Metode i sredstva zaštite od opasnosti. Zaštita od izvora toplotnog zračenja

Zaštita od izvora toplotnog zračenja

Za zaštitu od toplotnog zračenja koriste se kolektivna zaštitna oprema (CPS) i individualna zaštitna oprema (PPE). Klasifikacija VCS-a data je na Sl. 2.4. Glavne metode zaštite su: toplotna izolacija radnih površina izvora toplotnog zračenja, zaklanjanje izvora ili radnih mesta, vazdušno tuširanje radnih mesta, radijaciono hlađenje, fino prskanje vode sa stvaranjem vodenih zavesa, opšta ventilacija, klimatizacija.

Rice. 2.4. Klasifikacija kolektivne zaštite od toplotnog zračenja

Sredstva zaštite od toplotnog zračenja moraju da obezbede: toplotno zračenje na radnim mestima ne više od 0,35 kW/m2, temperaturu površine opreme ne veću od 35 °C pri temperaturi unutar izvora toplote do 100 °C i 45 °C na temperaturi unutar izvor topline više od 100 °C

Toplinska izolacija vrućih površina (oprema, posude, cjevovodi, itd.) smanjuje temperaturu zračeće površine i smanjuje ukupno oslobađanje topline, uključujući njen zračeći dio emitiran u infracrvenom EMR opsegu. Za toplinsku izolaciju koriste se materijali niske toplinske provodljivosti.

Konstrukcijski, toplotna izolacija može biti mastična, omotačna, zatrpana, komadna ili kombinovana.

Izolacija mastikom se izvodi nanošenjem izolacijske mastike na površinu izoliranog objekta.

Izolacija omotača izrađena je od vlaknastih materijala - azbestne tkanine, mineralne vune, filca i dr. - i najprikladnija je za cjevovode i posude.

Izolacija zasipanja se uglavnom koristi kod polaganja cjevovoda u kanalima i kanalima. Za zatrpavanje se, na primjer, koristi ekspandirana glina.

Komadna izolacija se izrađuje od profilisanih proizvoda - cigle, prostirki, ploča i koristi se za pojednostavljenje izolacionih radova.

Kombinovana izolacija je višeslojna. Prvi sloj je obično napravljen od komadnih proizvoda, a slijedeći su mastika i materijali za omatanje.

Toplotni štitovi se koriste za zaštitu izvora toplote zračenja, zaštitu radnog mjesta i smanjenje temperature površina objekata i opreme u okruženju. radno mjesto. Toplotni štit apsorbuje i reflektuje energiju zračenja. Postoje ekrani koji reflektuju toplotu, apsorbuju toplotu i uklanjaju toplotu. Na osnovu dizajna, sita se dijele u tri klase: neprozirne, prozirne i prozirne.

Neprozirni ekrani se izrađuju u obliku okvira na koji je pričvršćen materijal koji apsorbira toplinu ili se na njega nanosi premaz koji reflektira toplinu.

Kao reflektirajući materijali koriste se aluminijska folija, aluminijski lim i lim. kao premazi - aluminijska boja.

Za neprozirne upijajuće ekrane koriste se toplotnoizolacione cigle i azbestne ploče.

Neprozirna sita koja odvode toplotu izrađuju se u obliku šupljih čeličnih ploča kroz koje cirkuliše voda ili mešavina vode i vazduha (slika 2.5), čime se obezbeđuje temperatura na spoljnoj površini ekrana ne više od 30... 35 °C.

Rice. 2.5. Vodom hlađeni ekran za radijacijsko hlađenje i zaštitu od toplotnog zračenja radnih mjesta: 1 - vodovod; 2 - odvod vode; 3 - pregrade; 4 - preljevni prozor; 5 — cijev sa vodom za pranje ekrana; 6 — šupljina sa pregradama; 7 - šupljina bez pregrada

Translucentni ekrani se koriste u slučajevima kada ekran ne bi trebalo da ometa posmatranje tehnološkog procesa i uvođenje alata i materijala kroz njega. Metalne mreže veličine ćelije od 3-3,5 mm i zavjese u obliku visećih lanaca koriste se kao prozirni zasloni koji apsorbiraju toplinu. Staklo ojačano čeličnom mrežom koristi se za zaštitu kabina i kontrolnih ploča u koje svjetlost mora prodrijeti. Prozirne rešetke koje odvode toplotu izrađuju se u obliku metalnih mreža koje se navodnjavaju vodom ili u obliku parne zavese.

Prozirni ekrani se izrađuju od prozirnog ili obojenog stakla - silikatnog, kvarcnog, organskog. Obično takvo staklo prekriva prozore kabina i kontrolne ploče. Prozirni ekrani koji raspršuju toplinu izrađuju se u obliku dvostrukog stakla sa zračnim slojem zraka, vodenim i vodenim zavjesama.

