Нарядом для проведения работ в электроустановках называют составленное на специальном бланке задание на их безопасное проведение, определяющее содержание, место, время начала и окончания работ, необходимые меры безопасности, состав бригад и лиц, ответственных за безопасность выполнения работ. Распоряжение – это тоже задание, но с указанием содержания работы, места, времени и лиц, которым поручено её выполнение.
К организационным мероприятиям относятся также обучение персонала правильным приёмам работы с присвоением работникам, обслуживающим электроустановки, соответствующих квалификационных групп (табл.2.12).
Таблица 2.12. Квалификационные группы персонала, обслуживающего электроустановки
Группа
Специальность,
профессия
Стаж работы на электроустановках
Необходимые знания
V
IV
III
II
I
Мастер, техник, инженер со специальным образованием, электромонтер, электрослесарь
Начинающий инженер, техник, оперативно-ремонтный персонал
То же
Монтер, электрик
—
Не менее полугода
Не менее года
Не менее полугода
Один месяц
—
Схемы и устройство оборудования, правила оказания помощи пострадавшему от воздействия электрического тока, обучение персонала безопасным методам работ
Электротехника, правила первой помощи, правила безопасности, умение свободно производить переключения
Элементарные знания электротехники, правила безопасности
Элементарное знакомство с электроустановкой, представление об опасности, основные меры предосторожности
Отсутствие электротехнических знаний и представлений об опасности
В ряде случаев существенную опасность для человека представляет статическое электричество, под которым понимают совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией (ослаблением) свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках.
Протекание различных технологических процессов, таких, как измельчение, распыление, фильтрование, производство и использование текстиля, бумаги, плёночных материалов, взрывчатых веществ и других, сопровождается электризацией материалов и оборудования, причем возникающий на них электрический потенциал достигает значений тысяч и десятка тысяч вольт.
Воздействие статического электричества на организм человека, процессорную технику, ЭВМ, пиропатроны и др. проявляется в виде слабого длительно протекающего тока либо в форме кратковременного разряда через тело человека (прибора, установки), в результате чего может произойти несчастный случай.
Вредное воздействие на организм человека оказывает и электростатическое поле повышенной напряженности. Оно вызывает функциональные изменения центральной нервной, сердечнососудистой и некоторых других систем организма.
Ущерб, причиняемый взрывами, пожарами, загрязнением окружающей среды при перевозке нефтепродуктов, производстве сыпучих и взрывоопасных материалов, а также авариями, вызванными электризацией летательных аппаратов в атмосфере Земли и космосе, обусловил потребность в исследовании вопросов, связанных с техникой безопасности вообще, взрыво - и пожаробезопасностью в особенности.
Защиту от статического электричества осуществляют по двум основным направлениям: уменьшение генерации электрических зарядов и устранение зарядов статического электричества. Для реализации первого направления необходимо правильно подбирать конструкционные материалы, из которых изготавливаются машины, агрегаты и прочее технологическое оборудование. Эти материалы должны быть слабо электризующимися или неэлектризующимися.
Для снятия зарядов статического электричества с поверхности технологического оборудования его обязательно заземляют. Сопротивление заземляющих устройств, применяемых только для защиты от статического электричества, не должно превышать 100 Ом.
Кроме перечисленных способов защиты от статического электричества большое значение имеет снижение удельного поверхностного электрического сопротивления перерабатываемых материалов. Это достигается повышением относительной влажности в помещении, где производится обработка поглощающих воду материалов (древесины, бумаги, хлопчатобумажных тканей и др.), до 65−70%, нанесением на их поверхность специальных антистатических составов, введением в состав твердых диэлектриков электропроводящих материалов (графита, углеродных волокон, алюминиевой пудры и т. д.). Существуют и другие методы защиты от статического электричества [23].
Нормирование электростатического поля производится в соответствии с ГОСТ 12.1.045−84. Напряженность поля Е на рабочих местах не должна превышать 60 кВ/м при продолжительности воздействия до одного часа. При Е≤20 кВ/м время пребывания не регламентируется, а при значениях 20≤ Е≤60 кВ/м время пребывания в поле без средств защиты рассчитывается как t=(60/Еф)2, где Еф − фактическое значение напряженности поля, кВ/м.
