Оздоровление воздушной среды. Защита от источников тепловых излучений
В производственной обстановке рабочие, находясь вблизи расплавленного или нагретого металла, пламени, горячих поверхностей и т. п., подвергаются действию тепла, излучаемого этими источниками. В результате поглощения падающей энергии повышается температура кожи и глубже лежащих тканей на облучаемом участке.
Действие лучистого тепла не ограничивается изменениями, происходящими на облучаемом участке кожи, — на облучение реагирует весь организм. Под влиянием облучения в организме происходят биохимические сдвиги, наступают нарушения сердечно-сосудистой и нервной систем. Длительное воздействие инфракрасных лучей с длиной волны 0,72—1,5 мкм (лучи Фохта) вызывает катаракту глаз (помутнение хрусталика).
Лучистое тепло, кроме непосредственного воздействия на рабочих, нагревает окружающие конструкции (пол, стены, перекрытие, оборудование), в результате чего температура воздуха внутри помещения повышается, что также ухудшает условия работы.
У большинства производственных источников максимум излучаемой энергии приходится на длинноволновую часть спектра (инфракрасные лучи длиной волны λ > 0,78 мкм).
При проектировании новых производств с источниками теплового облучения необходимо знать, какое тепловое облучение будет действовать на рабочих.
Порядок расчета теплового облучения на рабочем месте следующий.
Определяют интенсивность облучения на рабочем месте, зная источник излучения и расстояние до работающего, в ккал/м2ч:
где С0 — коэффициент, зависящий от физических свойств излучающей поверхности; Т — температура излучающей поверхности; А — величина, учитывающая излучение при нормальных условиях (А = 85 — для кожи человека и хлопчатобумажной ткани; А = 110 — для сукна); εпр — приведенная степень черноты, учитывающая неполное поглощение лучистой энергии реальными (серыми)
телами и отраженные потоки εпр=1/((1/ε1)+(1/ε2)-1), где ε1 и ε2 — степень черноты излучающего тела и облучаемого человека; φ — коэффициент облученности, показывающий, какая часть лучистого потока от излучающего тела попадает на тело человека; этот коэффициент зависит от относительного расстояния i = l/a (I — расстояние
от источника излучения до человека; а — сторона квадрата или эквивалентный размер излучателя); при близком расположении человека к источнику φ = 1; обычно φ < 1 (определяется по справочникам); а — угол между нормалью к излучающей поверхности и направлением от центра излучающей поверхности к рабочему месту.
Подсчитанную величину интенсивности облучения сравнивают с допустимой по нормам (E0бл < 300 ккал/м2*ч). Если E0бл > > 300 ккал/м2*ч, то возникает необходимость в проведении мероприятий по уменьшению действия излучения на работающих.
Интенсивность облучения рабочих в ряде случаев составляет значительную величину (до 3000—6000 ккал/м2 ч и даже более), и в этих случаях лучистое тепло становится основным вредным производственным фактором. Способы защиты от лучистого тепла следующие: теплоизоляция горячих поверхностей, экранирование тепловых излучений, применение воздушного душирования, применение защитной одежды, организация рационального отдыха. Теплоизоляция является эффективным мероприятием не только по уменьшению интенсивности теплового излучения от нагретых пoверхностей, но и общих тепловыделений, а также для предотвращения ожогов при прикосновении к этим поверхностям. По действующим санитарным нормам температура нагретых поверхностей оборудования (например, печей) и ограждений на рабочих местах не должна превышать 45° С.
Для теплоизоляции применяют самые разнообразные материалы и конструкции (специальные бетоны и кирпич, минеральную и стеклянную вату, асбест, войлок и т. д.).
Наиболее распространенным и эффективным способом защиты от излучения является экранирование. Экраны применяют как для экранирования источников излучения, так и для защиты рабочих мест от воздействия лучистого тепла.
По принципу действия экраны подразделяются на теплоотражающие, теплопоглощающие, теплоотводящие. Это деление в известной степени условно, так как любой экран обладает способностью отражать, поглощать или отводить тепло. Принадлежность экрана к той или иной группе зависит от того, какое свойство отражено в нем наиболее сильно.
В зависимости от возможности наблюдения за рабочим процессом экраны можно разделить на три типа: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.
Материалами для теплоотражающих экранов служат листовой алюминий, белая жесть, альфоль (алюминиевая фольга), укрепляемые на несущем материале — картоне, сетке и т. п.
В теплопоглощающих экранах применяют материалы с большим термическим сопротивлением (асбестовые щиты на металлической сетке или листе, огнеупорный кирпич и т. д.), вследствие чего температура наружной поверхности резко уменьшается.
Теплоотводящие экраны представляют собой сварные или литые конструкции, охлаждаемые протекающей внутри водой. Они могут применяться при любых интенсивностях излучения.
К полупрозрачным теплопоглощающим экранам относятся металлические сетки (размер ячейки 3—3,5 мм), цепные звенья, армированное стекло. Такие экраны уступают по эффективности сплошным экранам, поэтому их применяют при интенсивности излучения менее 1000 ккал/м2-ч.
Металлические сетки, орошаемые водой, являются теплоотводящими экранами, применяют их также при небольших интенсивностях излучения.
Для прозрачных экранов используют силикатное, кварцевое или органические стекло, тонкие (до 2 нм) металлические пленки на стекле.
Наибольшее распространение получили водяные завесы, устраиваемые у рабочих окон печей в том случае, когда через экран необходимо вводить инструмент, заготовки и т. д.
При выполнении трудоемких работ правильная организация отдыха имеет большое значение для восстановления работоспособности. Для рабочих устраивают специальные места отдыха, расположенные недалеко от места работы, но в то же время достаточно удаленные от источников излучения^ снабженные вентиляцией, питьевой водой и т. д.
Полезная информация: