Фролов А.В. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда

Подождите немного. Документ загружается.

271

2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗВРЕДНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

где Е— напряженность электрического поля, В/м; Н— напряжен-

ность магнитного поля, А/м; Г— время воздействия за смену, ч.

Энергетическая экспозиция, (Вт/м

)-ч или (мкВт/см

)-ч, в диапа-

зоне частот от 300 МГц до 300 ГГц рассчитывается по формуле

где ППЭ — плотность потока энергии, Вт/м

или мкВт/см

ПДУ энергетических экспозиций, ЭЭ

пду

, на рабочих местах за

смену представлены в табл. 2.17.

Таблица 2.17

ПДУ энергетических экспозиций ЭМП диапазона частот от 30 кГц

до 300 ГГц

Параметр

ЭЭпду

в диапазонах частот, МГц

Параметр

>0,03...3,0

3,0...30,0

> 30,0...50,0

> 50,0...

300,0

> 300,0...

300000,0

ЭЭ

(В/М)

20000 7000 800 800 —

ЭЭн,

(А/м)

200

0,72

— • — —

ЭЭппэ.

(мкВт/см

)-ч

— —

200

Максимальные предельно допустимые уровни напряженности

электрического и магнитного полей, плотности потока энергии ЭМП

не должны превышать значений, представленных в табл. 2.18.

Для случаев облучения от устройств (с вращающимися и скани-

рующими антеннами с частотой вращения или сканирования не

более

Гц и скважностью не менее 20) и локального облучения рук

при работах с микрополосковыми устройствами предельно допу-

стимый уровень плотности потока энергии для соответствующего

времени облучения рассчитывается по формуле

ППЭ

пду

=/гЭЭ

пду

/Т;

где к

—

коэффициент снижения биологической активности воздей-

ствий; к = 10 — для случаев облучения от вращающихся и ска-

нирующих антенн; к = 12,5

—

для случаев локального облучения

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОХРАНА ТРУДА 272

Таблица

2.18

Максимальные

ПДУ напряженности и плотности потока энергии

ЭМП

диапазона частот от 30 кГц до 300 ГГц

Параметр

Максимально допустимые уровни в диапазонах частот, МГц

Параметр

0,03...3,0

3,0...30,0

> 30,0...50,0

> 50,0...

300,0

> 300,0...

300000,0

Е, В/м 500 300 80 80

—

Н,

А/м

» 50

—

3,0

— —

ППЭ,

мкВт/см

— —

1000(5000)

Для условий локального облучения кистей рук.

кистей

рук (при этом уровни воздействия на другие части тела не

должны

превышать 10 мкВт/см

Интенсивность

ЭМИ РЧ на территории жилой застройки и в

местах

массового отдыха, в жилых, общественных и производ-

ственных

зданиях (внешнее ЭМП, включая вторичное излучение)

не

должна превышать значений, указанных в табл. 2.19.

Таблица

2.19

Предельно

допустимые уровни ЭМИ РЧ, В/м, для населения,

лиц,

не достигших 18 лет, и женщин в состоянии беременности

Назначение помещений или

территорий

Диапазон частот

Назначение помещений или

территорий

30 Гц...

300 кГц

0,3...

3 МГц

3 ...

30 Гц

30...

300 МГц

300 МГц...

300 ГГц

Территория жилой застройки и

мест массового отдыха

Помещения жилых, обществен-

ных и производственных зда-

ний (внешнее ЭМИ РЧ, включая

вторичное излучение)

25,0

15,0

10,0

з,о"

10,0

100,о"

* — кроме телевизионных станций и радиолокационных станций, работающих

в режиме кругового обзора или сканирования;

" — для случаев облучения от антенн, работающих в режиме кругового обзо-

ра или сканирования с частотой не более 1 Гц и скважностью не менее 20.

273

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗВРЕДНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

В табл. 2.20 приведены ПДУ ЭМП, создаваемые телевизионны-

ми станциями.

Таблица 2.20

Предельно допустимые уровни ЭМП, создаваемых телевизионными

станциями

№ п/п Частота, МГц

ПДУ, В/м

1 48,4

5,0

2 88,4

4,0

3 192,0

3,0

300,0

2,5

Интенсивность ЭМП радиолокационных станций специального

назначения (РЛС СН), предназначенных для контроля космическо-

го пространства и работающих в диапазоне частот 150...300 МГц в

режиме электронного сканирования луча, на территории населен-

ных мест, расположенной в ближней зоне диаграммы излучения

РЛС СН, не должна превышать 10 мкВт/см

(6 В/м) и на террито-

рии населенных мест, расположенных в дальней зоне диаграммы

излучения РЛС СН, — 100 мкВт/см

(19 В/м).

