Защита от теплового излучения
Цель лабораторной работы - ознакомить студентов с приборами для измерения тепловых потоков, нормативными требованиями к тепловому излучению.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Лучистый теплообмен между телами представляет собой процесс распространения внутренней энергии, которая излучается в виде электромагнитных волн в видимой и инфракрасной (ИК) области спектра. Длина волны видимого излучения от 0,38 до 0,77 мкм, инфракрасного - более 0,77 мкм. Такое излучение называется тепловым или лучистым.
Воздух прозрачен (диатермичен) для теплового излучения, поэтому при прохождении лучистого тепла через воздух температура его не повышается. Тепловые лучи поглощаются предметами, нагревают их и они становятся излучателями тепла. Воздух, соприкасаясь с нагретыми телами, также нагревается и температура воздушной среды в производственных помещениях возрастает.
Количество лучистого тепла, поглощаемого телом человека, зависит от температуры источника излучения, площади излучающей поверхности и квадрата расстояния между излучающей поверхностью и телом человека.
Отдача тепла осуществляется тремя способами: конвекцией, излучением и испарением.
Передача тепла ИК-излучением является наиболее эффективным способом теплоотдачи и составляет в комфортных метеоусловиях 44 - 59 % общей теплоотдачи. Тело человека излучает в диапазоне длин волн от 5 до 25 мкм с максимумом энергии на длине волны 9,4 мкм.
В производственных условиях, когда работающий окружен предметами, имеющими температуру, отличную от температуры тела человека, соотношение способов теплоотдачи может существенно изменяться. Отдача человеческим телом тепла во внешнюю среду возможна лишь тогда, когда температура окружающих предметов ниже температуры тела человека. В обратном случае направление потока лучистой энергии меняется на противоположное, и уже тело человека будет получать извне дополнительную тепловую энергию. Воздействие ИК-лучей приводит к перегреву организма и тем быстрее, чем больше мощность излучения, выше температура и влажность воздуха в рабочем помещении, выше интенсивность выполняемой работы.
ИК-излучение, помимо усиления теплового воздействия окружающей среды, на органы работающего, обладает специфическим влиянием. С гигиенической точки зрения важной особенностью ИК-излучения является его способность проникать в живую ткань на разную глубину.
Лучи длинноволнового диапазона (от 3 мкм до 1мм) задерживаются в поверхностных слоях кожи уже на глубине 0,1-02мм. Поэтому их физиологическое воздействие на организм проявляется главным образом в повышении температуры кожи и перегреве организма.
Лучи коротковолнового диапазона (от 0,78 до 14 мкм) обладают способностью проникать в ткани человеческого организма на несколько сантиметров. Такое ИК-излучение легко проникает через кожу и черепную коробку в мозговую тканьи может воздействовать на клетки головного мозга, вызывая его тяжелые поражения. В частности, ИК-излучснис может привести к возникновению специфического заболевания - теплового удара, проявляющегося в головнойболи, головокружении, учащении пульса, ускорении дыхания, падении сердечной деятельности, потере сознания и др.
НОРМИРОВАНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО
ОБЛУЧЕНИЯ
Интенсивность теплового облучения человека регламентируется исходя из субъективного ощущения человеком энергии облучения. Согласно ГОСТ 12.1.005-88, интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов не должна превышать: 35 Вт/м2 при облучении более 50 % поверхности тела: 70 Вт/м2 при облучении от 25 до 50 % поверхности тела; 100 Вт/м2 - при облучении не более 25 % поверхности тела. От открытых источников (нагретые металл, стекло, открытоепламя) интенсивность теплового облучения не должна превышать 140 Вт/м" при облучении не более 25 % поверхности тела при обязательном использовании средств индивидуальной защиты, в том числе средств защитылица и глаз.
Нормы ограничивают также температуру нагретых поверхностей оборудования в рабочей зоне, которая не должна превышать 450С, а для оборудования, внутри которого температура близка к 100°С, температура на его поверхности должна быть не выше 35 0С.