Ультрафіолетовий випромінювання

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

УЛЬТРАФІОЛЕТОВЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ
Максимально можливе зниження впливу на працюючих шкідливих і небезпечних факторів, частих супутників сучасного, характеризується широким розповсюдженням високоенергетичних процесів виробництва, є досить відомим шляхом вирішення завдання покращення умов праці, збереження здоров'я працівників. Однак без чіткого розуміння природи цих факторів, механізму їх впливу на організм, залежності ступеня шкідливості від рівнів інтенсивності факторів неможливо обгрунтувати, розробити та запропонувати найбільш ефективні способи і заходи захисту. Розглянемо один з таких факторів виробничого і навколишнього середовища - ультрафіолетове випромінювання. Проблема ультрафіолетового випромінювання як виробничого та екологічного чинника в даний час обумовлена ​​широким використанням його джерел в народному господарстві, збільшенням рівнів сонячного випромінювання у зв'язку зі зменшенням озонового шару, зростанням числа захворювань, у тому числі злоякісних і доброякісних пухлин шкіри і шкірних покривів, та інших порушень стану здоров'я, що викликаються ультрафіолетовою радіацією.
Формування і вплив на працюючих оптичного випромінювання в ультрафіолетовій області відбувається при використанні електрогазозварювальних процесів, на роботах, пов'язаних з плазмовими технологіями (різка металу, термоупрочнение, напилення, наплавлення металу), використанні різних світильників і опромінювачів з кварцовими, ртутними, галогенними лампами, інших спектральних джерел. Монітори, екрани, відеодисплейний термінали ПЕОМ також можуть бути джерелом всіх спектрів електромагнітного, в тому числі оптичного, випромінювання. У різних галузях економіки і народного господарства широке застосування знаходять такі сучасні технології, як ультрафіолетова сушка, установки для знезараження повітря, поверхонь і води, кліматичні камери і апарати штучної погоди, різні медичні та інші опромінювачі, а також косметологічне обладнання (перукарське обладнання, манікюрні лампи , солярії та ін.) І це далеко не повний перелік джерел, де використовується енергія ультрафіолетового випромінювання. Унікальні властивості УФ-променів широко застосовуються і в товарах промислово-побутового призначення (ідентифікація спеціальних знаків, контроль цінних паперів, лікувально-оздоровчі та косметичні цілі і т. д.).
Професійному впливу УФ-випромінювання піддаються електрогазозварники, копировщики друкованих форм, працівники кіностудій і телебачення, тепличних господарств, медичний персонал (фізіотерапевти, стоматологи, педіатри) та інші працівники, які обслуговують різні джерела ультрафіолетового випромінювання.
Крім того, при дорожніх, сільськогосподарських, будівельних та інших видах робіт, що виконуються на відкритому повітрі, відбувається вплив на працюючих природного УФ-випромінювання, як однієї із складової сонячної радіації.
При дії надмірного ультрафіолетового випромінювання можливий розвиток ряду захворювань і патологічних станів, у першу чергу, з боку органу зору, серед яких найбільш часто відзначаються катаракта або помутніння кришталика ока, запалення рогівки (кератит), слизових оболонок (кон'юнктивіт, фотоофтальмія). УФ-переопромінення може призвести до хвороб шкіри і шкірних покривів: воспалительному почервоніння шкіри або еритемі, прискоренню старіння шкіри, алергічні реакції на УФ-опромінення, пухлин шкіри, у тому числі злоякісним (базальноклітинний і плоскоклітинний раку шкіри, меланоми). Однак у доступній літературі недостатньо даних з цього фактору, його гігієнічної оцінки, вимірам і контролю на робочих місцях, впливу на стан здоров'я працівників, що істотно ускладнює роботу фахівців з охорони праці, акредитованих лабораторій та інших працівників підприємств і організацій при плануванні та розробці оздоровчих заходів .
Основні нормативні документи
Гігієнічні вимоги до методів вимірювань, контролю і оцінки цього чинника, характеристики джерел УФ-випромінювання викладені в ряді нормативно-методичних документів, технічних правових нормативних актів. Основними з них є:
- СН 2.2.4-13-45-2005 "Санітарні норми ультрафіолетового випромінювання виробничих джерел", затверджені постановою Головного державного санітарного лікаря Республіки Білорусь від 16.12.2005 № 230 (далі - СН 2.2.4-13-45-2005), що встановлюють діючі в Республіці Білорусь гігієнічні нормативи і регламентуючі параметри УФ-випромінювання в умовах виробництва;
- Методичні рекомендації 105-9807-99 "Методика з гігієнічної оцінки виробничих джерел ультрафіолетового випромінювання. Методичні рекомендації", затверджені Головним державним санітарним лікарем Республіки Білорусь 18.05.1999 (далі - МР 105-9807-99), викладають основні методичні підходи до гігієнічної оцінки виробничих (техногенних) і промислово-побутових джерел УФ-випромінювання, що розглядають основні види і типи штучних джерел ультрафіолетового випромінювання, умови формування та інтенсивність потоку випромінювання, особливості впливу на працюючих, методи контролю, заходи безпеки;
- Методичні рекомендації 26-0101 "Застосування ультрафіолетового випромінювання бактерицидної для знезаражування повітря і поверхонь в лікувально-профілактичних закладах", затверджені Міністерством охорони здоров'я Республіки Білорусь (далі - МР 26-0101), що містять інформацію з питань безпечної експлуатації бактерицидних опромінювачів, особливості вимірювань і оцінки безпеки при роботі з джерелами ультрафіолетового бактерицидного випромінювання;
- СанПіН 13-2-2007, устанавлівалівающіе основні методичні підходи при комплексній гігієнічній оцінці факторів умов праці, в тому числі з визначенням шкідливості і небезпеки кожного фактора, включаючи оптичне випромінювання в ультрафіолетовому діапазоні.
