Измерительный контроль (стр. 12 из 13)
На основании ГОСТ 12.0.003-83 [22] составим перечень потенциально опасных и вредных факторов, возникающих при эксплуатации установки.
Физические опасные и вредные производственные факторы:
· передвигающиеся изделия;
· повышенная яркость света.
Психофизиологические опасности:
· нервно- психические перегрузки;
· умственное перенапряжение и монотонность труда.
11.3 Расчет лазероопасной зоны
Лазерное излучение характеризуется монохроматичностью, высокой когерентностью, чрезвычайно малой энергетической расходимостью луча и высокой энергетической освещенностью.
В облучаемом лазерным лучом веществе возможны проявления как чисто электрических, так и химических эффектов, приводящих к ослаблению связей между молекулами, их поляризации, вплоть до ионизации молекул облучаемого вещества.
Таким образом, лазерное излучение, безусловно, представляет опасность для человека. Наиболее оно опасно для органов зрения. Практически на всех длинах волн лазерное излучение проникает свободно внутрь глаза. Лучи света, прежде чем достигнуть сетчатки глаза, проходят через несколько преломляющих сред: роговую оболочку, хрусталик и, наконец, стекловидное тело. Наиболее чувствительна к вредному излучению сетчатка. В результате фокусирования на малых участках сетчатки могут концентрироваться плотности энергии в сотни и тысячи раз больше той, которая падает на переднюю поверхность роговицы. Энергия лазерного излучения, поглощения внутри глаза, преобразуется в тепловую энергию. Нагревание может вызвать различные повреждения и разрушения глаза.
Ткани живого организма при малых и средних интенсивностях облучения почти непроницаемы для лазерного излучения. Поэтому кожные покровы оказываются наиболее подверженными его воздействия. Степень этого воздействия определяется, с одной стороны, параметрами самого излучения: чем выше интенсивность излучения и чем длиннее его длина волна, тем сильнее воздействие; с другой стороны, на исход поражения кожи влияет степень ее пигментации. Пигмент кожи является как бы своеобразным экраном на пути излучения в расположенные под кожей ткани и органы. Эти последствия относятся к случаям прямого облучения вследствие грубых нарушений в эксплуатации лазерных установок. Рассеяно или концентрированно отраженное излучение малой интенсивности воздействует значительно чаще, результатом могут быть различные функциональные нарушения в организме – в первую очередь в нервной и сердечно-сосудистой системах. Лица, работающие в условиях воздействия лазерного отраженного излучения повышенной интенсивности, жалуются на головные боли, повышенную усталость, беспокойный сон, чувство усталости и боли в глазах. Эти неприятные ощущения проходят без специального лечения после упорядочного режима труда и отдыха и принятия соответствующих защитных профилактических мер.
Нормирование лазерного излучения осуществляется по предельно допустимым уровням облучения (ПДУ). Это уровни лазерного облучения, которые при ежедневной работе не вызывают у работающих заболеваний и отклонений в состоянии здоровья.
Согласно «Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров» - СН 5804-91- ПДУ лазерного излучения определяется энергетической экспозицией облучаемых тканей (ДЖ см-2).
Лазеры по степени опасности генерируемого ими излучения подразделяются на четыре класса:
1 класс – выходное излучение не представляет опасности для глаз и кожи;
2 класс – выходное излучение представляет опасность при облучении глаз прямым или зеркально отраженным излучением;
3 класс – выходное излучение представляет опасность при облучении глаз прямым, зеркально отраженным, а также диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и (или) при облучении кожи прямым и зеркально отраженным излучением;
4 класс – выходное излучение представляет опасность при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.
Класс опасности лазерной установки определяется на основании длины волны излучения λ(мкм), расчетной величины энергии облучения Е (ДЖ) и ПДУ для данных условий работы.
Определение уровней облучения персонала для лазеров 2÷4 классов должно проводиться периодически не реже одного раза в год в порядке текущего санитарного надзора.
Кроме того, осуществляется контроль за соблюдением:
- предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны;
- предельно допустимых уровней виброскоростей;
- предельно допустимых уровней электромагнитных излучений;
- предельно допустимых уровней ионизирующих излучений.
