Subskrybuj nasze media społecznościowe, aby otrzymywać szybkie posty
W dynamicznym świecie postępu technologicznego, zastosowanie laserów znacznie się rozszerzyło, rewolucjonizując branże, takie jak cięcie laserowe, spawanie, znakowanie i napawanie. Jednak ta ekspansja ujawniła istotną lukę w świadomości i szkoleniu w zakresie bezpieczeństwa wśród inżynierów i pracowników technicznych, narażając wielu pracowników pierwszej linii na promieniowanie laserowe bez zrozumienia jego potencjalnych zagrożeń. Niniejszy artykuł ma na celu rzucenie światła na znaczenie szkoleń z zakresu bezpieczeństwa laserowego, biologiczne skutki ekspozycji na laser oraz kompleksowe środki ochronne chroniące osoby pracujące z technologią laserową lub w jej pobliżu.
Krytyczna potrzeba szkoleń z zakresu bezpieczeństwa laserowego
Szkolenia z zakresu bezpieczeństwa laserowego mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa operacyjnego i wydajności spawania laserowego i podobnych zastosowań. Światło o wysokiej intensywności, ciepło i potencjalnie szkodliwe gazy wytwarzane podczas pracy z laserem stanowią zagrożenie dla zdrowia operatorów. Szkolenia z zakresu bezpieczeństwa uczą inżynierów i pracowników prawidłowego stosowania środków ochrony indywidualnej (PPE), takich jak okulary ochronne i osłony twarzy, oraz strategii unikania bezpośredniego lub pośredniego narażenia na działanie lasera, zapewniając skuteczną ochronę oczu i skóry.
Zrozumienie zagrożeń związanych z laserami
Biologiczne skutki laserów
Lasery mogą powodować poważne uszkodzenia skóry, wymagające jej ochrony. Jednak głównym zagrożeniem są uszkodzenia oczu. Ekspozycja na laser może prowadzić do skutków termicznych, akustycznych i fotochemicznych:
Termiczny:Produkcja i absorpcja ciepła może spowodować oparzenia skóry i oczu.
Akustyczny:Fale uderzeniowe mechaniczne mogą powodować miejscowe parowanie i uszkodzenie tkanek.
Fotochemiczny:Niektóre długości fal mogą wywoływać reakcje chemiczne, które mogą powodować zaćmę, oparzenia rogówki lub siatkówki oraz zwiększać ryzyko zachorowania na raka skóry.
Objawy skórne mogą obejmować łagodne zaczerwienienie i ból, aż po oparzenia trzeciego stopnia, w zależności od kategorii lasera, czasu trwania impulsu, częstotliwości powtarzania i długości fali.
| Zakres długości fali | Efekt patologiczny |
| 180-315 nm (UV-B, UV-C) | Fotokeratitis jest podobna do oparzenia słonecznego, ale dotyczy rogówki oka. |
| 315-400nm (UV-A) | Zaćma fotochemiczna (zmętnienie soczewki oka) |
| 400-780 nm (widzialne) | Fotochemiczne uszkodzenie siatkówki, znane również jako oparzenie siatkówki, występuje, gdy siatkówka zostanie uszkodzona wskutek wystawienia na działanie światła. |
| 780-1400 nm (bliska podczerwień) | Zaćma, oparzenie siatkówki |
| 1,4-3,0μm(IR) | Zapalenie wodnistej cieczy wodnistej oka (białko w cieczy wodnistej oka), zaćma, oparzenie rogówki Zapalenie wodnistej cieczy wodnistej oka to stan, w którym w cieczy wodnistej oka pojawia się białko. Zaćma to zmętnienie soczewki oka, a oparzenie rogówki to uszkodzenie rogówki, przedniej powierzchni oka. |
| 3.0μm-1 mm | Oparzenie Comeal |
Uszkodzenia oczu, będące głównym problemem, różnią się w zależności od rozmiaru źrenicy, pigmentacji, czasu trwania impulsu i długości fali. Fale o różnej długości przenikają przez różne warstwy oka, powodując uszkodzenie rogówki, soczewki lub siatkówki. Zdolność oka do skupiania promieniowania znacznie zwiększa gęstość energii na siatkówce, co sprawia, że ekspozycja na niskie dawki promieniowania jest wystarczająca, aby spowodować poważne uszkodzenie siatkówki, prowadzące do pogorszenia widzenia lub ślepoty.
