Учебное пособие

ОХРАНА ТРУДА

Электромагнитные поля и неионизирующие излучения

Электромагнитное поле — область распространения электромагнитных волн. Электромагнитное поле характеризуется частотой излучения или длиной волны.

Классификация электромагнитных полей

Электромагнитные поля классифицируются по частотным диапазонам или длине волны. Классификация волн, определяемая длиной (или частотой) волны, представлена в табл. 26.

Классификация электромагнитных волн

Таблица 26

^* Ионизирующие электромагнитные волны рассмотрены в параграфе «Ионизирующие излучения».

Видимый свет (световые волны), инфракрасное (тепловое) и ультрафиолетовое излучение — это также электромагнитная волна. Эти виды коротковолнового излучения оказывают на человека специфическое воздействие.

Электромагнитный спектр радиочастотного диапазона условно разделен на четыре частотных диапазона:

низкие частоты (НЧ) — менее 30 кГц,
высокие частоты (ВЧ) — 30 кГц...30 МГц,
ультравысокие частоты (УВЧ) — 30...300 МГц,
сверхвысокие частоты (СВЧ) — 300 МГц...750 ГГц.

Особой разновидностью электромагнитного излучения (ЭМИ) является лазерное излучение, генерируемое в диапазоне длин волн 0,1...1000 мкм. Особенностью ЛИ является его монохроматичность (строго одна длина волны), когерентность (все источники излучения испускают волны в одной фазе), острая направленность луча (малое расхождение луча).

Условно к неионизирующим излучениям (полям) можно отнести электростатические поля и магнитные поля.

Источники электромагнитного поля на производстве

К источникам ЭМП на производстве относятся:

изделия, специально созданные для излучения электромагнитной энергии: радио- и телевизионные вещательные станции, радиолокационные установки, физиотерапевтические аппараты, системы радиосвязи, технологические установки в промышленности;
устройства, не предназначенные для излучения электромагнитной энергии в пространство, но в которых при работе протекает электрический ток: системы передачи и распределения электроэнергии (линии электропередачи, трансформаторные и распределительные подстанции) и приборы, потребляющие электроэнергию (электродвигатели, электроплиты, холодильники, телевизоры и т.п.).

Электростатические поля создаются в энергетических установках и при электротехнических процессах. В зависимости от источников образования они могут существовать в виде собственно электростатического поля (поля неподвижных зарядов) или стационарного электрического поля (электрическое псле постоянного тока).

В промышленности ЭСП широко используются для электрогазоочистки, электростатической сепарации руд и материалов, электростатического нанесения лакокрасочных и полимерных материалов.

Статическое электричество образуется при изготовлении, транспортировке и хранении диэлектрических материалов, в помещениях вычислительных центров, на участках множительной техники. Электростатические зароды и создаваемые ими электростатические поля могут возникать при движении диэлектрических жидкостей и некоторых сыпучих материалов по трубопроводам.

Магнитные поля создаются электромагнитами, соленоидами, установками конденсаторного типа, литыми и металлокерамическими магнитами и другими устройствами.

В ЭМП различаются три зоны, которые формируются на различных расстояниях от источника ЭМИ.

Первая зона — зона индукции (ближняя зона). В этой зоне электромагнитная волна еще не сформирована и поэтому электрическое и магнитное поля не взаимосвязаны и действуют независимо.

Вторая зона — зона интерференции (промежуточная зона). В этой зоне происходит формирование электромагнитной волны и на человека действует электрическое и магнитное поля, а также оказывается энергетическое воздействие.

Третья зона — волновая зона (дальняя зона). В этой зоне электромагнитная волна сформирована, электрическое и магнитное поля взаимосвязаны. На человека в этой зоне воздействует энергия волны.

Воздействие неионизирующих излучений на человека

Электромагнитные поля биологически активны — живые существа реагируют на их действие. У человека нет специального органа чувств для определения ЭМП (за исключением оптического диапазона). Наиболее чувствительны к электромагнитным полям центральная нервная система, сердечно-сосудистая, гормональная и репродуктивная системы.

Длительное воздействие на человека электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) приводит к расстройствам, которые субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в сердце, нарушение ритма сердечных сокращений. Могут наблюдаться функциональные нарушения в центральной нервной системе, а также изменения в составе крови.

Воздействие электростатического поля на человека связано с протеканием через него слабого тока, при этом электротравм никогда не наблюдается. Возможна механическая травма от удара о расположенные рядом элементы конструкций, падение с высоты вследствие рефлекторной реакции на протекающий ток. К ЭСП наиболее чувствительны центральная нервная система, сердечно-сосудистая система. Люди, работающие в зоне действия ЭСП, жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна.

При воздействии магнитных полей могут наблюдаться нарушения функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменения в составе крови. При локальном действии магнитных полей (прежде всего на руки) появляется ощущение зуда, бледность и синюшность кожных покровов, отечность и уплотнение, а иногда ороговение кожи.

Воздействие ЭМИ радиочастотного диапазона определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывное, прерывистое, импульсное), размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особенностями организма. Облучение глаз может привести к ожогам роговицы, а облучение ЭМИ СВЧ-диапазона — к помутнению хрусталика — катаракте. При длительном воздействии ЭМИ радиочастотного диапазона даже умеренной интенсивности могут произойти расстройства нервной системы, обменных процессов, изменения состава крови. Могут также наблюдаться выпадение волос, ломкость ногтей. На ранней стадии нарушения носят обратимый характер, но в дальнейшем происходят необратимые изменения в состоянии здоровья, стойкое снижение работоспособности и жизненных сил.

Инфракрасное (тепловое) излучение, поглощаясь тканями, вызывает тепловой эффект. Наиболее поражаемые ИК-излучением — кожный покров и органы зрения (возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи). При хроническом облучении появляется стойкое изменение пигментации, красный цвет лица, например у стеклодувов, сталеваров. Повышение температуры тела ухудшает самочувствие, снижает работоспособность человека.

Ультрафиолетовое излучение большого уровня может вызвать ожоги глаз вплоть до временной или полной потери зрения, острое воспаление кожи с покраснением, иногда отеком и образование пузырей, при этом возможно повышение температуры, появление озноба, головная боль. Острые поражения глаз называются электроофтальмией. УФИ умеренного уровня вызывает изменение пигментации кожи (загар), хронический конъюнктивит, воспаление век, помутнение хрусталика. Длительное воздействие излучения приводит к старению кожи, развитию рака кожи. УФИ небольших уровней полезно и даже необходимо для человека. Но в производственных условиях УФИ, как правило, является вредным фактором.

Воздействие лазерного излучения на человека зависит от интенсивности излучения (энергии лазерного луча), длины волны (инфракрасного, видимого или ультрафиолетового диапазона), характера излучения (непрерывное или импульсное), времени воздействия. Лазерное излучение действует избирательно на различные органы, выделяют локальное и общее повреждение организма. При облучении глаз легко повреждаются роговица и хрусталик, наиболее опасен видимый диапазон лазерного излучения, при котором поражается сетчатка глаза.

На рис. 67 представлены факторы, определяющие биологическое действие лазерного излучения.

Рис. 67. Факторы, определяющие биологическое действие лазерного излучения

Лазерное излучение наносит повреждения кожи различных степеней — от покраснения до обугливания и образования глубоких дефектов кожи, особенно на пигментированных участках (родимые пятна, места с сильным загаром). ЛИ, особенно инфракрасного диапазона, способно проникать через ткани на значительную глубину, поражая внутренние органы. Длительное воздействие ЛИ даже небольшой интенсивности может привести к различным функциональным нарушениям нервной, сердечно-сосудистой систем, желез внутренней секреции, артериального давления, повышению утомляемости, снижению работоспособности.

Нормируемые параметры и предельно допустимые уровни электромагнитных полей

Нормируемыми параметрами электромагнитного поля являются напряженность поля и магнитная индукция (табл. 27, 28). Допустимое время пребывания в ЭП приведено в табл. 29.

Таблица 27
Предельно допустимые уровни напряженности и магнитной индукции переменного магнитного поля при непрерывном действии

Таблица 28
Предельно допустимые уровни напряженности и магнитной индукции постоянного магнитного поля на рабочих местах

Таблица 29
Допустимое время пребывания человека в электрическом поле в зависимости от напряженности

Напряженность ЭМП на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала не должна превышать предельно допустимых значений, указанных в табл. 30.

Таблица 30
Предельно допустимые уровни напряженности на рабочих местах и в местах нахождения работающих и персонала

На рабочих местах операторов ВЧ-установок необходимо ежегодно проводить измерения интенсивности электромагнитных излучений. Для защиты глаз служат специальные очки, стекла которых покрыты окисью олова.