Трефилов В. (ред.) Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов

Подождите немного. Документ загружается.

др.), общей продолжительностью воздействия излучения 50 % рабочей смены и

длительности однократного облучения свыше 5 мин и более не должно

превышать 10 Вт/м

для области УФА и 0,01 Вт/м

—для области УФВ, УФС

при таких условиях не допускаются.

При использовании специальной одежды и средств защиты лица и рук, не

пропускающих излучение (кожа, ткани с пленочным покрытием и т. п.)

допустимая интенсивность облучения в области УФВ +УФС (200...315 нм) не

должна превышать 1 Вт/м

Для защиты от ультрафиолетового излучения применяются: экранирование

источников излучения и рабочих мест; удаление обслуживающего персонала от

источников ультрафиолетового излучения (защита расстоянием —

дистанционное управление); рациональное размещение рабочих мест;

специальная окраска помещений; СИЗ и предохранительные средства (пасты и

мази).

Для экранирования рабочих мест применяют ширмы, щитки, или

специальные кабины. Стены и ширмы окрашивают в светлые тона (серый,

желтый, голубой), применяют цинковые и титановые белила для поглощения

ультрафиолетового излучения.

К СИЗ от ультрафиолетовых излучений относятся: термозащитная

спецодежда; рукавицы; спецобувь; защитные каски; защитные очки и щитки со

светофильтрами.

6.2.7 Лазерное излучение (ЛИ)

ЛИ представляет собой особый вид ЭМИ, генерируемого в диапазоне длин

волн 0,1... 1000 мкм. Отличие ЛИ от других видов ЭМИ заключается в

• монохроматичности (строго одной длины волны),

• когерентности (все источники изучения испускают электромагнитные

волны в одной фазе),

• острой направленности луча.

В процессе эксплуатации лазерных установок обслуживающий персонал

может подвергнуться воздействию большой группы физических и химических

факторов опасного и вредного воздействия. В зависимости от технических

параметров конструкции лазера (лазерной установки) и условий его

эксплуатации на обслуживающий персонал могут воздействовать следующие

группы опасных и вредных производственных факторов:

♦ лазерное излучение (прямое, рассеянное, зеркальное или диффузно

отраженное);

♦ повышенное значение напряжения в цепях управления и источниках

электропитания лазеров (лазерных установок);

♦ повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны

продуктами взаимодействия лазерного излучения с мишенью и радиолиза

воздуха (озон, окислы азота и др.);

♦ повышенный уровень ультрафиолетовой радиации от импульсных ламп

накачки или кварцевых газоразрядных трубок в рабочей зоне;

♦ повышенная яркость света от импульсных ламп накачки и зоны

взаимодействия лазерного излучения с материалом мишени;

♦ повышенный уровень шума и вибрации на рабочем месте,

возникающие при работе лазера (лазерной установки);

♦ повышенный уровень ионизирующих излучений в рабочей зоне;

♦ повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ- и СВЧ-

диапазонов в рабочей зоне;

♦ повышенный уровень инфракрасной радиации в рабочей зоне;

♦ повышенная температура поверхностей оборудования;

♦ взрывоопасность в системах накачки лазеров;

♦ химические опасные и вредные производственные факторы по ГОСТ

12.0.003-74 (в результате воздействия лазерного излучения на мишень и

радиолиза воздуха, при этом выделяются озон, окислы азота и другие газы).

Одновременность воздействия этих факторов и степень их проявления

зависят от конструкции, характеристики установки и особенностей выполняемых

с ее помощью технологических операций. В зависимости от потенциальной

опасности обслуживания лазерных установок они подразделены на четыре

класса (в соответствии с ГОСТ 12.1.040-83 ССБТ. Лазерная безопасность.

Общие положения.). Чем выше класс установки, тем выше опасность

воздействия излучения на персонал и тем большее число факторов опасного и

вредного воздействия проявляется одновременно.

Если для 1-го класса опасности лазерной установки обычно характерна

лишь опасность воздействия электрического поля, то для 2-го класса характерна

еще и опасность прямого и зеркального отраженного излучения; для 3-го класса

— еще и опасность диффузного отражения, ультрафиолетового и инфракрасного

излучения, яркости света, высокой температуры, шума, вибраций, запыленности

и загазованности воздуха рабочей зоны.

Лазерная установка 4-го класса опасности характеризуется полным

наличием потенциальных опасностей, перечисленных выше.

При оценке биологического действия ЛИ следует различать прямое

(заключенное в ограниченном телесном угле), рассеянное (от вещества,

находящегося в составе среды, сквозь которую проходит лазерный луч),

зеркально отраженное (под углом, равным углу падения излучения), диффузно

отраженное (по всевозможным направлениям).

Эффекты воздействия определяются механизмом взаимодействия ЛИ с

тканями (тепловой, фотохимический, 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 380...1400 нм представляет наибольшую опасности

для сетчатки глаза, а излучение с длиной волны 180...380 нм и свыше 1400 нм –

для передних сред глаза.

Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой

длины волны в спектральном диапазоне λ= 180...100 000 нм. 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/см

Лазерное излучение особенно дальней инфракрасной области (свыше

1400 нм) способно проникать через ткани тела на значительную глубину,

поражая внутренние органы (прямое ЛИ).

Импульсный режим воздействия ЛИ с длительностью импульса меньше

-2

с. связан с преобразованием энергии излучения в энергию механических

колебаний, 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 внутримозговые 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 (750...14000 нм) на глазном дне до 6 • 10

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 дифференцируют на временные нарушения,

например ослепление от высокой яркости световой вспышки при плотности

излучения на роговице около 150 Вт/см

, 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 выбрасываются в стекловидное тело.

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 (200...400 нм) поражает роговицу, развивается кератит. Наибольшим

фотокератическим действием обладает излучение с длиной волны 280 нм.

Излучение с длиной волны 320 нм почти полностью поглощается в роговице и

в передней камере глаза, а с длиной волны 320...390 нм – 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.

Гигиеническое нормирование лазерного излучения проводится по СанПиН

5804-91 «Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров».

Предельно допустимые уровни (ПДУ) ЛИ устанавливаются для двух условий

облучения – однократного и хронического, для всex диапазонов длин волн:

180...300 нм, 380...1400 нм, 1400...100 000 нм. Нормируемыми параметрами

являются энергетическая экспозиция Н и облученность Е.

Для определения ПДУ (Н

пду

и Е

пду

) при воздействии ЛИ на кожу

усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1·10

(площадь апертуры S

= 10

-6

). Для определения Н

пду

и Е

пду

при воздействии

ЛИ на глаза в диапазонах 180...380 нм и 1400...100 000 нм усреднение

производится также по апертуре диаметром 1,1·10

-3

м, в диапазоне 380...1400

нм – по апертуре диаметром 7·10

-3

м.

Нормируются также энергия W и мощность Р излучения, прошедшего

через указанные ограничивающие апертуры. ПДУ ЛИ существенно

различаются в зависимости от длины волны, длительности одиночного

импульса, частоты следования импульсов; установлены раздельные ПДУ при

воздействии на глаза и кожу.

Комплекс мер, обеспечивающих безопасность работы с лазером, включает

технические, санитарно-гигиенические и организационные мероприятия и

направлен на предотвращение облучения персонала уровнями, превышающими

ПДУ.

Безопасность эксплуатации лазеров регламентируется ГОСТ 12.1.040-83,

согласно которому средствами защиты персонала от воздействия ОВПФ

лазерных установок, являются

1. Устройства автоматического контроля и сигнализации, блокировочные

и дистанционного управления - по ГОСТ 12.4.125-83.

2. Знаки безопасности - по ГОСТ 12.4.026-76.

3. Оградительные устройства – подразделяют:

• по способу применения - на стационарные и передвижные;

• по конструкции - на откидные, раздвижные, съемные;

• по способу изготовления - на сплошные, со смотровыми стеклами, с

отверстием переменного диаметра;

• по структурному признаку - на простые, составные

(комбинированные);

• по виду применяемого материала - на неорганические, органические,

комбинированные;

• по принципу ослабления - на поглощающие, отражающие,

комбинированные;

• по степени ослабления - на непрозрачные, частично прозрачные;

• по конструктивному исполнению - на бленды, диафрагмы, заглушки,

затворы, кожухи, козырьки, колпаки, крышки, камеры, кабины, мишени,

обтюраторы, перегородки, световоды, смотровые окна, ширмы, щитки, шторки,

щиты, шторы, экраны.

4. Предохранительные устройства - подразделяют по конструктивному

исполнению на:

• оптические устройства для визуального наблюдения и юстировки с

вмонтированными светофильтрами;

• юстировочные лазеры;

• телеметрические и телевизионные системы наблюдения;

• индикаторные устройства.

Кроме того, при эксплуатации лазеров необходимо создание специальных

помещений для работ с лазером, их правильная компоновка с обеспечением

необходимого свободного пространства, устройство систем контроля уровней

облучения; оборудование рабочих мест местной вытяжной вентиляцией.

Контроль уровней опасных и вредных факторов при эксплуатации лазеров

проводится периодически (не реже одного раза в год), при приеме новых

установок, при изменении конструкции лазерной установки или средств защиты,

при организации новых рабочих мест.

К обслуживанию лазеров допускаются лица не моложе 18 лет, не имеющие

медицинских противопоказаний, прошедшие инструктаж и обученные

безопасным методам.

ГЛАВА 7. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА

ПРИ РАБОТЕ

С ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕМ

7.1 Характеристика электрических установок и

электрических сетей

В различных электроустановках имеется различная опасность поражения

людей электрическим током, так как параметры электроэнергии, условия экс-

плуатации электрооборудования и характер среды помещений, в которых оно

установлено, весьма разнообразны.

ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий. Основные положения»

определяет электроустановку как любое сочетание взаимосвязанного элек-

трооборудования в пределах данного пространства или помещения.

Электрооборудование - любое оборудование, предназначенное для про-

изводства, преобразования, передачи, распределения или потребления электри-

ческой энергии, например: машины, трансформаторы, аппараты, измеритель-

ные приборы, устройства защиты, кабельная продукция, электроприемники.

Опасность поражения, а также возможная его тяжесть зависят от величи-

ны номинального напряжения. Согласно правил устройства электроустановок

(ПУЭ) электроустановки по условиям электробезопасности разделяются на

электроустановки напряжением до 1 кВ и электроустановки напряжением выше

1 кВ.

В отношении мер электробезопасности они разделяются на:

− электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземленной

или эффективно заземленной нейтралью;

− электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной

или заземленной через дугогасящий реактор или резистор нейтралью;

− электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной

нейтралью;

− электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной ней-

тралью.

Сети переменного тока бывают однофазными и многофазными. В про-

мышленности применяют преимущественно трехфазные и значительно реже

однофазные сети. Некоторые из них будут рассмотрены в настоящей главе.

Однофазные сети могут быть двухпроводными изолированными от земли

двух- или трёхпроводными с заземленным проводом и однопроводными, когда

роль второго провода играет земля, рельс и т.п. (рис.7.1)

Рис. 7.1. Схемы однофазных сетей: а – двухпроводная изолированная от

земли; б – двухпроводная с заземленным проводом; в – однопроводная

Двухпроводные и трёхпроводные сети используют для питания малым

напряжением - 12, 24, 36 и 42 В — ручных переносных ламп, электрифи-

цированных инструментов и подобных им потребителей, а при более вы-

соких напряжениях — 127, 220, 380 В и выше — для питания сварочных

трансформаторов, испытательных установок и. других однофазных потребите-

лей.

Однопроводные сети применяют на электрифицированном транспорте, в

испытательных устройствах и т. п.

Трехфазные сети в зависимости от режима нейтрали источника тока и на-

личия нейтрального или нулевого проводника могут быть выполнены по четы-

рем схемам: 1) трехпроводной с изолированной нейтралью; 2) трехпроводной с

заземленной нейтралью; 3) четырехпроводной с изолированной нейтралью; 4)

четырехпроводной или пятипроводной с заземленной нейтралью (рис. 7.2).

Нейтраль, а правильнее - нейтральная точка обмотки источника или по-

требителя энергии, есть точка, напряжения которой относительно всех внешних

выводов обмотки одинаковы по абсолютному значению. Нейтралью обладают

многофазные источники и потребители энергии, обмотка которых соединена

звездой. Обмотки нескольких однофазных источников или потребителей, со-

единенные последовательно или звездой, также могут иметь нейтральную точ-

ку, но лишь одну, общую для всех обмоток (рис. 7.3).

Рис. 7.2. Схемы трехфазных сетей:

трехпроводная с изолированной (а) и заземленной (б) нейтралью, четырехпро-

водная с изолированной (в) и заземленной (г) нейтралью

Рис. 7.3. Нейтральные и нулевые точки и проводники обмоток источни-

ков (потребителей) энергии — трехфазных (а) и однофазных, соединенных по-

следовательно (б); 1 — нейтральная точка; 2 — нейтральный проводник; 3 —

нулевая точка; 4 - нулевой проводник

Заземленная нейтральная точка носит название нулевой точки. Нейтраль,

заземленная путем непосредственного присоединения к заземлителю или через

малое сопротивление (трансформатор тока и т. п.), называется также глухоза-

земленной нейтралью.

Проводник, присоединенный к нейтральной точке, называется нейтраль-

ным проводником, а к нулевой точке – нулевым проводником.

При напряжении до 1000 В в нашей стране применяют в основном две из

указанных схем сетей трехфазного тока — первую и четвертую, т. е. трехпро-

водную с изолированной нейтралью напряжением 36, 42, 127, 220, 380 и 660 В

и четырех или пятипроводную с заземлённой нейтралью напряжением 220/127,

380/220 и 660/380 В. При этом в четырехпроводной (пятипроводной) сети за-

земление нейтрали источника тока (генератора, трансформатора) осуществляют

соединением ее с заземлителем непосредственно либо через малое сопротивле-

ние (например, через трансформатор тока), и поэтому такую сеть принято на-

зывать сетью с глухозаземленной нейтралью. Наиболее распространенными в

России являются сети 380/220 В.

Другие две из указанных схем сетей – вторую и третью (т. е. трех-

проводную с заземленной нейтралью и четырехпроводную с изолированной

нейтралью) при напряжении до 1000 В, как правило, не применяют, потому что

в трехпроводной сети с заземленной нейтралью в случае замыкания фазы на

корпус, а в четырехпроводной с изолированной нейтралью при замыкании фазы

на землю невозможно обеспечить безопасность персоналу обычными способа-

ми (защитным заземлением, защитным занулением). Вторую и третью схемы

выполняют иногда лишь в специальных установках (передвижных, лаборатор-

ных и т. п.).

При напряжении выше 1000 В в России применяют также две схемы

трехфазных сетей: трехпроводную с изолированной нейтралью (т. е. не присое-

диненной к заземлителю или присоединенной через большое сопротивление)

при напряжении до 35 кВ включительно и трехпроводную с нейтралью, зазем-

ленной через малое сопротивление, при напряжении 110 кВ и выше. Такую

электрическую сеть называют сетью с эффективно заземлённой нейтралью.

Электрическая сеть с эффективно заземленной нейтралью — трехфаз-

ная электрическая сеть напряжением выше 1 кВ, в которой коэффициент за-

мыкания на землю не превышает 1,4.

Коэффициент замыкания на землю в трехфазной электрической сети —

отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в

точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов

между фазой и землей в этой точке до замыкания.

Изолированная нейтраль — нейтраль трансформатора или генератора,

неприсоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему че-

рез большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и дру-

гих аналогичных им устройств.

Третью и четвертую схемы (четырехпроводные) при напряжении выше

1000 В не используют, поскольку при таких напряжениях нет необходимости в

четвертом проводе.

двухпроводные

изолированные от

земли

трехпроводные

трехпроводные с

заземленным

проводом

четырехпроводные

пятипроводные

с изолированной

нейтралью

с глухозаземленной

нейтралью

с изолированной

нейтралью

с эффективно

заземленной

нейтралью

однопроводные

двухпроводные с

заземленным

проводом

Рис. 7.4. Характеристика электрических сетей

В зависимости от конфигурации токоведущих проводников, включая ну-

левой рабочий (нейтральный) проводник и типов систем заземления ГОСТ Р

50571.2- 94 и ПУЭ 7-го издания подразделяют распределительные сети напря-

жением до 1кВ и принимают следующие обозначения:

- система TN – система, в которой нейтраль источника питания глухо за-

землена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глу-

хозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводни-

ков;

- система TN-С – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой ра-

бочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении (рис.

7.5);

- система TN-S – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой ра-

бочий проводники разделены на всем ее протяжении (рис. 7.6);

- система TN-C-S – система TN, в которой функции нулевого защитного и

нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее

части, начиная от источника питания (рис. 7.7);

- система IT – система, в которой нейтраль источника питания изолиро-

вана от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое

сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены

(рис. 7.8);

- система ТТ – система, в которой нейтраль источника питания глухо за-

землена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при по-

мощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземлен-

ной нейтрали источника (рис. 7.9)