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Nel frenetico mondo dei progressi tecnologici, l'applicazione dei laser si è ampliata notevolmente, rivoluzionando le industrie con applicazioni come il taglio dei laser, la saldatura, la marcatura e il rivestimento. Tuttavia, questa espansione ha svelato un divario significativo nella consapevolezza della sicurezza e nella formazione tra ingegneri e lavoratori tecnici, esponendo molti membri del personale in prima linea alle radiazioni laser senza una comprensione dei suoi potenziali pericoli. Questo articolo mira a far luce sull'importanza della formazione sulla sicurezza laser, gli effetti biologici dell'esposizione al laser e misure protettive complete per salvaguardare coloro che lavorano con o intorno alla tecnologia laser.
La necessità critica di formazione sulla sicurezza laser
La formazione sulla sicurezza del laser è fondamentale per la sicurezza operativa e l'efficienza della saldatura laser e applicazioni simili. Luce ad alta intensità, calore e gas potenzialmente dannosi prodotti durante le operazioni laser comportano rischi per la salute per gli operatori. La formazione sulla sicurezza educa ingegneri e lavoratori sull'uso corretto di attrezzature per la protezione individuale (DPI), come occhiali protettivi e scudi del viso e strategie per evitare l'esposizione al laser diretta o indiretta, 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, richiedendo la protezione della pelle. Tuttavia, la preoccupazione principale risiede nel danno agli occhi. L'esposizione al laser può portare a effetti termici, acustici e fotochimici:
Termico:La produzione di calore e l'assorbimento possono causare ustioni alla pelle e agli occhi.
Acustico: Le onde di shock 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 della pelle possono variare da lieve arrossamento e dolore alle ustioni di terzo grado, a seconda della categoria laser, della durata dell'impulso, della velocità di ripetizione e della lunghezza d'onda.
| Intervallo di lunghezze d'onda | Effetto patologico |
| 180-315nm (UV-B, UV-C) | La fotokeratite è come una scottatura solare, ma succede alla cornea dell'occhio. |
| 315-400NM (UV-A) | Cataratta fotochimica (annebbiamento della lente oculare) |
| 400-780nm (visibile) | Il danno fotochimico alla retina, noto anche come ustioni retinici, si verifica quando la retina viene ferita dall'esposizione alla luce. |
| 780-1400nm (Near-IR) | Cataratta, bruciatura retinica |
| 1.4-3.0μM (IR) | Bagliore acquoso (proteina nell'umorismo acquoso), cataratta, bruciatura corneale Il bagliore acquoso è quando la proteina appare nell'umorismo acquoso dell'occhio. Una cataratta è un annebbiamento della lente dell'occhio e un'ustione corneale è un danno alla cornea, la superficie anteriore dell'occhio. |
| 3.0μM-1mm | Comy Burn |
Il danno agli occhi, la principale preoccupazione, varia in base alla dimensione della pupilla, alla pigmentazione, alla durata dell'impulso e alla lunghezza d'onda. Diverse lunghezze d'onda penetrano vari strati oculari, causando danni alla cornea, alla lente o alla retina. La capacità di messa a fuoco di Eye aumenta significativamente la densità di energia sulla retina, facendo sufficienti esposizioni a basso dosaggio per causare gravi danni alla retina, portando a una visione o alla cecità ridotta.
Pericoli della pelle
L'esposizione laser alla pelle può provocare ustioni, eruzioni cutanee, vesciche e cambiamenti di pigmento, distruggendo potenzialmente il tessuto sottocutaneo. Diverse lunghezze d'onda penetrano a diverse profondità nel tessuto cutaneo.
Standard di sicurezza laser
GB72471.1-2001
GB7247.1-2001, intitolato "Sicurezza dei prodotti laser-Parte 1: classificazione delle attrezzature, requisiti e guida dell'utente", stabilisce regolamenti per la classificazione della sicurezza, i requisiti e la guida per gli utenti relativi 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 prodotti laser, come applicazioni industriali, commerciali, di intrattenimento, di ricerca, educative e mediche. Tuttavia, è stato sostituito da GB 7247.1-2012(Chinesestandard) (Codice della Cina) (Openstd).
