Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров




Yüklə 1.08 Mb.
səhifə1/6
tarix14.04.2016
ölçüsü1.08 Mb.
  1   2   3   4   5   6
Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров

(утв. Главным государственным санитарным врачом СССР

31 июля 1991 г. N 5804-91)
Настоящие "Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров" (в дальнейшем - Правила) разработаны на основании результатов научных исследований и следующих документов:

1. Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров N 2392-81;

2. Стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК), публикация 825, издание первое, 1984 - "Радиационная безопасность лазерных изделий, классификация оборудования, требования и руководство для потребителей";

3. Изменения к стандарту МЭК, публикация 825 (1987 г.).

Правила являются обязательными для всех предприятий, государственных, кооперативных, совместных, арендных и др. организаций всех министерств и ведомств (далее в тексте - предприятий), которые проектируют лазерные изделия.

Ответственность за выполнение Правил возлагается на руководство предприятий.

Министерства и ведомства (ассоциации, концерны, межотраслевые государственные объединения и др.) должны осуществлять контроль за выполнением требований настоящих Правил на подведомственных предприятиях во взаимодействии с обществами, союзами, федерациями потребителей, местными организациями.

На основе настоящих Правил могут разрабатываться нормативно-технические документы для отдельных видов работ с применением лазеров.

Правила вводятся в действие с момента их утверждения, и с их изданием утрачивают силу "Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров" N 2392-81, а также все нормативно-методические документы, разработанные на их основе.
1. Общие положения
1.1. Настоящие Правила устанавливают:

- предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения в диапазоне длин волн 180 - 10(5) нм при различных условиях воздействия на человека;

- классификацию лазеров по степени опасности генерируемого ими излучения;

- требования к устройству и эксплуатации лазеров;

- требования к производственным помещениям, размещению оборудования и организации рабочих мест;

- требования к персоналу;

- контроль за состоянием производственной среды;

- требования к применению средств защиты;

- требования к медицинскому контролю.

1.2. В зависимости от типа, конструкции и целевого назначения лазеров и лазерных установок (далее по тексту - лазерных изделий) на обслуживающий персонал могут воздействовать следующие опасные и вредные факторы:

- лазерное излучение (прямое, отраженное и рассеянное);

- сопутствующие ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучения от источников накачки, плазменного факела и материалов мишени;

- высокое напряжение в цепях управления и источниках электропитания;

- электромагнитное излучение промышленной частоты и радиочастотного диапазона;

- рентгеновское излучение от газоразрядных трубок и других элементов, работающих при анодном напряжении более 5 кВ;

- шум;


- вибрация;

- токсические газы и пары от лазерных систем с прокачкой, хладагентов и др.;

- продукты взаимодействия лазерного излучения с обрабатываемыми материалами;

- повышенная температура поверхностей лазерного изделия;

- опасность взрыва в системах накачки лазеров.

При эксплуатации и разработке лазерных изделий необходимо учитывать также возможность взрывов и пожаров при попадании лазерного излучения на горючие материалы.

1.3. Уровни опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте не должны превышать значений, установленных действующими нормативными документами (см. Приложение 1) и настоящими Правилами.

1.4. Биологические эффекты воздействия лазерного излучения на организм определяются механизмами взаимодействия излучения с тканями (тепловой, фотохимический, ударно-акустический и др.) и зависят от длины волны излучения, длительности импульса (воздействия), частоты следования импульсов, площади облучаемого участка, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов.

1.5. Лазерное излучение с длиной волны от 380 до 1400 нм наибольшую опасность представляет для сетчатой оболочки глаза, а излучение с длиной волны от 180 до 380 нм и свыше 1400 нм - для передних сред глаза.

1.6. Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длины волны рассматриваемого спектрального диапазона (180 - 10(5) нм).


2. Термины, определения и условные обозначения
2.1. Апертура - отверстие в защитном корпусе лазера, через которое испускается лазерное излучение.

2.2. Блокировка и сигнализация - системы, информирующие о работе лазерного изделия, режиме его работы и препятствующие доступу персонала в лазерно опасную зону и к электрическим цепям высокого напряжения.

2.3. Диаметр пучка лазерного излучения - диаметр поперечного сечения пучка лазерного излучения, внутри которого проходит заданная доля энергии или мощности.

2.4. Длительность воздействия (облучения) - длительность импульса, серии импульсов или непрерывного излучения, попадающего на тело человека.

2.5. Диффузно отраженное лазерное излучение - излучение, отраженное от поверхности, соизмеримой с длиной волны, по всевозможным направлениям в пределах полусферы.

