Безопасность технологических процессов и производств •охрана труда • (стр. 18 )

,

где Е — минимальная нормированная освещенность (лк), принимае­мая по СНиП 23-05 — 95 — или отраслевым нормам; — площадь освещаемого помещения, м; К — ко-эффициент запаса, принимаемый по СНиП 23-05 — 95 (1,4 — 1,7); z — коэффициент минимальной осве­щенности, равный отношению . Его значения для ламп на-ка­ливания и ДРЛ — 1,15; для люминисцентных — 1,1; — число светильников в по-мещении; h — коэффициент использования светового потока, представлен в табл. 4.5. Он зависит от индекса помещения i, высоты подвеса светильников и коэффициен-тов отражения стен потолка . Коэффициенты отражения оцениваются субъектив-но (табл. 4.6).

Таблица 4.6. Значения коэффициентов отражения потолка и стен (%)

Состояние потолка	, %	Состояние стен	, %
Свежепобеленный	70	Свежепобеленные с окнами, за­крытыми белыми шторами	70
Побеленный, в сырых помеще­ниях	50	Свежепобеленные с окнами без штор	50
Чистый бетонный	50	Бетонные с окнами	30
Светлый деревянный (окрашен­ный)	50	Оклеенные светлыми обоями	30
Бетонный грязный	30	Грязные	10
Деревянный неокрашенный	30	Кирпичные неоштукатуренные	10
Грязный (кузницы, склады)	10	С темными обоями	10

Индекс помещения i определяют по формуле

,

где а и b — длина и ширина помещения, м; — число светильников в помещении.

Для расчета общего равномерного и локализованного освещения помещений и открытых пространств, а также местного освещения при любом расположении освещаемых поверхностей применяется точечный метод.

Освещенность какой-либо точки А горизонтальной поверхности выражается формулой

,

где — сила света (кд), заданная для условной лампы со световым потоком 1000 лм; a — угол между вертикальной плоскостью и направ­лением светового потока на освещаемую точку; — высота подвеса светильника, м.

Относительная освещенность

.

Эта величина численно соответствует освещенности точки А, распо­ложенной на том же луче, но на плоскости, по отношению к которой высота установки светильника равна 1 м. Чтобы подчеркнуть, что освещенность рассчитывается не вообще, а для ламп со световым потоком 1000 лм, заменив обозначение освещенности Е на е, запишем , где е — условная освещенность. Хотя относительная осве­щенность есть функция угла а, ее удобнее изображать кривыми в функции отношения (рис. 4.12). Переход от относительной освещенности к освещенности данной поверхности производится в соответствии с вышеприведенными выражениями. Если же требуется найти освещенность для лампы с про­извольным световым потоком Ф, то основная формула принимает следу­ющий вид:

.

Рис. 4.12. Кривые относительной освещенности для светильников УПД ДЛР

Кривые относительной освещен­ности (рис. 4.12) позволяют вести рас­чет с высокой точностью, но при этом требуются определение отношения; d/h или h/d и деление на h2. Пользо­вание пространственными изолюксами устраняет эти операции. Прост­ранственные изолюксы строят для каждого типа светильника, они пока­зывают условную горизонтальную освещенность е являющуюся функцией параметров и d и h.

Порядок расчета освещенности по точечному методу. Выбрать тип и размеще-ние светильников и высоту их подвески . Вычертить в масштабе план помещения со светильниками. На план нанести контрольную точку и найти расстояние d от нее до проекций светильников. По пространст­венным изолюксам горизонтальной освещенно-сти отыскать условную освещенность (е) от каждого светильника. Вычислить общую условную освещенность от всех светильников. Рассчитать горизонтальную осве-щенность в контрольной точке по формуле:

,

где m — коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников и отраженного светового потока (прини­мается в пределах 1,1... 1,2); К — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,3... 1,5 (в зависимости от периодичности чистки светильни­ков).

Если мощность источника света предварительно не выбрана, то ее можно найти по световому потоку

.

Расчет по удельной мощности основан на анализе большого количества светотехнических расчетов, выполненных по методу коэффициента использования светового потока.

Удельная мощность Wy — отношение мощности W источников света всех осветительных установок освещаемого помещения к осве­щаемой площади , т. е.

.

Значение удельной мощности зависит от следующих основных факторов: светильников, размещения их в помещениях, мощности и типа ламп, характеристики освещаемого помещения.

Метод применяется при расчете общего равномерного освещения, особенно для помещений большой площади.

4.5. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ (УФИ)

Снижение интенсивности облучения УФИ и защита от его воздей­ствия достигается защитой «расстоянием», экранированием источни­ков излучения; экранированием рабочих мест; средствами индивидуальной защиты; специальной окраской помещений и рацио­нальным размещением рабочих мест.

Защита «расстоянием» — удаление обслуживающего персонала от источников УФИ. Расстояния, на которых уровни УФИ не представ­ляют опасности для рабочих, определяются только экспериментально в каждом конкретном случае в зависимости от условий работы, состава производственной атмосферы, вида источника излучения, отражаю­щих свойств конструкций помещения и оборудования и т. д.

Наиболее рациональным методом защиты является экранирование (укрытие) ис-точников излучений. В качестве материалов экрана могут применяться различные мате-риалы и светофильтры, не пропускающие или снижающие интенсивность излучений.

Особое значение имеет защита окружающих от действия излучений. С этой целью рабочие места, на которых имеет место УФИ, огражда­ются ширмами, щитками либо устраиваются кабины.

Стены и ширмы в цехах окрашивают в светлые тона с добавлением в краску оксида цинка. Кабины изготовляют высотой 1,8...2 м, причем их стенки не должны доходить до пола на 25...30 см для улучшения проветривания кабин.

Для защиты от УФИ обязательно применяются индивидуальные средства защиты, которые состоят из спецодежды (куртка, брюки), рукавиц, фартука из специальных тканей, щитка со светофильтром, соответствующего определенной интенсивности излучения. Для защи­ты глаз, например при ручной электросварке, применяют светофиль­тры следующих типов: для электросварщиков при сварочном токе 30...75А—Э-1;75...200А—Э-2;200...400А—Э-З и при токе 400А—Э-4.

Для защиты кожи от УФИ применятся мази, содержащие вещество, служащее светофильтрами для этих излучений (салол, салицилово-метиловый эфир и пр.), а также спецодежда, изготовляемая из льняных и хлопчатобумажных тканей с искростойкой пропиткой и из грубо­шерстных сукон. Для защиты рук от воздействия УФИ применяют рукавицы.

4.6. ЗАЩИТА ПРИ РАБОТЕ С ЛАЗЕРАМИ

Работы с оптическими квантовыми генераторами (ОКГ) — лазера­ми — следует проводить в отдельных, специально выделенных поме­щениях или отгороженных ча-стях помещений. Само помещение изнутри, оборудование и предметы, находящиеся в нем, не должны иметь зеркально отражающихся поверхностей, если на них может па-дать прямой или отраженный луч лазера. Эти поверхности лучше окрашивать в мато-вые тона с коэффициентом отражения не более 0,4. Искусственное освещение в поме-щении должно быть комбинирован­ным и обеспечивать освещенность, соответствую-щую санитарным нормам. В помещение или в зону помещения с действующими лазер­ными установками должен быть ограничен доступ лиц, не имеющих отношение к рабо-те установок.

Лазерная установка должна быть максимально экранирована: а) лазерный луч целесообразно передавать к мишени по волноводу (све­товоду) или по огражденному экранному пространству; б) линзы,; призмы и другие с твердой зеркальной поверхно-стью предметы на пути луча должны снабжаться блендами; в) в конце луча следует устанавли­вать диафрагмы, предупреждающие отражение от мишени в стороны на боль-шие расстояния. Генератор и лампа накачки должны быть заключены в светонепрони-цаемую камеру. Лампы накачки должны иметь блокировку, исключающую возмож-ность вспышки лампы при открытом положении ее экрана. Устройства для визуальной юстировки необходимо оборудовать постоянно вмонтированными защитными свето-фильтрами, поглощающими излучение как на основной частоте, так и наиболее интен-сивное излучение на высших гармониках. Для основного луча каждого ОКГ в помеще-нии необходимо выбирать направление в зоны, в которых пребывание людей должно быть исключено.

При изготовлении экранирующих щитов, ширм, штор, занавесей следует применять непрозрачные теплостойкие материалы. При отсут­ствии опасности возникновения пожара от луча лазера ограждения могут быть сделаны из плотной ткани. Приведение ОКГ в рабочее положение полезно блокировать с установкой экранирующих уст­ройств. Следует избегать работ с лазерными установками при затем­нении помещения, поскольку при пониженной освещенности зрачок расширяется и увеличивается вероятность попадания лазерного излу­чения в глаз.

Производить или проверять юстировку лазерной установки необ­ходимо только при отключенном питании возбуждающего устройства (батареи конденсаторов в твердотельных ОКГ и источников электри­ческого тока в газовых ОКГ). Уменьшение уровней шумов, интенсив­ности излучения высокочастотных генераторов, рентгеновского излучения и концентрации вредных газов и паров необходимо осуще­ствлять согласно соответствующим правилам.

В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуются защит­ные очки из специального стекла (табл. 4.7). Очки целесообразно монтировать в маску или полумаску, защищающую лицо. Руки защи­щаются хлопчатобумажными перчатками. Для защиты остальных час­тей тела достаточна обычная одежда.

Таблица 4.7. Характеристика стекол, рекомендуемых для изготовления защитных очков (толщина 3 мм)

Диапазон длин волн излуче­ния, поглощаемого стеклом, нм	Цвет стекла	Марка стекла
200...350	Желтое	ЖС10, ЖС11
200...450	»	ЖС17, ЖС18
200...500	Оранжевое	Оранжевое ОС11
200	Красное	ОС12
500и более	Сине-зеленое	КС 15, СЭС 22
2700и более	Бесцветное	БСЗ и др.

Для оценки опасности действия лазерного излучения в производ­ственных условиях необходимо провести расчет лазерно опасной зоны.

Расчет границ лазерно опасной зоны. Доста­точно надежным и простым методом определения границы лазерно опасной зоны может быть расчет плотности потока излучения (облу­ченности) в различных точках пространства вокруг лазерных установок. При проведении такого расчета необходимо знать выходные характе­ристики лазерного излучения и коэффициент отражения (альбедо) излучения от мишени р. Наиболее важными характеристиками лазер­ного излучения, определяющими его воздействие на биологические объекты, являются: длина волны, диаметр и расходимость пучка, длительность и частота повторения импульсов, энергия (мощность) излучения. Как правило, эти параметры известны из паспортных данных лазерной установки с достаточной точностью.

При определении границ лазерно опасной зоны исходят из пред­положения, что воздействие на человека прямых и зеркально отражен­ных лучей исключено конструкцией установки. Расчет лазерно опасной зоны начинают с определения границ зоны Rt, внутри которой источ­ник излучения (отражающая поверхность) является для глаза протя­женным. Отражающая поверхность будет протяженным источником в том случае, если она видна под углом большим или равным . Угол определяется из условия, когда поверхность с энергетической яркостью, равной ПДУ для диффузно отраженного излучения, создает на роговице глаза энергетическую освещенность, соответствующую ПДУ для коллимированного излучения, т. е.

, (4.1)

где q — угол между направлением визирования и нормалью к поверх­ности.

Значения для различных длительностей экспозиций приведены в табл. 4.8.

Таблица 4.8. Предельный угол видения протяженного источника

Длительность экспозиции, с	, рад	Длительность экспозиции, с	, рад	Длительность экспозиции, с	рад
10-9	8,0	10-4	2,2	101	24
10-8	5,4	10-3	3,6	102	24
10-7	3,7	10-2	5,7	103	24
10-6	2,5	10-1	9,2	104	24
10-5	1,7	100	15

Угол видения отражающей поверхности а вычисляется по формуле:

(4.2)

где Sq — площадь пятна на отражающей поверхности; R — расстояние от поверхности до наблюдателя.

Подставив в формулу (4.2) выражение для (4.1), определим значение R1:

, (4.3)

где — энергетическая освещенность на роговице глаза, равная ПДУ для коллимированного излучения; — энергетическая яркость поверхности, равная ПДУ для диффузионно отраженного излучения.

Граница лазерно опасной зоны определяется в каждом конкретном случае по следующей схеме:

1) рассчитывается угол видения отражающей поверхности по фор­муле (4.2);

2) полученное по формуле (4.2) значение угла a сравнивается с предельным углом видения протяженного источника , при этом могут возникнуть две ситуации:

а) угол видения отражающей поверхности меньше (точечный источник); в этом случае граница лазерно опасной зоны вычисляется по формуле:

; (4.4)

б) угол видения отражающей поверхности больше (протя­женный источник). В этом случае повреждение органов зрения оп­ределяется энергетической ярко­стью отражающей поверхности . Если энергетическая яркость диффузно отражающей поверхно­сти меньше ПДУ, то источник является безопасным. Если энергетическая яркость равна ПДУ, то граница лазерно опасной зоны совпадает с границей зоны I (рис. 4.13), вычисляемой по формуле (4.3). И наконец, если энергети­ческая яркость превышает ПДУ, то граница лазерно опасной зоны вычисляется по формуле (4.4).

Рис. 4.13. Схема к расчету лазерно опас­ной зоны:

I — граница зоны 1; II—граница лазерно опас­ной зоны; III —граница зоны, внутри которой излучение представляет опасность для кожи; 1 — лазер; 2 — мишень

Лазерное излучение может представлять опасность и для ко­жи. В этом случае опасность ла­зерного излучения определяется величиной облученности кожных покро-вов и не зависит от геомет­рических размеров источников излучения. Граница зоны, внутри которой необходимо использовать средства защиты кожи, вычисляется по фор-муле (4.4), в которую необходимо вместо ПДУ для глаз подставить значение ПДУ для кожи.

Расчет лазерно опасной зоны при длине волны излучения, находя­щейся вне интервала 0,4...1,4 мкм, проводится по формуле (4.4) независимо от геометрических размеров источника излучения.

Расчетный метод оценки границ лазерно опасной зоны является ориентировоч-ным (рис. 4.13), так как он требует знаний энергетических характеристик лазерного из-лучения, коэффициента отражения излу­чения, закона отражения и не учитывает допол-нительно отраженного от различных предметов (оптических элементов и т. п.) излуче-ния. Более точным является экспериментальный метод, позволяющей по результатам измерений строить истинную картину поля излучения вокруг лазерных установок.