GB18151-2000
GB18151-2000, noto come "Laser Guards", si è concentrato sulle specifiche e i requisiti per gli schermi di protezione laser utilizzati per racchiudere le aree di lavoro delle macchine per l'elaborazione laser. Queste misure protettive includevano soluzioni a lungo termine e temporanee come tende laser e pareti per garantire la sicurezza durante le operazioni. Lo standard, emesso il 2 luglio 2000 e implementato il 2 gennaio 2001, è stato successivamente sostituito da GB/T 18151-2008. Si è applicato a vari componenti di schermi protettivi, tra cui schermi e finestre visivamente trasparenti, con l'obiettivo di valutare e standardizzare le proprietà di protezione di questi schermi (Codice della Cina) (Openstd) (Antpedia).
GB18217-2000
GB18217-2000, intitolato "Segni di sicurezza laser", linee guida stabilite per le forme di base, i simboli, i colori, le dimensioni, il testo esplicativo e i metodi di utilizzo per i segni progettati per proteggere le persone dai danni delle radiazioni laser. Era applicabile a prodotti laser e luoghi in cui i prodotti laser vengono prodotti, utilizzati e mantenuti. Questo standard è stato implementato il 1 ° giugno 2001, ma da allora è stato sostituito da GB 2894-2008, "Segni di sicurezza e linee guida per l'uso", dal 1 ° ottobre 2009(Codice della Cina) (Openstd) (Antpedia).
Classificazioni dei laser dannosi
I laser sono classificati in base al loro potenziale danno agli occhi umani e alla pelle. I laser ad alta potenza industriali che emettono radiazioni invisibili (compresi laser a semiconduttore e laser di CO2) rappresentano rischi significativi. Gli standard di sicurezza classificano tutti i sistemi laser, conLaser in fibraOutput spesso valutati come classe 4, indicando il livello di rischio più alto. Nel seguente contenuto, discuteremo delle classificazioni di sicurezza laser dalla classe 1 alla classe 4.
Prodotto laser di classe 1
Un laser di classe 1 è considerato sicuro per tutti da usare e guardare in situazioni normali. Ciò significa che non ti farai male guardando un tale laser direttamente o attraverso strumenti di ingrandimento comuni come telescopi o microscopi. Gli standard di sicurezza verificano questo usando regole specifiche su quanto sia grande il punto della luce laser e quanto dovresti essere lontano per guardarlo in sicurezza. Ma è importante sapere che alcuni laser di classe 1 potrebbero essere ancora pericolosi se li guardi attraverso occhiali di ingrandimento molto potenti perché questi possono raccogliere più luce laser del solito. A volte, prodotti come i lettori CD o DVD sono contrassegnati come classe 1 perché hanno un laser più forte all'interno, ma è realizzato in modo tale che nessuna luce dannosa possa uscire durante l'uso regolare.
Il nostro laser di classe 1:Laser in vetro drogato di erbio, Modulo L1535 Rangefinder
Prodotto laser di classe 1M
Un laser di classe 1M è generalmente sicuro e non danneggia gli occhi sotto il normale utilizzo, il che significa che puoi usarlo senza protezione speciale. Tuttavia, questo cambia se si utilizzano strumenti come microscopi o telescopi per guardare il laser. Questi strumenti possono focalizzare il raggio laser e renderlo più forte di ciò che è considerato sicuro. I laser di classe 1M hanno travi che sono molto larghi o distribuiti. Normalmente, la luce di questi laser non va oltre i livelli di sicurezza quando entra direttamente nell'occhio. Ma se usi un'ottica di ingrandimento, possono raccogliere più luce nell'occhio, creando potenzialmente un rischio. Quindi, mentre la luce diretta di un laser di classe 1M è sicura, usandola con determinate ottiche può renderlo pericoloso, simile ai laser di classe 3B a rischio più elevato.