Zračni tuš je dovod hladnog zraka na radno mjesto u obliku strujanja zraka koju stvara ventilator. Mogu se koristiti stacionarni i pokretni izvori mlaza u obliku pokretnih ventilatora (slika 2.6). Mlaznica se može napajati odozgo, odozdo, sa strane i kao ventilator.

Rice. 2.6. Uređaji za tuširanje: a - stacionarni; b - mobilni

Federalna agencija za obrazovanje

Državna obrazovna ustanova

„Državna energija Ivanovo

Univerzitet nazvan po"

Odjel za sigurnost života

ZAŠTITA OD ZRAČENJA

IR zračenje, pored pojačanja termičkih efekata okruženje na organizam radnika, ima specifičan efekat. Sa higijenske tačke gledišta, važna karakteristika IR zračenja je njegova sposobnost da prodire u živo tkivo na različite dubine.

Zraci dugih talasa (od 3 mikrona do 1 mm) zadržavaju se u površinskim slojevima kože već na dubini od 0,1 - 0,2 mm. Stoga se njihov fiziološki učinak na organizam očituje uglavnom u povećanju temperature kože i pregrijavanju tijela.

Kratkotalasni opseg (od 0,77 do 1,4 mikrona) ima najveći uticaj na ljudski organizam, jer ima najveću energiju fotona i sposoban je da prodre duboko u tkiva tela i da se intenzivno apsorbuje vodom koja se nalazi u tkivima. . U praktičnim uslovima, toplotno zračenje je integralno, jer zagrejana tela zrače istovremeno u širokom opsegu talasnih dužina.

Pod uticajem visokih temperatura i termičkog zračenja radnika dolazi do oštrog poremećaja toplotne ravnoteže u organizmu, dolazi do biohemijskih promena, kardiovaskularnih i nervni sistem, znojenje se povećava, dolazi do gubitka potrebni organizmu soli, oštećenje vida.

Sve ove promjene mogu se manifestirati u obliku bolesti:

- konvulzivna bolest, uzrokovan kršenjem ravnoteže vode i soli, karakterizira pojava oštrih konvulzija, uglavnom u ekstremitetima;

- pregrijavanje(termalna hipertermija) nastaje kada se višak toplote akumulira u tijelu; glavni simptom je naglo povećanje tjelesne temperature;

- toplotni udar javlja se u posebno nepovoljnim uslovima: izvođenje teških fizički rad pri visokim temperaturama vazduha u kombinaciji sa visokom vlažnošću. Toplotni udari nastaju kao rezultat prodora kratkotalasnog infracrvenog zračenja (do 1,5 mikrona) kroz kožu glave u meko tkivo mozga;

- katarakta(zamućenje kristala) – Profesionalna bolest oči, koje nastaju usled dužeg izlaganja infracrvenim zracima sa λ = 0,78-1,8 µm. Akutni poremećaji vida takođe uključuju opekotine, konjuktivitis, zamućenje i opekotine rožnjače, te opekotine tkiva prednje očne komore.

Osim toga, IR zračenje utiče na metaboličke procese u miokardu, ravnotežu vode i elektrolita u organizmu, stanje gornjih disajnih puteva (razvoj hroničnog laringitisa, sinusitisa), a ne može se isključiti ni mutageno dejstvo toplotnog zračenja.

Protok toplotne energije, pored direktnog uticaja na radnike, zagrijava pod, zidove, plafone, opremu, usled čega se povećava temperatura vazduha u prostoriji, što takođe pogoršava uslove rada.

2. NORMALIZACIJA TOPLOTNOG ZRAČENJA

I NAČINI ZAŠTITE OD NJEGA

Intenzitet toplotnog zračenja osobe se reguliše na osnovu subjektivne percepcije energije zračenja. Prema intenzitetu toplotnog zračenja koje radi sa zagrejanih površina tehnološke opreme i rasvetnih uređaja ne bi trebalo da prelazi: 35 W/m2 pri zračenju više od 50% površine tela; 70 W/m2 sa zračenjem od 25 do 50% površine tijela; 100 W/m2 - pri zračenju ne više od 25% površine tijela. Iz otvorenih izvora (zagrijani metal i staklo, otvoreni plamen) intenzitet toplotnog zračenja ne bi trebao biti veći od 140 W/m2 uz zračenje ne više od 25% površine tijela i obavezno korištenje sredstava ličnu zaštitu, uključujući zaštitu za lice i oči.

