Производственная среда. Источники и виды вредных факторов производственной среды, причины их возникновения

     Лазерное  излучение дальней инфракрасной области (>1400 нм) способно проникать  через ткани тела на значительную глубину, поражая внутренние органы (прямое лазерное излучение).

     Длительное  хроническое действие диффузно отраженного  лазерного излучения нетепловой интенсивности может вызывать неспецифические, преимущественно вегетативно –  сосудистые нарушения; функциональные сдвиги могут наблюдаться со стороны  нервной, сердечно – сосудистой системы, желез внутренней секреции. Работающие жалуются на головные боли, повышенную утомляемость, раздражительность, потливость.

     Основными энергетическими параметрами лазерного  излучения I  являются: энергия излучения, энергия импульса, мощность излучения, плотность энергии (мощности) излучения, длина волны.

     При эксплуатации лазерных установок обслуживающий персонал может подвергаться воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов. Основную опасность представляют прямое, рассеянное и отраженное излучение.

Наиболее  чувствительным органом к лазерному  излучению являются глаза — повреждения сетчатки глаз могут быть при сравнительно небольших интенсивностях.

  При работе с лазерными установками  потенциальную опасность для  организма человека (пациента, медицинского персонала) представляет неконтролируемое прямое и рассеянное лазерное излучение. Наибольшую опасность оно представляет для зрения оператора, работающего  с лазерной установкой. Однако рассеянное инфракрасное лазерное излучение непрерывных  углекислотных лазеров установок  «полностью задерживается слоями слезной  жидкости и роговицы глаза и не достигает глазного дна. Поскольку  глубина проникновения лазерного  излучения не превышает 50 мкм, около 70% его энергии поглощается слезной  жидкостью и около 30% —роговицей.

  Высокоинтенсивное излучение углекислотного лазера, особенно если оно сфокусировано, может вызывать локальное ожоговое поражение кожи открытых частей тела —рук, лица. Воздействие лазерного излучения на организм человека не проявляется только при интенсивности облучения ниже безопасного уровня, которое для углекислотного лазера непрерывного действия составляет для глаз 0,1 Вт/см2. Известно, что в клинических условиях для достижения требуемого клинического эффекта применяют уровни прямого облучения, в сотни и тысячи раз превышающие безопасный уровень, поэтому при работе с углекислотными лазерными установками необходимо соблюдение определенных мер защиты.

     Лазерная  безопасность — это совокупность технических, санитарно-гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда персонала при использовании лазеров. Способы защиты от лазерного излучения подразделяют на коллективные и индивидуальные.

     Коллективные  средства защиты включают: применение телевизионных систем наблюдений за ходом процесса, защитные экраны (кожухи); системы блокировки и сигнализации; ограждение лазерно-опаснои зоны. Для контроля лазерного излучения и определения границ лазерно-опаснои зоны применяют калориметрические, фотоэлектрические и другие приборы.

     В качестве средств индивидуальной защиты используют специальные противолазерные очки, щитки, маски, технологические халаты и перчатки. Для уменьшения опасности поражения за счет уменьшения диаметра зрачка оператора в помещениях должна быть хорошая освещенность рабочих мест: коэффициент естественной освещенности должен быть не менее 1 ,.5 %, а общее искусственное освещение должно создавать освещенность не менее 150 лк.

     При работе с лазерной техникой на обслуживающий  персонал может воздействовать комплекс опасных и вредных производственных факторов. Количественные и качественные характеристики неблагоприятных производственных факторов зависят от физико-химических свойств обрабатываемого материала  и пространственно-энергетических характеристик лазерного излучения.

     Опасные и вредные производственные факторы, определяющие условия труда операторов лазерных установок, условно разделяют  на первичные и вторичные. К первичным относят факторы, источником образования которых является непосредственно лазерная установка, к вторичным — факторы, образующиеся при воздействии лазерного излучения на обрабатываемый материал.

     При эксплуатации и разработке лазерных изделий необходимо учитывать также  возможность взрывов и пожаров  при попадании лазерного излучения  на горючие материалы.

     Для лазерных технологических установок  наиболее значимыми из неблагоприятных  производственных факторов являются отраженное лазерное излучение, импульсный шум  и загрязнение воздуха вредными веществами, образующимися при нагревании и разрушении (испарении) обрабатываемого материала.

     Шум лазерных установок имеет широкий  частотный спектр; эквивалентный  уровень звука лазерных установок на 15...20 дБА ниже уровня звука в импульсе; уровни звукового давления в отдельных импульсах длительностью порядка миллисекунды могут достигать 100...120 дБ. Основное количество вредных веществ поступает в воздух рабочей зоны в виде аэрозольных частиц с аэродинамическим диаметром меньше 10 мкм, представляющих наибольшую опасность для органов дыхания.

     Основным  документом, регламентирующим требования безопасности при эксплуатации лазерных установок, являются "Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров" № 5804—91 (СанПиН-лазер). Этот документ устанавливает:

• предельно  допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения  в диапазоне длин волн 180...10⁵ нм при различных условиях воздействия на человека;

• классификацию  лазеров по степени опасности  генерируемого ими излучения;

• требования к  устройству и эксплуатации лазеров;

• требования к  производственным помещениям, размещению оборудования и организации рабочих  мест;

• требования к  персоналу;

• контроль за состоянием производственной среды;

• требования к  применению средств защиты;

• требования к  медицинскому контролю.

     Предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения  установлены для двух условий  облучения - однократного и хронического в трех диапазонах длин волн: I - от 180 до 380 нм; II -св. 380 до 1400 нм; III - св. 1400 до 10⁵.

     Нормируемыми  параметрами лазерного излучения  являются энергетическая экспозиция Н  и облученности Е, усредненные по ограничивающей апертуре.

Для определения  предельно допустимых уровней энергетической экспозиции Н_ПДУ и облученности Е_ПДУ при воздействии лазерного излучения на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1 х10^-3  м (площадь апертуры S_а = 10^-6 м²).

     Инструментом, позволяющим определять основные направления  работы по нормализации условий труда  операторов лазерных установок, является классификация лазеров по степени опасности генерируемого ими излучения. Определение класса опасности основано на учете его выходной энергии (мощности) и предельно допустимых уровней при однократном воздействии генерируемого излучения. Лазеры по степени опасности подразделяют на четыре класса.

     К лазерам I класса относят полностью  безопасные лазеры, т.е. такие лазеры, выходное (коллимированное) излучение которых не представляет опасности при облучении глаз и кожи.

     Лазеры II класса - это лазеры, выходное излучение  которых представляет опасность  при облучении глаз или кожи человека коллимированным пучком (опасность при облучении кожи существует только в I и III спектральных диапазонах). Диффузно отраженное излучение безопасно как для кожи, так и для глаз во всех спектральных диапазонах.

     К лазерам III класса относят такие  лазеры, выходное излучение которых  представляет опасность при облучении глаз не только коллимированным, но и диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) при облучении кожи коллимированным излучением. Диффузно отраженное излучение не представляет опасности для кожи. К этому классу относят лазеры, генерирующие излучение в спектральном диапазоне II.

     Лазеры IV класса включают такие лазеры, диффузно отраженное излучение которых, представляет опасность для глаз и кожи на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

     Безопасность  на рабочих местах при эксплуатации лазерных изделий должна обеспечиваться конструкцией изделия. В пределах рабочей  зоны уровни воздействия лазерного излучения и других неблагоприятных производственных факторов не должны превышать значений, установленных действующими нормативными документами.

     При изменении потребителями технических  параметров лазерного изделия, влияющих на характер его работы или выполняемые им функции, лицо или организация, осуществляющие эти изменения, несут ответственность за проведение повторной классификации и изменение надписей на лазерном изделии.

     Лазерные  изделия 111—IV классов до начала их эксплуатации должны быть приняты комиссией, назначенной администрацией учреждения, с обязательным включением в ее состав представителей санитарного надзора. Комиссии должна быть представлена следующая документация:

• паспорт на лазерное изделие;

• инструкция по эксплуатации и технике безопасности;

• утвержденный план размещения лазерных изделий;

• санитарный паспорт.

В паспорте (формуляре) на лазерное изделие должно быть указано;

• длина волны  излучения;

• выходная мощность (энергия);

• длительность импульса;

• частота следования импульсов;

• длительность серии импульсов;

• начальный  диаметр пучка излучения по уровню ехр(-2);

• расходимость пучка излучения по уровню ехр(-2);

• класс опасности  лазера;

• максимальный уровень излучения в рабочей  зоне;

• безопасные расстояния (граница лазерно-опасной зоны);

• используемые средства защиты;

• сопутствующие  опасные и вредные факторы.

Дозиметрический контроль (дозиметрия) лазерного излучения  должен оценивать те характеристики излучения, которые определяют его способность вызывать неблагоприятные биологические эффекты на основе сопоставления их с нормируемыми величинами.

Различают две  формы дозиметрического контроля: предупредительный (оперативный) и индивидуальный.

Индивидуальный  дозиметрический контроль заключается в измерении уровней энергетических параметров излучения, воздействующего на глаза (кожу) конкретного работающего в течение рабочего дня.

Предупредительный контроль проводится в соответствии с регламентом, утвержденным администрацией предприятия, но не реже одного раза в год в порядке текущего санитарного надзора. Предупредительный дозиметрический контроль проводят при работе лазера в режиме максимальной отдачи мощности (энергии), определенной в паспорте на изделие и конкретными условиями эксплуатации.

Индивидуальный  дозиметрический контроль проводят при работе на открытых лазерных установках (экспериментальные стенды), а также в тех случаях, когда не исключено случайное воздействие лазерного излучения на глаза или кожу.

     Защиту  от лазерного излучения осуществляют техническими, организационными и лечебно-профилактическими  методами и средствами, приведенными в табл. 1 и 2.

Таблица 1 Методы защиты от лазерного излучения