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Nel frenetico mondo dei progressi tecnologici, l'applicazione dei laser si è ampliata notevolmente, rivoluzionando i settori con applicazioni quali taglio laser, saldatura, marcatura e rivestimento. Tuttavia, questa espansione ha svelato una lacuna significativa nella consapevolezza e nella formazione sulla sicurezza tra ingegneri e operatori tecnici, esponendo molti membri del personale in prima linea alle radiazioni laser senza comprenderne i potenziali pericoli. Questo articolo mira a far luce sull'importanza della formazione sulla sicurezza laser, sugli effetti biologici dell'esposizione al laser e sulle misure protettive complete per salvaguardare coloro che lavorano con o intorno alla tecnologia laser.
La necessità fondamentale di una 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 dannosi prodotti durante le operazioni laser pongono rischi per la salute degli operatori. La formazione sulla sicurezza educa ingegneri e lavoratori all'uso corretto dei dispositivi di protezione individuale (DPI), come occhiali protettivi e visiere, e alle strategie per evitare l'esposizione diretta o indiretta al laser, garantendo una protezione efficace per gli occhi e la 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 risiede nei danni agli occhi. L'esposizione al laser può portare a effetti termici, acustici e fotochimici:
Termico:La produzione e l'assorbimento del calore possono causare ustioni alla pelle e agli occhi.
Acustico: Le onde d'urto meccaniche possono portare a vaporizzazione localizzata e danni ai tessuti.
Fotochimico: Alcune lunghezze d'onda possono innescare reazioni chimiche, causando potenzialmente cataratta, ustioni corneali o retiniche e aumentando il rischio di cancro della pelle.
Gli effetti sulla pelle possono variare da lieve arrossamento 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 come una scottatura solare, ma colpisce la cornea dell'occhio. |
| 315-400 nm (UV-A) | Cataratta fotochimica (opacizzazione del cristallino) |
| 400-780 nm (visibile) | Il danno fotochimico alla retina, noto anche come ustione retinica, si verifica quando la retina viene danneggiata dall'esposizione alla luce. |
| 780-1400 nm (vicino IR) | Cataratta, ustione retinica |
| 1.4-3.0μm(IR) | Infiammazione dell'acqueo (proteine dell'umor acqueo), cataratta, ustione corneale Il chiarore dell'acqueo si verifica quando le proteine compaiono nell'umore acqueo dell'occhio. Una cataratta è un annebbiamento del cristallino dell'occhio, mentre un'ustione corneale è un danno alla cornea, la superficie anteriore dell'occhio. |
| 3.0μm-1 mm | Bruciore comeale |
Il danno oculare, la preoccupazione principale, varia in base alla dimensione della pupilla, alla pigmentazione, alla durata dell'impulso e alla lunghezza d'onda. Diverse lunghezze d'onda penetrano nei vari strati dell'occhio, 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 le esposizioni a basse dosi sufficienti a causare gravi danni alla retina, con conseguente riduzione della vista o cecità.
Pericoli per la pelle
L'esposizione al laser sulla pelle può provocare ustioni, eruzioni cutanee, vesciche e alterazioni della pigmentazione, distruggendo potenzialmente il tessuto sottocutaneo. Diverse lunghezze d'onda penetrano a diverse profondità nel tessuto cutaneo.
Norma di sicurezza laser
GB72471.1-2001
GB7247.1-2001, intitolato "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 relative ai prodotti laser. Questo standard è stato implementato il 1 maggio 2002, con l'obiettivo di garantire la sicurezza in vari settori in cui vengono utilizzati i prodotti laser, come nelle applicazioni industriali, commerciali, di intrattenimento, di ricerca, didattiche e mediche. Tuttavia, è stato sostituito da GB 7247.1-2012(Standard cinese) (Codice della Cina) (OpenSTD).
GB18151-2000
GB18151-2000, noto come "Protezioni laser", era incentrato sulle specifiche e sui requisiti per gli schermi protettivi laser utilizzati per racchiudere le aree di lavoro delle macchine di lavorazione laser. Queste misure protettive includevano soluzioni sia a lungo termine che temporanee come tende e pareti laser per garantire la sicurezza durante le operazioni. Lo standard, emesso il 2 luglio 2000 e implementato il 2 gennaio 2001, è stato successivamente sostituito dal GB/T 18151-2008. Si applicava a vari componenti di schermi protettivi, compresi 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
GB18217-2000, intitolato "Segnali di sicurezza laser", ha stabilito linee guida per forme di base, simboli, colori, dimensioni, testo esplicativo e metodi di utilizzo per i segnali progettati per proteggere le persone dai danni delle radiazioni laser. Era applicabile ai prodotti laser e ai luoghi in cui i prodotti laser vengono prodotti, utilizzati e sottoposti a manutenzione. Questo standard è stato implementato il 1 giugno 2001, ma da allora è stato sostituito da 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 nocivi
I laser sono classificati in base al loro potenziale danno agli occhi e alla pelle umana. I laser industriali ad alta potenza che emettono radiazioni invisibili (compresi i laser a semiconduttore e i laser a CO2) comportano rischi significativi. Gli standard di sicurezza classificano tutti i sistemi laser, conlaser a fibrauscite spesso classificate come Classe 4, che indica il livello di rischio più elevato. Nel contenuto seguente discuteremo 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 guardarlo in situazioni normali. Ciò significa che non ti farai male guardando un laser di questo tipo direttamente o attraverso comuni strumenti di ingrandimento come telescopi o microscopi. Gli standard di sicurezza lo controllano utilizzando regole specifiche su quanto è grande il punto luminoso del laser e quanto lontano dovresti essere per guardarlo in sicurezza. Ma è importante sapere che alcuni laser di Classe 1 potrebbero comunque essere pericolosi se li guardi attraverso lenti di ingrandimento molto potenti perché possono raccogliere più luce laser del normale. A volte, prodotti come lettori CD o DVD sono contrassegnati come Classe 1 perché hanno un laser più potente all'interno, ma è realizzato in modo tale che nessuna luce dannosa possa fuoriuscire durante l'uso regolare.
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 danneggerà gli occhi in condizioni di utilizzo normale, il che significa che puoi utilizzarlo senza protezione speciale. Tuttavia, ciò cambia se si utilizzano strumenti come microscopi o telescopi per osservare il laser. Questi strumenti possono focalizzare il raggio laser e renderlo più forte di quanto considerato sicuro. I laser di classe 1M hanno raggi molto ampi o distesi. Normalmente, la luce di questi laser non va oltre i livelli di sicurezza quando entra direttamente nell'occhio. Ma se usi le ottiche di ingrandimento, possono raccogliere più luce nei tuoi occhi, creando potenzialmente un rischio. Pertanto, sebbene la luce diretta di un laser di Classe 1M sia sicura, utilizzarla con determinate ottiche può renderla pericolosa, simile ai laser di Classe 3B ad alto rischio.
Prodotto laser di classe 2
Un laser di Classe 2 è sicuro da usare perché funziona in modo tale che se qualcuno guarda accidentalmente nel laser, la sua reazione naturale a 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 si trovano solo nello spettro visibile, che ha una lunghezza d'onda compresa tra 400 e 700 nanometri. 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 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 i tuoi occhi a causa del tuo naturale riflesso di ammiccamento, che ti aiuta a evitare di guardare luci intense per troppo tempo. Questo tipo di laser, simile alla 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 si applica solo se non utilizzi dispositivi ottici come lenti di ingrandimento o telescopi per visualizzare il laser. Se si utilizzano tali strumenti, possono focalizzare la luce laser e potenzialmente aumentare il rischio per gli occhi.
Prodotto laser di classe 3R
Un laser di Classe 3R richiede un'attenta manipolazione perché, sebbene sia relativamente sicuro, guardare direttamente nel raggio può essere rischioso. Questo tipo di laser può emettere più luce di quella considerata completamente sicura, ma il rischio di lesioni è comunque considerato basso se si presta attenzione. 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 diversi limiti di sicurezza per i laser di altre lunghezze d'onda e per i laser pulsati, che potrebbero consentire potenze più elevate in condizioni specifiche. La chiave per utilizzare in sicurezza un laser di Classe 3R è evitare di vedere direttamente il raggio 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 dannosa. Per i laser a raggio continuo che operano in un certo intervallo (da 315 nanometri fino al lontano infrarosso), la potenza massima consentita è di mezzo watt (0,5 W). Per i laser che si accendono e si spengono nella gamma della luce visibile (da 400 a 700 nanometri), non devono superare i 30 millijoule (mJ) per impulso. Esistono regole diverse per laser di altro tipo 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 inoltre avere un interruttore a chiave e un blocco di sicurezza per impedirne l'uso accidentale. Anche se i laser di Classe 3B si trovano in dispositivi come i masterizzatori di CD e DVD, questi dispositivi sono considerati di Classe 1 perché il laser è contenuto all'interno e non può fuoriuscire.
Prodotto laser di classe 4
I laser di classe 4 sono il tipo più potente e pericoloso. Sono più potenti dei laser di Classe 3B e possono causare gravi danni come bruciature alla pelle o danni permanenti agli occhi derivanti da qualsiasi esposizione al raggio, 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 caratteristiche di sicurezza, tra cui un interruttore a chiave e un blocco di sicurezza. Sono comunemente usati in ambienti industriali, scientifici, militari e medici. Per i laser medicali, è fondamentale essere consapevoli delle distanze e delle aree di sicurezza per evitare rischi per gli occhi. Sono necessarie ulteriori precauzioni per gestire e controllare il raggio per prevenire incidenti.
Esempio di etichetta di laser a fibra pulsata di LumiSpot
Come proteggersi dai rischi laser
Ecco una spiegazione più semplice su come proteggersi adeguatamente dai rischi laser, organizzata per diversi ruoli:
Per i produttori di laser:
Dovrebbero fornire non solo i dispositivi laser (come tagliatori laser, saldatrici portatili e macchine per marcatura), ma anche dispositivi di sicurezza essenziali come occhiali, segnali di sicurezza, istruzioni per un uso sicuro e materiali di formazione sulla sicurezza. È parte della loro responsabilità garantire che gli utenti siano sicuri e informati.
Per gli integratori:
Involucri protettivi e stanze di sicurezza laser: ogni dispositivo laser deve avere un involucro 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 prevenire l'esposizione a livelli laser dannosi.
Controller chiave: i sistemi classificati come Classe 3B e 4 dovrebbero disporre di controller chiave per limitare l'accesso e l'utilizzo, garantendo la sicurezza.
Per gli utenti finali:
Gestione: i laser devono essere utilizzati solo da professionisti qualificati. Il personale non addestrato non dovrebbe utilizzarli.
Interruttori a chiave: installare interruttori a chiave sui dispositivi laser per garantire che possano essere attivati solo con una chiave, aumentando la sicurezza.
Illuminazione e posizionamento: garantire che le stanze con laser abbiano un'illuminazione intensa e che i laser siano posizionati ad altezze e angoli che evitino l'esposizione diretta degli occhi.
Supervisione medica:
I lavoratori che utilizzano laser di Classe 3B e 4 dovrebbero 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 rischi, sull'uso dei segnali di avvertimento, sulla segnalazione degli incidenti e sulla comprensione degli effetti biologici dei laser sugli occhi e sulla pelle.
Misure di controllo:
Controllare rigorosamente l'uso dei laser, soprattutto nelle aree in cui sono presenti persone, per evitare esposizioni accidentali, soprattutto agli occhi.
Avvisare le persone nell'area prima di utilizzare laser ad alta potenza e assicurarsi che tutti indossino occhiali protettivi.
Affiggere segnali di avvertimento all'interno e intorno alle aree di lavoro e agli ingressi del 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, assicurando che i laser smettano di funzionare se le porte vengono aperte inaspettatamente.
Evitare superfici riflettenti vicino ai laser per evitare riflessioni del raggio che potrebbero danneggiare le persone.
Utilizzo di avvertenze e segnali di sicurezza:
Posizionare segnali di avvertimento all'esterno e sui pannelli di controllo delle apparecchiature laser per indicare chiaramente i potenziali pericoli.
Etichette di sicurezzaPer i prodotti laser:
1. Tutti i dispositivi laser devono avere etichette di sicurezza che riportino avvertenze, classificazioni delle radiazioni e dove fuoriescono le radiazioni.
2.Le etichette devono essere posizionate in un punto facilmente visibile senza essere esposte alle radiazioni laser.
Indossare occhiali di sicurezza laser per proteggere gli occhi dal 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. Ciò include occhiali e indumenti di protezione laser:
Gli occhiali di protezione laser proteggono gli occhi riducendo la radiazione laser. Devono soddisfare requisiti severi:
⚫Certificato ed etichettato secondo gli standard nazionali.
⚫Adatto al tipo di laser, alla lunghezza d'onda, alla modalità operativa (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 essenziale utilizzare il giusto tipo di occhiali di sicurezza per proteggersi dal laser specifico con cui lavori, considerando le sue caratteristiche e l'ambiente in cui ti trovi.
Dopo aver applicato le misure di sicurezza, se i tuoi occhi potrebbero ancora essere esposti a radiazioni laser superiori ai limiti di sicurezza, è necessario utilizzare occhiali protettivi che corrispondano alla lunghezza d'onda del laser e abbiano la giusta densità ottica per salvaguardare i tuoi occhi.
Non fare affidamento esclusivamente sugli occhiali di sicurezza; non guardare mai direttamente il raggio laser anche quando li si indossa.
Scelta dell'abbigliamento protettivo dal laser:
Offrire indumenti protettivi adeguati ai lavoratori esposti a radiazioni superiori al livello di esposizione massima ammissibile (MPE) per la pelle; questo aiuta a ridurre l'esposizione della pelle.
Gli indumenti devono essere realizzati con materiali ignifughi e resistenti al calore.
Cercare di coprire quanta più pelle possibile 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 controllate per l'uso del laser, installare tende e pannelli oscuranti realizzati con materiali ignifughi rivestiti in materiale siliconico nero o blu per assorbire le radiazioni UV e bloccare la luce infrarossa, proteggendo così la pelle dalle radiazioni laser.
È fondamentale selezionare i dispositivi di protezione individuale (DPI) appropriati e utilizzarli correttamente per garantire la sicurezza quando si lavora con o intorno ai laser. Ciò include la comprensione dei rischi specifici associati ai diversi tipi di laser e la comprensioneprecauzioni per proteggere sia gli occhi che la pelle da potenziali danni.
Conclusione e riepilogo
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Orario di pubblicazione: 08 aprile 2024