Для инфракрасного излучения характерны электромагнитные волны с длиной
волны в пределах от 0,76 до 420 мкм. Инфракрасное излучение генерируется
любым нагретым телом, температура которого определяет интенсивность и
спектр излучаемой электромагнитной энергии. Нагретые тела, имеющие
температуру выше 100 °С, являются источником коротковолнового
инфракрасного излучения (0,7—9 мкм). С уменьшением температуры нагретого
тела (50—100 °С) инфракрасное излучение характеризуется в основном
длинноволновым спектром.
В зависимости от длины волны изменяется проникающая способность
инфракрасного излучения. Наибольшую проникающую способность имеет
коротковолновое инфракрасное излучение (0,76—1,4 мкм), которое способно
проникать в ткани человеческого тела на глубину в несколько сантиметров.
Инфракрасные лучи длинноволнового диапазона задерживаются в
поверхностных слоях кожи.
Большая проникающая способность коротковолнового излучения вызывает
непосредственное воздействие на жизненно важные органы человека (на
мозговые оболочки, мозговую ткань и другие), поэтому существует
опасность его воздействия.
Воздействие инфракрасного излучения может быть общим и локальным.
Основная реакция организма на инфракрасное облучение — изменение
температуры облучаемых и удаленных участков тела. При длинноволновом
излучении повышается температура поверхности тела, а при коротковолновом
— изменяется температура легких, головного мозга, почек и т. п.
Значительное изменение общей температуры тела'(1,5—2 °С) происходит
только при облучении инфракрасными лучами большой интенсивности.
Воздействуя на мозговую ткань, коротковолновое излучение вызывает так
называемый «солнечный удар». Человек при этом ощущает головную боль,
головокружение, учащение пульса и дыхания, потемнение в глазах,
нарушение координации движений, потерю сознания.
При воздействии на глаза наибольшую опасность представляет
коротковолновое излучение. Возможное последствие воздействия
инфракрасного излучения на глаза— появление инфракрасной катаракты.
В машиностроении источниками интенсивного облучения электромагнитными
волнами инфракрасного спектра являются: нагретые поверхности стен, печей
и их открытые проемы, а также желобаv выпускные лотки, прокатываемый
металл, струи расплавленного металла, нагретые обрабатываемые детали и
заготовки, различные виды сварки и плазменной обработки и др.
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/м2. 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).
Для выбора средств защиты от переоблучения необходимы сведения о
величине плотности потока энергии для конкретных условий работы.
Различные виды сварки (в том числе аргонодуговая сварка цветных
металлов) характеризуются интенсивным излучением электромагнитных волн.
При сварке титанового сплава суммарный уровень облученности на
расстоянии 0,2 м от сварочной дуги составляет 5500 Вт/м2 (длина волны в
интервале 0,2—3,0 мкм). Основные составляющие облучения — это
инфракрасное излучение в диапазоне от 0,76 до 3,0 мкм (62,3 %) и
ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,2—0,4 мкм (24 %). На
расстоянии 0,5 м уровень облученности снижается в 3,5 раза.
Сварка алюминиевого сплава АМГ характеризуется еще большей
интенсивностью электромагнитного излучения; при этом на расстоянии 0,2 м
от дуги она достигает 7000 Вт/м2. В спектре преобладает интенсивное
инфракрасное излучение в диапазоне от 0,76 до 3,0 мкм (23— 48 %) и
ультрафиолетовое излучение (24 %). Увеличение расстояния до 0,5 м
снижает облученность в 1,5—2 раза. При сварке меди суммарная
облученность значительно меньше, но в данном случае наибольшую
интенсивность имеет ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,2— 0,4
мкм и с преобладанием инфракрасного излучения в 1,5 мкм и выше.
Основные мероприятия, направленные на снижение опасности воздействия
инфракрасного излучения, состоят в следующем: снижение интенсивности
излучения источника, защитное экранирование источника или рабочего
места, использование средств индивидуальной защиты, лечебно-п
рофилактические мероп ри ятия.
Снижение интенсивности инфракрасного излучения источника достигается
выбором технологического оборудования, обеспечивающего минимальные
излучения, за-меной устаревших технологических схем современными
(например, замена пламенных печей на электрические); рациональной
компоновкой оборудования, с помощью которой обеспечивается минимум
нагретых поверхностей.
Наиболее распространенными средствами защиты от инфракрасного излучения
являются устройства, соответствующие классификации, приведенной в ГОСТ
12.4.123—83; эти устройства подразделяются на оградительные,
герметизирующие, теплоизолирующие, средства вентиляции, а также
автоматического контроля и сигнализации.
Оградительные устройства — это конструкции, отражающие поток
электромагнитных волн или преобразующие энергию инфракрасного излучения
в тепловую, которая отводится или поглощается конструктивными элементами
защитного устройства. Возможен комбинированный принцип действия
оградительных устройств.
Примером отражающих оградительных устройств являются конструкции,
состоящие из одной или нескольких пластин, которые размещены параллельно
и с зазором. Охлаждение пластин осуществляется естественным или
принудительным способом. С помощью этих устройств ограждаются излучающие
поверхности или рабочее место оператора. Для локализации инфракрасного
излучения от стен печей, нагретых материалов, а также для ограждения
кабин операторов используются полированные пластины из алюминия толщиной
1—1,5 мм, устанавливаемые с зазором 25—30 мм. Смотровые проемы
ограждаются листовыми стеклами, установленными с зазором 20— 30 мм.
Локализация инфракрасного излучения от нагретых стен и открытых проемов
печей может осуществляться с помощью экранов из металлического листа;
укрывающего набора труб, по которым под напором движется вода.
Аналогичный эффект достигается с помощью устройства, состоящего из
сварных заслонок, которые футерованы огнеупорными материалами.
Охлаждение этого экрана осуществляется водовоздушной смесью.
Экраны могут быть изготовлены из металлической сетки или из подвешенных
металлических цепей, интенсивно орошаемых водой. Сетка используется для
экранирования нагретых продуктов переработки, а цепи — для экранирования
открытых проемов печей. Для эффективного преобразования энергии
инфракрасного излучения
в тепловую указанные конструкции дополняются
облицовкой из асбеста, вермикулитовых или перлитовых плит и др. Отвод
поглощенного тепла производится воздухом, обдувающим поглощающий экран.
Комбинированные средства защиты могут быть отражательно-пористыми
(перфорированный алюминиевый лист), поглотительно-пористыми
(принудительно охлажденный пористый теплоизолирующий материал) и
отражательнопленочными (двойное теплоотражательное и теплопоглощающее
стекло, установленное с воздушной прослойкой и охлаждением).
Средства индивидуальной защиты от воздействия инфракрасного излучения
предназначены для защиты глаз, лица и поверхности 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 спецодежды зависит от
специфики выполняемых работ. Например, для защиты сварщиков, работающих
при высокой температуре окружающего воздуха, рекомендуется спецодежда из
полульняной пропитанной парусины арт. 11254, 11253, а при нормальных
метеусловиях или пониженной температуре окружающего воздуха — из льняной
пропитанной парусины арт. 11119, 11110, 11135.
Лечебно-профилактическими мероприятиями предусматривается организация
рационального режима труда и отдыха. Длительность перерывов и их частота
определяются с учетом интенсивности инфракрасного излучения и тяжести
работы. Отдых происходит в специально оборудованных местах, где
обеспечиваются благоприятные метеорологические условия. Наряду с этим
регулярно организуются периодические медосмотры в целях осуще-ществления
своевременного лечения.