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Nel frenetico mondo dei progressi tecnologici, l'applicazione dei laser si è ampliata drasticamente, rivoluzionando settori industriali con applicazioni come il taglio laser, la saldatura, la marcatura e la placcatura. Tuttavia, questa espansione ha evidenziato una lacuna significativa nella consapevolezza e nella formazione sulla sicurezza tra ingegneri e tecnici, esponendo molti operatori in prima linea alle radiazioni laser senza comprenderne i potenziali rischi. Questo articolo si propone di fare luce sull'importanza della formazione sulla sicurezza laser, sugli effetti biologici dell'esposizione laser e sulle misure di protezione complete per salvaguardare chi lavora con o in prossimità della tecnologia laser.
La necessità critica della formazione sulla sicurezza laser
La formazione sulla sicurezza laser è fondamentale per la sicurezza operativa e l'efficienza della saldatura laser e di applicazioni simili. La luce ad alta intensità, il calore e i gas potenzialmente nocivi prodotti durante le operazioni laser rappresentano rischi per la salute degli operatori. La formazione sulla sicurezza istruisce ingegneri e operai sull'uso corretto dei dispositivi di protezione individuale (DPI), come occhiali protettivi e visiere, e sulle strategie per evitare l'esposizione diretta o indiretta al laser, garantendo un'efficace protezione per occhi e pelle.
Comprendere i pericoli dei laser
Effetti biologici dei laser
I laser possono causare gravi danni alla pelle, rendendo necessaria la protezione della pelle. Tuttavia, la preoccupazione principale riguarda i danni agli occhi. L'esposizione al laser può causare effetti termici, acustici e fotochimici:
Termico:La produzione e l'assorbimento di calore possono causare ustioni alla pelle e agli occhi.
Acustico:Le onde d'urto meccaniche possono causare vaporizzazione localizzata e danni ai tessuti.
Fotochimico:Alcune lunghezze d'onda possono innescare reazioni chimiche, potenzialmente causa di cataratta, ustioni alla cornea o alla retina e aumentando il rischio di cancro alla pelle.
Gli effetti sulla pelle possono variare da un leggero rossore e dolore a ustioni di terzo grado, a seconda della categoria del laser, della durata dell'impulso, della frequenza di ripetizione e della lunghezza d'onda.
| Gamma di lunghezze d'onda | Effetto patologico |
| 180-315 nm (UV-B, UV-C) | La fotocheratite è simile a una scottatura solare, ma colpisce la cornea dell'occhio. |
| 315-400nm (UV-A) | Cataratta fotochimica (opacizzazione del cristallino) |
| 400-780nm (visibile) | Il danno fotochimico alla retina, noto anche come ustione retinica, si verifica quando la retina viene danneggiata dall'esposizione alla luce. |
| 780-1400nm (vicino all'infrarosso) | Cataratta, ustione della retina |
| 1,4-3,0μm(IR) | Infiammazione dell'umore acqueo (proteina nell'umore acqueo), cataratta, ustione corneale L'infiammazione dell'umore acqueo si verifica quando una proteina compare nell'umore acqueo dell'occhio. La cataratta è un'opacizzazione del cristallino, mentre un'ustione corneale è un danno alla cornea, la superficie anteriore dell'occhio. |
| 3.0μm-1mm | Ustione di Comeal |
Il danno oculare, la preoccupazione principale, varia in base alle dimensioni della pupilla, alla pigmentazione, alla durata dell'impulso e alla lunghezza d'onda. Diverse lunghezze d'onda penetrano nei vari strati oculari, causando danni alla cornea, al cristallino o alla retina. La capacità di messa a fuoco dell'occhio aumenta significativamente la densità di energia sulla retina, rendendo esposizioni a basse dosi sufficienti a causare gravi danni alla retina, con conseguente riduzione della vista o cecità.
Rischi per la pelle
L'esposizione della pelle al laser può provocare ustioni, eruzioni cutanee, vesciche e alterazioni della pigmentazione, con il rischio di danneggiare il tessuto sottocutaneo. Diverse lunghezze d'onda penetrano a profondità diverse nel tessuto cutaneo.
Standard di sicurezza laser
GB72471.1-2001
La norma GB7247.1-2001, intitolata "Sicurezza dei prodotti laser - Parte 1: Classificazione delle apparecchiature, requisiti e guida per l'utente", stabilisce le norme per la classificazione di sicurezza, i requisiti e le linee guida per gli utenti in merito ai prodotti laser. Questa norma è stata implementata il 1° maggio 2002 con l'obiettivo di garantire la sicurezza in vari settori in cui i prodotti laser vengono utilizzati, come applicazioni industriali, commerciali, di intrattenimento, di ricerca, didattiche e mediche. Tuttavia, è stata sostituita dalla norma GB 7247.1-2012.(Cinese standard) (Codice della Cina) (OpenSTD).
GB18151-2000
La norma GB18151-2000, nota come "Protezioni laser", si concentrava sulle specifiche e sui requisiti per gli schermi di protezione laser utilizzati per delimitare le aree di lavoro delle macchine per la lavorazione laser. Queste misure di protezione includevano soluzioni sia a lungo termine che temporanee, come tende e pareti laser, per garantire la sicurezza durante le operazioni. La norma, emanata il 2 luglio 2000 e implementata il 2 gennaio 2001, è stata successivamente sostituita dalla GB/T 18151-2008. Si applicava a vari componenti degli schermi protettivi, inclusi schermi e finestre visivamente trasparenti, con l'obiettivo di valutare e standardizzare le proprietà protettive di questi schermi.Codice della Cina) (OpenSTD) (Antpedia).
GB18217-2000
La norma GB18217-2000, intitolata "Segnaletica di sicurezza laser", stabiliva le linee guida per le forme di base, i simboli, i colori, le dimensioni, il testo esplicativo e i metodi di utilizzo della segnaletica progettata per proteggere le persone dai danni causati dalle radiazioni laser. Era applicabile ai prodotti laser e ai luoghi in cui vengono prodotti, utilizzati e sottoposti a manutenzione. Questa norma è stata implementata il 1° giugno 2001, ma è stata successivamente sostituita dalla norma GB 2894-2008, "Segnaletica di sicurezza e linee guida per l'uso", a partire dal 1° ottobre 2009.(Codice della Cina) (OpenSTD) (Antpedia).
Classificazioni dei laser dannosi
I laser sono classificati in base al loro potenziale danno per gli occhi e la pelle umana. I laser industriali ad alta potenza che emettono radiazioni invisibili (inclusi i laser a semiconduttore e i laser a CO2) presentano rischi significativi. Gli standard di sicurezza classificano tutti i sistemi laser, conlaser a fibraLe emissioni laser sono spesso classificate come Classe 4, che indica il livello di rischio più elevato. Di seguito, analizzeremo le classificazioni di sicurezza laser dalla Classe 1 alla Classe 4.
Prodotto laser di classe 1
Un laser di Classe 1 è considerato sicuro per chiunque possa usarlo e osservarlo in situazioni normali. Ciò significa che non ci si ferirà guardandolo direttamente o attraverso comuni strumenti di ingrandimento come telescopi o microscopi. Gli standard di sicurezza lo verificano utilizzando regole specifiche sulle dimensioni del punto luminoso laser e sulla distanza da tenere per osservarlo in sicurezza. Tuttavia, è importante sapere che alcuni laser di Classe 1 potrebbero comunque essere pericolosi se osservati attraverso lenti di ingrandimento molto potenti, perché queste possono raccogliere più luce laser del solito. A volte, prodotti come lettori CD o DVD sono contrassegnati come di Classe 1 perché contengono un laser più potente, ma è realizzato in modo che nessuna luce nociva possa fuoriuscire durante l'uso normale.
Il nostro laser di classe 1:Laser a vetro drogato con erbio, Modulo telemetro L1535
Prodotto laser di classe 1M
Un laser di Classe 1M è generalmente sicuro e non danneggia gli occhi in condizioni di utilizzo normali, il che significa che è possibile utilizzarlo senza protezioni speciali. Tuttavia, la situazione cambia se si utilizzano strumenti come microscopi o telescopi per osservare il laser. Questi strumenti possono focalizzare il raggio laser e renderlo più potente di quanto sia considerato sicuro. I laser di Classe 1M hanno fasci molto ampi o molto diffusi. Normalmente, la luce di questi laser non supera i livelli di sicurezza quando entra direttamente nell'occhio. Tuttavia, se si utilizzano ottiche di ingrandimento, queste possono concentrare più luce nell'occhio, creando potenzialmente un rischio. Pertanto, sebbene la luce diretta di un laser di Classe 1M sia sicura, il suo utilizzo con determinate ottiche può renderlo pericoloso, in modo simile ai laser di Classe 3B ad alto rischio.
Prodotto laser di classe 2
Un laser di Classe 2 è sicuro perché funziona in modo tale che, se qualcuno guarda accidentalmente il laser, la sua naturale reazione di sbattere le palpebre o distogliere lo sguardo dalle luci intense lo proteggerà. Questo meccanismo di protezione funziona per esposizioni fino a 0,25 secondi. Questi laser operano solo nello spettro visibile, che è compreso tra 400 e 700 nanometri di lunghezza d'onda. Hanno un limite di potenza di 1 milliwatt (mW) se emettono luce in modo continuo. Possono essere più potenti se emettono luce per meno di 0,25 secondi alla volta o se la loro luce non è focalizzata. Tuttavia, evitare deliberatamente di sbattere le palpebre o distogliere lo sguardo dal laser può causare danni agli occhi. Strumenti come alcuni puntatori laser e dispositivi di misurazione della distanza utilizzano laser di Classe 2.
Prodotto laser di classe 2M
Un laser di Classe 2M è generalmente considerato sicuro per gli occhi grazie al naturale riflesso di ammiccamento, che aiuta a evitare di fissare luci intense per troppo tempo. Questo tipo di laser, simile a quello di Classe 1M, emette una luce molto ampia o che si diffonde rapidamente, limitando la quantità di luce laser che entra nell'occhio attraverso la pupilla a livelli di sicurezza, secondo gli standard di Classe 2. Tuttavia, questa sicurezza è valida solo se non si utilizzano dispositivi ottici come lenti di ingrandimento o telescopi per osservare il laser. Se si utilizzano tali strumenti, possono focalizzare la luce laser e aumentare potenzialmente il rischio per gli occhi.
Prodotto laser di classe 3R
Un laser di Classe 3R richiede un utilizzo attento perché, sebbene sia relativamente sicuro, guardare direttamente il fascio laser può essere rischioso. Questo tipo di laser può emettere più luce di quanto sia considerato completamente sicuro, ma il rischio di lesioni è comunque basso se si agisce con cautela. Per i laser visibili (nello spettro della luce visibile), i laser di Classe 3R sono limitati a una potenza massima di 5 milliwatt (mW). Esistono limiti di sicurezza diversi per i laser di altre lunghezze d'onda e per i laser pulsati, che potrebbero consentire potenze maggiori in condizioni specifiche. La chiave per utilizzare un laser di Classe 3R in sicurezza è evitare di guardare direttamente il fascio laser e seguire tutte le istruzioni di sicurezza fornite.
Prodotto laser di classe 3B
Un laser di Classe 3B può essere pericoloso se colpisce direttamente l'occhio, ma se la luce laser rimbalza su superfici ruvide come la carta, non è dannoso. Per i laser a fascio continuo che operano in un certo intervallo (da 315 nanometri fino all'infrarosso lontano), la potenza massima consentita è di mezzo watt (0,5 W). Per i laser che pulsano nell'intervallo di luce visibile (da 400 a 700 nanometri), non dovrebbero superare i 30 millijoule (mJ) per impulso. Esistono regole diverse per laser di altri tipi e per impulsi molto brevi. Quando si utilizza un laser di Classe 3B, di solito è necessario indossare occhiali protettivi per proteggere gli occhi. Questi laser devono anche essere dotati di un interruttore a chiave e di un blocco di sicurezza per evitare l'uso accidentale. Sebbene i laser di Classe 3B siano presenti in dispositivi come i masterizzatori di CD e DVD, questi dispositivi sono considerati di Classe 1 perché il laser è contenuto al suo interno e non può fuoriuscire.