Крім того, є й інші галузеві, внутрішньовідомчі нормативні документи та правові акти, що встановлюють вимоги правил гігієни та охорони праці при застосуванні деяких окремих джерел, обладнання та технологій, які використовують енергію УФ-випромінювання.
Згідно з визначенням, наведеним у СН 2.2.4-13-45-2005 (гл. 2), "ультрафіолетове випромінювання являє собою електромагнітне випромінювання оптичного діапазону з довжиною хвилі (?) В межах 200-400 нм".
Відзначимо, що в деяких літературних джерелах як нижньої межі короткохвильового діапазону вказана довжина хвилі 100 нм. Однак випромінювання в діапазоні 100-200 нм можливе тільки в умовах вакууму, тому таке випромінювання називають "вакуумний ультрафіолет". У звичайних умовах навколишнього, в тому числі виробничого, середовища такого випромінювання не існує, так як у звичайній повітряному середовищі воно відразу поглинається.
У залежності від довжини хвилі і можливого біологічного впливу на організм або ефекту ультрафіолетового опромінення розрізняють:
- Довгохвильової діапазон (загарнимі або ближній спектр УФ-випромінювання) з довжиною хвилі рівною 315-400 нм (частіше його коротко позначають УФ-А);
- Средневолновой або еритемних діапазон (позначається як УФ-В) з довжиною хвилі 280-315 нм. У деяких довідниках замість величини довжини хвилі, що розділяє діапазони УФ-В і УФ-А і рівної 315 нм, наведено величину 320 нм. Ця відмінність не має принципового значення при вимірах і оцінці УФ-випромінювання;
- УФ-С - короткохвильовий діапазон (жорсткий, дальній, бактерицидний) з довжиною хвилі 200-280 нм.
Крім того, на підставі експериментальних досліджень з урахуванням можливого біологічного ефекту від УФ-опромінення у кожному діапазоні визначена величина довжини хвилі УФ-випромінювання (умовне позначення -? Max), при дії якої відзначається максимальний ефект того чи іншого впливу УФ-опромінення. Такими характерними особливостями або ефектами біологічного впливу УФ-випромінювання на організм є загарнимі і еритемних ефект, запалення рогової оболонки ока (кератит), розвиток кон'юнктивіту (запалення слизових оболонок ока), бактерицидну дію та інших Наприклад, для випромінювання в діапазоні УФ-С максимальне прояв бактерицидної дії УФ-випромінювання відзначається при  max = 265 нм, ерітемние дію більшою мірою проявляється при  = 297 нм, а загарнимі найбільш виражено, коли в потоці переважає випромінювання з довжиною хвилі рівною 365 нм.
У розділі 2 СН 2.2.4-13-45-2005 наведені й інші терміни, а також одиниці виміру. Так, монохроматичне УФ-випромінювання - це сукупність виділяються джерелом фотонів, які мають в оптичному діапазоні однаковою довжиною хвилі (? = 200-400 нм). Іншими словами, у випромінюваному таким джерелом потоці будуть переважати УФ-промені з однаковою довжиною хвилі. Характерний приклад монохроматичного випромінювання - бактерицидний потік випромінювання, де переважають хвилі з  max = 265 нм. Слід зазначити, що джерел з монохроматичним УФ-випромінюванням порівняно небагато - більшість джерел випромінюють УФ-потік з різними спектрами і довжинами хвиль, тобто є поліхроматичних.
Поліхроматичних УФ-випромінювання - сукупність виділяються джерелом фотонів з різною довжиною хвилі в оптичному діапазоні. Характерний приклад поліхроматичного випромінювання - зварювальний дуга, основу якої становить випромінювання у всіх трьох діапазонах спектра УФ-А, УФ-В і УФ-С.
Інтенсивність випромінювання - відношення потоку випромінювання, що падає на ділянку поверхні, до площі цієї ділянки (одиниця виміру - Вт/м2). Синоніми цього терміна наступні: опромінення, поверхнева щільність потоку, енергетична освітленість, щільність потоку енергії, щільність випромінювання.
Гігієнічні нормативи умов праці - гранично допустима концентрація (ГДК), орієнтовно безпечний рівень впливу (взуття), гранично допустимий рівень (ГДР) - рівні виробничих факторів, які при щоденній (крім вихідних днів) роботі, але не більше 40 год на тиждень, у протягом усього робочого стажу не повинні викликати захворювань або відхилень у стані здоров'я що виявляються сучасними методами досліджень у процесі роботи або у віддалені терміни життя теперішнього і наступного поколінь. Дотримання гігієнічних нормативів не виключає порушення стану здоров'я в осіб з підвищеною чутливістю.
Гігієнічні нормативи обгрунтовані з урахуванням 8-годинної робочої зміни, крім особливих випадків, обумовлених у технічних нормативних правових актах (ТНПА). При оцінці трудової діяльності з іншою тривалістю робочої зміни або робочого тижня провадиться перерахунок з урахуванням місячного балансу робочого часу.
Для більшості фізичних факторів гранично допустимі величини (гігієнічні норми, регламенти) позначаються терміном ПДУ. Для характеристики гранично допустимих величин УФ-випромінювання (Вт/м2), гігієнічних норм УФ-потоку також використовується термін "допустима інтенсивність випромінювання" (ДІІ).
Крім того, на практиці, у літературі з гігієни і охорони праці, в тому числі довідкової та нормативно-методичної документації, часто використовуються два близькі по суті, але все-таки різних терміна - випромінювання і опромінення. Термін "випромінювання" частіше використовується для характеристики джерела УФ-випромінювання, яке випромінює потік певної інтенсивності, при цьому мається на увазі, що цей потік поки тільки поширюється в просторі і конкретної поверхні "як би" ще не досяг. Іншими словами, випромінювання - це термін, що має відношення до характеристик самого джерела, це фактично процес. А ось результат цього процесу - опромінення, і цей термін варто використовувати, коли мова йде про інтенсивність випромінювання на конкретній поверхні, площі або дільниці, куди досяг потік ультрафіолетового випромінювання.
