ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.07.2019
Просмотров: 9343
Скачиваний: 1
241
Густина променистого потоку q
r
на відстані r від теплового джерела обер2
нено пропорційна квадрату відстані
q
r
= q
1
/r
2
= (0.91S(T
1
/100)
4
– (T
2
/100)
4
)/r
2
,
(2.68)
де q
1
– густина променистого потоку на відстані одиниці довжини від випро2
мінювача;
S – площа випромінюваної поверхні;
T
1
– температура випромінюючої поверхні, К;
T
2
– температура сприймаючої поверхні, К.
На практиці випромінювання є інтегральним, тому що тіла випромінюють
одночасно різні довжини хвиль. Однак, максимум випромінювання завжди
відповідає хвилям визначеної довжини. В міру збільшення температури тіла
довжина хвилі зменшується. Між T і λ виконується співвідношення Вина:
λ
макс
· Т = b,
(2.69)
де b = 0.002898 мград.
Спектр теплового випромінювання твердих і рідких тіл суцільний і харак2
теризується діапазоном довжин хвиль випромінювання і довжиною хвиль
λ
max
, що відповідає максимуму інтенсивності випромінювання. Гази, що
мають не менше трьох атомів у молекулі (вуглекислий газ, водяна пара та ін.),
мають випромінюючу і поглинаючу здатність, а спектр випромінювання їх
носить смугастий характер.
Вплив ІЧ випромінювань на людину.
ІЧ випромінювання чинять
на організм в основному тепловий вплив. Ефект дії ІЧ випромінюван2
ня залежить від довжини хвилі, що обумовлює глибину його прони2
кнення. У зв’язку з цим діапазон ІЧ випромінювань розбитий на три
області А (λ = 0.76–1.4 мкм), В (λ = 1.4–3.0 мкм) і С (λ > 3 мкм).
Перша область (А) має велику проникність через шкіру і позначаєть2
ся як короткохвильова. В і С відносять до довгохвильових ІЧ. Довго2
хвильові ІЧ випромінювання поглинаються в епідермісі, а коротко2
хвильові – в шарах дерми і підшкірній жировій клітковині. Дія ІЧ
випромінювань при поглинанні їх у різних шарах шкіри зводиться до
нагрівання її. При цьому збільшується обмін речовин, збільшується
вміст натрію і фосфору в крові, зменшується число лейкоцитів, відбу2
вається поляризація шкіри людини. ІЧ випромінювання впливає на
функціональний стан центральної нервової системи, призводить до
змін у серцево2судинній системі, учащається пульс і дихання, підви2
щується температура тіла, підсилюється потовиділення. ІЧ випромі2
нювання діють на слизову оболонку очей, кришталик і можуть приве2
сти до патологічних змін в очах: помутніння рогівки і кришталика,
кон’юнктивіту, опіку сітківки. Найбільш тяжкі ураження зумовлю2
ються короткими ІЧ випромінюваннями. У разі інтенсивного впливу
цих випромінювань на непокриту голову може статися так званий
сонячний удар – головний біль, запаморочення, частішання пульсу і
дихання, непритомність, порушення координації рухів, ураження моз2
кових тканин аж до менінгіту й енцефаліту.
У разі тривалого перебуванні в зоні ІЧ випромінювань відбуваєть2
ся порушення теплового балансу в організмі. Порушується робота тер2
морегулюючого апарату, підсилюється діяльність серцево2судинної і
дихальної систем, підсилюється потовиділення, відбувається втрата
потрібних організму солей. Втрата організмом солей позбавляє кров
здатності утримувати воду, що призводить до швидкого виділення з
організму знову випитої рідини. Порушення теплового балансу викли2
кає захворювання, що називається гіпотермією. Температура в цьому
випадку може досягати 40
0
(температура живої людини 26– 43
0
С) із
запамороченнями, частішанням пульсу і дихання, втратою свідомості,
зміною зорового відчуття. При систематичних перегріваннях підвищу2
ється сприйнятливість до застуд. Спостерігається зниження уваги,
підвищується стомлюваність, знижується продуктивність праці.
Нормування ІЧ випромінювань.