Zagrożenia dla skóry
Ekspozycja skóry na działanie lasera może powodować oparzenia, wysypki, pęcherze i zmiany pigmentacyjne, potencjalnie niszcząc tkankę podskórną. Różne długości fal penetrują tkankę skórną na różne głębokości.
Norma bezpieczeństwa laserowego
GB72471.1-2001
Norma GB7247.1-2001, zatytułowana „Bezpieczeństwo produktów laserowych – Część 1: Klasyfikacja urządzeń, wymagania i instrukcja obsługi”, określa przepisy dotyczące klasyfikacji bezpieczeństwa, wymagań i wytycznych dla użytkowników produktów laserowych. Norma ta została wdrożona 1 maja 2002 roku w celu zapewnienia bezpieczeństwa w różnych sektorach, w których wykorzystywane są produkty laserowe, takich jak zastosowania przemysłowe, handlowe, rozrywkowe, badawcze, edukacyjne i medyczne. Została ona jednak zastąpiona normą GB 7247.1-2012.(ChińskiStandard) (Kodeks Chin) (OpenSTD).
GB18151-2000
Norma GB18151-2000, znana jako „Osłony laserowe”, koncentrowała się na specyfikacjach i wymaganiach dotyczących ekranów ochronnych stosowanych do odgradzania obszarów roboczych maszyn do obróbki laserowej. Te środki ochronne obejmowały zarówno rozwiązania długoterminowe, jak i tymczasowe, takie jak kurtyny laserowe i ściany, zapewniające bezpieczeństwo podczas pracy. Norma, wydana 2 lipca 2000 r. i wdrożona 2 stycznia 2001 r., została później zastąpiona normą GB/T 18151-2008. Dotyczyła ona różnych elementów ekranów ochronnych, w tym ekranów i okienek wizualnie przezroczystych, a jej celem była ocena i standaryzacja właściwości ochronnych tych ekranów.Kodeks Chin) (OpenSTD) (Antpedia).
GB18217-2000
Norma GB18217-2000, zatytułowana „Znaki bezpieczeństwa laserowego”, ustanowiła wytyczne dotyczące podstawowych kształtów, symboli, kolorów, wymiarów, tekstów objaśniających i sposobów użytkowania znaków przeznaczonych do ochrony osób przed szkodliwym działaniem promieniowania laserowego. Miała ona zastosowanie do produktów laserowych oraz miejsc, w których są one produkowane, użytkowane i konserwowane. Norma ta została wdrożona 1 czerwca 2001 r., ale od 1 października 2009 r. została zastąpiona normą GB 2894-2008 „Znaki bezpieczeństwa i wytyczne dotyczące użytkowania”.(Kodeks Chin) (OpenSTD) (Antpedia).
Klasyfikacje szkodliwych laserów
Lasery są klasyfikowane na podstawie ich potencjalnego szkodliwego wpływu na ludzkie oczy i skórę. Przemysłowe lasery dużej mocy emitujące niewidzialne promieniowanie (w tym lasery półprzewodnikowe i lasery CO2) stanowią poważne zagrożenie. Normy bezpieczeństwa klasyfikują wszystkie systemy laserowe,laser światłowodowyWyjścia często klasyfikowane jako Klasa 4, oznaczające najwyższy poziom ryzyka. W dalszej części omówimy klasyfikacje bezpieczeństwa laserów od Klasy 1 do Klasy 4.