Защита от воздействия электромагнитных полей и излучений

осуществляется путем проведения организационных, инженерно-

технических и лечебно-профилактических мероприятий, а также

использования средств индивидуальной защиты. На рис. 2.36 при-

ведена классификация методов и средств защиты.

Основными мерами защиты от ЭМП являются: защита време-

нем; защита расстоянием; уменьшение излучения в самом источ-

нике излучения; экранирование источников излучения; экраниро-

вание рабочих мест; средства индивидуальной защиты.

Защита временем предусматривает ограничение времени пре-

бывания человека в рабочей зоне. Она применяется тогда, когда

нет возможности снизить интенсивность излучения до допустимых

значений.

Защита расстоянием применяется в том случае, когда невозмож-

но ослабить ЭМП другими мерами, в том числе защитой временем.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОХРАНА ТРУДА

274

INIIIIIN

IIIIIIITIWIMIIIKIMITI"

ПИ

У|'1111ИТП"|Ц1и-|-ГТ""-1»

Защита от электромагнитных полей и излучении

Организационные

мероприятия

Инженерно-

технические методы и

средства

Лечебно-

профилактические

мероприятия

Рационально»

размещение

излучающих и

облучающих

объектов

Ж.

Ограничение

места и времени

нахождения в

поле при

эксплуатации

Коллективная

защита

Дифракционные

экраны

Локальная

защита

Индивидуальная

защита

ж.

Лесонасаждения

Подъем антенн и диаграмм

Секторное блокирование облучения сканероз

Экранирование

остаточного излучения

т.д.

за

т.д.

OHh

аты

асти

хал

ты

ре

ты

-3>

Экранирование

оконных проемов

Использование

радиопоглощающих

объемов

Ркс. 2:36. Классификация методов и средств защиты

Тогда прибегают к увеличению расстояния между излучателем и

персоналом.

Расстояние, соответствующее нормам, определяется расчетом и

проверяется измерением.

Уменьшение излучения непосредственно у источника возникно-

вения достигается применением специальных устройств: поглоти-

телей мощности коаксиального и волноводного типа, эквивалентов

антенн, аттенюаторов, направленных ответвителей, делителей мощ-

ности, волноводных ослабителей и др. (рис. 2.37).

275

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗВРЕДНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

га

LV»

" Ь

Рис.

2.37. Коаксиальные (слева) и волноводные (справа) эквиваленты антенн:

а, г - для поглощения малой мощности (до нескольких ватт), поглотитель - порошковое

железо; б, д - для поглощения большой мощности (до 1 кВт), поглотитель - графитоце-

ментная смесь; в, е - для поглощения большой

(до

кВт) мощности, поглотитель - вода

Экранирование источников излучения используют для снижения

интенсивности ЭМП на рабочем месте или ограждения опасных зон

излучения. Для этих целей применяют экраны в виде замкнутых

камер, шкафов, кожухов, выполненных из металлических листов.

Металлические экраны по принципу защиты относятся к отра-

жающим экранам, так как под воздействием ЭМП в материале эк-

рана возникают вихревые токи, которые в свою очередь создают

электромагнитное поле, направленное в противоположную пада-

ющему полю сторону.

Толщину экрана, изготовленного из сплошного материала, оп-

ределяют по формуле

8 = Э

где Э — заданное ослабление интенсивности поля, определяемое

как частное от деления фактической интенсивности поля на до-

пустимую по нормам; f

—

частота ЭМП, Гц; ц - магнитная

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОХРАНА ТРУДА 276

проницаемость материала экрана, Гн/м; р

—

удельная проводи-

мость материала экрана, см/м.

В ряде случаев для экранирования излучения применяется ме-

таллическая сетка, которая позволяет производить наблюдение и

осмотр экранированных установок или вентиляцию пространства

внутри замкнутых экранов. Но через сетку проникает гораздо боль-

ше энергии излучения, чем через сплошной лист.

Металлу отражают практически всю падающую на них энергию

ЭМП. В ряде случаев это является нежелательным и даже недопус-

тимым: отраженная волна может создавать серьезные помехи при

выполнении регулировочных и настроечных работ с радиотехничес-

кими устройствами, вызывать расстройку и даже выход из строя чув-

ствительных частей этих устройств. Кроме того, отраженная энер-

гия может увеличивать интенсивность облучения людей. Поэтому

уменьшение отражений от ограждающих конструкций помещения

и особенно от металлических предметов в нем подчас является на-

стоятельной необходимостью. Это достигается путем покрытия от-

ражающих предметов материалами, обладающими незначительной

отражающей и большой поглощающей способностью.

Поглощающие материалы используются и для экранирования

рабочих мест. Увеличить поглощающую способность материала

можно двумя способами:

1 способ

—

материалу придается форма или структура, увеличи-

вающая ее активную поверхность, обращенную к излучателю. Ма-

териал делается волокнистым или пористым со сложной, покрытой

пирамидами или конусами поверхностью. При такой поверхности

волна многократно отражается, и общая энергия, прошедшая в ма-

териал экрана, оказывается значительно больше, чем при однократ-

ном падении на гладкую поверхность.

Примерно такой же эффект достигается сложной структурой

материала, когда слои располагаются в порядке возрастания их

плотности по мере удаления от передней поверхности, а также при

постепенном увеличении концентрации поглощающих включений

по мере удаления от поверхности материала. Выполненные по это-

му методу материалы являются широкополосными, но они громоз-

277

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗВРЕДНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

дки, чувствительны к воде и пыли, быстро подвергаются эрозии,

хотя и обладают малым объемным весом. Их толщина пропорцио-

нальна длине ЭМ волны.

2 способ

—

использование принципа четвертьволнового согласо-

вания. Поглощающий материал толщиной 1/4 длины волны накле-

ивается на металлический лист или сетку. Если такой материал по-

ставлен на пути излучения, то радиоволна частично отразится от

него,

частично пройдет в него, в определенной степени поглотится

в нем, отразится от металлической подложки, снова частично по-

глотится, достигнет передней поверхности, частично отразится в

материал и выйдет на воздух. В результате волна, вышедшая из эк-

рана, изменит свою фазу на 180 градусов по сравнению с волной,

отраженной от передней поверхности (разность путей этих волн

равна половине длины волны). А волны в противофазе, как извес-

тно,

взаимно уничтожаются. Соответствующим сочетанием коэф-

фициента отражения от передней поверхности с коэффициентом

поглощения материала добиваются наибольшего приближения вол-

ны,

отраженной от передней поверхности и отраженной от метал-

лической подложки, к амплитуде, которую волна имела у передней

поверхности. При этом достигается минимальное суммарное отра-

жение от такого материала.

Материалы, изготовленные по второму методу, являются узко-

полосными. Их недостатком является зависимость толщины от

длины волны. Поэтому они изготавливаются для поглощения

наиболее коротких волн длиной от нескольких миллиметров до

1-2 м.

При настройке антенно-фидерных устройств (снятие диаграммы

направленности антенн, определение разрешающей способности и

ошибок РЛС и др.) лицам, непосредственно выполняющим эти ра-

боты, приходится на некоторое время входить в зоны излучения

антенн, где плотность потока мощности может достигать сотен и

даже тысяч микроватт на

см

или напряженность поля может рав-

няться сотням и тысячам вольт на 1 м. В этих случаях следует

пользоваться средствами индивидуальной защиты.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОХРАНА ТРУДА 278

Экранирование рабочего места осуществляется в тех случаях,

когда по условиям работы недопустимо экранирование источника

СВЧ-излучений. В качестве экранов применяют кабины, ширмы с

покрытием из поглощающих материалов. В качестве экранирующе-

го материала для окон, приборных панелей применяется стекло,

покрытое полупроводниковым диоксидом олова.

Эффективность Э экранов характеризуется ослаблением излу-

чения, выражаемым одной из формул:

Э = 2blg(£,/£

); Э = 201д(//,/Я

); Э = 101д(ППЭ,/ППЭ

где Э — эффективность экранирования, рассчитываемая с учетом

диапазона частот ЭМП; £,, Н

, ППЭ, — соответственно напря-

женности электрической, магнитной составляющей ЭМП и

плотности потока энергии до экрана; £

, ППЭ

— те же па-

раметры за экраном.

Применяемые на практике средства индивидуальной защиты от

радиоволновых излучений в принципе представляют собой экра-

ны,

изготовленные из металлизированных материалов.

Для защиты глаз применяются специальные очки ОРЗ-5 со спе-

циальным стеклом, покрытым двуокисью олова. Одежда (капюшо-

ны,

халаты, комбинезоны) шьется из специальной металлизиро-

ванной ткани. Металлизированная ткань изготовлена из хлопчато-

бумажных нитей, содержащих внутри тонкий изолированный

микропровод, либо из хлопчатобумажных или капроновых нитей,

обернутых спирально тонкой металлической полоской. Таким об-

разом, ткань подобна металлической сетке. Эффективность экра-

нирования такой ткани 20 дБ и более.