Standardi takođe ograničavaju temperaturu zagrejanih površina opreme u radnom prostoru, koja ne bi trebalo da prelazi 45 °C, a za opremu čija je temperatura u unutrašnjosti blizu 100 °C, temperatura na njenoj površini ne bi trebalo da prelazi 35 °C. C.

IN uslovi proizvodnje Nije uvijek moguće ispoštovati regulatorne zahtjeve. U tom slučaju moraju se poduzeti mjere zaštite radnika od mogućeg pregrijavanja: daljinsko upravljanje tehnološkim procesom; vazdušno ili vodeno-vazdušno tuširanje radnih mesta; uređenje posebno opremljenih prostorija, kabina ili radnih mesta za kratkotrajni odmor sa dovodom klimatizovanog vazduha; korištenje zaštitnih paravana, vodenih i zračnih zavjesa; upotreba lične zaštitne opreme, radne odeće, zaštitne obuće itd.

Jedan od najčešćih načina borbe protiv toplotnog zračenja je zaštita površina koje zrače. Postoje tri vrste ekrana: neprozirni, prozirni i prozirni.

U neprozirnim ekranima, energija elektromagnetnih vibracija stupa u interakciju sa supstancom ekrana i pretvara se u toplotnu energiju. Apsorbirajući zračenje, ekran se zagrijava i, kao i svako zagrijano tijelo, postaje izvor toplinskog zračenja. U ovom slučaju, zračenje sa površine ekrana suprotne od zaštićenog izvora se konvencionalno smatra prenošenim zračenjem iz izvora. Prozirni ekrani uključuju, na primjer, metal (uključujući aluminij), aluminijsku foliju (aluminijska folija), obložene (pjenasti beton, pjenasto staklo, ekspandirana glina, plovuć), azbest itd.

U prozirnim ekranima, zračenje, u interakciji sa supstancom ekrana, zaobilazi fazu transformacije u toplotnu energiju i širi se unutar ekrana prema zakonima geometrijske optike, što osigurava vidljivost kroz ekran. Ovako se ponašaju ekrani od raznih stakala: silikatne, kvarcne, organske, metalizirane, kao i filmske vodene zavjese (slobodne i koje se slijevaju niz staklo), vododisperzne zavjese.

Prozirni ekrani kombinuju svojstva prozirnih i neprozirnih ekrana. To uključuje metalnu mrežu, lančane zavjese, zaslone od stakla ojačane metalnom mrežom.

Prema principu rada, ekrani se dijele na toplinski reflektirajući, toplinski apsorbirajući i toplinski odvodni. Međutim, ova podjela je prilično proizvoljna, budući da svaki ekran istovremeno ima sposobnost reflektiranja, apsorpcije i uklanjanja topline. Ekran se dodjeljuje jednoj ili drugoj grupi ovisno o tome koja je od njegovih sposobnosti izraženija.

Zasloni koji reflektuju toplotu imaju nizak stepen crne površine, zbog čega reflektuju značajan deo energije zračenja koja pada na njih u suprotnom smeru. Alfol, aluminijumski lim, pocinčani čelik i aluminijumska boja se široko koriste kao materijali koji reflektuju toplotu u konstrukciji paravana.

Ekrani koji apsorbuju toplotu nazivaju se ekrani napravljeni od materijala visokog toplotnog otpora (niske toplotne provodljivosti). Kao materijali koji apsorbiraju toplinu koriste se vatrootporne i toplinski izolacijske cigle, azbest i vuna od šljake.

Najrasprostranjeniji ekrani koji odvode toplotu su vodene zavese, koje slobodno padaju u obliku filma, navodnjavaju drugu površinu sita (na primer metal) ili su zatvorene u posebno kućište od stakla (akvarel ekrani), metala (kalemovi) , itd.

Učinkovitost zaštite od toplotnog zračenja pomoću ekrana može se procijeniti pomoću formule:

(2)

gdje je Q intenzitet toplotnog zračenja bez zaštite, W/m

Q3 - intenzitet toplotnog zračenja upotrebom zaštite, W/m2.

Prilikom ugradnje opće ventilacije dizajnirane za uklanjanje viška osjetljive topline, volumen dovodnog zraka Lnp (m3/h) određuje se po formuli:

gdje je Qi višak osjetljive topline, kJ/h;

Tu je temperatura uklonjenog vazduha, °C;

Tpr - temperatura dovodnog vazduha, °C;

ρpr - gustina dovodnog vazduha, kg/m3;

s - specifični toplotni kapacitet vazduha, kJ/kg∙deg.

Temperatura zraka koji se uklanja iz prostorije određuje se formulom:

gdje Tr. h - temperatura u radnom prostoru, koja ne bi trebala biti veća od one propisane sanitarnim standardima, °C;

∆T - temperaturni gradijent po visini prostorije, °C/m; (obično 0,5 - 1,5 °C/m);

H - udaljenost od poda do centra izduvnih otvora, m;

2 - visina radnog prostora, m.