Лазеры 2÷4 класса должны снабжаться сигнальными устройствами, работающими с момента начала генерации до ее окончания. Конструкция лазеров 4 класса должна обеспечиваться возможностью дистанционного управления.
Для ограничения распространения прямого лазерного излучения за пределы области излучения лазеры 3÷4 класса должны снабжаться экранами, изготовленными из огнестойкого, неплавящегося светопоглащающего материала.
Лазеры 4 класса должны размещаться в отдельных помещениях. Внутренняя отделка стен и потолка должна иметь матовую поверхность. Для уменьшения диаметров зрачков необходимо обеспечить высокую освещенность на рабочих местах ( более 150 лк).
В том случае, когда коллективные средства защиты не позволяют обеспечить достаточной защиты, применяются средства индивидуальной защиты (СИЗ)- противолазерные очки и защитные маски.
Наш лазер относится к 2 классу опасности.
Для обеспечения безопасности персонала, обслуживающего лазерные установки, необходимо определить границы лазероопасной зоны (ЛОЗ), т.е. пространства, в пределах которого уровень лазерного излучения превышает ПДУ.
Лазер, который используется в данном дипломном проекте, генерирует излучение с длиной волны λ= 650 нм. Оно создает на отражающей поверхности пучок диаметром 8 мм. Мощность излучения лазера 5 мВт, коэффициент отражения излучения поверхностью 0.5. Расстояние от места нахождения оператора до отражающей поверхности находится на расстоянии мм. Угол между нормалью к поверхности и направлением наблюдения 45˚. Время воздействия излучения принимается равным рефлекторной реакции глаза 0.25с.
Определим ПДУ энергетической экспозиции на роговице глаза.
Угловой размер источника излучения ( пятна на поверхности):
(52)где d – диаметр пятна излучения лазера, см;
Θ – угол между нормалью к поверхности источника и направлением наблюдением наблюдения, град;
R – расстояние от поверхности до точки наблюдения.
0.012Далее находим ПДУ излучения, не вызывающие первичных Н1 и вторичных и Н2 биологических эффектов:
(53)где Н1- энергетическая экспозиция на роговице глаза в зависимости от длительности воздействия и углового размера источника при максимальном диаметре зрачка d3;
k1- поправочный коэффициент на длину волны излучения.
где Нj – энергетическая экспозиция на роговице глаза в зависимости от длины волны излучения;
Фp – фоновая освещенность роговице глаза (для d3 =8 мм; Фр=10-2лк).
Н1= 8·10-3 ДЖ/см2
Н2=6.5·10-7ДЖ/ см2.
В качестве ПДУ принимаем 6.5·10-7ДЖ/ см2. Так как граница , то граница ЛОЗ определяется по формуле:
(54)где Lе – энергетическая яркость отражающей поверхности;
Sq – площадь пятна на отражающей поверхности;
-угол между направлением визирования и нормалью к поверхности; 
-энергетическая освещенность на роговице глаза.Sq= 0.05 см
= 
2.6·10-6 Вт/см2 (55)Энергетическая яркость поверхности Lе может быть определена из соотношения:
(56)где Ее – энергетическая освещенность поверхности;
- коэффициент отражения поверхности. 
=0.1 
(57)Lе=0.01
Rгр= 11,6 см
Так как границы ЛОЗ находится от лазерной установки ближе чем оператор, то ему не нужно использовать защитные очки.
11.4 Описание мероприятий, обеспечивающих безопасность планируемых исследований
Безопасность планируемых изделий должна быть обеспечена в соответствии с ГОСТ12.2.003-91. Оборудование производственное:
- материалы конструкции не оказывают опасное и вредное воздействие на организм человека при всех предусмотренных условиях эксплуатации (сталь, алюминий);
- конструкция исключает на всех предусмотренных режимах нагрузки на сборочные единицы, способные вызвать разрушение, представляющие опасность для рабочих;
- элементы конструкции не имеют острых кромок, углов, заусенцев и поверхностей с неровностями, представляющими опасность травмирования работающих (предусмотрены фаски размером 1мм Х 45˚);