Важным вопросом электробезопасности является защита от удара молний. Молния − это особый вид прохождения электрического тока через огромные воздушные промежутки, источник которого — атмосферный заряд, накопленный грозовым облаком.
Защита людей и электрооборудования от воздействия атмосферного электричества достигается устройством молниеотводов. Молниеотвод состоит из опоры, молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Молниеприемники могут быть стержневыми, тросовыми, сетчатыми. Молниеприемники и токоотводы должны иметь сечение не менее 50 мм2 и соединяться с заземлителем кратчайшим путем, не образуя острых углов и петель, которые могут быть источниками вторичного искрообразования. Тросовые молниеотводы выполняют из стальных оцинкованных тросов сечением не менее 35 мм2.
Границы зон, охраняемых одним стержневым молниеотводом высотой Н ≤ 150 м, определяются образующими конусов с высотой Н и радиусом основания 0,75Н (зона типа А) и высотой 0,8Н и радиусом основания 1,5Н (зона типа Б) (рис.2.9). Оптимальное расстояние между спаренными стержневыми молниеотводами следует принимать равным (2−3)Н. При этом зона типа А обладает надежностью защиты от попадания молнии 99,5% и выше, а зона типа Б − 95% и выше.
Контроль сопротивления заземляющих устройств осуществляют при вводе их в эксплуатацию и далее с периодичностью не реже одного раза в год в периоды наибольшего высыхания или промерзания грунта. Для контроля сопротивления заземляющих устройств применяются мегомметры типа МС-08, включаемые по схеме, представленной рис.2.10(а), или амперметр, вольтметр и генератор переменного тока, включаемые по схемам, представленным на рис.2.10(б) (метод «амперметра-вольтметра») и рис.2.10(в) (метод
Рис. 2.9. Зоны защиты молниеотвода
"трех измерений"). В последнем случае сопротивление испытуемого заземлителя находят по результатам трех измерений как RX = 0,5(R1+R2−R3), где Ri − значение сопротивлений, полученных при каждом из замеров.
Рис. 2.10. Схемы включения приборов для контроля
сопротивления заземляющих устройств
Преимуществом метода амперметра-вольтметра является высокая точность измерений при использовании вольтметра с большим внутренним сопротивлением, а преимуществом метода трех измерений − возможность размещения вспомогательных электродов ближе 20 м от испытуемого заземлителя и возможность использования вольтметров с низким внутренним сопротивлением.
Для контроля сопротивления изоляции применяются мегомметры тина M1101 на напряжение 100, 500 и 1000 В. Непрерывный контроль изоляции осуществляется только в сетях с изолированной нейтралью. Например, рис.2.11 (контроль однофазных замыканий на землю). Сопротивление изоляции силовых и осветительных сетей на участке между двумя предохранителями или разъединителями должно быть выше 500 кОм.
Рис. 2.11. Контроль сопротивления изоляции
с помощью трёх вольтметров
2.6. Электромагнитные поля
Электромагнитные поля относятся к числу важнейших экологических абиотических факторов, обусловливающих не только зарождение и развитие живого вещества на Земле, но и существование самой Природы. Человек и окружающая его природная среда находятся под постоянным воздействием электромагнитных полей (ЭМП). Например, в период магнитных бурь, связанных с увеличением солнечной активности, увеличивается количество сердечно-сосудистых заболеваний, ухудшается состояние больных, страдающих гипертонией, и т. д.
При оценке опасностей ЭМП необходимо учитывать электрическую Е (В/м) и магнитную Н (А/м) составляющие их напряжённости. Неблагоприятное воздействие магнитной составляющей ЭМП промышленной частоты (ЭППЧ) проявляется при напряжённости порядка 150 − 200 А/м. Исключая локальные аномалии, естественные значения магнитной напряжённости Земли составляют величины 15 – 25 А/м, поэтому потенциальная опасность ЭМП чаще всего оценивается величиной электрической составляющей напряжённости поля.
В соответствии с СН 1742 – 77 напряжённость магнитного поля (МП) на рабочем месте не должна превышать 6 кА/м. Напряжённость МП линии электропередачи напряжением до 750 кВ обычно не превышает 20 – 25 А/м, что не представляет опасности для человека.
Человеческое тело можно принять за слабый магнетик (хотя известно, что, например, гемоглобин, являющийся парамагнетиком, соединяясь с парамагнетиком – кислородом, образует оксигемоглобин – диамагнетик и наоборот) со значением относительной магнитной проницаемости, приближённо равной единице. Однако благодаря последним успехам квантовой механики подобное приближение для измерений магнитного поля организма человека уже не применимо и в связи с созданием сверхчувствительных приборов (сквидов) эта задача приобрела реальный технический смысл и практическую значимость.
По отношению к реакции на внешнее магнитное поле вещества подразделяются на диамагнетики (ослабляют магнитное поле), парамагнетики (поле в веществе незначительно увеличивается) и ферромагнетики (поле возрастает в десятки тысяч раз и не исчезает после выключения внешнего поля).
Усредненные электрические данные тела человека в зависимости от частоты f приведены в табл. 2.13, где индекс «1» обозначает среду с высоким содержанием воды: кожа, мышцы, кровь и др., а индекс «2» - с низким содержанием воды: жир, кость и др.; длина волны в биосфере
; (2.50)
ε, σ – относительная диэлектрическая проницаемость, электропроводность биосреды; λ0 – длина волны в вакууме (воздухе); глубина проникновения электрической волны в среду (расстояние, на котором амплитуда волны уменьшается в однородной среде в 2,7 раза)
; (2.51)
Ф01 – коэффициент отражения от границы «воздух – первая среда; Ф12 – коэффициент отражения от границы первая среда – вторая среда.
Анализ табл. 2.13 показывает, что при λ0 ≥ 1 м значения ε резко растут, значения σ меняются незначительно; при λ0 ≤ 0,1 м значения ε меняются незначительно, значения σ резко растут; при 0,1 м < λ0 < 1 м значения ε и σ меняются незначительно (дисперсия мала).
Таблица 2.13. Усредненные электрические данные тела человека
f, МГц
λ0,
см
λ1
см
λ2
см
ε1
ε2
σ1,
См/м
σ2,
См/м
Le1,
см
Le2
см
Ф01
Ф12
1
10
27
41
100
200
300
433
750
915
1500
2450
3000
5000
5800
8000
10000
30000
3000
1100
800
300
150
100
70
40
33
20
12
10
6
5
4
3
436
118
68
51
27
17
12
9
5
4,5
2,8
1,8
1,5
0,9
0,8
0,6
0,5
241
187
106
60
41
29
17
14
8,4
5,2
4,2
2,6
2,3
1,7
1,4
2000
160
113
97
72
56
54
53
52
51
49
47
46
44
43
40
40
20
15
7
6
5,7
5,6
5,6
5,6
5,6
5,5
5,5
5,5
5,0
4,7
4,5
0,40
0,62
0,62
0,70
0,89
1,30
1,40
1,40
1,50
1,60
1,80
2,20
2,30
4,00
4,70
7,60
10,3
0,03
0,03
0,05
0,06
0,07
0,07
0,09
0,10
0,12
0,15
0,17
0,23
0,26
0,34
0,44
91
21
14
11
7
4
3,3
3,1
2,9
2,5
2,1
1,7
1,6
0,9
0,7
0,5
0,3
87
75
32
23
19
18
14
13
10
8
7
5,5
5,0
3,5
2,5
0,98
0,95
0,92
0,92
0,88
0,84
0,82
0,80
0,78
0,77
0,76
0,75
0,75
0,75
0,75
0,74
0,74
0,66
0,61
0,51
0,46
0,44
0,43
0,42
0,42
0,42
0,41
0.41
0.40
0.40
0,37
0,37
В настоящее время уровень ЭМП антропогенного происхождения, источниками которых являются линии электропередач (ЛЭП), электрифицированные транспортные линии, радиопередающие устройства, в сотни раз превышает средний естественный уровень геомагнитного поля.
В результате действия ЭМП могут возникать нарушения в органах и тканях, а также функциональные изменения в деятельности сердечно-сосудистой и эндокринной систем. При воздействии ЭППЧ напряжённостью 15 кВ/м при экспозиции 30 мин три раза в сутки у человека появляется головная боль, чувство усталости, ухудшение самочувствия и аппетита, раздражительность, ухудшение оперативной памяти, изменения электрокардиограммы и электроэнцефалограммы.
Предельно допустимые уровни значений напряжённости ЭППЧ установлены «Правилами устройства электроустановок» и «Санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты» № 000 – 84. Напряжённости ЭППЧ не должны превышать внутри жилых зданий 0,5 кВ/м, на территории зоны жилой застройки 1 кВ/м, вне зоны жилой застройки 5 кВ/м, на участках пересечения ЛЭП с автодорогами 10 кВ/м, в ненаселённой местности 15 кВ/м, а в труднодоступной местности 20 кВ/м.
Сверхвысоковольтные ЛЭП не разрешено прокладывать по территории населённых пунктов, но они могут пересекать сельскохозяйственные угодья, где периодически находятся люди. Для защиты населения от воздействия ЭППЧ по обе стороны трассы ЛЭП устанавливают границы санитарно-защитных зон: 20 м от крайних фазных проводов при напряжении 330 кВ; 30 м – при 500 кВ; 40 м – при 750 кВ; 55 м – при 1150 кВ. Высокий кустарник, деревья, постройки из дерева и кирпича являются экранами для ЭППЧ.
В соответствии с ГОСТ 12.1.002−84 время пребывания человека в зоне действия ЭППЧ устанавливается в зависимости от значения напряжённости поля. При Е≤5 кВ/м допускается присутствие персонала на рабочем месте в течение 8 часов. При 5≤Е≤20 кВ/м допустимое время пребывания Т (ч) рассчитывается по формуле 
. При 20≤Е≤25 кВ/м время пребывания Т≤10 мин. Воздействие на людей ЭППЧ с напряжением Е≥25 кВ/м не допускается при отсутствии средств защиты. Если в течение смены рабочий находится в зонах с разной напряжённостью поля, то время пребывания рассчитывается как Т=8(t1/T1+t2/T2+…+tn/Tn) (ti и Ti – соответственно продолжительность пребывания и допустимое время пребывания в зоне с напряжённостью поля Е). При этом общее время пребывания не должно превышать 8 часов.
Электромагнитные поля радиочастот (ЭПРЧ) могут вызывать значительные функциональные и органические изменения в организме человека. Характер этих изменений зависит от длины волны, интенсивности и продолжительности облучения, размера облучаемой поверхности тела, режима облучения (непрерывный или прерывистый), одновременного действия других неблагоприятных факторов окружающей среды.
При воздействии на человека ЭППЧ может происходить нагрев тканей тела человека. Особенно опасен такой нагрев для органов со слабой терморегуляцией (мозг, хрусталик глаза). Кроме того наблюдается специфическое биологическое воздействие, связанное с изменением ориентации клеток и молекулярных цепей в соответствии с изменением направления силовых линий поля и приводящее к изменениям в структуре клеток крови, в эндокринной системе, к помутнению хрусталика глаза.
Источниками ЭППЧ являются передающие радио - и телевизионные центры, радиотехническое и радиолокационное оборудование систем управления летательными аппаратами, навигацией. Для наземных аэродромных РЛС кругового обзора протяжённость зоны с плотностью потока энергии более 1 Вт/м2 может достигать 600 – 900 м.
При нормировании ЭППЧ критерием вредного воздействия являются не патологические, а функциональные изменения компенсаторного характера, возникающие в организме под действием ЭМП.
В населённых местностях уровни интенсивности ЭПРЧ не должны превышать предельно-допустимых значений, указанных в табл. 2.14.
Таблица 2.14. Допустимые уровни ЭМП радиочастот для населённых мест
Диапазон радиоволн
Границы диапазона (частота, длина волны)
Предельно-допустимый уровень ЭМП на территории жилой застройки
Длинные
Средние
Короткие
Ультракороткие
Микроволны
3кГц км)
0,3 -3 МГц (1,0 – 0,1 км)
3 – 30 МГц (100 – 10 м)
30 – 300 МГц (10 – 1 м)
300МГц – 300 ГГц(1м-1мм)
20 В/м
10 В/м
4 В/м
2 В/м
5 мкВт/см2
Допустимые уровни ЭПРЧ на рабочих местах регламентируются ГОСТ 12.1.006−88 и Санитарными правилами и нормами СанПин 2.2.4/2.1.8.055 – 96, в соответствии с которыми ЭПРЧ следует оценивать по их интенсивности и создаваемой ими энергетической нагрузке.
В диапазоне частот 60 кГц – 300 МГц интенсивность ЭПРЧ характеризуется напряжённостью электрической и магнитной составляющей ЭМП, а энергетическая нагрузка (ЭН) оценивается как ЭНЕ=Е2Т или ЭНН=Н2Т, где Т - продолжительность воздействия поля. В диапазоне частот 300 МГц – 300 ГГц интенсивность ЭПРЧ характеризуется поверхностной плотностью потока энергии (ППЭ), а энергетическая нагрузка оценивается как ЭНППЭ=ППЭ ∙Т.
Предельно допустимые значения Е и Н в диапазоне частот 60 кГц – 300 МГц задаются исходя из допустимой энергетической нагрузки и времени воздействия как 
и 
, причём предельные значения Е, Н, ЭНЕ и ЭНН должны соответствовать приведенным в табл. 2.15 значениям. При одновременном воздействии электрической и магнитной составляющих поля должно выполняться условие 
, где ЭНЕп и ЭННп – предельные значения энергетической нагрузки в течении рабочего дня.
Таблица 2.15 Допустимые уровни ЭМП радиочастот для рабочих мест
Параметры
Предельные значения в диапазонах частот, МГц
От 0,06 до 3
Свыше 3 до 30
Свыше 30 до 300
ЕН, В/м
НН, А/м
ЭНЕп, (В/М)2ч
ЭННп, (А/м)2ч
500
50
20000
200
300
─
7000
─
80
─
800
─
В диапазоне частот 300 МГц – 300 ГГц предельно допустимое значение ППЭ определяется как 
[Вт/м2], где ЭНППЭп=2 – предельно допустимая величина энергетической нагрузки (Вт∙ч/м2); Т – время пребывания в зоне облучения за смену, ч; К – коэффициент ослабления биологической эффективности, равный единице для всех случаев, кроме облучения от антенн, вращающихся и сканирующих с частотой не более 1 Гц и скважностью более 50, для которых К=10. Во всех случаях значение ППЭ не должно превышать 10 Вт/м2, а при локальном облучении кистей рук − 50 Вт/м2.
Установлены предельно допустимые уровни электромагнитного излучения, создаваемого телевизионными установками (СанПиН – 87) и видиодисплейными терминалами (СанПин 2.−96).
Если человек подвергается воздействию ЭПРЧ от нескольких источников, работающих в частотном диапазоне с единым значением предельно допустимого уровня (например, 65 кГц, 150 кГц и 1 МГц), то суммарную интенсивность воздействия вычисляют как 
, 
или 
Если источники излучений работают в диапазонах с разными значениями предельно допустимого уровня или различными нормируемыми параметрами, то должны выполняться условия:
, 
, 
Мероприятия по защите окружающей среды и персонала от ЭПРЧ включают в себя организационные, направленные на оптимизацию расположения излучающих объектов и позволяющие снизить до минимума интенсивность излучения в местах нахождения людей, санитарно-гигиенические, включающие проведение периодического медицинского осмотра людей, физиотерапию, фармакопею, а также инженерно-технические, среди которых наибольший эффект дают удаление излучающих объектов от населённых мест и экранирование. Передающие радиостанции, телецентры при мощности передатчиков более 100 кВт должны размещаться за пределами населённых мест. Антенны радиолокационных станций устанавливаются на насыпях, с ограничением использования отрицательных углов наклона антенн. Между излучающими объектами и жилой застройкой устанавливаются санитарно-защитные зоны, на внешних границах которых должна обеспечиваться интенсивность излучения ЭМП не выше ПДУ. Для мощных радио - и телевизионных станций размеры санитарно-защитной зоны достигают 1,5 – 2 км.
Очень хорошие экранирующие свойства для защиты от ЭМП имеют листовые металлические конструкции. Стальной лист толщиной 0,3 мм даёт ослабление ЭМП на 70 дБ и более. На открытой местности обычно применяют экраны из металлической сетки, имеющие минимальную парусность, и не ограничивающие визуальный обзор. Сетчатые экраны дают ослабление потока энергии на 20 – 30 дБ. Для защиты персонала от воздействия ЭМП на рабочих местах применяют сплошные или сетчатые металлические перегородки, навесы, козырьки. В качестве средств индивидуальной защиты персонала при напряженностях поля не более 60 кВ/м применяют спецодежду из ткани с вплетённой металлической нитью и очки с металлизированными стёклами, а также средства для защиты рук, лица и головы.
Контроль ЭМП в диапазоне до 300 МГц осуществляют приборами ИЭМП -1, ИЭМП-2, ПО-1, ПЗ-2; в диапазоне свыше 300 МГц используются ПЗ-9, ПЗ-19, в диапазоне промышленной частоты используют прибор ПЗ-1.
2.7. Лазерное излучение
Лазерное излучение (ЛИ) – электромагнитное излучение в диапазоне волн 0,2 – 1000 мкм. В соответствии с биологическим действием лазерного луча этот диапазон делится на подуровни: 0,2 ÷ 0,4 мкм – ультрафиолетовая область, 0,4 ÷ 0,75 мкм – видимая, 0,75 ÷1,4 мкм – ближняя инфракрасная область, свыше 1,4 мкм – дальняя инфракрасная область. Наиболее часто используются в технике лазеры с длинами волн [мкм]: 0,34; 0,49 ÷ 0,51; 0,53; 0,694; 1,06 и 10,6.
Плотность мощности излучения лазерных установок достигает 1011 ÷ 1014 Вт/см2, а для испарения большинства материалов достаточно 109 Вт/см2 (плотность солнечного излучения 0,15 ÷ 0,25 Вт/см2). Поэтому серьёзную опасность представляет не только прямое, но и диффузно отражённое лазерное излучение. Кроме того, при работе лазерных установок появляются сопутствующие факторы: ЭМП, высокое напряжение, аэрозоли от возгона веществ в зоне действия луча, шум и др.
При оценке биологического действия различают прямое, отражённое и рассеянное ЛИ. Эффекты воздействия определяются механизмом взаимодействия ЛИ с тканями (тепловой, теплохимический, ударно-акустический и др.) и зависят от длины волны излучения, длительности импульса (воздействия), частоты следования импульсов, площади облучаемого участка, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов. ЛИ с длиной волны 0,380÷1,400 мкм представляет наибольшую опасность для сетчатки глаза, а излучение с длиной волны 0,180 ÷0,380 мкм и свыше 1,400 мкм − для передних сред глаза.
Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длины волны в спектральном диапазоне λ= 0,180 ÷1000 мкм. При воздействии ЛИ в непрерывном режиме преобладают в основном тепловые эффекты, следствием которых является коагуляция (свертывание) белка, а при больших мощностях − испарение биоткани. Степень повреждения кожи зависит от первоначально поглощенной энергии. Повреждения могут быть различными: от покраснения до поверхностного обугливания и образования глубоких дефектов кожи; значительные повреждения развиваются на пигментированных участках кожи (родимых пятнах, местах с сильным загаром). Минимальное повреждение кожи развивается при плотности энергии 0,1÷1 Дж/см2. Лазерное излучение, особенно дальней инфракрасной области (свыше 1,400 мкм), способно проникать через ткани тела на значительную глубину, поражая внутренние органы (прямое ЛИ).
Импульсный режим воздействия ЛИ с длительностью импульса меньше 10-2 с связан с преобразованием энергии излучения в энергию механических колебании, в частности, ударной волны. Ударная волна состоит из группы импульсов различной длительности и амплитуды. Максимальную амплитуду имеет первый импульс сжатия, который является определяющим в возникновении повреждения глубоких тканей. Например, прямое облучение поверхности брюшной стенки вызывает повреждение печени, кишечника и других органов брюшной полости; при облучении головы возможны внутричерепные и внутри-мозговые кровоизлияния. Обычно различают локальное и общее повреждения организма.
Лазерное излучение представляет особую опасность для тех тканей, которые максимально поглощают излучение. Сравнительно легкая уязвимость роговицы и хрусталика глаза, а также способность оптической системы глаза увеличивать плотность энергии (мощности) излучения видимого и ближнего ИК-диапазона (0,750 ÷1,400 мкм) на глазном дне до 6∙104 раз по отношению к роговице делают глаз наиболее уязвимым органом. Степень повреждения глаза может изменяться от слабых ожогов сетчатки до полной потери зрения.
Повреждения сетчатки разделяют на временные нарушения, например ослепление от высокой яркости световой вспышки при плотности излучения на роговице около 150 Вт/см2, и повреждения, сопровождающиеся разрушением сетчатки в форме термического ожога с необратимыми повреждениями или в виде «взрыва» зерен пигмента меланина (причем сила взрыва такова, что зерна пигмента выбрасывается в стеклянное тело глаза).
Степень повреждения радужной оболочки ЛИ в значительной мере зависит от ее окраски. Зеленые и голубые глаза более уязвимы, чем карие. Длительное облучение глаза в диапазоне близкого инфракрасного ЛИ может привести к помутнению хрусталика; воздействие ЛИ ультрафиолетового диапазона (0,200 ÷0,400 мкм) поражает роговицу, развивается кератит. Наибольшим фотокератическим действием обладает излучение с длиной волны 0,280 мкм. Излучение с длиной волны 0,320 мкм почти полностью поглощается в роговице и в передней камере глаза, а с длиной волны 0,320 ÷0,390 мкм − в хрусталике.
Длительное хроническое действие диффузно отраженного лазерного излучения вызывает неспецифические, преимущественно вегетативно-сосудистые нарушения; функциональные сдвиги могут наблюдаться со стороны нервной, сердечно-сосудистой систем, желез внутренней секреции.
В зависимости от опасности лазерных установок их подразделяют на четыре класса. Излучения лазеров класса 1 не представляет опасности. Защита глаз от излучения лазеров класса 2 (длина волны 0,4 – 0,7 мкм) обеспечивается естественными реакциями, включая эффект мигания. Излучение лазеров класса 3А может быть опасно при наблюдении луча с помощью оптических приборов (бинокль, микроскоп), а излучение лазеров класса 3В всегда опасно при непосредственном наблюдении луча, но видимое рассеянное излучение обычно безопасно при расстоянии до экрана более 13 см и времени наблюдения до 10 с. Излучение лазеров класса 4 представляет опасность не только при непосредственном наблюдении излучения, но и при рассеянном излучение.
При нормировании ЛИ устанавливают предельно допустимые уровни ЛИ для двух условий облучения − однократного и хронического, для трех диапазонов длин волн: 0,180 ÷ 0,300 мкм, 0,380 ÷ 1,400 мкм, 1,400 ÷ 100 мкм. Нормируемыми параметрами являются энергетическая экспозиция Н и облученность Е.
Гигиеническая регламентация ЛИ производится по Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров − СН 5804−91. Классификация лазеров по степени опасности генерируемого излучения, требования к конструкции лазерных установок и к техпроцессам с использованием таких установок приведены в ГОСТ Р 50723 − 94.
Для определения ПДУ (НПДУ и ЕПДУ) при воздействии ЛИ на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1∙10-3 м (площадь апертуры Sа = 10-6 м2). Для определения НПДУ и ЕПДУ, при воздействии ЛИ на глаза в диапазонах 0,180 ÷ 0,380 мкм и 1,400 ÷ 100 мкм усреднение производится также по апертуре диаметром 1,1∙10-3 м, в диапазоне 0,380 ÷ 1,400 мкм — по апертуре диаметром 7∙10-3 м.