Інтенсивність ІЧ радіації
необхідно вимірювати на робочих місцях чи у робочій зоні поблизу
джерела випромінювання. Нормування ІЧ випромінювань здійсню2
ється згідно з санітарними нормами ДСН 3.3.6.042299, ГОСТ 12.4.1232
83. Припустима тривалість дії ІЧ на людину наведена у таблиці 2.24.
Теплова радіація з густиною випромінювання 560–1050 Вт/м
2
є межею, яка
переноситися людиною. Згідно з діючим санітарним нормам допустима щіль2
ність потоку ІЧ випромінювань не повинна перевищувати 350 Вт/м
2
. Інтенсив2
ність теплового опромінення працюючих від нагрітих поверхонь технологічно2
го устаткування, освітлювальних приладів та інсоляція від засклених огоро2
джень не повинна перевищувати 35 Вт/м
2
– при опроміненні 50% та більше
поверхні тіла, 70 Вт/м
2
– при величині опромінюваної поверхні від 25 до 50%,
та 100 Вт/м
2
– при опроміненні не більше 25% поверхні тіла працюючого.
За наявності джерел з інтенсивністю 35 Вт/м
2
і більше температура повіт2
ря на постійних робочих місцях не повинна перевищувати верхніх меж опти2
мальних значень для теплого періоду року, на непостійних – верхніх меж
допустимих значень для постійних робочих місць.
За наявності відкритих джерел випромінювання (нагрітий метал, скло,
відкрите полум'я) допускається інтенсивність опромінення до 140 Вт/м
2
.
Величина опромінюваної площі не повинна перевищувати 25% поверхні тіла
працюючого з обов'язковим використанням індивідуальних засобів захисту
(спецодяг, окуляри, щитки).
Для виміру густини потоку випромінювання на робочому місці
застосовують актинометр (алюмінієва пластина, що має в шаховому
порядку почорніння; термопари, приєднані до гальванометра). Для
визначення спектральної інтенсивності випромінювань застосовують
інфрачервоні спектрометри (ІЧС210).
242
243
Захист від ІЧ випромінювань.
Способи захисту від ІЧ випроміню2
вань наступні: 1 – захист часом; 2 – захист відстанню; 3 – усунення
джерела тепловиділень; 4 – теплоізоляція; 5 – екранування й охоло2
дження гарячих поверхонь; 6 – індивідуальні засоби захисту.
1,2,3 – способи очевидні і випливають з раніше наведених залежно2
стей та табличної залежності q
доп
= f(t) (табл. 2.24).
Таблиця. 2.24
Припустима тривалість дії на людину теплової радіації
Теплова радіація, Вт/м
2
Тривалість дії радіації, с
280–560 (слабка)
Довготривала
560–1050 (помірна)
180–300
1050–1600 (середня)
40–60
Більше 3500 (дуже сильна)
2–5
Теплова ізоляція є найефективнішим і найбільш економічним захо2
дом щодо зменшення ІЧ випромінювання (зменшуються загальні
тепловиділення), запобігання опіків, скорочення витрат палива. Згі2
дно з діючими СН температура нагрітих поверхонь устаткування та
огороджень не повинна перевищувати 45
0
С. Застосовують також вну2
трішню теплоізоляцію – футеровку для зниження температур робо2
чих поверхонь конструкцій й устаткування.
В залежності від принципу дії теплозахисні засоби поділяються на:
• тепловідбивні – металеві листи (сталь, алюміній, цинк, полірова2
ні або покриті білою фарбою тощо) одинарні або подвійні; загартова2
не скло з плівковим покриттям; металізовані тканини; склотканини;
плівковий матеріал та ін.;
• тепловбираючі – сталеві або алюмінієві листи або коробки з
теплоізоляцією з азбестового картону, шамотної цегли, повсті, верми2
кулітових плит та інших теплоізоляторів; сталева сітка (одинарна або
подвійна з загартованим силікатним склом); загартоване силікатне
органічне скло та ін.;
• тепловідвідні – екрани водоохолоджувальні (з металевого листа
або сітки з водою, що стікає), водяні завіси та ін.;
• комбіновані.
В залежності від особливостей технологічних процесів застосову2
ють прозорі і напівпрозорі екрани.
Вибір теплозахисних засобів обумовлюється інтенсивністю та
спектральним складом випромінювання, а також умовами технологіч2
ного процесу.
Теплозахисні екрани повинні забезпечувати нормовані величини
опромінення працівників; бути зручними в експлуатації; не усклад2
нювати огляд, чищення та змащування агрегатів; гарантувати безпеч2
ну роботу з ним; бути міцними і зручними для виготовлення та мон2
тажу; мати достатньо тривалий строк експлуатації; у процесі експлуа2
тації зберігати ефективні теплозахисні якості.
Для зниження інтенсивності випромінювань від зовнішніх повер2
хонь застосовується водяне охолодження. Недолік методу – небезпе2
ка вибуху паротворення у разі контакту води з рідким металом і
нагрітими матеріалами.
Для теплових екранів визначають наступні параметри: кратність
послаблення m, кратність зниження температури μ, коефіцієнт ефек%
тивності екрану η.
Кратність послаблень теплового потоку відбиваючим екраном виз2
начається за формулою:
m = q
12
/q
е2
,
(2.70)
де q
12
– густина теплового потоку між рівнобіжними площинами 1,2;
q
е2
– густина теплового потоку між екраном і площиною 2.
Кратність зниження температури випромінюючої поверхні μ
244
.
(2.71)
Коефіцієнт пропускання теплового потоку
τ = 1/m.
(2.72)
Коефіцієнт ефективності екрана
η = 1–τ = (m–1)/m.
(2.73)
Ефективність деяких теплових екранів наведено у таблиці 2.25.
У разі неможливості технічними засобами забезпечити допустимі
гігієнічні нормативи опромінення на робочих місцях використову2
ються засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) – спецодяг, спецвзуття,
ЗІЗ для захисту голови, очей, обличчя, рук.
В залежності від призначення передбачаються такі ЗІЗ:
– для постійної роботи в гарячих цехах – спецодяг (костюм чоло2
вічий повстяний), а під час ремонту гарячих печей та агрегатів – авто2
245
номна система індивідуального охолодження в комплекті з повстяним
костюмом;
• під час аварійних робіт – тепловідбиваючий комплект з металізо2
ваної тканини;
• для захисту ніг від теплового випромінювання, іскор і бризок роз2
плавленого металу та контакту з нагрітими поверхнями – взуття шкі2
ряне спеціальне для працюючих в гарячих цехах;
• для захисту рук від опіків – вачеги, рукавиці суконні, брезентові,
комбіновані з надолонниками з шкіри та спилку;
• для захисту голови від теплових опромінень, іскор та бризок
металу – повстяний капелюх, захисна каска з підшоломником, каски
текстолітові або з полікарбонату;
• для захисту очей та обличчя – щиток теплозахисний сталевара, з
приладнаними до нього захисними окулярами із світлофільтрами,
маски захисні з прозорим екраном, окуляри захисні козиркові з світ2
лофільтрами.
Спецодяг повинен мати захисні властивості, які виключають можливість
нагріву його внутрішніх поверхонь на будь2якій ділянці до температури
313 К (40°C) у відповідності зі спеціальними ДСТами (ГОСТ 12.4.176289,
ГОСТ 12.4.016287).
У виробничих приміщеннях, в яких на робочих місцях неможливо встано2
вити регламентовані інтенсивності теплового опромінення працюючих через
технологічні вимоги, технічну недосяжність або економічно обґрунтовану
Таблиця 2.25
Ефективність деяких теплових екранів
Тип екрана
Граничне теплове
навантаження,
Е
гр
, кВт/м
2
Ефективність
екрана
Футеровані екрани:
матеріал футеровки – цегла
матеріал футеровки – азбест
10,5
0,3
0,6
Теплоізоляційні екрани:
сітки
чіпки (ланцюги)
силікатне і кварцове скло
водяна плівка
Тепловідвідні екрани
1.05
4.9
0.7–1.4
1.7
14,0
0.67
0.7
0,7
0,9
0,9