ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ІНФРАЧРВОНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ І ЙОГО ВПЛИВ НА ЛЮДИНУ

Інфрачервоне випромінювання (теплове) виникає скрізь, де температура вище абсолютного нуля, і є функцією теплового стану джерела випромінювання. Більшість виробничих процесів супроводжується виділенням тепла, тепло виділяється виробничим устаткуванням і матеріалами. Нагріті тіла віддають своє тепло менш нагрітим трьома способами: теплопровідністю, тепловипромінюванням, конвекцією. Джерела ІЧ випромінювання поділяються на природні (природна радіація сонця, неба) і штучні – будь-які поверхні, температура яких вища порівняно з поверхнями, що опромінюються. Для людини це всі поверхні з t_о > 36–37^оC. ІЧ випромінювання охоплює область спектра з довжиною хвилі 0.78...540 мкм.

За законом Стефана-Больцмана q_i = C₀(T/100)⁴, де С₀ = 5.67 Вт/м²; Т – абсолютна температура тіла, К. Густина випромінювання різних матеріалів описується рівнянням:

q_v = EC₀(T/100)⁴, де E – ступінь чорності матеріалу

Вплив ІЧ випромінювань (ІЧВ) на людину.В основному тепловий вплив. Ефект дії ІЧВ залежить від довжини хвилі, що обумовлює глибину його проникнення. У зв’язку з цим діапазон ІЧВ розбитий на три області А (λ = 0.76–1.4 мкм), В (λ = 1.4–3.0 мкм) і С (λ > 3 мкм). Перша область (А) має велику проникність через шкіру і позначається як короткохвильова. В і С відносять до довгохвильових ІЧ. Довгохвильові ІЧ випромінювання поглинаються в епідермісі, а короткохвильові – в шарах дерми і підшкірній жировій клітковині. Дія ІЧВ при поглинанні їх у різних шарах шкіри зводиться до нагрівання її. ІЧ випромінювання впливає на функціональний стан центральної нервової системи, призводить до змін у серцево-судинній системі, учащається пульс і дихання, підвищується температура тіла, підсилюється потовиділення. Найбільш тяжкі ураження зумовлюються короткими ІЧ випромінюваннями. У разі інтенсивного впливу цих випромінювань на непокриту голову може статися так званий сонячний удар – головний біль, запаморочення, частішання пульсу і дихання, непритомність, порушення координації рухів. У разі тривалого перебуванні в зоні ІЧ випромінювань відбувається порушення теплового балансу в організмі. Порушується робота терморегулюючого апарату, підсилюється діяльність серцево-судинної і дихальної систем, підсилюється потовиділення, відбувається втрата потрібних організму солей. Втрата організмом солей позбавляє кров здатності утримувати воду, що призводить до швидкого виділення з організму знову випитої рідини. Порушення теплового балансу викликає захворювання, що називається гіпотермією. Температура в цьому випадку може досягати 40⁰ (температура живої людини 26 – 43⁰С) із запамороченнями, частішанням пульсу і дихання, втратою свідомості, зміною зорового відчуття. При систематичних перегріваннях підвищується сприйнятливість до застуд. Спостерігається зниження уваги, підвищується стомлюваність, знижується продуктивність праці.

29. Нормування ІЧ випромінювань.

Нормування ІЧ випромінювань. Інтенсивність ІЧ радіації необхідно вимірювати на робочих місцях чи у робочій зоні поблизу джерела випромінювання. Нормування ІЧ випромінювань здійсню­ється згідно з санітарними нормами ДСН 3.3.6.042-99, ГОСТ 12.4.123­83. Припустима тривалість дії ІЧ на людину наведена у таблиці 2.24.

Теплова радіація з густиною випромінювання 560-1050 Вт/м² є межею, яка переноситися людиною. Згідно з діючим санітарним нормам допустима щіль­ність потоку ІЧ випромінювань не повинна перевищувати 350 Вт/м². Інтенсив­ність теплового опромінення працюючих від нагрітих поверхонь технологічно­го устаткування, освітлювальних приладів та інсоляція від засклених огоро­джень не повинна перевищувати 35 Вт/м² - при опроміненні 50% та більше поверхні тіла, 70 Вт/м² - при величині опромінюваної поверхні від 25 до 50%, та 100 Вт/м² - при опроміненні не більше 25% поверхні тіла працюючого.