Согласно ГОСТ 15093−90 основными параметрами лазерного излучения являются: энергия или мощность излучения, плотность энергии (мощности) излучения, длительность воздействия излучения и длина волны. Для характеристики поля рассеянного излучения используют понятия: поток излучения, поверхностная плотность потока излучения, интенсивность излучения. Оценку импульсных лазерных установок ведут также по энергии и длительности импульса, частоте повторения импульсов.
В качестве индивидуальных средств защиты применяются очки со специальными стёклами-фильтрами, щитки, маски, халаты светло зелёного и голубого цвета. Коллективными средствами защиты являются экраны, кожухи, системы блокировки и сигнализации, ограждения, телевизионные системы наблюдения и т. п.
Контроль уровней лазерного излучения производится приборами различных типов в зависимости от длины волны излучения и мощности: пироэлектрическими, болометрическими, фотоэлектрическими и т. п. В настоящее время в основном применяются фотоэлектрические – «Измеритель – 1» (для контроля плотности мощности и энергии отражённого лазерного излучения в диапазоне длин волн 0,53, 0,63, 0,69 и 1,069 мкм) и «ИЛД – 2» (для измерения направленного и отражённого излучения с длиной волны 0,49 ÷ 1,15 и 2 ÷ 11 мкм).
2.8. Ионизирующее излучение
Источники ионизирующих излучений широко используются в технике, химии, медицине, сельском хозяйстве и в других областях, например, при измерении плотности почв, обнаружении течей в газопроводах, антистатической обработке изделий, полимеризации пластмасс, радиационной терапии злокачественных опухолей др. Однако следует помнить, что источники ионизирующего излучения представляют существенную угрозу здоровью и жизни использующих их людей.
Ионизирующее излучение делится на виды: корпускулярное (альфа, бета, нейтронное) и электромагнитное (рентгеновское, гамма).
Альфа-излучение (α- излучение) представляет собой поток ядер гелия. Эти ядра имеют массу 4 и заряд +2. Они образуются при радиоактивном распаде тяжёлых ядер. В настоящее время известно более 120 искусственных и естественных альфа-радиоактивных ядер, испускающих 2 протона и 2 нейтрона. Энергия α-частиц не превышает нескольких МэВ. Излучаемые α -частицы движутся практически прямолинейно со скоростью примернокм/с.
Принято обозначать альфа- и бета-частицы с помощью соответствующих греческих букв: α-частицы и β-частицы.
Длина пробега альфа-частиц в воздухе обычно менее 10 см. Так, например, α-частицы с энергией 4 МэВ обладают длиной пробега в воздухе примерно в 2,5 см. В воде или в мягких тканях человеческого тела, плотность которых более чем в 700 раз превышает плотность воздуха, длина пробега α-частиц составляет несколько десятков микрометров. За счет своей большой массы при взаимодействии с веществом α-частицы быстро теряют свою энергию. Это объясняет их низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию: при движении в воздушной среде α-частица за 1 см своего пути образует несколько десятков тысяч пар заряженных частиц − ионов.
Бета-излучение (β-излучение) представляет собой поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде. В настоящее время известно около 900 β-радиоактивных изотопов.
Масса бета-частиц в несколько десятков тысяч раз меньше массы альфа-частиц. В зависимости от природы источника β-излучений скорость этих частиц может лежать в пределах 0,3 − 0,99 скорости света. Энергия β-частиц не превышает нескольких МэВ, длина пробега в воздухе составляет приблизительно 1800 см, а в мягких тканях человеческого тела ~ 2,5 см. Проникающая способность β - частиц выше, чем α-частиц (из-за меньших массы и заряда). Например, для полного поглощения потока β-частиц, обладающих максимальной энергией 2 МэВ требуется защитный слой алюминия толщиной 3,5мм. Ионизирующая способность β-излучения ниже, чем α-излучения: за 1 см пробега β-частиц в среде образуется несколько десятков пар ионов.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 |
