствующими нормами.

Органы управления производственным оборудованием должны быть выполнены или сблокированы так, чтобы исключалась неправильная последовательность операций. Конструкция и расположение ор­га­нов управления должны исключать возможность непроизвольного или самопроизвольного включения и вык­лючения производственного оборудования. Органы аварийного выключения должны быть красного цве­та, иметь указатели их нахождения. Срок службы сигнальной окраски органов аварийного управления вык­лю­чением должен быть не менее срока службы изделия.

Применение в конструкции машин средств защиты – одно из основных направлений по обеспечению бе­зопасности оборудования. Средства защиты должны постоянно осуществлять свои функции или срабатывать при возникновении опасности и приближении человека к опасной зоне. Их воздействие не должно прек­ращаться раньше, чем перестает действовать опасный фактор. Выполнение рабочего процесса невозможно при отключенных средствах защиты или их неисправности.

Общими требованиями, предъявляемыми к средствам защиты, являются:

· исключение вероятности воздействия опасных и вредных факторов на работающих;

· учет индивидуальных особенностей оборудования, инструмента, приспособлений, технологических процессов;

· надежность, прочность, удобство обслуживания как средств защиты, так и машин в целом;

· учет рекомендаций технической эстетики.

Выбор конкретного вида защиты определяется видом опасных и вредных факторов и опасной зо­ной, т.е. пространством, в котором возможно действие на работающего этих факторов. Опасные зоны могут быть постоянными и переменными. Например, у плавильных печей опасные зоны постоянны, а около мос­то­вых кранов – переменные.

При проектировании и эксплуатации оборудования необходимо предусматривать применение уст­ройств либо исключающих возможность контакта человека с опасной зоной, либо снижающих опасность кон­такта.

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Поделиться: