Ультрафиолетовое излучение — это электромагнитные волны с длиной волны от 0,0136 до 0,4 мкм. Различают три участка спектра ультрафиолетового (УФ) излучения, имеющих различную биологическую активность. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,4…0,315 мкм имеет слабое биологическое воздействие. УФ-лучи в диапазоне 0,3154…0,28 мкм оказывают сильное воздействие на кожу и обладают противорахитичным действием. УФ-излучения с длиной волны 0,28…0,2 мкм обладают бактерицидным действием.
Избыток и недостаток этого вида излучения представляет опасность для организма человека. Воздействие на кожу больших доз УФ-излучений вызывает кожные заболевания — дерматиты. Пораженный участок имеет отечность, ощущается жжение, зуд. При воздействии повышенных доз УФ-излучения на центральную нервную систему характерны следующие симптомы заболеваний: головная боль, тошнота, головокружение, повышенная температура тела, повышенная утомляемость, нервное возбуждение и т.д.
УФ-лучи с длиной волны менее 0,32 мкм, действуя на глаза, вызывают заболевание, называемое электроофтальмией. Человек уже на начальной стадии этого заболевания ощущает резкую боль и «песок в глазах», ухудшение зрения, головную боль. Заболевание сопровождается обильным слезотечением, а иногда светобоязнью и поражение роговицы. Оно быстро проходит (через 1…2 дня), если не продолжается воздействие УФ-излучения.
При нормировании допустимых доз УФ-излучения учитывается необходимость ограничений при воздействии больших интенсивных доз и в то же время обеспечения необходимых доз для предотвращения «ультрафиолетовой недостаточности».
Оценка УФ-облучения производится по величине эритемной дозы. За единицу эритемной дозы принят 1 эр, равный 1 Вт мощности УФ-излучения с длиной волны 0,297 мкм. Для профилактики достаточна приблизительно десятая часть эритемной дозы (60…90 мкэрмин/см2).
Источниками УФ-излучений являются: электрическая дуга, автогенная сварка, плазменная резка и напыление, лазерные установки, газоразрядные лампы, ртутно-кварцевые лампы, радиолампы, ртутные выпрямители и др.
Для защиты от ультрафиолетового излучения применяются коллективные и индивидуальные способы и средства: 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.
Измерение интенсивности и спектра УФ-излучений производится с помощью УФ-дозиметров и инфракрасных спектрометров ИКС-10, ИКС-12, ИКС-14.
Для инфракрасного излучения характерны электромагнитные волны с длиной волны в пределах 0,76…420 мкм. Оно генерируется любым нагретым телом, температура которого определяет интенсивность и спектр излучаемой электромагнитной энергии. Нагретые тела, имеющие температуру выше 100 °С, являются источниками коротковолнового инфракрасного излучения (0,7…9 мкм). С уменьшением температуры нагретого тела (50… 100 °С) инфракрасное излучение характеризуется в основном длинноволновым спектром.
Источником инфракрасных излучений в производственных условиях являются: открытое пламя; расплавленный и нагретый металл, материалы; нагретые поверхности стен, оборудования; источники искусственного освещения, различные виды сварки и др.
В зависимости от длины волны изменяется проникающая способность инфракрасного излучения. Наибольшую проникающую способность имеет коротковолновое инфракрасное излучение (0,76… 1,4 мкм); инфракрасные лучи длинноволнового диапазона задерживаются в поверхностных слоях кожи.
Большая проникающая способность коротковолнового излучения вызывает непосредственное воздействие на жизненно важные органы человека (мозговые оболочки, мозговую ткань и др.), поэтому существует опасность его воздействия вплоть до «солнечного удара».
При воздействии на глаза наибольшую опасность представляет коротковолновое излучение. Возможное последствие — появление инфракрасной катаракты.
Потенциальная опасность облучения оценивается по величине плотности потока энергии инфракрасного излучения. Эту же величину используют для нормирования допустимой облученности на рабочих местах, которая не должна превышать 350 Вт/м. При этом ограничивается температура нагретых поверхностей. Если температура источника тепла не превышает 373 К (100°С), то поверхность оборудования должна иметь температуру не более 308 К (35 °С), а при температуре источника выше 373 К (100°С) — не более 318 К (45°С).
Основные мероприятия, направленные на снижение опасности воздействия инфракрасного излучения, состоят в следующем: снижение интенсивности источника, защитное экранирование источника или рабочего места, использование СИЗ, лечебно-профилактические мероприятия.
Снижение интенсивности инфракрасного излучения источника достигается выбором технологического оборудования, обеспечивающего минимальные излучения; заменой устаревших технологических схем современными (например, замена пламенных печей на электрические); рациональной компоновкой оборудования, с помощью которой обеспечивается минимум нагретых поверхностей.
