2. Воздействие на организм тепловых излучений
тепловое излучение организм защита
Терморадиационный режим в горячих цехах характеризуется облученностью от стационарных и подвижных источников.
Рассеянное излучение от первичных и вторичных источников создает фоновую облученность. Абсолютное количество тепловыделений подвижных источников при формировании терморадиационного режима цеха невелико, но эти источники оказывают значительное влияние на отдельные рабочие места.
Интенсивность теплового облучения рассчитывают на основании уравнений для Q и епр, имея в виду, что Т1 и е1, Т2 и е2 - соответственно температура и степень черноты источника, кожи и одежды человека. Интенсивность облучения человека, Вт/м2, от нагретой поверхности рекомендуется определять по формуле:
с = епрСо[(Т/100)4 - А]соsб, где
епр - приведенная степень черноты серых тел;
Со = 5,67 Вт/(м2*К4) - коэффициент излучения а.ч.т.;
Т - температура источника, К;
А = 85 (при t2= 31 °С) -- для кожи и хлопчатобумажной ткани,
А = 110 (при U = 51оС) -- для сукна;
б -- угол между нормалью к излучающей поверхности и направлением от ее центра к рабочему месту,
cosб - поправка на смещение работающего от линии, перпендикулярной к центру излучающей поверхности.
Часто этот расчет затруднен ввиду сложности определения коэффициента облученности ц и приведенной степени черноты епр. Если человек находится вблизи большой, по сравнению с его размерами излучающей поверхности F, то ц = 1, а интенсивность облучения с не зависит от расстояния l от источника. Если, излучающая поверхность невелика, интенсивность облучений обратно пропорциональна расстоянию или его квадрату (l2). Поэтому выражение для расчета интенсивности облучения от нагретой поверхности или через отверстие в печи для практических расчетов можно преобразовать:
с = 0,91[(Т/100)4 - А] F/ l2, при l >
с = 0,91[(Т/100)4 - А] , при l ?
Если рабочее место смещено от нормали к центру излучающей поверхности, необходимо ввести поправку, равную косинусу угла смещения. В некоторых справочниках принято А = 90 (при t2 = 35 оС).
Чтобы оценить воздействие теплового облучения на организм в работающих горячих цехах, необходимо учесть, что интенсивность облучения разных участков тела человека на рабочем месте изменяется в течение смены или цикла технологического процесса. Поэтому энергия, Дж, поглощенная поверхностью тела человека, определяется по формуле:
Е = , где
ф -- время, с;
S -- площадь облучаемой поверхности тела человека, м2.
Таким образом, степень воздействия тепловых излучений на организм человека зависит от интенсивности и времени облучения, размеров облучаемой поверхности. В формулу для с заложена зависимость интенсивности облучения от вида одежды (коэффициент А) и спектрального состава облучения (через температуру источника). В производственных условиях тепловое излучение имеет длины волн л = 0,1ч440 мкм, в горячих цехах л < 10 мкм.
Под действием высоких температур и теплового облучения работающих происходят резкое нарушение теплового баланса в организме, биохимические сдвиги, появляются нарушения сердечнососудистой и нервной систем, усиливается потоотделение, происходит потеря нужных организму солей, нарушение зрения.
Все эти изменения могут проявиться в виде заболеваний:
- судорожная болезнь, вызванная нарушением водно-солевого баланса, характеризуется появлением резких судорог, преимущественно в конечностях;
- перегревание (тепловая гипертермия) возникает при накоплении избыточного тепла в организме; основным признаком является резкое повышение температуры тела;
- тепловой удар возникает в особо неблагоприятных условиях: выполнение тяжелой физической работы при высокой температуре воздуха в сочетании с высокой влажностью. Тепловые удары возникают в результате проникновения коротковолнового инфракрасного излучения (до 1,5 мкм) через покровы черепа в мягкие ткани головного мозга;
- катаракта (помутнение кристалликов) - профессиональное заболевание глаз, возникающее при длительном воздействии инфракрасных лучей с л = 0,78-1,8 мкм. К острым нарушениям органов зрения относятся также ожог, конъюнктивиты, помутнение и ожог роговицы, ожог тканей передней камеры глаза.
Кроме того, ИК-излучение воздействует на обменные процессы в миокарде, водно-электролитный баланс в организме, на состояние верхних дыхательных путей (развитие хронического ларингоринита, синуситов), не исключается мутагенный эффект теплового излучения.
Поток тепловой энергии, кроме непосредственного воздействия на работающих, нагревает пол, стены, перекрытия, оборудование, в результате чего температура воздуха внутри помещения повышается, что также ухудшает условия работы.