2.6. Дозиметрия лазерного излучения - комплекс методов определения значений параметров лазерного излучения в заданной точке пространства с целью выявления степени опасности и вредности для организма человека.

2.7. Закрытые лазерные установки - установки с экранированным пучком лазерного излучения, при работе которых исключено воздействие на человека лазерного излучения любых уровней.

2.8. Защитный корпус (кожух) - часть лазерного изделия, предназначенная для предотвращения доступа человека к лазерному излучению и высокому электрическому напряжению.

2.9. Зеркально отраженное лазерное излучение - излучение, отраженное под углом, равным углу падения.

2.10. Импульсное излучение - излучение, существующее в ограниченном интервале времени, меньшем времени наблюдения.

2.11. Коллимированное лазерное излучение - лазерное излучение, заключенное в ограниченном телесном угле.

2.12. Коэффициент пропускания - отношение потока излучения, прошедшего сквозь тело, к потоку излучения, упавшего на него.

2.13. Лазер - генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного излучения.

2.14. Лазерное изделие - лазер и установка, включающая лазер и другие технические компоненты, обеспечивающие ее целевое назначение.

2.15. Лазерная безопасность - совокупность технических, санитарно-гигиенических, лечебно-профилактических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасные и безвредные условия труда персонала при использовании лазерных изделий.

2.16. Лазерная опасная зона (ЛОЗ) - часть пространства, в пределах которого уровень лазерного излучения превышает предельно допустимый.

2.17. Лазерное безопасное расстояние для глаз - наименьшее расстояние, на котором энергетическая экспозиция (энергия) не превышает ПДУ для глаза.

2.18. Непрерывное лазерное излучение - излучение, существующее в любой момент времени наблюдения.

2.19. Облученность - отношение потока излучения, падающего на малый участок поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого участка.

2.20. Ограничивающая апертура - круглая диафрагма, ограничивающая поверхность, по которой производится усреднение облученности или энергетической экспозиции.

2.21. Однократное воздействие лазерного излучения - случайное воздействие излучения с длительностью не превышающей 3 х 10(4) с.

2.22. Оптическая плотность - десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания.

2.23. Открытые лазерные установки - установки, конструкция которых допускает выход излучения в рабочую зону.

2.24. Предельно допустимые уровни лазерного излучения при однократном воздействии - уровни излучения, при воздействии которых существует незначительная вероятность возникновения обратимых отклонений в организме работающего. То же - для предельной однократной суточной дозы излучения в диапазоне 180 < ламбда <= 380 нм (1).

2.25. Предельно допустимые уровни лазерного излучения при хроническом воздействии - уровни излучения, воздействие которых при работе установленной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к травме (повреждению), заболеванию или отклонению в состоянии здоровья работающего в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. То же - для предельной суточной дозы излучения в диапазоне 1.

2.26. Предельный угол - соответствует угловому размеру источника, при котором последний может рассматриваться как точечный.

2.27. Протяженный источник - источник лазерного излучения, угловой размер которого больше предельного угла.

2.28. Рабочая зона - пространство высотой до 2-х метров над уровнем пола или площадки, на которой находятся рабочие места постоянного или временного пребывания работающих.

2.29. Рассеяние - изменение пространственного распределения пучка лучей, отклоняемых во множестве направлений поверхностью или средой без изменения длины волны излучения.

2.30. Рассеянное лазерное излучение - излучение, рассеянное от вещества, находящегося в составе среды, сквозь которую проходит излучение.

2.31. Расходимость лазерного излучения - плоский или телесный угол, характеризующий ширину диаграммы направленности лазерного излучения в дальней зоне по заданному уровню углового распределения энергии или мощности лазерного излучения, определяемому по отношению к его максимальному значению.

2.32. Угловой размер источника излучения (видимый) - величина, которая в общем случае определяется по формуле:


S kosТета

2 o


альфа = — кв. корень —————————,

l пи


где Sо - площадь источника,

l - расстояние от точки наблюдения до источника,

Тета - угол между нормалью к поверхности источника и направлением

визирования.


2.33. Хроническое воздействие лазерного излучения - систематически повторяющееся воздействие, которому подвергаются люди, профессионально связанные с лазерным излучением.

2.34. Частота следования импульсов лазерного излучения - отношение числа импульсов лазерного излучения к единичному интервалу времени наблюдения.

2.35. Энергетическая экспозиция - физическая величина, определяемая интегралом облученности по времени.

2.36. Юстировка лазера - совокупность операций по регулировке оптических элементов лазерного изделия для получения требуемых пространственно-энергетических характеристик лазерного излучения.