Prodotto laser di classe 4
I laser di Classe 4 sono i più potenti e pericolosi. Sono più potenti dei laser di Classe 3B e possono causare gravi danni, come ustioni cutanee o danni permanenti agli occhi, a causa di qualsiasi esposizione al raggio, sia diretto, riflesso o diffuso. Questi laser possono persino provocare incendi se colpiscono qualcosa di infiammabile. A causa di questi rischi, i laser di Classe 4 richiedono rigorose misure di sicurezza, tra cui un interruttore a chiave e un blocco di sicurezza. Sono comunemente utilizzati in ambito industriale, scientifico, militare e medico. Per i laser medicali, è fondamentale conoscere le distanze di sicurezza e le aree da evitare per evitare pericoli per gli occhi. Sono necessarie ulteriori precauzioni per gestire e controllare il raggio al fine di prevenire incidenti.
Esempio di etichetta del laser a fibra pulsata di LumiSpot
Come proteggersi dai rischi del laser
Ecco una spiegazione più semplice su come proteggersi adeguatamente dai rischi del laser, organizzata in base ai diversi ruoli:
Per i produttori di laser:
Dovrebbero fornire non solo i dispositivi laser (come taglierine laser, saldatrici portatili e macchine per la marcatura), ma anche dispositivi di sicurezza essenziali come occhiali protettivi, segnaletica di sicurezza, istruzioni per l'uso sicuro e materiale di formazione sulla sicurezza. È loro responsabilità garantire che gli utenti siano al sicuro e informati.
Per gli integratori:
Alloggiamenti protettivi e camere di sicurezza laser: ogni dispositivo laser deve essere dotato di un alloggiamento protettivo per impedire che le persone siano esposte a radiazioni laser pericolose.
Barriere e interblocchi di sicurezza: i dispositivi devono essere dotati di barriere e interblocchi di sicurezza per impedire l'esposizione a livelli laser dannosi.
Controllori chiave: i sistemi classificati come Classe 3B e 4 devono essere dotati di controllori chiave per limitare l'accesso e l'uso, garantendo la sicurezza.
Per gli utenti finali:
Gestione: i laser devono essere utilizzati solo da professionisti qualificati. Il personale non qualificato non deve utilizzarli.
Interruttori a chiave: installare interruttori a chiave sui dispositivi laser per garantire che possano essere attivati solo con una chiave, aumentando così la sicurezza.
Illuminazione e posizionamento: assicurarsi che le stanze in cui sono installati i laser siano ben illuminate e che i laser siano posizionati ad altezze e angolazioni tali da evitare l'esposizione diretta degli occhi.
Supervisione medica:
I lavoratori che utilizzano laser di classe 3B e 4 devono sottoporsi a controlli medici regolari da parte di personale qualificato per garantire la loro sicurezza.
Sicurezza laserFormazione:
Gli operatori devono essere formati sul funzionamento del sistema laser, sulla protezione personale, sulle procedure di controllo dei pericoli, sull'uso dei segnali di avvertimento, sulla segnalazione degli incidenti e sulla comprensione degli effetti biologici dei laser su occhi e pelle.
Misure di controllo:
Controllare rigorosamente l'uso dei laser, soprattutto nelle aree in cui sono presenti persone, per evitare l'esposizione accidentale, soprattutto degli occhi.
Avvertire le persone presenti nella zona prima di utilizzare laser ad alta potenza e assicurarsi che tutti indossino occhiali protettivi.