Ako je količina proizvedene topline neznatna ili se ne može točno odrediti, onda se opća ventilacija izračunava brzinom izmjene zraka n, koja pokazuje koliko se puta na sat mijenja zrak u prostoriji (obično se n kreće od 1 do 10, a za male prostorije koriste se veće vrijednosti n).

Lokalna dovodna ventilacija se široko koristi za stvaranje potrebnih parametara mikroklime u ograničenom volumenu, posebno direktno na radnom mjestu. To se postiže stvaranjem vazdušnih oaza, vazdušnih zavesa i vazdušnih tuševa.

Vazdušna oaza kreirane u odvojenim prostorima radnih prostorija sa visokim temperaturama. Da bi se to postiglo, mali radni prostor je prekriven lakim prenosivim pregradama visine 2 m, a hladan vazduh se dovodi u zatvoreni prostor brzinom od 0,2 - 0,4 m/s.

Vazdušne zavese stvorena da spriječi prodor vanjskog hladnog zraka u prostoriju dovodom toplijeg zraka velikom brzinom (10-15 m/s) pod određenim uglom prema hladnom toku.

Zračni tuševi koristi se u toplim radnjama na radnim mestima izloženim zračenju visokog intenziteta toplote (više od 350 W/m2).

Struja zraka usmjerena direktno na radnika omogućava povećan prijenos topline iz njegovog tijela u okolinu. Izbor brzine strujanja vazduha zavisi od težine obavljenog posla, kao i od intenziteta zračenja, ali po pravilu ne bi trebalo da prelazi 5 m/s, jer u tom slučaju radnik doživljava neprijatne senzacije (npr. na primjer, tinitus). Efikasnost vazdušnih tuševa se povećava kada se vazduh usmeren ka radnom mestu ohladi ili kada mu se doda fino raspršena voda (vodeno-vazdušni tuš).

2.1. OPIS STANDLJA

Izgled postolja prikazan je na slici 1.

Stalak je sto sa pločom stola 1, na kojoj je električni kamin za domaćinstvo 2, indikatorski blok 3, lenjir 4, stalci 5 za ugradnju izmenljivih paravana 6, stalak 9 za ugradnju merne glave 7 za merač toplotnog protoka , postavljeni su ventilator 8, pumpa za vodu 14, tuš 10, posuda sa vodom 11.

Stol je izrađen u obliku metalnog zavarenog okvira sa pločom stola i policom na kojoj se odlažu zamjenjivi paravani 6.

Električni kamin za domaćinstvo 2 koristi se kao izvor toplotnog zračenja.

Ventilator 8 se koristi kao izvor "zračne zavjese" i postavlja se na stalak 12 pomoću stezaljke 13.

Metalni regali 5 za postavljanje zamjenjivih zaštitnih paravana 6 osiguravaju njihovu brzu ugradnju i zamjenu.

Za ugradnju mjerne glave 7 koristite vertikalno postolje 9, postavljeno na ravnu osnovu 15. Mjerna glava 7 je pričvršćena na postolje 9 pomoću stezaljke 16 sa zavrtnjima. Stalak se može ručno pomicati duž ravnala 4 .

Standardno metalno ravnalo 4 je dizajnirano za mjerenje udaljenosti od izvora toplinskog zračenja (električni kamin 2) do mjerne glave 7 i čvrsto je pričvršćeno za ploču stola 1.

Pumpa za vodu 14, tuš 10 i posuda za vodu 11 služe za stvaranje „vodene zavjese“ zajedno sa staklenim paravanom 6. Tuš 10 je pričvršćen za police 5 pomoću dvije stezaljke 17.

Zamjenjivi ekrani 6 imaju istu veličinu, što im omogućava da se naizmenično ugrađuju između regala 5. Metalni ekrani se izrađuju u obliku metalnih limova sa vodilicama. Zasloni sa lancima i ceradama izrađuju se u obliku metalnih okvira u koje su pričvršćeni čelični lanci ili cerade.

Na lijevoj strani stola nalazi se 18 prekidača koji vam omogućavaju povezivanje na mrežu naizmjenična struja električni kamin 2, ventilator 8, mjerač toplotnog protoka IPP-2M i pumpa za vodu 14.

Slika 1. Izgled instalacije

2.2. ZAHTJEVI SIGURNOSTI PRILIKOM IZVOĐENJA LABORATORIJSKIH RADOVA

Dopušta se rad studentima koji su upoznati sa strukturom laboratorijskog štanda, principom rada i mjerama sigurnosti pri izvođenju laboratorijskih radova.