ламбда - длина волны лазерного излучения (нм).
альфа - видимый угловой размер источника излучения

(рад).
альфа - предельный видимый угловой размер источника,

пред при котором он может рассматриваться как

точечный.


кси - параметр, характеризующий нестабильность

энергии импульсов в серии.


тау - длительность импульса лазерного излучения

и (с).
B - поправочный коэффициент, используемый при

определении ПДУ лазерного излучения от

протяженного источника, угловой размер

которого превышает альфа пред.
D - оптическая плотность.
D - оптическая плотность светофильтра на длине

ламбда волны ламбда.


d - диаметр пучка лазерного излучения (м).

п
d - диаметр ограничивающей апертуры (м).

а
d - диаметр зрачка глаза (м, мм).

зр
E - облученность (Вт х м(-2)).


с

E (t) - облученность, создаваемая серией импульсов

излучения общей длительностью t.
E - предельно допустимый уровень облученности (Вт

пду х м(-2)).


с

E (t) - предельно допустимое значение облученности

пду серии импульсов общей длительностью t.
с

E (тау ) - предельно допустимое значение облученности

пду и одного импульса из серии.
F - частота следования импульсов излучения (Гц).

и
H - энергетическая экспозиция лазерного излучения

(Дж х м2).
H - энергетическая экспозиция i-го импульса из

i серии импульсов.


сигма

H (3 х 10(4)) - суммарное значение энергетической экспозиции

за рабочий день (t = 3 х 10(4) с) - суточная

доза.
H - предельно допустимое значение энергетической

пду экспозиции лазерного излучения.
H (тау ) - предельно допустимое значение энергетической

пду и экспозиции импульса лазерного излучения

длительностью тау .

c и


H (t) - предельно допустимое значение энергетической

пду экспозиции серии импульсов общей

длительностью t.

c

H (тау ) - предельно допустимое значение энергетической



пду и экспозиции одного импульса из серии

импульсов.

сигма

H (3х10(4)) - предельная суточная доза.



пду
k - кратность (увеличение) оптического средства

наблюдения.


l - расстояние от источника излучения до точки

наблюдения (м).


M - общее число импульсов излучения за рабочий

день (3 х 10(4) с).


N - число импульсов в серии.
P - мощность лазерного излучения (Вт).
оп

P - мощность лазерного излучения, прошедшего

через ограничивающую апертуру, расположенную

в плоскости входного зрачка оптического

прибора.

P (t) - средняя мощность излучения серии импульсов

общей длительностью t.

d

P (i) - значение P(i) для протяженного источника.


P - предельно допустимый уровень мощности.

пду
d

P - значение P для протяженного источника.

пду пду


_

P (t) - предельно допустимое среднее значение

пду мощности непрерывного лазерного излучения за

время t.


с

P (t) - предельно допустимое значение мощности серии

пду импульсов общей длительностью t.
cd с

P (t) - значение P (t) для протяженного источника.

пду пду
S - площадь ограничивающей апертуры (м2).

а
S - площадь поперечного сечения пучка (м2).

п
S - площадь поверхности источника излучения (м2).

о
t - длительность воздействия (облучения)

непрерывным излучением или серией импульсов

лазерного излучения (с).


W - энергия лазерного излучения (Дж).
W(тау ) - энергия импульса лазерного излучения

и длительностью тау .


c

W (t) - энергия серии импульсов лазерного излучения

общей длительностью t.

с

W (тау ) - энергия отдельного импульса из серии.



и

с с


W (тау )max - значение W (тау ) для импульса из серии,

и и


имеющего максимальную амплитуду.

_c

W (тау ) - средняя энергия одного импульса из серии:



и
_c W (t)

W (тау ) = ——————

и N

оп

W - энергия лазерного излучения, прошедшего



через ограничительную апертуру,

расположенную в плоскости входного зрачка

оптического прибора.

сигма


W - суммарное значение энергии излучения

нескольких источников.


W - предельно допустимый уровень энергии

пду лазерного излучения.


W (тау ) - предельно допустимое значение энергии

пду и импульса лазерного излучения длительностью

тау .

и

д



W (тау ) - значение W (тау ) для протяженного

пду и пду и

источника.

c

W (t) - предельно допустимое значение энергии серии



пду импульсов длительностью t.
сд c

W (t) - значение W (t) для протяженного источника.

пду пду
c

W (тау ) - предельно допустимое значение энергии одного

пду и импульса из серии.
сигма

W - предельно допустимый уровень суммарной

пду энергии излучения нескольких источников,

действие которых аддитивно.