Produkt laserowy klasy 1
Laser klasy 1 jest uważany za bezpieczny dla każdego w normalnych warunkach. Oznacza to, że nie doznasz obrażeń, patrząc na taki laser bezpośrednio lub przez popularne narzędzia powiększające, takie jak teleskopy czy mikroskopy. Normy bezpieczeństwa określają to za pomocą szczegółowych zasad dotyczących wielkości plamki światła laserowego i odległości, z jakiej należy na nią bezpiecznie patrzeć. Należy jednak pamiętać, że niektóre lasery klasy 1 mogą być nadal niebezpieczne, jeśli patrzysz na nie przez bardzo silne szkła powiększające, ponieważ mogą one zbierać więcej światła laserowego niż zwykle. Czasami produkty takie jak odtwarzacze CD lub DVD są oznaczane jako klasa 1, ponieważ mają mocniejszy laser, ale są wykonane w taki sposób, że żadne szkodliwe światło nie może wydostać się podczas normalnego użytkowania.
Nasz laser klasy 1:Laser ze szkła domieszkowanego erbem, Moduł dalmierza L1535
Produkt laserowy klasy 1M
Laser klasy 1M jest generalnie bezpieczny i nie uszkodzi oczu przy normalnym użytkowaniu, co oznacza, że można go używać bez specjalnej ochrony. Sytuacja zmienia się jednak, jeśli do obserwacji lasera używa się narzędzi takich jak mikroskopy lub teleskopy. Narzędzia te mogą skupić wiązkę lasera i uczynić ją silniejszą niż uważana za bezpieczną. Lasery klasy 1M mają wiązki, które są albo bardzo szerokie, albo rozproszone. Zazwyczaj światło z tych laserów nie przekracza bezpiecznych poziomów, gdy trafia bezpośrednio do oka. Jednak jeśli użyjesz optyki powiększającej, może ona skupić więcej światła w oku, potencjalnie stwarzając zagrożenie. Tak więc, chociaż bezpośrednie światło lasera klasy 1M jest bezpieczne, używanie go z niektórymi elementami optycznymi może być niebezpieczne, podobnie jak w przypadku laserów klasy 3B o wyższym ryzyku.
Produkt laserowy klasy 2
Laser klasy 2 jest bezpieczny w użyciu, ponieważ działa w taki sposób, że jeśli ktoś przypadkowo spojrzy w laser, jego naturalna reakcja w postaci mrugnięcia lub odwrócenia wzroku od jasnego światła zapewni mu ochronę. Ten mechanizm ochronny działa przy ekspozycji do 0,25 sekundy. Lasery te działają wyłącznie w zakresie widzialnym, czyli długości fali od 400 do 700 nanometrów. Ich moc graniczna wynosi 1 miliwat (mW), jeśli emitują światło w sposób ciągły. Mogą być mocniejsze, jeśli emitują światło krócej niż 0,25 sekundy lub jeśli ich światło nie jest skupione. Jednak celowe unikanie mrugnięcia lub odwrócenia wzroku od lasera może spowodować uszkodzenie wzroku. Narzędzia takie jak niektóre wskaźniki laserowe i dalmierze wykorzystują lasery klasy 2.
Produkt laserowy klasy 2M
Laser klasy 2M jest generalnie uważany za bezpieczny dla oczu ze względu na naturalny odruch mrugania, który pomaga uniknąć patrzenia na jasne światło przez zbyt długi czas. Ten rodzaj lasera, podobnie jak laser klasy 1M, emituje światło o bardzo szerokim kącie lub szybko się rozprasza, ograniczając ilość światła laserowego docierającego do oka przez źrenicę do bezpiecznego poziomu, zgodnie z normami klasy 2. Bezpieczeństwo to obowiązuje jednak tylko wtedy, gdy nie używasz żadnych urządzeń optycznych, takich jak lupy czy teleskopy, do obserwacji lasera. Jeśli jednak używasz takich urządzeń, mogą one skupić światło lasera i potencjalnie zwiększyć ryzyko dla oczu.