Nemojte koristiti vazdušnu pumpu duže od 30 minuta neprekidno.

Nije dozvoljeno raditi sa metalnim ekranom duže od 5 minuta.

Ne dirajte električni grijač električnog kamina.

Zamijenite ekrane koristeći termoizolacionu rukavicu.

Zabranjeno je uključivanje “vodene zavjese” na grijanom staklenom ekranu kako se ne bi oštetila.

Nakon laboratorijskog rada, isključite napajanje postolja.

2.3. POSTUPAK ZA LABORATORIJSKI RAD

2.3.1. Spojite laboratorijsko postolje na AC mrežu. Uključite izvor toplotnog zračenja i merač toplotnog protoka IPP-2m.

2.3.2. Ugradite glavu 7 (vidi sliku 1) mjerača toplinskog protoka u stativ tako da bude pomaknuta u odnosu na postolje 9 za približno 100 mm (u smjeru izvora 2 toplinskog zračenja). Ručno pomjerite stativ duž ravnala, postavljajući mjernu glavu na različite udaljenosti od izvora toplotnog zračenja, i odredite intenzitet toplotnog zračenja na tim tačkama (intenzitet se određuje kao srednja vrijednost od najmanje 5 mjerenja). Unesite mjerne podatke u tabelu. Konstruisati graf zavisnosti prosečne vrednosti intenziteta toplotnog zračenja od udaljenosti.

2.3.3. Postavljanjem raznih zaštitnih paravana odrediti intenzitet toplotnog zračenja na udaljenostima koje odredi nastavnik. Procijenite efikasnost zaštitnog djelovanja sita koristeći formulu (2). Konstruisati graf zavisnosti prosečne vrednosti intenziteta toplotnog zračenja od udaljenosti.

Kada provodite eksperimente s vodenom zavjesom, postavite stakleni zaslon i, uključivanjem vodene pumpe, stvorite vodenu zavjesu koja teče niz staklo. Izvršite potrebna mjerenja, zatim isključite pumpu za vodu i nakon 2-3 minute (nakon što se uspostavi termalni režim ekrana) ponovite mjerenja.

2.3.4 . Postavite zaštitni ekran (po uputstvu nastavnika). Postavite puhalo pored njega, usmjeravajući njegovu mlaznicu 14 prema sredini ekrana pod određenim uglom. Uključite ventilator, simulirajući uređaj za vazdušni tuš, i nakon 2-3 minuta (nakon uspostavljanja termičkog režima ekrana) odredite intenzitet toplotnog zračenja na istim udaljenostima kao u paragrafu 2.3.3. Procijenite efikasnost kombinovane termičke zaštite pomoću formule (2). Konstruisati graf zavisnosti intenziteta toplotnog zračenja od udaljenosti.

2.3.5. Postavite ventilator na udaljenosti od mm od glave merača toplotnog protoka, usmeravajući protok vazduha okomito na toplotni tok - imitacija „vazdušne zavese“. Pomoću senzora temperature IPP-2m izmjerite temperaturu zraka na mjestu toplinskih paravana bez zračne zavjese i sa zavjesom. Koristeći glavu merača toplotnog protoka, proverite da li je vazduh dijatermičan merenjem intenziteta toplotnog zračenja bez vazdušne zavese i sa vazdušnom zavesom.

Napišite izvještaj o radu.

3. SADRŽAJ IZVJEŠTAJA LABORATORIJSKOG RADA

Kurs, grupa, sastav tima.

Opće informacije.

Podaci mjerenja (Tabela 1)

Tabela 1. Rezultati mjerenja

Grafovi zavisnosti intenziteta toplotnog zračenja od udaljenosti.

Proračun efikasnosti zaštitnog djelovanja paravana.

Proračun efikasnosti kombinovane zaštite.

Kontrolna pitanja

Koji su izvori toplotnog zračenja u industrijskim uslovima?

Imenujte oblasti spektra infracrvenog zračenja i njihove talasne dužine.

Od čega zavisi toplotni efekat na ljudski organizam?

Od koje vrijednosti ovisi dubina prodiranja zračne topline kroz ljudsku kožu?

Kako talasna dužina zračenja utiče na ljudski organizam?

Opišite moguće posljedice toplotno zračenje za ljudski organizam.

Opisati osnovne mjere zaštite od toplotnog zračenja u industrijskim uslovima.

Princip rada zaštitnih ekrana postavljenih na putu toplotnog toka.

Procijenite djelotvornost zaslona strujnog kruga i vodene zavjese.

BIBLIOGRAFSKI LIST

1. Zaštita na radu. . - M.: Viša škola, 198 str.

2. Životna sigurnost. Udžbenik za univerzitete / itd. M.: Viša škola, 19 str.

3. GOST 12.4. Sredstva za zaštitu od infracrvenog zračenja.
Klasifikacija. Uobičajeni su tehnički zahtjevi. Državni standard SSSR-a, 19s.

4. GOST 12.1 “SSBT. Zrak u radnom prostoru. Opće sanitarno-higijenske
zahtjevi“. Izdavačka kuća Standards, 19 str.

5. SanPiN 2.2.4.548-96. Higijenski zahtjevi na mikroklimu proizvodnih prostorija. M.: Informaciono-izdavački centar Državnog komiteta za sanitarni i epidemiološki nadzor Rusije, 19 str.

Federalna agencija za obrazovanje

Državna obrazovna ustanova

visoko stručno obrazovanje

„Državna energija Ivanovo

Univerzitet po imenu V.I.

Odjel za sigurnost života

Zaštita od toplotnog zračenja

Laboratorijski izvještaj za kurs

"Sigurnost života"

Završeno:

Maslov A.S.

Metusallo Yu.A.

Provjereno:

Kamanin D.A

Ivanovo - 2012

Teorijski dio. Opće informacije.

Izmjena topline zračenja između tijela je proces širenja toplinske energije, koja se emituje u obliku elektromagnetnih valova u vidljivom i infracrvenom (IR) području spektra. Talasna dužina vidljivog zračenja je od 0,38 do 0,77 mikrona, infracrvenog - od 0,77 do 1000 mikrona. Ova vrsta zračenja se zove termalni. Uzimajući u obzir osobenosti biološkog efekta, IR zračenje se dijeli na područja po talasnoj dužini: kratkotalasno, sa λ = 0,76–15 µm, srednjetalasno, sa λ = 16-100 µm, dugotalasno, sa λ > 100 µm.

Industrijski izvori zračne topline mogu se podijeliti u 4 grupe prema prirodi zračenja:

Izvori sa površinskim temperaturama do 500 WITH(parovodi, vanjske površine peći za grijanje, topljenje, pečenje, sušare, parogeneratori i toplovodni kotlovi, isparivači, izmjenjivači topline itd.). Njihov spektar sadrži isključivo duge infracrvene zrake sa talasnom dužinom=3,79,3 mikrona.

Površine sa temperaturom t = 500 1200  WITH(unutrašnje površine peći, peći, peći za generatore pare, rastopljena šljaka i metal, itd.) Njihov spektar sadrži pretežno duge infracrvene zrake, ali se pojavljuju i vidljive zrake.

Površine sa t = 1200 1800  WITH(rastopljeni metal i šljaka, plamen, zagrijane elektrode itd.) Njihov spektar su infracrveni zraci do najkraćih, kao i vidljivi, koji mogu dostići visoku svjetlinu.

Izvori sa t 1800  WITH(lučne peći, zavarivači i sl.). Njihov emisioni spektar sadrži, uz infracrvene i svjetlosne zrake, ultraljubičaste zrake.

Vazduh je proziran ( dijatermički) za termičko zračenje, tako da se temperatura zraka ne povećava kada kroz njega prolazi zračna toplina. Toplotne zrake apsorbiraju objekti, zagrijavaju ih i oni postaju emiteri topline. Zrak se u kontaktu sa zagrijanim tijelima također zagrijava i temperatura zraka u proizvodnim prostorijama raste.

Intenzitet toplotnog zračenja može se odrediti formulom:

gdje je Q intenzitet toplotnog zračenja, W/m2;

F - površina zračenja, m2;

T je temperatura zračeće površine, K;

l - udaljenost od zračeće površine, m.

Iz formule (1) proizilazi da količina zračeće topline koju apsorbira ljudsko tijelo ovisi o temperaturi izvora zračenja, površini zračeće površine i kvadratu udaljenosti između zračeće površine i ljudskog tijela.

Toplotna izmjena ljudskog tijela sa okolinom leži u odnosu između stvaranja toplote ( termogeneza) kao rezultat vitalne aktivnosti organizma i oslobađanja ove toplote u spoljašnje okruženje. Prijenos topline se odvija uglavnom na tri načina: konvekcijom, zračenjem i isparavanjem.

Prijenos topline infracrvenim zračenjem je najveći efikasan način prijenos topline i čini 44-59% ukupnog prijenosa topline u ugodnim vremenskim uslovima. Ljudsko tijelo emituje toplotnu energiju u rasponu talasnih dužina od 5 do 25 mikrona sa maksimalnom energijom na talasnoj dužini od 9,4 mikrona.

U proizvodnim uvjetima, kada je radna osoba okružena predmetima koji imaju temperaturu različitu od temperature ljudskog tijela, omjer metoda prijenosa topline može se značajno promijeniti. Prenos energije zračenja od strane ljudskog tela u spoljašnju sredinu moguć je samo kada je temperatura okolnih objekata niža od temperature ljudskog tela. Ako je temperatura okolnih objekata viša od temperature ljudskog tijela, tada se smjer toka energije zračenja mijenja u suprotan, a ljudsko tijelo će dobiti dodatnu toplinsku energiju izvana. Izlaganje infracrvenim zracima dovodi do pregrijavanja tijela, a što je brže što je veća snaga zračenja, to su temperatura i vlažnost zraka u radnoj prostoriji veća, a intenzitet obavljanog posla veći.

IC zračenje, osim što pojačava termički efekat okoline na organizam radnika, ima i specifičan efekat. Sa higijenske tačke gledišta, važna karakteristika IR zračenja je njegova sposobnost da prodire u živo tkivo na različite dubine.

Zraci dugih talasa (od 3 mikrona do 1 mm) zadržavaju se u površinskim slojevima kože već na dubini od 0,1 - 0,2 mm. Stoga se njihov fiziološki učinak na organizam očituje uglavnom u povećanju temperature kože i pregrijavanju tijela.

Kratkotalasni opseg (od 0,77 do 1,4 mikrona) ima najveći uticaj na ljudski organizam, jer ima najveću energiju fotona i sposoban je da prodre duboko u tkiva tela i da se intenzivno apsorbuje vodom koja se nalazi u tkivima. . U praktičnim uslovima, toplotno zračenje je integralno, jer zagrejana tela zrače istovremeno u širokom opsegu talasnih dužina.

Pod uticajem visokih temperatura i toplotnog zračenja radnika dolazi do oštrog poremećaja toplotne ravnoteže u organizmu, dolazi do biohemijskih promena, javlja se poremećaj kardiovaskularnog i nervnog sistema, pojačava se znojenje, dolazi do gubitka soli potrebnih organizmu i dolazi do oštećenja vida.

Sve ove promjene mogu se manifestirati u obliku bolesti:

- konvulzivna bolest, uzrokovan kršenjem ravnoteže vode i soli, karakterizira pojava oštrih konvulzija, uglavnom u ekstremitetima;

- pregrijavanje(termalna hipertermija) nastaje kada se višak toplote akumulira u tijelu; glavni simptom je naglo povećanje tjelesne temperature;

- toplotni udar javlja se u posebno nepovoljnim uslovima: obavljanje teških fizičkih poslova na visokim temperaturama vazduha u kombinaciji sa visokom vlažnošću. Toplotni udari nastaju kao rezultat prodora kratkotalasnog infracrvenog zračenja (do 1,5 mikrona) kroz kožu glave u meko tkivo mozga;

- katarakta(zamućenje kristala) je profesionalna očna bolest koja se javlja pri produženom izlaganju infracrvenim zracima sa λ = 0,78-1,8 mikrona. Akutni poremećaji vida takođe uključuju opekotine, konjuktivitis, zamućenje i opekotine rožnjače, te opekotine tkiva prednje očne komore.

Osim toga, IR zračenje utiče na metaboličke procese u miokardu, ravnotežu vode i elektrolita u organizmu, stanje gornjih disajnih puteva (razvoj hroničnog laringitisa, sinusitisa), a ne može se isključiti ni mutageno dejstvo toplotnog zračenja.

Protok toplotne energije, pored direktnog uticaja na radnike, zagrijava pod, zidove, plafone, opremu, usled čega se povećava temperatura vazduha u prostoriji, što takođe pogoršava uslove rada.

5.5. Zaštita od toplotnog zračenja.

Toplotno zračenje je proces kojim se zračna toplina prenosi prvenstveno u obliku infracrvenog zračenja s talasnom dužinom od oko 10 mm. Izvori toplotnog zračenja su sva tijela zagrijana na temperaturu iznad temperature okoline. U proizvodnim uslovima izvori toplotnog zračenja mogu biti spoljni zidovi kotlova i toplovoda, tehnološka oprema, žice i kablovi električnih mreža, električnih mašina i aparata itd. Izvori infracrvenog zračenja su rastopljeni i vrući metali.

Toplota zračenja se gotovo ne apsorbira od strane zraka, ona se prenosi sa više zagrijanih tijela na tijela s nižom temperaturom, uzrokujući njihovo zagrijavanje. Okolni vazduh se ne zagreva toplotnim zračenjem, već konvekcijom, odnosno pri kontaktu sa površinama zagrejanih tela. Prekoračenje temperature vazduha u prostoriji iznad optimalne izaziva poremećaj normalne termoregulacije organizma i može izazvati poremećaje u radu kardiovaskularnog sistema. U nekim slučajevima može doći do iznenadne bolesti koja se zove toplotni udar.

Sanitarni standardi dopuštaju djelovanje topline zračenja na tijelo radnika u količini ne većoj od 1,25 MJ/(m 2 *h).

Temperatura zagrijanih površina proizvodne opreme i ograda na radnim mjestima (peći, kupatila i sl.) ne smije biti veća od 45 °C, a za opremu u kojoj je temperatura u unutrašnjosti jednaka ili niža od 100 °C temperatura na površini ne smije biti veća od 45 °C. preko 35 °C.

Za zaštitu ljudi od štetnih efekata toplotnog zračenja i visokih temperatura koristi se toplotna izolacija vrućih površina, na primjer premazivanjem vanjskih površina kotlova i cjevovoda vruća voda bilo koji malter punjen staklenom vunom ili azbestom. Ekrani od materijala niske toplotne provodljivosti (azbest, škriljevci) mogu poslužiti kao opšta zaštita od zračenja, a zaštitna odeća (platnena ili platnena odela), naočare sa svetlosnim filterima, štitnici od pleksiglasa i sl. se koriste kao lična zaštitna sredstva.

U toplim radnjama bitnu ulogu ima snabdijevanje radnika pijaćom slanom ili gaziranom vodom, čijom se upotrebom poboljšava ravnoteža vode u tijelu.

Zaštita ljudi od viška toplotnog zračenja vrši se u oblastima: toplotna izolacija zagrejanih površina, zaštita od toplotnog zračenja, upotreba dupliciranja vazduha i upotreba zaštitne odeće.

Toplotna izolacija omogućava ne samo smanjenje intenziteta zračenja na radnom mjestu, već i smanjenje oslobađanja topline u radnom području, kao i eliminaciju mogućnosti opekotina pri dodiru zagrijanih površina.

Prema sanitarni standardi(SN 245-71), temperatura površina mašina , Mehanizmi i druga proizvodna oprema sa kojima radnik može doći u kontakt moraju imati temperaturu ne veću od +45°C.

Najčešći i najefikasniji način zaštite od zračenja je shielding. Zasloni se koriste i za zaštitu izvora i za zaštitu radnog mjesta. Prema principu rada, ekrani se dijele na toplinski reflektirajući, toplinski apsorbirajući i toplinski odvodni.

Materijali koji se koriste za ekrane koji reflektuju toplotu su aluminijumski lim, lim, alfol (aluminijska folija) i drugi materijali sa dobrom reflektivnošću.

Materijal za sita koji apsorbuju toplotu su supstance sa prilično visokom toplotnom otpornošću - azbest, vatrootporna cigla, mineralna vuna, itd. Ekrani koji apsorbuju toplotu takođe uključuju ekrane u obliku karika lanca. Takav ekran je inferiorniji u efikasnosti u odnosu na čvrsti i stoga se koristi, po pravilu, sa intenzitetom zračenja do 1160 W/m2, ali ostavlja otvoren pristup radnom prostoru peći.

Toplotni štitovi dolaze u različitim dizajnima, obično hlađeni vodom. Može se koristiti za bilo koji intenzitet zračenja. Najjednostavniji za uklanjanje i najčešći u praksi su paravani u obliku vodene zavjese, ugrađeni u radne prozore peći.

Pri relativno niskim intenzitetima zračenja (do 2320 W/m2) u cilju održavanja toplotne ravnoteže u ljudskom tijelu , Kao posljedica njegovog punog radnog kapaciteta, na radnom mjestu se koristi zračno tuširanje ili izduvavanje iz prijenosnih ili stacionarnih ventilacijskih jedinica.

Brzina dovedenog strujanja vazduha u zavisnosti od kategorije rada, doba godine, temperature vazduha i intenziteta zračenja (pri normalnoj relativnoj vlažnosti vazduha = 40-60% i barometarskom pritisku 1013 hPa dati su u SN 245-71).

Eksperimentalni rezultati

Istraživanja

Na osnovu rezultata istraživanja može se suditi o potrebi zaštite od toplotnog zračenja kada ono utiče na osobu koja se uslovno nalazi u laboratoriji 30 cm od izvora. Kao što vidite, bez ekrana će toplinsko zračenje biti veće od dozvoljene vrijednosti, što negativno utječe i na zdravlje samog radnika i na njegov rad. Dozvoljena vrijednost ozračenosti je zadovoljena sa ekranom od tri kola, kao i sa ekranom od punog stakla. Također možemo zaključiti da je preporučljivije koristiti stakleni ekran za zaštitu od toplotnog zračenja.