3. Предельно допустимые уровни лазерного излучения при воздействии на глаза и кожу
3.1. Общие положения
Предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения устанавливаются для двух условий облучения - однократного и хронического для трех диапазонов длин волн:
I 180 < ламбда <= 380 нм

II 380 < ламбда <= 1400 нм

III 1400 < ламбда <= 10(5) нм
Нормируемыми параметрами лазерного излучения являются энергетическая экспозиция H и облученность E, усредненные по ограничивающей апертуре.

Для определения предельно допустимых уровней Hпду и Eпду при воздействии лазерного излучения на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1 х 10(3) м (площадь апертуры Sа = 10(6) м2).

Для определения предельно допустимых уровней Hпду и Eпду при воздействии на глаза лазерного излучения в диапазонах I и III усреднение производится также по апертуре диаметром 1,1 х 10(-3) м, а в диапазоне II - по апертуре диаметром 7 х 10(-3) м.

Наряду с энергетической экспозицией и облученностью нормируемыми параметрами являются также энергия W и мощность P излучения, прошедшего через указанные ограничивающие апертуры.

При оценке воздействия на глаза лазерного излучения в диапазоне II (380 < ламбда <= 1400 нм) нормирование энергии и мощности лазерного излучения, прошедшего через ограничивающую апертуру диаметром 7 х 10(-3) м, является первостепенным.

Указанные выше энергетические параметры связаны соотношениями:


W P

пду пду


H = ———— ; E = ———— (3.1)

пду S пду S

а а

Параметры Hпду, Eпду и Wпду, Pпду могут использоваться независимо в соответствии с решаемой задачей (см. Приложение 2).


3.2. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 180 < ламбда <= 380 нм при однократном облучении глаз и кожи
3.2.1. ПДУ для одиночных импульсов

Соотношения для определения Hпду, Eпду и Wпду, Pпду при однократном воздействии на глаза и кожу одиночных импульсов коллимированного или рассеянного лазерного излучения в спектральном диапазоне I (180 < ламбда <= 380 нм) при ограничивающей апертуре 1,1 х 10(-3) м приведены в таблице 3.1 и иллюстрируются графиками на рис.3.1 и 3.2.

3.2.2. ПДУ для серий импульсов

Для определения предельно допустимых уровней лазерного излучения в диапазоне 180 < ламбда <= 380 нм при воздействии на глаза и кожу серий импульсов необходимо руководствоваться следующими требованиями:

а) Энергетическая экспозиция Hi или облученность Ei поверхностей роговицы и кожи при воздействии любого отдельного импульса из рассматриваемой последовательности не должны превышать предельно допустимых значений для одиночных импульсов, определяемых пунктом 3.2.1:
H <= H (тау ); E <= E (тау ) (3.2)

i пду и i пду и


Если временный интервал между облучениями отдельными импульсами меньше 600 с, значения Hпду(Eпду) и Wпду(Pпду) определяется согласно рекомендациям пункта 3.8.2 по формулам (3.14) и (3.16).

б) Так как воздействие на биологические ткани излучения в диапазоне 180 < g <= 380 нм обладает свойством аддитивности, при условии выполнения предыдущего требования однократная суточная доза Hсигма(3 х 10(4)) не должна превышать значений, определяемых в таблице 3.2:


сигма M сигма

H (3 х 10(4)) = сумма H (тау ) <= H (3 х 10(4))

i 1 i и пду
3.2.3. ПДУ лазерного излучения для пучков малого диаметра

Если излучение концентрируется на коже или роговице глаза в области, наименьший размер которой равен или меньше диаметра ограничивающей апертуры 1,1 х 10(-3) м, максимальное значение облученности E и энергетической экспозиции H не должно превышать значений Eпду и Hпду, определяемых пунктами 3.2.1 и 3.2.2.


3.3. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 180<ламбда<=380 нм при хроническом облучении глаз и кожи
Для определения предельно допустимых значений Hпду и Eпду , Wпду и Pпду, а также предельных суточных доз H(сигма)пду(3 х 10(4)) при хроническом облучении глаз и кожи коллимированным или рассеянным лазерным излучением в диапазоне длин волн I (180 < ламбда <= 380 нм) необходимо соответствующие значения, приведенные в пункте 3.2 (таблицы 3.1 и 3.2), уменьшить в 10 раз.
3.4. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 380 <ламбда <= 1400 нм при однократном облучении глаз
3.4.1. ПДУ при воздействии на глаза коллимированного лазерного излучения

Соотношения для определения Wпду и Pпду при воздействии на глаза коллимированного лазерного излучения (наблюдении прямого или зеркально отраженного пучка) в диапазоне 380 <ламбда <= 1400 нм приведены в таблицах 3.3, 3.4 и иллюстрируются графиками на рис.3.3.