Produkt laserowy klasy 3R
Laser klasy 3R wymaga ostrożnego obchodzenia się z nim, ponieważ, choć jest stosunkowo bezpieczny, patrzenie bezpośrednio w wiązkę może być ryzykowne. Ten typ lasera może emitować więcej światła niż jest to uważane za całkowicie bezpieczne, ale ryzyko obrażeń jest nadal niskie, jeśli zachowa się ostrożność. W przypadku laserów widzialnych (w widmie światła widzialnego), lasery klasy 3R mają ograniczenie maksymalnej mocy wyjściowej do 5 miliwatów (mW). Istnieją różne limity bezpieczeństwa dla laserów o innych długościach fal i laserów impulsowych, które mogą dopuszczać wyższe moce wyjściowe w określonych warunkach. Kluczem do bezpiecznego korzystania z lasera klasy 3R jest unikanie bezpośredniego patrzenia w wiązkę i przestrzeganie wszelkich dołączonych instrukcji bezpieczeństwa.
Produkt laserowy klasy 3B
Laser klasy 3B może być niebezpieczny, jeśli bezpośrednio uderzy w oko, ale jeśli światło lasera odbije się od szorstkich powierzchni, takich jak papier, nie jest szkodliwe. W przypadku laserów o ciągłej wiązce, które działają w pewnym zakresie (od 315 nanometrów do dalekiej podczerwieni), maksymalna dopuszczalna moc wynosi pół wata (0,5 W). W przypadku laserów, które pulsują w zakresie światła widzialnego (400 do 700 nanometrów), nie powinny one przekraczać 30 milidżuli (mJ) na impuls. Istnieją inne zasady dla laserów innych typów i dla bardzo krótkich impulsów. Podczas korzystania z lasera klasy 3B zazwyczaj należy nosić okulary ochronne, aby chronić oczy. Lasery te muszą również mieć wyłącznik kluczykowy i blokadę bezpieczeństwa, aby zapobiec przypadkowemu użyciu. Chociaż lasery klasy 3B znajdują się w urządzeniach takich jak nagrywarki CD i DVD, urządzenia te są uważane za klasy 1, ponieważ laser jest zamknięty wewnątrz i nie może się wydostać.
Produkt laserowy klasy 4
Lasery klasy 4 to najmocniejsze i najniebezpieczniejsze lasery. Są mocniejsze niż lasery klasy 3B i mogą powodować poważne uszkodzenia, takie jak oparzenia skóry lub trwałe uszkodzenia oczu, w wyniku jakiejkolwiek ekspozycji na wiązkę, zarówno bezpośrednią, odbitą, jak i rozproszoną. Lasery te mogą nawet wywołać pożar, jeśli trafią w coś łatwopalnego. Ze względu na te zagrożenia, lasery klasy 4 wymagają ścisłych zabezpieczeń, w tym wyłącznika kluczykowego i blokady bezpieczeństwa. Są one powszechnie stosowane w przemyśle, nauce, wojsku i medycynie. W przypadku laserów medycznych kluczowe jest zachowanie bezpiecznej odległości i obszarów, aby uniknąć zagrożeń dla oczu. Konieczne jest podjęcie dodatkowych środków ostrożności w celu zarządzania i kontrolowania wiązki, aby zapobiec wypadkom.
Przykład etykiety impulsowego lasera światłowodowego firmy LumiSpot
Jak chronić się przed zagrożeniami związanymi z laserem
Oto prostsze wyjaśnienie, jak prawidłowo chronić się przed zagrożeniami związanymi z laserem, podzielone według różnych ról:
Dla producentów laserów:
Powinni dostarczać nie tylko urządzenia laserowe (takie jak przecinarki laserowe, spawarki ręczne i maszyny do znakowania), ale także niezbędny sprzęt bezpieczeństwa, taki jak okulary ochronne, znaki bezpieczeństwa, instrukcje bezpiecznego użytkowania i materiały szkoleniowe z zakresu bezpieczeństwa. Częścią ich odpowiedzialności jest zapewnienie użytkownikom bezpieczeństwa i odpowiedniej wiedzy.
Dla integratorów:
Obudowy ochronne i pomieszczenia bezpieczeństwa laserowego: Każde urządzenie laserowe musi być wyposażone w obudowę ochronną, która ma chronić ludzi przed niebezpiecznym promieniowaniem laserowym.
Bariery i blokady bezpieczeństwa: Urządzenia muszą być wyposażone w bariery i blokady bezpieczeństwa, aby zapobiec narażeniu na szkodliwe promieniowanie laserowe.
Kontrolery kluczy: Systemy sklasyfikowane jako klasa 3B i 4 powinny być wyposażone w kontrolery kluczy w celu ograniczenia dostępu i użytkowania, co zapewni bezpieczeństwo.
Dla użytkowników końcowych:
Obsługa: Lasery powinny być obsługiwane wyłącznie przez przeszkolonych specjalistów. Osoby nieprzeszkolone nie powinny ich używać.
Przełączniki kluczykowe: Zainstaluj przełączniki kluczykowe na urządzeniach laserowych, aby mieć pewność, że można je aktywować wyłącznie za pomocą klucza, co zwiększy bezpieczeństwo.
Oświetlenie i rozmieszczenie: Upewnij się, że pomieszczenia, w których znajdują się lasery, są jasno oświetlone, a lasery są umieszczone na takiej wysokości i pod takim kątem, aby uniknąć bezpośredniego kontaktu z oczami.
Nadzór medyczny:
Pracownicy używający laserów klasy 3B i 4 powinni poddawać się regularnym badaniom lekarskim przeprowadzanym przez wykwalifikowany personel w celu zapewnienia im bezpieczeństwa.
Bezpieczeństwo laseroweSzkolenie:
Operatorzy powinni zostać przeszkoleni w zakresie obsługi systemu laserowego, ochrony osobistej, procedur kontroli zagrożeń, stosowania znaków ostrzegawczych, zgłaszania incydentów oraz zrozumienia biologicznego wpływu laserów na oczy i skórę.
Środki kontroli:
Należy ściśle kontrolować używanie laserów, szczególnie w miejscach, w których przebywają ludzie, aby uniknąć przypadkowej ekspozycji, zwłaszcza na oczy.
Przed użyciem laserów dużej mocy należy ostrzec osoby znajdujące się w pobliżu i upewnić się, że wszyscy noszą okulary ochronne.
Umieść znaki ostrzegawcze w pobliżu obszarów objętych pracami laserowymi oraz wejść, aby wskazać na obecność zagrożeń związanych z laserem.
Obszary kontrolowane laserowo:
Ogranicz użycie lasera do określonych, kontrolowanych obszarów.
Stosuj zabezpieczenia drzwi i zamki bezpieczeństwa, aby zapobiec nieautoryzowanemu dostępowi i mieć pewność, że lasery przestaną działać, jeśli drzwi zostaną nieoczekiwanie otwarte.
Unikaj powierzchni odblaskowych w pobliżu laserów, aby zapobiec odbiciu wiązki, które mogłoby zaszkodzić ludziom.
Stosowanie ostrzeżeń i znaków bezpieczeństwa:
Umieść znaki ostrzegawcze na zewnątrz i panelach sterowania sprzętu laserowego, aby wyraźnie wskazać potencjalne zagrożenia.
Etykiety bezpieczeństwaW przypadku produktów laserowych:
1. Wszystkie urządzenia laserowe muszą mieć etykiety bezpieczeństwa zawierające ostrzeżenia, klasyfikację promieniowania i miejsce emisji promieniowania.
2. Etykiety należy umieszczać w miejscu, w którym będą dobrze widoczne i nie będą narażone na promieniowanie laserowe.
Noś okulary ochronne, aby chronić oczy przed promieniowaniem laserowym
Środki ochrony indywidualnej (PPE) chroniące przed laserami są stosowane w ostateczności, gdy środki inżynieryjne i zarządcze nie są w stanie w pełni zredukować zagrożeń. Należą do nich okulary i odzież ochronna przed laserami:
Okulary ochronne chronią oczy poprzez redukcję promieniowania laserowego. Muszą spełniać surowe wymagania:
⚫Certyfikowane i oznakowane zgodnie z normami krajowymi.