Affiggere cartelli di avvertimento nelle aree di lavoro e negli ingressi con i laser per indicare la presenza di pericoli legati al laser.
Aree controllate dal laser:
Limitare l'uso del laser ad aree specifiche e controllate.
Utilizzare protezioni per porte e serrature di sicurezza per impedire l'accesso non autorizzato, assicurandosi che i laser smettano di funzionare se le porte vengono aperte inaspettatamente.
Evitare superfici riflettenti in prossimità dei laser per evitare riflessi del raggio che potrebbero danneggiare le persone.
Utilizzo di segnali di avvertimento e di sicurezza:
Posizionare cartelli di avvertimento sui pannelli esterni e di controllo delle apparecchiature laser per indicare chiaramente i potenziali pericoli.
Etichette di sicurezzaPer i prodotti laser:
1. Tutti i dispositivi laser devono essere dotati di etichette di sicurezza che indichino avvertenze, classificazioni delle radiazioni e da dove fuoriescono le radiazioni.
2. Le etichette devono essere posizionate in un punto in cui siano facilmente visibili, senza essere esposte alle radiazioni laser.
Indossare occhiali di sicurezza laser per proteggere gli occhi dai raggi laser
I dispositivi di protezione individuale (DPI) per la sicurezza laser vengono utilizzati come ultima risorsa quando i controlli tecnici e gestionali non riescono a ridurre completamente i rischi. Tra questi rientrano occhiali e indumenti di sicurezza laser:
Gli occhiali di sicurezza laser proteggono gli occhi riducendo le radiazioni laser. Devono soddisfare requisiti rigorosi:
⚫Certificato ed etichettato secondo gli standard nazionali.
⚫Adatto al tipo di laser, alla lunghezza d'onda, alla modalità di funzionamento (continua o pulsata) e alle impostazioni di potenza.
⚫Chiaramente contrassegnati per aiutare a scegliere gli occhiali giusti per un laser specifico.
⚫Anche il telaio e le protezioni laterali dovrebbero offrire protezione.
È fondamentale utilizzare il tipo giusto di occhiali di sicurezza per proteggersi dal laser specifico con cui si lavora, tenendo conto delle sue caratteristiche e dell'ambiente in cui ci si trova.
Dopo aver applicato le misure di sicurezza, se i tuoi occhi potrebbero essere ancora esposti alle radiazioni laser oltre i limiti di sicurezza, devi utilizzare occhiali protettivi adatti alla lunghezza d'onda del laser e con la giusta densità ottica per salvaguardare i tuoi occhi.
Non affidarti esclusivamente agli occhiali di sicurezza; non guardare mai direttamente il raggio laser, anche quando li indossi.
Scelta dell'abbigliamento protettivo laser:
Fornire indumenti protettivi adatti ai lavoratori esposti a radiazioni superiori al livello di esposizione massima ammissibile (MPE) per la pelle; ciò contribuisce a ridurre l'esposizione cutanea.
Gli indumenti devono essere realizzati con materiali ignifughi e resistenti al calore.
Cercare di coprire la maggior parte possibile di pelle con l'equipaggiamento protettivo.
Come proteggere la pelle dai danni del laser:
Indossare abiti da lavoro a maniche lunghe realizzati con materiali ignifughi.
Nelle aree in cui è consentito l'uso del laser, installare tende e pannelli oscuranti realizzati con materiali ignifughi rivestiti in silicone nero o blu per assorbire le radiazioni UV e bloccare la luce infrarossa, proteggendo così la pelle dalle radiazioni laser.
È fondamentale scegliere i dispositivi di protezione individuale (DPI) appropriati e utilizzarli correttamente per garantire la sicurezza quando si lavora con o in prossimità dei laser. Ciò include la comprensione dei rischi specifici associati ai diversi tipi di laser e la comprensioneprecauzioni invasive per proteggere sia gli occhi sia la pelle da potenziali danni.
Conclusione e Riepilogo
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Data di pubblicazione: 08-04-2024