средствам

защиты от

воздействия

электромагнитных полей

промышленной частоты

относятся: стационарные экранирующие

устройства (козырьки, навесы, перегородки); переносные (пере-

движные) экранирующие средства защиты (навесы, палатки, пере-

городки, щиты, зонты, экраны и др.).

Защитные средства изготавливают из металлических сеток с

ячейками не крупнее 50x50 мм, из набора стальных прутьев или

металлизированной ткани. Ширина навесов должна быть не менее

279

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗВРЕДНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

1,5 м, длина определяется размерами защищаемой зоны, а высо-

та установки навеса должна быть 2-2,5 м над уровнем основания

рабочей зоны.

К индивидуальным средствам защиты относятся: защитный

костюм (куртка и брюки, комбинезон, экранирующий головной

убор — металлическая или пластмассовая каска для теплого пери-

ода года и шапка-ушанка с прокладкой из металлизированной тка-

ни для холодного периода года); специальная обувь, имеющая элек-

тропроводящую резиновую подошву или выполненная целиком из

электропроводящей резины.

Все элементы стационарных, переносных, а также индивиду-

альных средств защиты должны иметь электрический контакт меж-

ду собой и заземлены. Допустимая величина сопротивления зазем-

ления экранирующих устройств не должна быть более 10 Ом.

Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия

электрического поля, создаваемого воздушными линиями (ВЛ)

электропередачи 330 кВ и выше переменного тока промышленной

частоты, устанавливают в качестве предельно допустимых уровней

следующие значения напряженности ЭП (кВ/м): внутри жилых

зданий 0,5; на территории зоны жилой застройки 1; на участках

пересечения ВЛ с автомобильными дорогами 10. В целях защиты

населения от воздействия ЭП вдоль трассы ВЛ устанавливают са-

нитарно-защитные зоны, в которых напряженность ЭП превыша-

ет

кВ/м:

В пределах этой зоны запрещается: размещать жилые и обще-

ственные здания, площадки для стоянки и остановки всех видов

транспорта, предприятия по обслуживанию автомобилей, склады

нефти и нефтепродуктов, производить операции с горючим, выпол-

нять ремонт машин и механизмов.

Защита от статического электричества ведется по двум основ-

ным направлениям: уменьшения интенсивности генерации элек-

трических зарядов и устранения уже образовавшихся зарядов.

Напряжение ВЛ, кВ...

Расстояние, м...

330 500 750 1150

20 30 40 55

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОХРАНА ТРУДА 280

Уменьшение интенсивности генерации электрических зарядов

достигается за счет: использования слабоэлектризующихся или не-

электризующихся материалов. Правильный подбор конструкцион-

ных материалов для изготовления или облицовки производственно-

го оборудования позволяет значительно уменьшить или вообще ис-

ключить опасную элекризацию. По электризационным свойствам

вещества располагают в электростатические ряды. С увеличением

расстояния между материалами в ряду растет электрический заряд,

образующийся между ними, поэтому целесообразно использовать в

качестве конструкционных материалов те же материалы, что и пе-

рерабатываемый, или близкорасположенные к нему в электростати-

ческом ряду; смешивание материалов, которые при взаимодействии

с элементами технологического оборудования заряжаются разно-

именно; уменьшение силы трения и площади контакта, шерохова-

тости взаимодействующих поверхностей; создание воздушной по-

душки между движущимся материалом и элементами оборудования;

ограничение скоростей переработки или транспортирования мате-

риалов (этот метод используют, когда неприменимы другие методы

защиты); предварительную очистку газов и жидкостей перед их

транспортированием, так как наличие посторонних примесей спо-

собствует возникновению электризации.

Устранение зарядов статического электричества достигается:

• заземлением электропроводных частей технологического

оборудования. Оно выполняется независимо от других

средств защиты. Если заземление предназначено только для

защиты от статического электричества, то его сопротивление

допускается до 100 См. Металлические вентиляционные воз-

духоводы в пределах цеха заземляют через каждые 40-50 м.

Для заземления неметаллических объектов на них предвари-

тельно наносят электропроводное покрытие, которое затем

электрически соединяют с заземлителем;

• уменьшением удельного поверхностного и объемного элек-

трического сопротивления перерабатываемых материалов.

С этой целью применяют общее или местное увлажнение

воздуха в помещении, что снижает удельное поверхностное