 |
Защита от ионизирующих излучений (радиации).
|
|
|
|
Для зашиты от ионизирующих излучений применяют следующие методы и средства:
• снижение активности (количества) радиоизотопа, с которым
работает человек;
• увеличение расстояния от источника излучения,
• экранирование излучении с помощью экранов и биологических защит;
• применение средств индивидуальной защиты.
Для точечного изотропного источника (под точечным источником понимают источник, размеры которого значительно меньше расстояния, на котором рассматривается его действие; под изотропным источникам понимают источник одного радионуклидного состава с равномерно распределенной активностью).
Таким образом, можно сделать вывод, что защищаться от ионизирующих излучений можно путем уменьшения активности радиоактивного источника, времени пребывания в поле ионизирующего излучения и удалением от источника излучения, причем поглощенная доза обратно пропорциональна квадрату расстояния.
Экранирование ионизирующего излучения. Если указанных мер зашиты временем, расстоянием, количеством недостаточно для снижения уровня излучения до допустимых величин, между источником излучения и защищаемым объектом (человеком) устанавливают защиту (экраны).
Обычно в инженерной практике для выбора типа и материала экрана, его толщины используют уже известные расчетно-экспериментальные данные по кратности ослабления излучений различных радионуклидов и энергий, представленные в виде таблиц или графических зависимостей. Примеры таких графических зависимостей представлены на рис.1. Кратность ослабления К — это отношение мощности дозы Do перед экраном к мощности дозы D за экраном. Зная допустимую мощность дозы для защищаемого объекта и мощность источника излучения при отсутствии экрана, можно определить требуемую кратность ослабления К и, выбрав материал, по графикам определить его необходимую толщину. Выбор материала защитного экрана определяется видом и энергией излучения.
|
|
|
Альфа-изучение. Альфа- частицы тяжелые, поэтому, хотя и обладают высокой ионизирующей способностью, быстро теряют спою энергию. Для зашиты от альфа-излучения достаточно 10 см слоя воздуха. При близком расположении от альфа-источника обычно применяют экраны из органического стекла. Однако распад альфа-нуклида может сопровождаться бета- и гамма-излучением. В этом случае должна устанавливаться зашита от этих видов излучений.
Бета-излучение. Для зашиты от бета-излучения рекомендуется использовать материалы с малой атомной массой (алюминий, плексиглас, карболит), которые дают наименьшее тормозное гамма-излучение, обычно сопровождающее поглощение бета-частиц. Для комплексной защиты от бета- и тормозного гамма-излучения применяют комбинированные двух- и многослойные экраны, у которых со стороны источника излучения устанавливают экран из материала с малой атомной массой, а за ним - с большой атомной массой (свинец, сталь и т. д.).
Гамма- и рентгеновское излучение. Для защиты от гамма- и рентгеновского излучения, обладающих очень высокой проникающей способностью, применяют материалы с большой атомной массой и плотностью (свинец, вольфрам и пр.), а также сталь, железо, бетон, чугун, кирпич. Однако, чем меньше атомная масса вещества экрана и чем меньше плотность защитного материала, тем для требуемой кратности ослабления требуется большая толщина экрана.
Нейтронное излучение. Лучшими для защиты от нейтронного излучения являются водородосодержащие вещества, т. е. вещества, имеющие в своей химической формуле атомы водорода. Обычно применяют воду, парафин, полиэтилен. Кроме того, нейтронное излучение хорошо поглощается бором, бериллием, кадмием, графитом. Поскольку нейтронные излучения сопровождаются гамма-излучениями, необходимо применять многослойные экраны из различных материалов: свинец-полиэтилен, сталь-вода и т. д. В ряде случаев для одновременного поглощения нейтронного и гамма-излучений применяют водные растворы гидроокисей тяжелых металлов, например гидроокиси железа.
|
|
|
Конструкции защитных устройств разнообразны. Они могут выполняться в виде защитных боксов, сейфов для хранения радиоактивных препаратов, передвижных и стационарных экранов. При выделении радиоактивной пыли и газов боксы снабжаются вытяжной вентиляцией.
Помещения, предназначенные для работы с радиоактивными препаратами, должны быть отдельными, изолированными от других помещений и специально оборудованными. Стены, потолки и двери делают гладкими, не имеющими пор и трещин. Все углы помещения закругляют для облегчения уборки помещения от радиоактивной пыли. Стены покрывают масляной краской на высоту 2 м, а при поступлении в воздушную среду помещения радиоактивных аэрозолей или паров как стены, так и потолки покрывают масляной краской полностью. Помещения оборудуют хорошей приточно-вытяжной вентиляцией, проводят ежедневную влажную уборку.
Средства индивидуальной защиты.
Для защиты человека от внутреннего облучения при попадании радиоизотопов внутрь организма с вдыхаемым воздухом применяют респираторы (для защитыот радиоактивной пыли), противогазы (для защиты от радиоактивных газов).
При работе с радиоактивными изотопами в качестве основной спецодежды применяют халаты, комбинезоны, полукомбинезоны из
неокрашенной хлопчатобумажной ткани, а также хлопчатобумажные шапочки.
При опасности значительного загрязнения помещения радиоактивными изотопами поверх хлопчатобумажной одежды надевают пленочную (нарукавники, брюки, фартук, халат, костюм), покрывающую все тело или места возможного наибольшего загрязнения. В качестве материалов для пленочной одежды применяются пластики, резину и другие материалы, которые легко очищаются от радиоактивных загрязнений. При использовании пленочной одежды в ее конструкции предусматривается принудительная подача воздуха под костюм и нарукавники.
|
|
|
При работе с радиоактивными изотопами высокой активности используют перчатки из просвинцованной резины.
При высоких уровнях радиоактивного загрязнения применяют пневмокостюмы из пластических материалов с принудительной подачей чистого воздуха под костюм
Для зашиты глаз применяют очки закрытого типа со стеклами, содержащими фосфат вольфрама или свинец. При работе с альфа- и бета-препаратам и для защиты лица и глаз используют защитные щитки из орг-стекла.
На ноги надевают пленочные туфли или бахилы и чехлы, снимаемые при выходе из загрязненной зоны.
Контрольные вопросы
1. Каковы общие методы защиты от электромагнитных полей и излучений?
2. Какие методы и средства применяются для уменьшения мощности излучения?
3. Какие конструкции применяют для экранирования ЭМИ?
4. Какие СИЗ применяются для защиты от ЭМИ радиочастотного диапазона?
5. Каковы методы и средства защиты от радиации?
6. Как осуществляется индивидуальная защита от ионизирующих излучений?
Методы и средства обеспечения электробезопасности
Поражение человека электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека. Это может произойти при:
· двухфазном включении в цепь;
· при однофазном включении в цепь – провода, клеммы, шины;
· при контакте человека с нетоковедущими частями оборудования корпус станка, прибора) конструктивными элементами здания, оказавшимися под напряжением в результате нарушения изоляции проводки и токоведущей частей.
Для защиты от поражения электрическим током применяются следующие технические меры защиты:
· применение малых напряжений;
· электрическое разделение сетей;
· электрическая изоляция;
· защита от опасности при переходе с высшей стороны на низшую;
· контроль и профилактика повреждения изоляции;
· защита от случайного прикосновения к токоведущим частям;
|
|
|
· защитное заземление, зануление, защитное отключение;
· применение индивидуальных защитных средств.
Применение малых напряжений. Малое напряжение – это напряжение не более 42В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях до 10 В. при таком напряжении ток, как правило, не превышает 1…1,5 мА. Однако в помещениях повышенной опасности и особо опасных ток может значительно превысить эту величину, что представляет опасность поражения человека.
На практике применение очень малых напряжений ограничено шахтерскими лампами (2,5 В) и некоторыми бытовыми приборами (карманными фонарями, игрушками и т. п.). На производстве для повышения безопасности применяют напряжение 12 и 36 В. В помещениях с повышенной опасностью для переносных электрических устройств рекомендуется применять напряжение 36 В. В особо опасных помещениях ручной электроинструмент питается напряжением 36 В, а ручные электролампы – 12 В. Однако, в таких помещениях эти напряжения не обеспечивают полной безопасности, а лишь существенно снижают опасность поражения электрическим током.
Источником малого напряжения может быть батарея гальванических элементов, аккумулятор, трансформатор. Наиболее часто применяют понижающие трансформаторы, они просты и надежны в работе. Однако при их работе не исключается возможность перехода высокого напряжения первичной обмотки на вторичную обмотку малого напряжения. В этом случае опасность поражения становится равноценной опасности прикосновения к токоведущим частям высокого напряжения. Для уменьшения опасности вторичная обмотка трансформатора заземляется или зануляется. Применение в качестве источника малого напряжения автотрансформатора запрещено, т. к. при этом сеть малого напряжение постоянно электрически связано с сетью высокого напряжения.
Электрическое разделение сетей. Разветвленная электрическая сеть большой протяженности имеет значительную емкость и небольшое сопротивление изоляции фаз относительно земли. В этом случае даже прикосновение к одной фазе является очень опасным. Если единую, сильно разветвленную сеть разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, которые будут обладать небольшой емкостью и высоким сопротивлением изоляции, то опасность поражения резко снижается.
Обычно электрическое разделение сетей осуществляется путем подключения отдельных электроустановок через разделительные трансформаторы. Защитное разделение сетей применяется в электроустановках напряжения до 1000 В, эксплуатация которых связана с повышенной степенью опасности, например в передвижных установках, ручном электрофицированном инструменте и т. п.
|
|
|
Электрическая изоляция – это слой диэлектрика, которым покрывают поверхность токоведущих элементов, или конструкция из непроводящего материала, с помощью которой токоведущие элементы отделяют от других частей электроустановки.
В электроустановках применяют следующие виды изоляции:
· рабочая изоляция – электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая ее нормальную работу и защиту от поражения электрическим током;
· дополнительная изоляция – электрическая изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции;
· двойная изоляция – это изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции;
· усиленная изоляция – улучшенная рабочая изоляция, которая обеспечивает такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.
Контроль и профилактика поврежденной изоляции – важнейший элемент обеспечения электробезопасности при вводе в эксплуатацию новых или прошедших ремонт электроустановок проводятся приемо-сдаточные испытания с контролем сопротивления изоляции. На работающем оборудовании проводятся эксплуатационный контроль изоляции в сроки, установленные нормативами.
Защита от прикосновения к токоведущим частям установок. Прикосновение к токоведущим частям всегда может быть опасным даже в сетях до 1000 В и с хорошей изоляцией фаз. При напряжении свыше 1000 В опасно даже приближение к токоведущим частым. В электроустановках напряжением до 1000В применение изолированных проводов уже обеспечивает достаточную защиту от напряжения при прикосновении. Для исключения опасности прикосновения к токоведущим частям необходимо обеспечить их недоступность. Это достигается посредством ограждения и расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте.
Ограждение применяют сплошные и сетчатые с размером ячейки сетки 25´25 мм. Сплошные ограждения в виде кожухов и крышек применяют в электроустановок до 1000 В.
Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединения с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.
Принцип действия защитного заземления – уменьшение напряжения прикосновения при замыкании на корпус за счет уменьшения потенциала корпуса электроустановки и подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по значению к потенциалу заземленной установки.
Заземляющие устройства – это совокупность заземлителя – металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземленные части электроустановки с заземлителем. Заземляющие устройства бывают двух типов: выносные, или сосредоточенные, и контурные или распределенные.
Выносное заземляющие устройство характеризуется тем, что заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки.
Такой тип заземляющего устройства обеспечивает в ряде случаев недостаточно высокую степень защиты человека, а лишь уменьшает опасность или тяжесть поражения электрическим током. Поэтому его применяют лишь при малых значениях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряжения до 1000 В. достоинством такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в низинах и т. п.).
Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют на всей площадки (зоне обслуживания оборудования) равномерно. Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала основания и его повышением до значения, близких к потенциалу корпуса оборудования. В результате обеспечивается высокая степень защиты от прикосновения к корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, и от шагового напряжения. Поэтому контурное заземление применяют при высокой степени электроопасности и при напряжениях свыше 1000 В.
Выполнение заземляющих устройств. Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для цели заземления, и естественные – находящиеся в земле предметы, используемые для других целей.