3.4.2. ПДУ при воздействии на глаза неколлимированного лазерного излучения

Если источником неколлимированного (рассеянного или диффузно отраженного) излучения является протяженный объект, предельно допустимые значения энергии Wdпду и мощности Pdпду зависят от видимого углового размера альфа этого источника.

Значения Wdпду и Pdпду в этом случае находятся умножением значений Wпду и Pпду для коллимированного излучения (п.3.4.1) на поправочный коэффициент B:
d d

W = B х W ; P = B х P (3.4)

пду пду пду пду
Значения B определяются формулой:
2

B = B х (альфа) + 1 (альфа > альфа )

1 пред
B = 1 (альфа <= альфа ) (3.5)

пред
Здесь B - вспомогательный коэффициент, зависящий от длительности 1 облучения.

Значения альфа и аналитические соотношения для расчета величины пред B даны в таблице 3.5.

В случае воздействия серии импульсов поправочный коэффициент B принимает значение, соответствующее длительности отдельного импульса в серии.

Зависимость произведения B1 х альфа(2) от угла альфа при различных длительностях облучения приведена на рис.3.6.
3.4.3. ПДУ при воздействии на глаза серий импульсов коллимированного лазерного излучения

Предельно допустимые уровни при воздействии на глаза серий импульсов коллимированного излучения в спектральном диапазоне II (380 < ламбда <= 1400 нм) установлены для случаев, когда длительность отдельного импульса в серии тауи не превышает 0,25 с, а частота следования импульсов в серии Fи больше 0,005 Гц (интервал между отдельными импульсами в серии меньше 200 с).

Если Fи <= 0,005 Гц, воздействие на глаза отдельных импульсов излучения считается независимым. При этом нормируется значение энергии импульса, имеющего максимальную амплитуду:
c

W (тау ) <= W (тау ) (3.6)

и max пду и
Если Fи > 0,005 Гц, значение предельно допустимой энергии серии импульсов излучения длительностью t при воздействии на глаза Wспду(t) равно меньшему из двух значений энергии W1 и W2, определяемых формулами:
W = W (t)

1 пду
N 2/3

W = W (тау )(———) (3.7)

2 пду и кси


где W (t) и W (тау ) - предельно допустимые значения энергий пду пду и одиночных импульсов длительностью t и тау , соответственно, для и коллимированных потоков излучения (п.3.4.1);

кси - определяется отношением максимальной энергии отдельного импульса в рассматриваемой серии к среднему значению:


c

W (тау )


и max

кси = ——————————— (3.8)

_c

W (тау )


и
В тех случаях, когда кси неизвестно, следует считать кси = 1.

———————————————————————————————————

| с |

| W (t) = W при W <= W |



| пду 1 1 2 | (3.9)

| с |


| |

| W (t) = W при W > W |

| пду 2 1 2 |

———————————————————————————————————

Предельно допустимое среднее значение энергии одного импульса из серии при этом равно

с

W (t)



_с пду

W (тау ) = ———————.

пду и N
Когда длительность серии импульсов превышает 1 с, целесообразно определять значение предельно допустимой средней мощности.

Предельно допустимая средняя мощность серии импульсов лазерного излучения при облучении глаз коллимированным пучком Pспду(t) равна меньшему из двух значений мощности P1 и P2 определяемых формулами:


P = P (t)

1 пду


(3.10)

W (тау ) 2/3

пду и N

P = ——————————- (———)



2 t кси
где P (t) - значение предельно допустимой мощности импульса пду длительностью t для коллимированного излучения (п.3.4.1).
————————————————————————————————

| _с |


| P (t) = P при P <= P |

| пду 1 1 2 | (3.11)

| |

| _с |


| P (t) = P при P > P |

| пду 2 1 2 |

————————————————————————————————
Если источником излучения является протяженный объект, предельно допустимые значения энергии серии импульсов Wсдпду(t), средней мощности излучения в серии Pсдпду(t), энергии одного импульса в серии Wсdпду(тауи) определяются умножением предельных значений, заданных формулами (3.9) и (3.11) на поправочный коэффициент B, приведенный в п.3.4.2:
сд c

W (t) = B х W (t)

пду пду
_сд _c

P (t) = B х P (t) (3.12)

пду пду
cd сд

W (тау ) = B х W (тау )

пду и пду и

  1   2   3   4   5   6


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azrefs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə