Производственные вредности и опасности при эксплуатации лазеров

При работе с лазерами на студентов могут воздействовать следующие вредные и опасные факторы – лазерное излучение (прямое, отраженное, рассеянное), зоны взаимодействия лазерного излучения с материалами, ультрафиолетовое излучение от ламп накачки или кварцевых газоразрядных трубок, шум, вибрация, возникающие при работе лазера, ионизирующее излучение.

Основную опасность при работе с лазерами представляет лазерное излучение. Величина воздействия излучения на организм зависит от энергетической экспозиции (отношение энергии излучения, падающей на облучаемую поверхность, к площади этой поверхности).

Наиболее важным требованием при работе с лазером является защита глаз человека от повреждения лазерным излучением.

При высоких уровнях пиковой мощности лазера с модуляцией добротности предусмотрено, чтобы свет, отраженный от криволинейных поверхностей, не возвращался обратно в лазер. В установках предусмотрены специальные экраны для защиты студента от случайных зеркальных отражений опорного или объектного пучков. Для определения направления этих пучков применен юстировочный He-Ne лазер, свет от которого идет в том же направлении, что и от импульсного лазера.

В лабораторных установках энергия лазеров, попадающая в глаза, имеет безопасный уровень в расчете на то, что человек не имеет защитных очков. При освещении светом лазера на красителях лазером с модулированной добротностью максимально допустимая плотность энергии на сетчатке глаза ограничивается величиной R _макс=0.07 Дж/см². Это основное значение плотности энергии, которое может быть безопасно для сетчатки глаза, связано с допустимой плотностью энергии на роговой оболочке глаза. Допустимая плотность энергии на роговой оболочке глаза равна: R _макс при t = 1с ≈ 10 Дж/см². Допустимый уровень экспозиции на сетчатке в случае прямого освещения или зеркального отражения света лазера с модулированной добротностью: R _макс при
t = 1с = 1·10 Дж/см².

При адаптации глаза к условиям дневного освещения (диаметр зрачка 3 мм) безопасная плотность энергии может быть увеличена в
5 раз.

Контроль уровней опасных и вредных производственных факторов производится средствами, прошедшими государственную проверку. Погрешность измерения уровня лазерного излучения на рабочем месте не превышает 30 % по ГОСТ 181031-81. Стандарт устанавливает методы измерений параметров лазерного излучения в диапазоне длин волн
0.25-12.0 мкм в заданной точке пространства с целью определения степени опасности излучения для организма человека.

Лазеры, применяемые в установках, соответствуют эксплуатационной документации, разработанной по ГОСТ 2.601-68 и комплекту проектно-конструкторской документации. В паспорте и технических данных на лазер указаны следующие параметры излучения: длина волны (мкм), мощность (энергия) (Вт; Дж); длительность импульса (с), частота повторения импульсов (Гц); начальный диаметр (см); расходимость пучка с указанием уровня мощности.

Лазеры маркированы знаком лазерной опасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026-76. В инструкции по эксплуатации лазеров предусмотрен раздел «техника безопасности и производственная санитария».

В соответствии с ГОСТ 5392-81 для ввода лазера в эксплуатацию подготовлена следующая документация: паспорт на лазер; инструкция по технике безопасности и производственной санитарии; протокол наладки лазера и проверки изоляции и заземления; инструкция по противопожарной безопасности и взрывоопасности; протокол измерения уровней лазерного излучения; протокол измерения интенсивности электромагнитного и ионизирующего излучения; приказ или выписка из приказа о назначении ответственного лица, обеспечивающего исправное состояние и безопасную эксплуатацию лазера.

Метеорологические условия на производстве или микроклимат определяют следующие параметры: температура воздуха в помещении, Сº; относительная влажность воздуха, %; подвижность воздуха, м/с; тепловое излучение, Вт/м².

Эти параметры отдельно и в комплексе влияют на организм человека, определяя самочувствие. В соответствии с ГОСТ 121005-76 установлены следующие требования:

· температурный микроклимат на рабочем месте и для рабочих помещений в теплый период 18-20ºС, в холодный период –
20-22ºС;

· скорость движения воздуха не более 0.2 м/с;

· относительная влажность воздуха 40-60 %.

В соответствии с ГОСТ 121005-76 «Микроклимат производственных помещений» эти требования соответствуют условиям метеорологического комфорта при работе.

Вибрации также неблагоприятно воздействуют на организм человека. Они могут быть причиной функциональных расстройств нервной и сердечно-сосудистой систем, а также опорно-двигательного аппарата. В соответствии с ГОСТ 12.1015-78 «Вибрация», который устанавливает общие требования, в установке применены гидроцилиндр и резиновые демпфирующие прокладки как система защиты от низкочастотных и высокочастотных вибраций.

Под пожарной безопасностью подразумевается также состояние объекта, при котором с большой вероятностью предотвращается возможность возникновения пожара, а в случае его возникновения обеспечивается эффективная защита людей от опасных и вредных факторов пожара и спасение материальных ценностей. В соответствии с ГОСТ 12.1.004-76 «Пожарная безопасность» система предотвращения пожара разработана по каждому конкретному объекту из расчета, что нормативная возможность возникновения пожара принимается равной не более 10 в год, в расчете на отдельный пожароопасный узел данного объекта.

Техника безопасности и противопожарная безопасность
при эксплуатации лазеров

К работе с лазерными установками допускаются лица не моложе
18 лет, прошедшие предварительный медицинский осмотр, вводный инструктаж по технике безопасности, первичный инструктаж по технике безопасности, прошедшие курс обучения по специальной программе, обученные методам оказания первой медицинской помощи при поражении электрическим током и лазерным излучением. Лица, допущенные к работе, проходят периодический медицинский осмотр через 18 месяцев, периодический офтальмологический осмотр через 3 месяца, периодический инструктаж по технике безопасности через 3 месяца, внеочередной инструктаж по технике безопасности и производственной санитарии при изменении технических параметров лазера или характера выполняемых работ, а также при нарушении правил техники безопасности – переаттестацию через 11 месяцев.

Лица, временно привлекаемые к работе на лазерных установках, не требующих их включения, например для чистки оптики и т.п., проходят инструктаж по технике безопасности и производственной санитарии при работе с лазерами и производят работы только с разрешения и под наблюдением ответственного лица, преподавателя, обеспечивающего исправное состояние и безопасную эксплуатацию данной лазерной установки.

В соответствии с ГОСТ 12.1.004-76 «Пожарная безопасность» в установках с лазерами не допускают попадания лазерного излучения на легко воспламеняющиеся предметы. Это первое требование по обеспечению пожаро-взрывоопасности. Во-вторых, в установках с лазерами не допускают ненадежных контактов проводов разрядного контура системы накачки и магнитной фокусировки (для газовых лазеров с магнитной фокусировкой разрядного тока), так как вследствие большого переходного сопротивления выделяется большое количество тепла, создается опасность возникновения электрической дуги.
В-третьих, не допускают появления на токоведущих частях установки посторонних предметов, способных вызвать короткое замыкание в схеме и воспламенения изоляции.

При возникновении пожара сообщить о его возникновении по телефону 01. Одновременно приступают к тушению пожара с применением всех имеющихся средств пожаротушения. При тушении пожара на неотключенной установке существует опасность поражения электрическим током и лазерным излучением. В этом случае применяют огнегасительные средства, не проводящие электрический ток (углекислый газ, сухой песок, асбестовую ткань и др.).

Применяют углекислотные огнетушители типов ОУ-Ж, ОУ-5, ОУ-8 емкостью 2,5 и 8 литров, ГОСТ 9230-77. При тушении пожара на лазерных установках пользуются противолазерными очками, не смотрят в сторону излучателя до обесточивания лазерной установки.

В случае загорания одежды на человеке, локализовать огонь путем покрытия кошмой. Не тушить горящую одежду на человеке огнетушителем, песком или водой. В случае поражения лазерным излучением накладывают стерильную повязку на глаза или пораженный участок кожи и вызывают врача и заполняют карту экстренного извещения. В качестве средств индивидуальной защиты применяют защитные очки со светофильтрами типов: СЗС (ГОСТ 9411-66) – для защиты от излучений 0,69-1,06 мкм, ОС-14 – с длинами волн
0,49-0,53 мкм. Для защиты кожи рук и тела применяют перчатки и халат.

Для лазерной установки отведено специально оборудованное помещение. Установка размещена так, чтобы луч лазера был направлен на капитальную неотражающую стену, огнестойкую. Все поверхности в помещении окрашиваются в цвета с малым коэффициентом отражения. В помещении (в том числе и детали оборудования) исключены поверхности, обладающие блескостью, способные отражать падающие на них лучи. В зданиях предусмотрена безопасная эвакуация людей на случай возникновения пожара. При возникновении пожара люди покидают здание в течение минимального времени, которое определяется кратчайшим расстоянием от места их нахождения до выхода наружу. На путях эвакуации не устраивают пандусы с крутизной подъема более 1/5 порогов, винтовых лестниц, разрезных площадок и других препятствий, могущих вызвать падение людей.

Невыполнение работающим требований инструкции по технике безопасности рассматривается как нарушение производственной дисциплины и влечет за собой наложение взысканий, предусмотренных правилами внутреннего трудового распорядка. Если нарушение привело к тяжелым последствиям, то виновный может быть привлечен к уголовной ответственности.