За наявності джерел з інтенсивністю 35 Вт/м² і більше температура повіт­ря на постійних робочих місцях не повинна перевищувати верхніх меж опти­мальних значень для теплого періоду року, на непостійних - верхніх меж допустимих значень для постійних робочих місць.

За наявності відкритих джерел випромінювання (нагрітий метал, скло, відкрите полум'я) допускається інтенсивність опромінення до 140 Вт/м². Величина опромінюваної площі не повинна перевищувати 25% поверхні тіла працюючого з обов'язковим використанням індивідуальних засобів захисту (спецодяг, окуляри, щитки).

Для виміру густини потоку випромінювання на робочому місці застосовують актинометр (алюмінієва пластина, що має в шаховому порядку почорніння; термопари, приєднані до гальванометра). Для визначення спектральної інтенсивності випромінювань застосовують інфрачервоні спектрометри (ІЧС-10).

30. Захист від ІЧ випромінювань.

Захист від ІЧ випромінювань. Способи захисту від ІЧ випромінювань наступні: 1 - захист часом; 2 - захист відстанню; 3 - усунення джерела тепловиділень; 4 - теплоізоляція; 5 - екранування й охолодження гарячих поверхонь; 6 - індивідуальні засоби захисту.

1,2,3 - способи очевидні і випливають з раніше наведених залежно­стей та табличної залежності q_доп = (табл. 2.24).

Таблиця. 2.24Припустима тривалість дії на людину теплової радіації

Теплова ізоляція є найефективнішим і найбільш економічним заходом щодо зменшення ІЧ випромінювання (зменшуються загальні тепловиділення), запобігання опіків, скорочення витрат палива. Згідно з діючими СН температура нагрітих поверхонь устаткування та огороджень не повинна перевищувати 45⁰С. Застосовують також внутрішню теплоізоляцію - футеровку для зниження температур робочих поверхонь конструкцій й устаткування.

В залежності від принципу дії теплозахисні засоби поділяються на:

• тепловідбивні - металеві листи (сталь, алюміній, цинк, поліровані або покриті білою фарбою тощо) одинарні або подвійні; загартоване скло з плівковим покриттям; металізовані тканини; склотканини; плівковий матеріал та ін.;

• тепловбираючі - сталеві або алюмінієві листи або коробки з теплоізоляцією з азбестового картону, шамотної цегли, повсті, верми- кулітових плит та інших теплоізоляторів; сталева сітка (одинарна або подвійна з загартованим силікатним склом); загартоване силікатне органічне скло та ін.;

• тепловідвідні - екрани водоохолоджувальні (з металевого листа або сітки з водою, що стікає), водяні завіси та ін.;

• комбіновані.

В залежності від особливостей технологічних процесів застосовують прозорі і напівпрозорі екрани.

Вибір теплозахисних засобів обумовлюється інтенсивністю та спектральним складом випромінювання, а також умовами технологічного процесу.

У разі неможливості технічними засобами забезпечити допустимі гігієнічні нормативи опромінення на робочих місцях використовуються засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) - спецодяг, спецвзуття, ЗІЗ для захисту голови, очей, обличчя, рук.

Спецодяг повинен мати захисні властивості, які виключають можливість нагріву його внутрішніх поверхонь на будь-якій ділянці до температури 313 К (40°С) у відповідності зі спеціальними ДСТами (ГОСТ 12.4.176-89, ГОСТ 12.4.016-87).

У разі теплового опромінення від 140 до 350 Вт/м² необхідно збільшувати на постійних робочих місцях швидкість руху повітря на 0,2 м/с за нормовані величини; у разі теплового опромінення, що перевищує 350 Вт/м², доцільно застосовувати повітряне душування робочих місць (ДНАОП 0.03­1.23-82), охолодження стін, підлоги, стелі, створення оазису; вживати підсолену воду (водний розчин 0.5% №С1). Застосовують раціональний питний режим, режим праці, гідропроцедури.