Часто використовується і термін "енергетична експозиція" або "доза опромінення" - твір величини інтенсивності потоку на час впливу (Вт х сек/м2 або Дж/м2). Поняття "доза" або "експозиція" - дуже важливе в гігієні та охороні праці, так як небезпека опромінення визначається двома факторами - інтенсивністю і часом впливу, а термін "доза опромінення" фактично об'єднує ці два чинники. Наприклад, оцінка професійних ризиків при опроміненні, а також несприятливий вплив інших виробничих факторів (шум, шкідливі хімічні речовини, іонізуюче випромінювання тощо) обов'язково включає необхідність визначення, розрахунку експозиції або дози. Можна сказати і так: гігієнічний норматив (ГДК, ГДР) показує інтенсивність впливу фактора, або скільки даного шкідливого чинника (хімічної речовини, виду випромінювання, шуму та ін) надходить до організму працівника, тоді як величина дози, експозиція - скільки шкідливого чинника надійшло в організм за певний проміжок часу його дії.
У продовження питання про дози, дозових навантаженнях відзначимо, що найбільш характерною реакцією шкіри на вплив УФ-випромінювання є еритема, що виявляється в почервонінні шкіри після опромінення. Для оцінки еритемних впливу використовується термін "мінімальна ерітемная доза" (ПЕД) - найменша доза УФ-випромінювання, що викликає помітне почервоніння на попередньо незагоревшей шкірі людини через 24 год після опромінення. Величину ПЕД визначають у Дж/м2. Для європейців одна мінімальна ерітемная доза, залежно від індивідуальних особливостей шкіри становить від 200 до 500 Дж/м2 і відповідає приблизно 12-25-хвилинному впливу сонячного випромінювання в червневий полудень на географічній широті Білорусі. При опромінення, що перевищує значення ПЕД в 3-9 разів, ерітемние запалення носить ще більш виражений характер з можливим розвитком набряку і виникненням міхурів. Нарешті, при ще більшому сумарною дозі можуть з'являтися больові відчуття на ураженій ділянці шкіри і загальні симптоми (підвищення температури, лихоманка, головний біль). Середня величина дози сонячного УФ-опромінення, яка може спричинити виникнення пухлин шкіри або шкірних покривів, досить велика: для її отримання необхідно практично весь літній сезон перебувати в умовах сонячного опромінення. Однак величина ризику може істотно зрости для осіб найбільш сприйнятливих до інсоляції, з певним, що володіє підвищеною чутливістю до сонячної радіації типом шкіри, деяких особливостей сонячного опромінення та засмаги та ін
У діючих нормативно-методичних документах для оцінки кількісних характеристик УФ-випромінювання використовуються енергетичні та ефективні одиниці виміру. На практиці при проведенні вимірювань і контролю інтенсивності УФ-випромінювання основними є енергетичні одиниці параметрів оптичного випромінювання - Вт, Ват (характеризує потік випромінювання), Дж/м2, Джоуль (доза опромінення), Вт/м2 (опромінення, інтенсивність, щільність потоку випромінювання) . Останньою одиницею виміру градуйовані основні вимірювальні прилади.
Спеціальні або ефективні одиниці використовуються для оцінки особливостей біологічного впливу УФ-випромінювання і більш часто - для оцінки монохроматичного УФ-випромінювання або випромінювання, в якому переважають хвилі однієї довжини. Так, для оцінки випромінювання в бактерицидну діапазоні (УФ-С) одиниця виміру - "бакто". Еритемних спектр випромінювання (УФ-В) характеризує "ер". Нарешті, при оцінці випромінювання в діапазоні УФ-А використовується "вит" (від латинського "vita" - життя). У сільському господарстві, рослинництві застосовується така одиниця виміру УФ-потоку, як "фіт". Ефективні одиниці вимірювання УФ-випромінювання використовуються відносно рідко: для градуювання деяких засобів вимірювань, у наукових дослідженнях, іноді у фізіотерапії, сільському господарстві та ін В області гігієни та охорони праці переважно використовуються зазначені вище енергетичні одиниці вимірювання параметрів УФ-випромінювання.
Область застосування Санітарних норм визначає п. 2 СН 2.2.4-13-45-2005:
"Справжні Санітарні норми поширюються на випромінювання, що генерується виробничим устаткуванням і технологічними процесами: високотемпературні джерела, полі-або монохроматичні люмінесцентні та інші опромінювачі, використовувані при кіно-і телезйомку, дефектоскопії, в поліграфії, хімічному та деревообробному виробництві, охороні здоров'я, сільському господарстві, харчовій та інших галузях промисловості ".
Приклади основних джерел наведено у п. 3:
"Основними джерелами виробничого УФ-випромінювання є електрозварювальні, плазмові технології, газорезка і газозварювання, ультрафіолетова сушка, установки для знезараження повітря й води, кліматичні камери і апарати штучної погоди, медичні опромінювачі, в тому числі використовувані для косметичних цілей".
Действующие гигиенические нормативы, литературные данные и другие источники не всегда дают точные сведения и полную информацию о том, является ли конкретное оборудование источником излучения в ультрафиолетовом спектре, а следовательно, есть ли необходимость организации контроля и проведения измерений этого параметра. Ответ на этот вопрос может содержаться в прилагаемой к данному источнику (или технологическому процессу) необходимой технической документации (паспорт, ТУ и т. д.). Если в таких документах указано, что источник излучает в диапазоне от 200 до 400 мкм (иногда приводятся сведения о длине волны, на которую приходится максимум потока УФ-энергии, излучения (?max )), то такой источник подлежит контролю за уровнем интенсивности излучения и соответствии измеренного потока допустимым гигиеническим регламентам согласно п. 4 СН 2.2.4-13-45-2005:
"Настоящие Санитарные нормы используются для оценки интенсивности излучения на рабочих местах (в рабочей зоне) персонала, работающего в условиях ультрафиолетового облучения".
Добавим, что контролю, измерениям и гигиенической оценке также подлежат приборы, оборудование и другие источники, в наименовании которых использован термин "ультрафиолетовое излучение" (например, "Прибор для ультрафиолетовой сушки", "Ультрафиолетовый бактерицидный облучатель" и т. д.).
"5. Установленные в настоящих Санитарных нормах нормативы допустимой интенсивности излучения (далее - ДИИ) не используются при оценке безопасности пациентов (клиентов) и эффективности УФ-облучения в лечебных и профилактических целях (здравоохранение, в том числе косметология) и источников оптического излучения, применяемых в животноводстве, птицеводстве и растениеводстве.
6. Настоящие Санитарные нормы не распространяются на ультрафиолетовое излучение, генерируемое лазерами".
Таким образом, действие СН 2.2.4-13-45-2005 не распространяется на ультрафиолетовое излучение оптического диапазона, генерируемое различными лазерными установками, хотя длина волны, на которой работают многие лазерные установки и приборы, соответствует УФ-диапазону (200-400 мкм) при оценке лечебной, профилактической эффективности процедур, связанных с использованием ультрафиолетового облучения, или оценке возможного риска и безопасности пациентов, облучаемых в соответствующих кабинетах, подразделениях организаций здравоохранения и др. Санитарные нормы не используются и при оценке источников ультрафиолетового излучения, используемых в некоторых отраслях сельского хозяйства, на что указывают п. 5 и 6 СН 2.2.4.13-45-2005.
Санитарные нормы предназначены не только для организаций, осуществляющих надзор и контроль, в том числе государственный, но и для специалистов проектных организаций при разработке оборудования, технологических процессов, приборов, являющихся источниками УФ-излучения, для разработки мер по охране труда и безопасности работников, обслуживающих такие источники.
"8. Настоящие Санитарные нормы предназначены для специалистов органов и учреждений государственного санитарного надзора (далее - госсаннадзор), медицинских учреждений образования, научно-исследовательских организаций и лабораторий гигиенического профиля, лабораторных служб организаций, осуществляющих контроль за интенсивностью УФ-излучения и проведение гигиенической оценки источников, специалистов проектных организаций, изготавливающих и эксплуатирующих оборудование и применяющих технологические процессы, являющиеся источниками УФ-излучения.
9. Требования настоящих Санитарных норм должны учитываться при разработке ГОСТов, методик, других технических нормативных правовых актов".
Выполнение важных и значимых требований п. 8 и 9 обеспечит единые подходы при нормировании УФ-излучения от разных источников, используемых в различных отраслях народного хозяйства при проектировании, реконструкции и эксплуатации оборудования, являющегося источником УФ-излучения.

Гигиенические характеристики основных источников ультрафиолетового излучения
Особенностям и характеристикам основных видов источников УФ-излучения посвящены п. 13 и 14 СН 2.2.4.13-45-2005.
"13. Источники ультрафиолетового излучения условно разделяют на две группы - открытые и закрытые. К открытым относятся электро-, газосварочные и плазменные технологии, медицинские источники (бактерицидные облучатели, средства коллективной физиотерапии и др.), различные виды ламп и облучателей, применяемых в полиграфии, дефектоскопии и др., которые являются потенциально опасными, безопасность при работе с ними зависит от соблюдения требований охраны труда, применения необходимых средств коллективной и индивидуальной защиты, ограничения времени нахождения в условиях облучения и др.".
Открытые источники, функционирование, работа которых сопровождается прямым выходом УФ-излучения в рабочую зону персонала, являются наиболее опасными в условиях производства, требуют специальных средств защиты, особых условий и дополнительных мер безопасности при организации работ по их обслуживанию. Все указанные требования достаточно полно разработаны и представлены в различных специальных документах и инструкциях по охране труда и технике безопасности, технологических регламентах и т. д. Основные мероприятия по защите от избыточного влияния УФ-излучения на работников предусматривают, в первую очередь, обязательное использование индивидуальных средств защиты (спецодежда, средства индивидуальной защиты - щиток, маска, очки и т. д.).
При выполнении электрогазосварочных работ обязательны и меры коллективной защиты:
- осуществление таких работ на специально оборудованных рабочих местах (стационарные или передвижные сварочные посты, сварочные кабины);
- использование специальных щитов и заграждений для защиты от искр, брызг раскаленного металла, интенсивного излучения;
- наличие специальных надписей и знаков, предупреждающих об опасности нахождения в зоне ведения сварочных работ;
- выполнение других гигиенических и технологических требований при оборудовании сварочных кабин, постов и рабочих мест в целом для выполнения электрогазосварочных и других работ, где возможно формирование, выход в рабочую зону обслуживания и воздействие на работников ультрафиолетового излучения.
В пункте 14 СН 2.2.4.13-45-2005 содержится информация о"закрытых источниках" (рециркуляторах воздуха, установках для обеззараживания воды, аппаратах искусственной погоды, климатических камерах, установках для фотокопирования, ультрафиолетового облучения крови и др.). Работа с такими источниками относительно безопасна для работников при обычных режимах эксплуатации: обслуживающий персонал защищен от вредного воздействия УФ-излучения конструкцией установок, препятствующей выходу УФ-лучей за пределы корпуса. Однако при ремонтных работах, юстировке, наладке оборудования, которую проводит персонал, уровни излучения могут превышать допустимые. Отметим, что некоторые закрытые УФ-источники имеют так называемые "глазки" - небольшие окна для периодического (в случае необходимости) визуального наблюдения за работой оборудования, контроля за УФ-лампами, находящимися внутри источника. Такие окна, во-первых, должны быть закрыты, когда нет необходимости визуального контроля, а во-вторых, само такое наблюдение должно проводиться с использованием средств индивидуальной защиты органа зрения - специальных очков.