Prodotto laser di classe 2
Un laser di classe 2 è sicuro per l'uso perché funziona in modo tale che se qualcuno guarda accidentalmente nel laser, la loro reazione naturale per battere le palpebre o distogliere lo sguardo dalle luci brillanti li proteggerà. Questo meccanismo di protezione funziona per esposizioni fino a 0,25 secondi. Questi laser sono 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 la luce continuamente. 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 le palpebre o distogliere lo sguardo dal laser può causare danni agli occhi. Strumenti come alcuni puntatori laser e dispositivi di misurazione a 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 riflesso naturale, il che ti aiuta a evitare di guardare le luci intense per troppo tempo. Questo tipo di laser, simile alla classe 1M, emette luce che è molto larga o si diffonde rapidamente, limitando la quantità di luce laser che entra nell'occhio attraverso la pupilla a livelli sicuri, secondo gli standard di classe 2. Tuttavia, questa sicurezza si applica solo se non si utilizzano dispositivi ottici come gli occhiali di ingrandimento o i telescopi per visualizzare il laser. Se usi 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 gestione perché mentre è relativamente sicuro, guardare direttamente nel raggio può essere rischioso. Questo tipo di laser può emettere più luce di quanto sia considerato completamente sicuro, ma la possibilità di lesioni è ancora considerata bassa se sei cauto. Per i laser che puoi vedere (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 output più elevati in condizioni specifiche. La chiave per utilizzare un laser di Classe 3R in modo sicuro è evitare di visualizzare direttamente il raggio e seguire eventuali 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 fascio continuo che operano in un certo intervallo (da 315 nanometri fino all'infrarosso lontano), la potenza consentita massima è mezzo watt (0,5 W). Per i laser che si accendono e si spengono 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 avere un interruttore chiave e un blocco di sicurezza per evitare l'uso accidentale. Anche se i laser di classe 3B si trovano in dispositivi come gli scrittori CD e DVD, questi dispositivi sono considerati di classe 1 perché il laser è contenuto all'interno e non può fuggire.
Prodotto laser di classe 4
I laser di classe 4 sono il tipo più potente e pericoloso. Sono più forti dei laser di classe 3B e possono causare gravi danni come la bruciatura della pelle o causare danni agli occhi permanenti da qualsiasi esposizione al raggio, sia diretto, riflesso o disperso. Questi laser possono persino iniziare gli incendi se colpiscono qualcosa di infiammabile. A causa di questi rischi, i laser di classe 4 richiedono funzionalità di sicurezza rigorose, tra cui un interruttore chiave e un blocco di sicurezza. Sono comunemente usati in contesti industriali, scientifici, militari e medici. Per i laser medici, è fondamentale essere consapevoli delle distanze di sicurezza e delle aree per evitare rischi per gli occhi. Sono necessarie precauzioni extra per gestire e controllare il raggio per prevenire incidenti.
Etichetta Esempio di laser a fibra pulsata da Lumispot
Come proteggere dai pericoli laser
Ecco una spiegazione più semplice di come proteggere correttamente dai pericoli laser, organizzata da ruoli diversi:
Per i produttori di laser:
Dovrebbero fornire non solo i dispositivi laser (come taglierini laser, saldatori portatili e macchine di marcatura), ma anche attrezzature di sicurezza essenziali come occhiali, segnali di sicurezza, istruzioni per uso sicuro e materiali di addestramento per la sicurezza. Fa parte della loro responsabilità garantire che gli utenti siano sicuri e informati.
Per gli integratori:
Alloggiamenti di protezione e sala di sicurezza laser: ogni dispositivo laser deve avere alloggi protettivi per impedire alle persone di essere esposte a pericolose radiazioni laser.
Barriere e interblocchi di sicurezza: i dispositivi devono avere barriere e interblocchi di sicurezza per prevenire l'esposizione a livelli dannosi laser.
Controller chiave: i sistemi classificati come Classe 3B e 4 dovrebbero avere controller chiave per limitare l'accesso e l'uso, garantendo la sicurezza.
Per gli utenti finali:
Gestione: i laser dovrebbero essere gestiti solo da professionisti qualificati. Il personale non allenato non dovrebbe usarli.
Switch chiave: installare gli interruttori chiave sui dispositivi laser per assicurarsi che possano essere attivati solo con una chiave, aumentando la sicurezza.
Illuminazione e posizionamento: assicurarsi che le stanze con laser abbiano illuminazione brillante e che i laser siano posizionati ad altezze e angoli che evitano l'esposizione diretta agli occhi.
Supervisione medica:
I lavoratori che utilizzano i laser di classe 3B e 4 dovrebbero avere regolari controlli medici da parte del personale qualificato per garantire la propria sicurezza.