Наиболее распространенные средства защиты от инфракрасного излучения, классифицируемые ГОСТ 12.4.123—83: оградительные, герметизирующие, теплоизолирующие, средства вентиляции, а также средства автоматического контроля и сигнализации.
Примером оградительных устройств являются конструкции, состоящие из одной или нескольких полированных отражающих пластин, охлаждаемых естественным или принудительным способом.
Локализация (герметизация) источников инфракрасного излучения осуществляется с помощью экранов из металлического листа; укрывающего набора труб, по которым под напором движется вода; сварных заслонок, футерованных огнеупорными материалами (асбест, вермикулитовые или перлитовые плиты и др.).
Средства индивидуальной защиты предназначаются для защиты глаз, лица и тела.
Для защиты глаз и лица используются очки со светофильтрами и щитки.
Защита поверхности тела от переоблучения инфракрасными электромагнитными волнами осуществляется с помощью спецодежды, вид которой зависит от специфики выполняемых работ (для сварщика при высокой температуре окружающего воздуха — из полульняной пропитанной парусины; при нормальных метеоусловиях или пониженной температуре окружающей среды — из льняной пропитанной парусины).
Лечебно-профилактические мероприятия предусматривают организацию рационального режима труда и отдыха и организацию регулярных периодических медосмотров.
Длительность и частота перерывов определяется с учетом интенсивности излучения и тяжести работ. Отдых происходит в специально оборудованных местах, где обеспечиваются благоприятные метеорологические условия. Регламентируется также длительность разового облучения.
Как уже сказано, при осуществлении сварочных работ, газовой и плазменной резке, в процессе работы у металлургических, стекловаренных и нагревательных печей, у прокатных станов, ковочных прессов, а также в условиях интенсивной солнечной радиации необходимо использовать средства защиты глаз.
В качестве экранов используются стеклянные светофильтры: круглые и прямоугольные — для защитных очков, прямоугольные — для щитков. Светофильтры изготавливают из темного (ТС) и синего (СС) стекла.
Тип светофильтра, который необходимо применять в конкретных условиях работы, определяется в зависимости от свойств пропускания и оптической плотности светофильтра для различных участков спектра электромагнитных волн. Учитывая, что практически оценка фактических условий облучения электромагнитными волнами является трудоемким процессом, рекомендуется выбор марки светофильтра производить на основе оценки косвенных показателей (например, силы тока, расхода ацетилена, кислорода и др.).
Для электрогазосварочных и вспомогательных работ рекомендуется использование светофильтров из темного стекла, марка которого определяется в зависимости от условий работ. Так, для работ на открытых площадках при интенсивной солнечной радиации рекомендованы светофильтры В-1. Эти светофильтры и светофильтры В-2 необходимо использовать при вспомогательных электросварочных работах в помещении. Светофильтры В-3 и Г-1 необходимо применять при газовой сварке и для вспомогательных работ на открытых площадках при электросварке. Для газосварщиков рекомендованы светофильтры Г-2 и Г-3, которые используются соответственно при сварке и резке средней и большой мощности.
Светофильтры Э-1, Э-2, Э-3, Э-4, Э-5 должны использоваться электросварщиками при силе тока 30…75 А, 75…200 А, 200…400 А, 400…500 А и свыше 500 А соответственно.
Дуговые методы электросварки также характеризуются различными спектром и интенсивностью электромагнитного излучения, зависящими от используемых материалов и режима сварки.
В работе рекомендуются для различных условий дуговой сварки светофильтры С-1, С-2,Е, С-13.
Для производства работ с помощью газовой сварки и кислородной резки рекомендуются светофильтры из темного стекла, марка которых будет зависеть от расхода ацетилена и кислорода. Например, при расходе ацетилена или кислорода, соответственно 70…200 л/ч и 900…2000 л/ч рекомендуется светофильтр С-2. В других случаях применяются светофильтры марок С-1, С-3, С-4.
Для прокатных, плавильных и других подобных работ рекомендуются следующие светофильтры из темного и синего стекла: СМ, М — для работ у плавильных печей при температуре наблюдаемой поверхности 1500°С и 1500…1800°С соответственно; НКП, Д-1 — для работ у нагревательных печей, кузнечных горнов, прокатных станов; П-1, П-2, П-3 — для работ у плавильных печей (кроме доменных) при температуре наблюдаемых поверхностей до 1200°С, 1200…1500°С соответственно.
Работа у доменных печей должна производиться с использованием светофильтров Д-2 и Д-3.