⚫Odpowiedni do typu lasera, długości fali, trybu pracy (ciągły lub impulsowy) i ustawień mocy.
⚫Wyraźnie oznaczone, co ułatwia dobór odpowiednich okularów do konkretnego lasera.
⚫Rama i osłony boczne również powinny zapewniać ochronę.
Ważne jest, aby używać odpowiedniego rodzaju okularów ochronnych chroniących przed konkretnym laserem, z którym pracujesz, biorąc pod uwagę jego właściwości i środowisko, w którym pracujesz.
Jeśli po zastosowaniu środków bezpieczeństwa Twoje oczy nadal mogą być narażone na promieniowanie laserowe przekraczające bezpieczne limity, musisz używać okularów ochronnych, które są dopasowane do długości fali lasera i mają właściwą gęstość optyczną, aby chronić Twoje oczy.
Nie należy polegać wyłącznie na okularach ochronnych. Nigdy nie należy patrzeć bezpośrednio w wiązkę lasera, nawet jeśli masz je na sobie.
Wybór odzieży ochronnej przed laserem:
Pracownikom narażonym na promieniowanie przekraczające poziom maksymalnego dopuszczalnego narażenia (MPE) należy zapewnić odpowiednią odzież ochronną; pomoże to ograniczyć narażenie skóry na promieniowanie.
Ubranie powinno być wykonane z materiałów ognioodpornych i odpornych na ciepło.
Staraj się zakrywać jak największą powierzchnię skóry sprzętem ochronnym.
Jak chronić skórę przed uszkodzeniami spowodowanymi laserem:
Należy nosić odzież roboczą z długimi rękawami wykonaną z materiałów trudnopalnych.
W strefach, w których dozwolone jest stosowanie lasera, zainstaluj zasłony i panele blokujące światło wykonane z materiałów trudnopalnych pokrytych czarnym lub niebieskim silikonem, które pochłaniają promieniowanie UV i blokują światło podczerwone, chroniąc w ten sposób skórę przed promieniowaniem laserowym.
Kluczowe jest dobranie odpowiedniego sprzętu ochrony osobistej (PPE) i jego prawidłowe stosowanie, aby zapewnić bezpieczeństwo podczas pracy z laserami lub w ich pobliżu. Obejmuje to zrozumienie specyficznych zagrożeń związanych z różnymi rodzajami laserów oraz podjęcie kompleksowych działań.szczególne środki ostrożności w celu ochrony oczu i skóry przed potencjalnym uszkodzeniem.
Wnioski i podsumowanie
Zastrzeżenie:
- Niniejszym oświadczamy, że niektóre obrazy prezentowane na naszej stronie internetowej pochodzą z Internetu i Wikipedii, a ich celem jest promocja edukacji i dzielenie się informacjami. Szanujemy prawa własności intelektualnej wszystkich twórców. Wykorzystanie tych obrazów nie ma na celu osiągnięcia korzyści komercyjnych.
- Jeśli uważasz, że jakakolwiek wykorzystana treść narusza Twoje prawa autorskie, skontaktuj się z nami. Chętnie podejmiemy odpowiednie kroki, w tym usuniemy obrazy lub zapewnimy prawidłowe oznaczenie autorstwa, aby zapewnić zgodność z przepisami i regulacjami dotyczącymi własności intelektualnej. Naszym celem jest utrzymanie platformy bogatej w treści, uczciwej i szanującej prawa własności intelektualnej innych osób.
- Prosimy o kontakt pod następującym adresem e-mail:sales@lumispot.cnZobowiązujemy się do podjęcia natychmiastowych działań po otrzymaniu powiadomienia i gwarantujemy 100% współpracę w rozwiązywaniu wszelkich tego typu problemów.
Czas publikacji: 08-04-2024