Sicurezza laserFormazione:
Gli operatori dovrebbero essere addestrati sul funzionamento del sistema laser, sulla protezione personale, sulle procedure di controllo dei pericoli, sull'uso dei segnali di avvertimento, sui rapporti sugli incidenti e sulla comprensione degli effetti biologici dei laser sugli occhi e la pelle.
Misure di controllo:
Controllare rigorosamente l'uso dei laser, specialmente nelle aree in cui sono presenti le persone, per evitare l'esposizione accidentale, specialmente agli occhi.
Avvertire le persone nella zona prima di usare laser ad alta potenza e assicurarsi che tutti indossino occhiali protettivi.
Postare segnali di avvertimento dentro e intorno alle aree di lavoro laser e ingressi per indicare la presenza di pericoli laser.
Aree controllate dal laser:
Limitare l'uso laser a aree specifiche e controllate.
Utilizzare le guardie delle porte e le serrature di sicurezza per evitare l'accesso non autorizzato, garantendo che i laser smettano di funzionare se le porte sono aperte inaspettatamente.
Evita le superfici riflettenti vicino ai laser per prevenire le riflessioni del raggio che potrebbero danneggiare le persone.
Uso di avvertimenti e segni di sicurezza:
Posizionare segnali di avvertimento sull'esterno e i pannelli di controllo delle apparecchiature laser per indicare chiaramente potenziali pericoli.
Etichette di sicurezzaPer i prodotti laser:
1. Tutti i dispositivi laser devono avere etichette di sicurezza che mostrano avvisi, classificazioni delle radiazioni e dove escono le radiazioni.
2. I livelli dovrebbero essere posizionati dove sono facilmente visti senza essere esposti alle radiazioni laser.
Indossa gli occhiali di sicurezza laser per proteggere gli occhi dal laser
Le attrezzature per la protezione individuale (DPI) per la sicurezza del laser vengono utilizzate come ultima risorsa quando i controlli di ingegneria e gestione non possono ridurre completamente i pericoli. Ciò include occhiali e vestiti 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.
⚫sidenibile per il tipo di laser, la lunghezza d'onda, la modalità operativa (continua o pulsata) e le impostazioni di potenza.
⚫ Chiamata per aiutare a scegliere gli occhiali giusti per un laser specifico.
⚫ Il telaio e gli scudi laterali dovrebbero anche offrire protezione.
È essenziale utilizzare il giusto tipo di occhiali di sicurezza per proteggere dal laser specifico con cui stai lavorando, considerando le sue caratteristiche e l'ambiente in cui ti trovi.
Dopo aver applicato misure di sicurezza, se i tuoi occhi potrebbero essere ancora esposti alle radiazioni laser al di sopra dei limiti di sicurezza, è necessario utilizzare gli occhiali protettivi che corrispondono alla lunghezza d'onda del laser e hanno la giusta densità ottica per salvaguardare gli occhi.
Non fare affidamento esclusivamente su occhiali di sicurezza; Non guardare mai direttamente in un raggio laser anche quando li indossi.
Scegliere abbigliamento protettivo laser:
Offrire abiti protettivi adeguati ai lavoratori esposti a radiazioni al di sopra del livello di esposizione massima consentita (MPE) per la pelle; Questo aiuta a ridurre l'esposizione alla pelle.
L'abbigliamento dovrebbe essere realizzato con materiali resistenti al fuoco e resistenti al calore.
Mira a coprire quanta più pelle possibile con la marcia protettiva.
Come proteggere la pelle dai danni al laser:
Indossare abiti da lavoro a maniche lunghe realizzate con materiali retardanti di fiamma.
Nelle aree controllate per l'uso laser, installare tende e pannelli di blocco della luce realizzati con materiali retardanti di fiamma rivestiti in materiale di silicio nero o blu per assorbire le radiazioni UV e bloccare la luce a infrarossi, proteggendo così la pelle dalle radiazioni laser.
È fondamentale selezionare l'attrezzatura di protezione personale appropriata (DPI) e utilizzarle correttamente per garantire la sicurezza quando si lavora con i laser o intorno. Ciò include la comprensione dei pericoli specifici associati a diversi tipi di laser e l'assunzione di completiPrecauzioni di ensive per proteggere sia gli occhi che la pelle dai potenziali danni.
Conclusione e riassunto
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Tempo post: aprile-08-2024