Для искусственных заземлителей применяют вертикальные либо горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов применяют обычно стальные трубы диаметром 3…5 см, уголки размером от 40´40 до 60´60 мм длиной 2,5…3,5 м, прутки диаметром 10…12 мм и длиной до 10 м. для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода используют стальные полосы сечением не менее 4´12 мм или стальные прутки диаметром не менее 6 мм. Для установки вертикальных заземлителей предварительно роют траншею глубиной 0,7…0,8 м, после чего забивают электроды.
В качестве естественных заземлителей можно использовать проложенные в земле водопроводные и другие трубы за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих и взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией; металлические конструкции и арматуру железобетонных конструкций зданий; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле, и т. п.
Согласно Правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок, электрическое сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать:
· 4 Ом в установках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью (при мощности источника тока – генератора или трансформатора менее 100 кВт допускается не более 10 Ом);
· 0,5 Ом в установках напряжением свыше 1000 В с изолированной нейтралью;
· в установках с заземленной нейтралью сопротивление заземления определяют расчетом исходя из требований по допустимому напряжению прикосновения.
Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудование, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также наружных установках заземления является обязательно при напряжении электроустановки свыше 42 В переменного и свыше 110 В постоянного тока.
В помещениях без повышенной опасности заземление электроустановок необходимо при напряжениях свыше 380 В переменного и 440 В постоянного тока. Во взрывоопасных помещениях заземления выполняют в любом случае независимо от напряжения установок.
Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей установок, которые могут оказаться под напряжением.
Нулевым защитным проводником называется проводник соединяющий зануляемые части установки с заземленной нейтралью источника тока (генератора, трансформатора) или с нулевым рабочим проводником, который в свою очередь соединен с нейтралью источника тока.
Принцип действия зануления заключается в том, что при замыкании фазы на корпус 1 между фазой и нулевым рабочим проводом создается большой ток (ток короткого замыкания), обеспечивающий срабатывание защиты и автоматическое отключение поврежденной фазы установки.
Устройства защитного отключения (УЗО) – это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения человека электрическим током. Опасность может возникнуть при замыкании фазы на корпус, при снижении электрического сопротивления фаз относительно земли ниже определенного предела и по ряду других причин. В этих случаях происходит изменение определенных параметров электрической сети. При выходе контролируемого параметра за допустимые пределы подается сигнал на защитно-отключающее устройство, которое обесточивает установку или электросеть. УЗО должны обеспечивать отключение неисправной электроустановки за время 0,2 с. Типы применяемых УЗО разнообразны в зависимости от того, какой параметр электрической сети они контролируют.
Основными элементами всех типов УЗО являются прибор защитного отключения – совокупность элементов, реагирующих на изменения контролируемого параметра сети (как правило, основным элементом является реле соответствующего типа, например реле напряжения или тока), и автоматический выключатель – устройство, служащее для соединения и разрыва цепей, он автоматически разрывает цепь питания электроустановки при поступлении сигнала от прибора защитного отключения.
Средства индивидуальной защиты – электрозащитные средства (ЭЗС). К СИЗ от поражения электрическим током относится изолирующие средства, которые делятся на основные и дополнительные.
Основные ЭЗС – это средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановок, что позволяет с помощью их прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Для работы на электроустановках до 1000 В к ним относятся: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками, указателями напряжения. При напряжении электроустановки свыше 1000 В основные средства включают изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения.
Дополнительные ЭЗС – это средства защиты, изоляция которых не может длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановок. Они применяются для защиты от напряжения прикосновения и шага, а при работе под напряжением исключительно с основными ЭЗС. К ним относятся при напряжении до 1000В – диэлектрические галоши, коврики, изолирующие подставки; свыше 1000 В – диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки.
ЭЗС (СИЗ) должны иметь маркировку с указанием напряжения, на которое они рассчитаны, их изолирующие свойства подлежат периодической проверке в установленные нормативами сроки.
Контрольные вопросы
1. Какие технические меры используются для защиты от поражения электрическим током?
2. Какие средства индивидуальной защиты используются для защиты от поражения электрическим током?
|
|
|
