Влияние теплового излучения

Большинство основных производственных процессов в литейных, прокатных, сварочных и других подобных термических цехах сопровождается выделением тепла в окружающую среду [4].

В процессе электросварки сварочной дугой излучается свет различных диапазонов.

Спектр излучения сварочной дуги включает в себя диапазон инфракрасных волн (3430–750 нм), видимый диапазон (750–400 нм) и ультрафиолетовый диапазон (400–180 нм).

Интенсивность оптического излучения сварочной дуги и его спектральные характеристики зависят от мощности дуги, способа сварки, вида сварочных материалов, защитных и плазмообразующих газов [4].

При длительном пребывании человека в зоне теплового излучения и при высокой температуре воздуха наблюдается резкое нарушение теплового баланса в организме. Нарушается работа терморегуляторного аппарата и усиливается деятельность сердечнососудистой и дыхательной систем, усиливается потоотделение, происходит потеря нужных организму солей. Потеря организмом воды вызывает сгущение крови, ухудшает питание тканей и органов из-за нарушения водно-солевого баланса, возникает так называемая судорожная болезнь, характеризующаяся появлением резких судорог, преимущественно в конечностях.

Нарушение теплового баланса приводит к заболеванию, называемому тепловым ударом, гипотермией или перегревом. Это заболевание характеризуется повышением температуры тела до 40-41ºС (в тяжелых случаях), обильным потоотделением, значительным учащением пульса, дыхания, резкой слабостью, головокружением, изменением зрительных ощущений, шумом в ушах, зачастую потерей сознания [5].

В зависимости от спектра воздействие теплового излучения на организм человека может быть различно.

Ультрафиолетовое излучение не воспринимается глазом человека и поэтому опасно вдвойне. Ультрафиолетовое излучение, прежде всего, действует на глаза, вызывая повреждение роговицы, хрусталика и сетчатки. При незначительном содержании ультрафиолета (например, при естественном солнечном освещении) он поглощается хрусталиком и внутриглазной жидкостью и практически не достигает сетчатки. При сварке интенсивность УФ-излучения значительно превышает естественный уровень и поэтому часть его достигает сетчатки глаза, вызывая фотохимические повреждения. Сетчатка имеет ограниченную способность к восстановлению и поэтому длительное её облучение приводит к необратимым последствиям и потере зрения. Ультрафиолетовое излучение приводит также к ожогам роговицы глаза и раздражению кожи [5].

Слепящая яркость видимого света при высокой интенсивности облучения также вредно воздействует на глаза. Особенно опасна синяя часть спектра излучения дуги или газового факела, которая в сочетании с воздействием инфракрасного излучения вызывает фотохимические повреждения сетчатки глаза.

Интенсивность инфракрасного (теплового) излучения от свариваемых изделий и сварочной ванны определяется температурой изделий, их габаритами и конструкцией, а также температурой и размерами сварочной ванны.

Инфракрасное излучение также как и ультрафиолетовое, не воспринимается глазом человека. Инфракрасное излучение, особенно длинноволновое поглощается тканями организма человека, вызывая их нагрев, который может привести к ожогам. При отсутствии средств индивидуальной защиты воздействие теплового излучения с интенсивностью, превышающей допустимый уровень, может привести к нарушениям терморегуляции, тепловому удару [5].

Допустимая плотность потока энергии электромагнитного излучения оптического диапазона (ультрафиолетового, видимого, инфракрасного) на рабочих местах должна соответствовать требованиям, установленным соответствующими нормативными правовыми актами (табл. 1.2) [4].

Таблица 1.2 – Допустимые уровни оптической облученности при сварочной операции

При этом доля инфракрасных лучей составляет от 30 до 70% всей энергии излучения дуги. Именно инфракрасные лучи способны вызвать профессиональную катаракту. Видимый свет электрической дуги нестерпимо ярок. Смотреть на него сколько-нибудь долго невозможно, поэтому ни у кого из сварщиков не вызывает сомнения необходимость использования светофильтров [4].