Высокотемпературные источники УФ-излучения, в первую очередь сварочная электрическая дуга, - одновременно источники мощного потока видимого излучения (чрезвычайно высокие уровни яркости, прямой блескости заставляют инстинктивно закрывать глаза, отводить взгляд от источника излучения в сторону). Напротив, видимый поток от спектральных источников УФ-излучения (различные лампы, облучатели и др.), как правило, не является высокоинтенсивным, однако доля УФ-спектра в общем потоке может быть велика и опасна для работника. В этом плане наибольшую опасность представляют бактерицидные лампы и облучатели, так как конструктивное исполнение многих таких облучателей часто по внешнему виду не отличается от обычных люминесцентных светильников, но уровни УФ-потока в бактерицидной, наиболее опасной и активной области (УФ-С), от бактерицидных облучателей примерно такие же, как и от электросварочной дуги. Сказанное также относится и к закрытым источникам: видимая часть излучения может быть и невелика, а неопределяемая визуально, "на глаз" интенсивность УФ-потока представляет безусловную опасность для глаз и кожных покровов обслуживающего персонала.
В целом закрытые источники следует оценивать с позиции работы оборудования в обычном режиме и визуальном контроле при устранении неполадок. Источники закрытого типа не представляют опасности для обслуживающего персонала при обычных режимах эксплуатации и исправном оборудовании, однако все работы, связанные с устранением неполадок, могут сопровождаться выходом УФ-лучей в рабочую зону, что требует обязательного контроля за выполнением таких работ, соблюдения дополнительных мер безопасности.
Наконец, кроме источников открытого и закрытого типа выделяют комбинированные источники, для которых при основном режиме работы УФ-излучение не имеет выхода наружу, но на отдельных стадиях технологического процесса ультрафиолетовый поток может выходить в пределы рабочей зоны обслуживания.
Примеры различных видов источников УФ-излучения приведены в таблице 26.
Таблица 26
Основные виды источников УФ-излучения
Характеристики
Источники ультрафиолетового излучения
Открытые
Закрытые
Комбіновані
Наличие выхода прямого УФ-излучения в рабочую зону
+
-
+
Примеры источников
Электрогазо-сварочное, плазменное оборудование, медицинские облучатели (открытые бактерицидные облучатели, аппараты для коллективной физиотерапии)
Установки для обеззараживания воды, медицинское оборудование (рециркуляторы, оборудование для УФ-облучения крови, индивидуальной физиотерапии)
Оборудование для испытаний стройматериалов (климатические камеры, аппараты искусственной погоды), оборудование для светокопирования, обеззараживания тары и упаковки, комбинированные бактерицидные облучатели
Необходимость применения средств защиты
Обязательно постоянное применение
Відсутній
Периодическое применение
Основные характеристики и гигиенические особенности технологических процессов и производственного оборудования, являющихся источниками излучения в УФ-диапазоне, приведены в п. 4.1-4.3 МР 105-9807-99, согласно которым к первой и основной группе оборудования и технологических процессов относятся электрогазосварочные работы и работы с использованием плазменных технологий.
Электросварочные работы связаны с образованием оптического излучения во всех диапазонах - ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном. Характеристики уровней и особенностей УФ-излучения при сварочных работах зависят от силы тока, напряжения, количественных и качественных особенностей используемых электродов, оборудования и других факторов. Особенность всех видов электросварки, в отличие от некоторых других источников УФ-излучения, - формирование потока УФ-излучения во всех трех спектрах (А, В и С) при суммарной интенсивности потока излучения в рабочей зоне от нескольких единиц до десятков Вт/м2. На расстояниях, близких к минимальному от источника излучения, указанные параметры увеличиваются до пяти и более раз.
Условия формирования и интенсивность УФ-излучения при использовании специальных плазменных технологий (наплавление, плазморезка, плазменное напыление) практически не отличаются от аналогичных показателей при электросварочных работах, а при отдельных плазменных процессах уровни УФ-излучения - более высокие, чем при электросварочных работах.
Оптическим излучением в УФ-области, а также в видимом и инфракрасном спектрах сопровождается газовая резка и газовая сварка с использованием кислорода, пропана, ацетилена, водородного пламени. При газосварке и газорезке металлов УФ-излучение в обычных условиях определяется только на минимальном расстоянии от источника и, чаще всего, на уровне чувствительности используемого метода измерений данного параметра.
Ниже приведены некоторые результаты наших исследований и измерений по определению параметров УФ-излучения от производственных источников. Основной источник УФ-излучения в условиях производства - электрическая дуга при проведении сварочных работ (табл. 27).

Таблиця 27
Плотность потока УФ-излучения при сварочных работах
Виды электрогазосварочных работ
Значення
Диапазон УФ-излучения, Вт/м2
УФ-С
200-280 нм
УФ-В
280-315 нм
УФ-А
315-400 нм
Ручная электродуговая сварка
мин-макс
1,3-16,6
1,5-17,9
2,2-25,1
середнє
9,5
7,2
9,8
Полуавтоматическая сварка
мин-макс
4,1-28,5
2,7-13,9
2,8-19,4
середнє
16,1
8,0
10,3
Газове зварювання
мин-макс
0-0,06
0-0,06
0-0,13
середнє
0,003
0,02
0,05
Надо обратить внимание на более высокие уровни УФ-излучения от полуавтоматической сварки, особенно в наиболее опасном для работника с точки зрения биологического влияния на организм спектре УФ-С, хотя максимальные значения в областях А и В отмечены при ручной дуговой электросварке, тогда как в спектре УФ-С максимальные значения установлены при электросварке на полуавтоматических машинах, с использованием специальной сварочной проволоки.
В целом уровни УФ-излучения при основных, наиболее часто применяемых в промышленности видах сварки (ручная, полуавтоматическая) превышают гигиенический регламент, установленный СН 2.2.4-13-45-2005 для таких работ в спектральных областях УФ-В и УФ-С, и находятся на уровне ПДУ в области УФ-А. Так, в спектре УФ-А (320-400 нм) наиболее высокие уровни отмечены при ручной дуговой (25,1 Вт/м2), а средние значения - при полуавтоматической сварке (10,3 Вт/м2). В средневолновой области (УФ-В) параметры излучения при всех видах электросварки примерно равны (максимальные величины - до 18 Вт/м2, а средние - около 7,5 Вт/м2). В коротковолновом (УФ-С) спектре более высокие максимальные и средние значения установлены при полуавтоматической электросварке (соответственно 28,5 Вт/м2 и 16,1 Вт/м2).
Уровни УФ-излучения при электросварочных работах определяются в основном величиной тока, используемым сварочным и вентиляционным оборудованием, а также находятся в прямой зависимости от расстояния до источника. Так, интегральный поток УФ-излучения в рабочей зоне был ниже в 2,2-4,0 раза аналогичного параметра, определяемого вблизи источника.
Для гигиенической оценки УФ-облучения работников при использовании плазменных технологий следует учитывать: высокую температуру плазменной дуги, определяющую высокие уровни интенсивности УФ-излучения, и автоматизацию большинства современных плазменных технологий и процессов. Интенсивность потока УФ-излучения, например, при воздушно-плазменной резке металла составляет 35 Вт/м2, в рабочей зоне - 11 Вт/м2 (спектр УФ-С). В спектральных областях УФ-В и УФ-А эти значения соответственно равны 2,8 и 1,2; 7,5 и 2,3 Вт/м2. При плазменном наплавлении параметры ультрафиолетового излучения в рабочей зоне во всех трех спектрах составляют около 11-15 Вт/м2; при плазменной резке металлов интегральный поток УФ-излучения равен 6-9 Вт/м2 в зависимости от вида разрезаемого металла с максимумом излучения в коротковолновой части спектра (до 56 %). Отметим, что такие работы чаще носят плановый характер и выполняются на постоянных рабочих местах при стабильных технических параметрах. Кроме того, при целом ряде процессов с использованием плазменных технологий рабочие места персонала находятся в специально оборудованных кабинах, расположенных на расстоянии до 5 м от источника, а удельный вес времени, когда работник непосредственно находится у места плазменной обработки, незначителен. Следует также добавить, что многие производственные процессы, связанные с использованием плазменных технологий, в настоящее время выполняются в автоматическом или полуавтоматическом режимах и не требуют постоянного, длительного пребывания работника непосредственно в рабочей зоне, где наблюдаются максимальные и высокие уровни УФ-излучения.
При выполнении газосварочных и газорезательных работ интенсивность УФ-потока меньше, чем при электросварке. Температура источника (факела горелки) при газовой резке и газовой сварке в несколько раз ниже, чем электрической дуги, поэтому и интенсивность УФ-излучения при газовых работах, намного ниже, чем при электросварке. Указанные в таблице 27 максимальные значения в основном определялись при розжиге горелки, на близком расстоянии от факела. Реально же при газосварке (газорезке) в рабочей зоне эти уровни еще ниже.
С гигиенической точки зрения опасность ручной электросварки, особенно при выполнении ремонтных работ, обусловлена проведением работ на непостоянных рабочих местах, часто в "нестандартных" условиях, преимущественно при выполнении "срочных" ремонтных работ, когда не всегда есть возможность применить в полном объеме необходимые меры защиты. При выполнении таких работ технологические условия и технические параметры сварочного процесса более вариабельны, что обуславливает широкий диапазон колебаний уровней УФ-излучения. Так, разница между минимальными и максимальными параметрами УФ-потока при ручной сварке составляет более 12 раз, а при полуавтоматической - около 6 раз. Например, при ремонтных работах с использованием ручной дуговой электросварки время нахождения в условиях непосредственного УФ-облучения работников составляет около 40 % смены (средние данные), а при полуавтоматической сварке это время увеличивается до 64 % смены. Более точно время непосредственной занятости электросварочными работами, самого процесса сварки можно определить на основе учета количества использованных расходных материалов (электродов, сварочной проволоки) и времени сгорания электрода.
Измерения интенсивности УФ-излучения на разных расстояниях от сварочной дуги выявили особенности распределения УФ-потока с определением коэффициентов ослабления в зависимости от расстояния до источника. При увеличении расстояния от 0,1 до 0,4 м коэффициент ослабления составляет в среднем по всему спектру 2,7 раза, при увеличении расстояния до одного метра - в среднем 8,4 раза. Снижение интенсивности потока УФ-излучения на расстоянии двух метров от источника происходит в среднем по всему спектру в 35 раз.
Следует обратить особое внимание и на возможную опасность влияния на работающих отраженного и рассеянного излучения, составляющего до 20 % от прямого потока, что свидетельствует о необходимости проведения контроля и измерений уровней потока, отраженного от разных поверхностей на территории сварочного поста и смежных участках. Наибольшими отражающими свойствами обладают металлические поверхности, при этом в большей степени отражаются лучи спектра УФ-А, а в коротковолновой области (УФ-С) это выражено в меньшей степени. Высокие уровни отраженного потока определены при сварке крупногабаритных деталей в основном за счет многократного переотражения, при работах в ограниченных пространствах, достигая в УФ-С диапазоне 0,04 Вт/м2. Последние представляются наиболее опасными для работников, так как в этих случаях не всегда есть возможность применить необходимые средства коллективной защиты, оборудовать такие места системами вентиляции, что увеличивает профессиональный риск за счет более высоких концентраций вредных веществ (оксидов марганца, сварочного аэрозоля и др.), а также повышенного облучения сварщика от прямого и отраженного, рассеянного потоков ультрафиолетового излучения.
При проведении контроля за состоянием условий труда, соблюдением правил охраны труда и техники безопасности отдельно следует выделить группу работников разных профессий (так называемые "прихватчики"), выполняющих совместные со сварщиком работы по фиксации деталей крупногабаритных конструкций в момент наложения первичного шва. Эти работы выполняют как сами сварщики (разных специальностей), так и работники других профессий - слесари механосборочных работ, монтажники и др. Особенность таких работ - кратковременность использования сварочной дуги, ее "импульсный" характер во время "прихватки" деталей свариваемой конструкции. Указанные работы, как правило, выполняются в защитных очках, при этом уровни излучения составляют 0,4-0,8 Вт/м2, превышая допустимые величины. Общая продолжительность работ по прихватке составляет до 15-30 мин за смену, при этом дозовые нагрузки достигают 720 Дж/м2, что выше расчетных гигиенических норм. Тем не менее в условиях производства (особенно в цехах и участках по сборке объемных металлоконструкций и др.) довольно часто многие "прихватчики" пренебрегают СИЗ органа зрения.
Видеодисплейные терминалы, экраны и мониторы также могут быть источником излучения в ультрафиолетовом диапазоне. Реальная интенсивность генерируемого излучения и его спектральный состав зависит от технической конструкции конкретного видеотерминала, режимов работы, возможного защитного экранирования, цвета люминофора и других факторов. Выполненные нами измерения интенсивности потока УФ-излучения от мониторов ПЭВМ показали, что регистрируемые уровни на исследуемых образцах ВДТ были, как правило, ниже допустимых санитарных норм.
Высокие уровни излучения определены при использовании спектральных источников. Так, на рабочем месте копировщика печатных форм при использовании галогенной ртутной лампы ДРГТ плотность потока на расстоянии 2 м от источника составляет в рабочей зоне 0,07 Вт/м2 (спектр УФ-В), при воздействии отраженного потока излучения - 0,02-0,03 Вт/м2 и еще выше на расстоянии 0,6 м от источника - до 0,4 Вт/м2. В спектре УФ-С эти значения равны соответственно 0,9-0,22-6,5 Вт/м2 и значительно превышают установленные допустимые величины.
Бактерицидное действие ультрафиолетовых лучей с длиной волны 0,20-0,28 мкм определило широкое применение облучателей и других источников коротковолнового излучения для стерилизации, обеззараживания воздушной среды, других объектов в лечебных учреждениях, различных лабораториях, а также в бытовых целях. При работе бактерицидных облучателей разных типов (потолочные, настенные, комбинированные) уровни облучения вблизи источника составляют 0,02-4,0 Вт/м2 в спектре УФ-С, от 0,01 до 1,5 Вт/м2 и выше в спектре УФ-В и до 1,0 Вт/м2 в спектре УФ-А. В центре облучаемых помещений, рабочей зоне эти величины в 2-5 раз ниже. Примером мощного источника УФ-излучения служит лампа ОКН-11 (около 1,0 Вт/м2 в коротковолновой и средневолновой частях спектра и 5-6 Вт/м2 в спектре УФ-А).
При некоторых видах термообработки, других высокотемпературных процессах (например, металл в зоне расплава, расплавленное кварцевое стекло, ацетиленовое пламя, низкоамперные сварочные дуги и др.) не исключено формирование УФ-излучения, однако это возможно только при температуре не менее 2 000 0С. Учитывая, что в доступной литературе отсутствует полный перечень всех источников УФ-излучения и условий его формирования, для уточнения необходимости выполнения измерений в УФ-диапазоне от тепловых, высокотемпературных источников при их оценке спектральную область излучения можно определить расчетным путем. Так, п. 4.2 МР 105-9807-99 предлагает метод, позволяющий получить приблизительные величины длины волны с максимумом энергии и ориентировочно определить спектральные границы излучения источника. Для этого используют уравнение:
max = С / T к ,
где С - постоянная Вина, равная 2 880 мкм град.,
Т к - абсолютная температура источника, Т к = (t 0 С + 273) 0 .
Полученные данные определяют длину волны с максимумом энергии источника. Так, для тепловых излучателей с температурой источника 1 000-1 500 0С lmax = 2,3-1,6 мкм и находится в инфракрасной области. При более высоких температурах (3 500-4 000 0С и выше) значение max уменьшается, достигая видимого диапазона (0,7 мкм и менее). В этих случаях - высокие температурные параметры и мощность оборудования, большие поверхности излучателя - левая (коротковолновая) граница всего потока излучения может находиться в УФ-области, что является основанием для измерений данного фактора производственной среды.
МР 105-9807-99 выделяет две основные группы источников УФ-излучения. К первой относятся электрогазосварочные работы, плазменные технологические процессы, некоторые другие высокотемпературные источники ультрафиолетового излучения, рассмотренные выше.
Ко второй группе относится большая группа спектральных источников - различных облучателей, ламп и других источников света, являющихся источниками УФ-излучения.
Облучатели, облучательные установки и другие источники оптического излучения разделяют на тепловые и люминесцентные, а различные источники света, в свою очередь, на лампы накаливания (ЛН) и газоразрядные лампы (ГЛ). Температура нити накала у обычных вольфрамовых ЛН составляет около 2 500 0К, а у ламп с повышенной цветопередачей - до 4 000 0К. Граница полосы пропускания УФ-излучения у ламп из обычного стекла составляет около 300 нм, а из специальных стекол еще меньше. С учетом этого, а также высокой мощности отдельных типов ЛН некоторые из них могут быть источниками излучения в УФ-области, как и галогенные ЛН, у которых минимальная температура нити накала выше 1 600 0С, а колба ламп изготовлена из кварцевого стекла.
Широко распространенный техногенный источник УФ-излучения - газоразрядные лампы (ГЛ) низкого, высокого и сверхвысокого давления. Характерный представитель ГЛ низкого давления - люминесцентные лампы (ЛЛ). Практически все ЛЛ - источник УФ-излучения, хотя и в незначительной степени: доля УФ-спектра в общем потоке излучения составляет около 0,2 %.
К газоразрядным лампам высокого и низкого давления относятся лампы типа ДРТ (дуговые, ртутные, трубчатые) мощностью от 100 до 1 000 Вт, со спектром излучения от 250 нм, ДРЛ (дуговые, ртутные, люминесцентные) мощностью от 80 до 2 000 Вт, среди которых есть и специальные источники УФ-излучения. Разновидность газоразрядных ламп - специальные лампы типа ДРВЭ (дуговые, ртутно-вольфрамовые, эритемные), спектр излучения которых начинается с 280 нм. К ГЛ сверхвысокого давления относятся шаровые лампы типа ДРШ со спектром излучения от с 200 нм.
Характерным представителем газоразрядных ламп, широко используемых в здравоохранении и других отраслях народного хозяйства, являются бактерицидные лампы низкого давления типа ДБ, основной поток излучения которых приходится на бактерицидную область с максимумом энергии при 265 нм, а также лампы эритемного и преимущественно загарного спектра, используемые в соляриях (315-400 нм).
В отдельную группу ГЛ выделены металлогалогенные лампы (МГЛ), являющиеся излучателями широкого диапазона, начиная с 300 нм. Наиболее распространены лампы типа ДРИ (дуговые, ртутные, с излучающими добавками) мощностью от 250 до 1 000 Вт, ДРИЗ, аналогичные вышеупомянутым, но с зеркальным отражателем. Для нужд телевидения выпускают лампы серии ДРИ и ДРИШ (шаровые), которые отличаются повышенной мощностью (3 500-4 000 Вт). Эти лампы - источники УФ-излучения (до 10 % от всего светового потока), причем спектр их излучения начинается с 220 нм, хотя основной поток приходится на менее биологически опасную область - 350 нм (УФ-А).
Среди других источников МГЛ отметим натриевые, а также ксеноновые лампы низкого и высокого давления, излучающие во всех спектрах оптического диапазона, причем УФ-излучение составляет до 10 %. Характерные представители - ДКсТ и ДКсШ (дуговые, ксеноновые, трубчатые или шаровые). Источниками УФ-излучения могут быть также импульсные лампы ИСТ, ИСШ (трубчатые, шаровые, с пропусканием излучения от 155 нм с кварцевой колбой и с 290 нм со стеклянной колбой). К группе прочих ГЛ, служащих источниками УФ-излучения, относятся и спектральные лампы (дейтериевая, водородная и т. д.). Такие специальные источники света, как электролюминесцентные панели, светодиоды, как правило, не являются УФ-излучателями.
Облучатели или приборы облучательного действия, используемые в производственных и бытовых условиях для оздоровительных целей, условно разделены на две группы. К первой относятся облучатели эритемного, а также загарного действия (типа УФО-1500, ОРК-21М, УГД, ОКН-11, ОКУФ 5М, "Saule", различные типы соляриев и др.). Источники света в этих облучателях - газоразрядные ртутные лампы типа ДРТ, ДРК, а также люминесцентные эритемного и загарного действия (ЛЭР-40, ЭУВ-15). Количество и набор используемых ламп, в числе которых могут быть и тепловые инфракрасные излучатели, определяется назначением приборов; они являются источниками УФ-излучения в широком диапазоне длин волн (280-400 нм), а также видимого и инфракрасного диапазона.
Во вторую группу входят бактерицидные источники - напольные, настенные и потолочные облучатели для дезинфекции воздуха и поверхностей в помещении. Основные типы бактерицидных установок - ОБН-450, ОБН-15б, БОД-9 и др. В качестве источников света, как правило, используются ртутные лампы низкого давления, излучающие УФ-поток с выраженным спектром бактерицидного действия. Уровни интенсивности облучателей, используемых в здравоохранении, пищевой и других отраслях промышленности, как источников УФ-излучения определяются условиями его применения, функциональным назначением прибора и характерными особенностями влияния на организм. Меры безопасности персонала и населения, основные правила эксплуатации при обслуживании облучательных бактерицидных установок определены соответствующими нормативными документами (МР 26-0101).
Ультрафиолетовый компонент естественной солнечной радиации - фактор производственной среды для ряда профессий, производств и работ, выполняемых на открытых территориях (строительные, сельскохозяйственные, полевые и дорожные рабочие, работники флота, геологи и т. д.). Для корректных измерений фактических уровней излучения естественной инсоляции в УФ-диапазоне требуются специальные методические подходы и соответствующая измерительная аппаратура. А измерения УФ-составляющей солнечной инсоляции обычными приборами, предназначенными для контроля техногенных источников, дают весьма приближенные, неточные данные. Отметим, что результаты измерений с применением обычной аппаратуры можно рекомендовать использовать только при сравнительном анализе, в основном в виде относительных величин измерений, полученных при разных условиях инсоляции, времени суток, сезона, облачности, а также для ориентировочного представления об интенсивности потока солнечного УФ-излучения.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Виханский О. С. Наумов А. І. - Менеджмент - М.: Гардаріки, 2003.
2. Гладишевського А. І. "Формування виробничого потенціалу: аналіз і прогнозування". - М.: Наука, 1992
3. Грузинів В. П. "Економіка підприємства і підприємництва". - М.: СОФІТ, 1997
4. Ковальов В. В. "Фінансовий аналіз". - М.: Наука, 1997.
5. Романов А. Н., Лукасевич І. Я. "Оцінка комерційної діяльності підприємництва". - М.: Економіка, 1993
6. Уткін Е.А. "Фінансове управління". - М.: Акаліс, 1996.
7. "Фінансовий менеджмент": Підручник / за ред. Поляка Г. Б. - М.: Економіка, 1997
8. "Економіка підприємства": Підручник / за ред. Швандара В.А. - М.: Банки і біржі. ЮНИТИ, 1998.
9. Курс економіки: Підручник / За ред. Б.А. Райзберг. - ИНФРА-М, 1997. - 720 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Безпека життєдіяльності та охорона праці | Реферат
106.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Випромінювання
Поля і випромінювання
Випромінювання і спектри
Інфрачервоне випромінювання ІК
Інфрачервоне випромінювання
Гамма-випромінювання
Ультрафіолетове випромінювання
Приймачі випромінювання
Іонізуючі випромінювання
© Усі права захищені
написати до нас