Лазеры, или оптические квантовые генераторы, используют для различных целей в промышленности, строительстве, медицине, науке. Но работа с этим концентрированным лучом света сопряжена со специфическими рисками. Если пренебрегать правилами безопасной работы, то можно очень легко получить ожоги или даже остаться без глаза. Рассказываем, как работать с лазерами безопасно, что нужно знать сотруднику и работодателю.
Классификации лазерных опасностей
Излучающее оборудование разделяют по диапазонам волн и их степени опасности для организма человека. В документации к каждому устройству всегда должен быть указан его класс и параметры, и это важно учитывать при организации работы.
- Класс 1: лазеры с самой низкой плотностью энергии, безопасные при нормальной эксплуатации — принтеры или CD-плееры.
- Класс 2: низкомощные лазеры, от которых можно защититься, если просто рефлекторно зажмуриться (но всё равно не надо ими никому светить в глаза). Это лазерные указки или строительные уровни.
- Класс 3A (3R): лазеры с умеренной опасностью при прямом попадании луча в глаз, особенно при использовании оптических приборов. К примеру, это системы наведения и контроля на промышленном оборудовании.
- Класс 3B: мощные лазеры — на научных приборах или в медицинских устройствах. Прямой луч опасен для зрения, необходимы защитные очки и строгий контроль условий работы.
- Класс 4: самые мощные и опасные генераторы, такие как резаки и сварочные лазеры. Способны вызвать тяжёлые ожоги кожи и глаз. Требуют максимальной защиты, специального обучения персонала и строгого контроля доступа.
Лучевая опасность лазерного излучения
Лазерное излучение прямо действует на организм человека — в первую очередь страдают органы зрения и кожа. Глаз особенно чувствителен к любому свету, потому что хрусталик собирает лучи на сетчатке как увеличительное стекло. В результате энергия света концентрируется на очень малой площади и вызывает мгновенное разрушение светочувствительных клеток. Это может стать причиной ожога и даже необратимой потери зрения.
Опасны не только прямые лучи: отражённое лазерное излучение от зеркальных поверхностей тоже может травмировать глаз. У наиболее мощных, 4-го класса, даже рассеянный, незеркальный отражённый луч может нанести ущерб зрению. Самое страшное, что излучение таких устройств приводит к травме мгновенно. При повреждении у человека может не быть времени среагировать, даже инстинктивно зажмуриться.
Кожа поглощает лазерное излучение и также подвержена травмам, хотя и менее чувствительна, чем глаза. На ней возникают термические ожоги, когда ткани быстро нагреваются и разрушаются. При постоянном воздействии ультрафиолета возможны фотохимические реакции, ускоряющие старение и повышающие риск заболеваний кожи.
Наиболее распространённый характер травмы — термический ожог. Ткань нагревается и белки в коже сворачиваются от высокой температуры. Излучение в таком случае просто «выпаривает» клетки кожи в месте попадания.Небольшое по мощности лазерное излучение от лазеров 1–2-го классов может вызвать покраснение кожи, сходное с солнечным ожогом. А вот более мощные лазеры 3–4-го класса способны мгновенно прожечь верхние слои вплоть до образования раны. Это значит, что они ускоряют старение, а при многократном облучении могут увеличить риск раковых изменений клеток. Это относится и к солнечному излучению, и к солярию. Загар по своей сути — это ожог, и здоровья он не прибавляет, скорее наоборот.
Нелучевые опасности излучения
Они обусловлены сопутствующими параметрами оборудования. Воздействие лазерного излучения на организм человека грозит травмами глаз и кожи, а нелучевые факторы включают несколько разных рисков сразу.
Газы, дым и пыль
При резке, сварке или маркировке материалов выделяется дым и микрочастицы. Эти вредные испарения могут быть токсичными или канцерогенными. Поэтому необходимо эффективно проветривать рабочие зоны для контроля выделяющихся побочных веществ на низком уровне. А ещё важно помнить, что ультрафиолетовое лазерное излучение при взаимодействии с воздухом образует озон и окислы азота. Это вредные газы, для которых нужна вытяжная вентиляция в помещениях.
Токсичные вещества
Работа некоторых лазеров основана на дополнительных веществах. К примеру, в газовых лазерах применяют сжатые газы, в эксимерных — токсичные и коррозийные галогены, а в лазерах на красителях — растворы, многие из которых являются канцерогенами. Важно учитывать химическую опасность этих веществ. Хранить и утилизировать их по инструкции, избегать контакта с кожей и использовать респираторы, чтобы не дышать вредными парами.
Электрический ток
Лазеры высокой мощности требуют источников питания с высоким напряжением и ёмкостью. Ошибки при подключении или обслуживании устройств могут привести к поражению электрическим током. Поэтому все лазерные аппараты должны быть с защитным заземлением и изолированными проводами, а их параметры должны соответствовать электротехническим нормам.
Пожаро- и взрывоопасность
Мощное концентрированное излучение может воспламенять материалы. Так действует, к примеру, солнечный луч через линзу увеличительного стекла. Его достаточно, чтобы поджечь бумагу или сухую траву. Лазер, по сути, такой же концентрированный пучок излучения и может стать причиной возгорания. Особенно если луч попадёт на легковоспламеняющиеся жидкости, ткани или пластиковые поверхности.
Ещё важно помнить о том, что некоторые элементы установок взрывоопасны. Так, импульсные лазеры часто используют газоразрядные лампы или конденсаторы, которые работают под высоким давлением. При взрыве такой лампы повсюду разлетятся осколки, поэтому она должна быть в прочном кожухе, который выдержит давление при угрозе взрыва.
Другие виды излучения
Само оборудование может генерировать нагрузку. К примеру, лампы накачки и сварочные лазеры испускают интенсивный ультрафиолет, способный вызвать ожог сетчатки, — аналогично воздействию сварочной дуги.
Ещё один фактор — сопутствующее излучение. Высоковольтные источники питания некоторых лазеров, например эксимерных, создают электромагнитное излучение, сходное с рентгеновским. Уровень обычно невелик, но в мощных лазерных установках рекомендуется проводить регулярный контроль уровня, чтобы убедиться в их безопасности.
Дополнительно в некоторых лабораториях могут применять криогенные охлаждающие системы. А это повышает риск обморожения и удушья при утечке газов. И ещё некоторые лазеры сильно шумят, поэтому важно при их использовании снабдить сотрудников защитными наушниками.
Что нужно учесть при организации работы с лазерами
Руководителям и сотрудникам важно обратить внимание на следующие моменты перед началом и во время работы.
Квалификация и допуск персонала
К самостоятельной работе с лазерным оборудованием необходимо допускать только совершеннолетних. Эти сотрудники должны пройти специальное обучение и инструктаж по технике безопасности и охране труда. Люди должны чётко понимать принцип действия своего оборудования, его класс опасности и особенности работы с ним.
В идеале, на предприятиях, где применяются мощные лазеры — классов 3B и 4, должен быть ответственный за лазерную безопасность. Этот человек поможет контролировать обучение персонала и следить за соблюдением правил.
Подготовка оборудования и рабочего места
Перед включением лазера сотруднику нужно убедиться в исправности всех систем установки. Для этого можно использовать стандартный чек-лист и проверить:
- заземление и изоляцию проводов питания;
- работоспособность системы охлаждения и вентиляции;
- исправность блокировок — интерлоков, не позволяющих включить устройство при открытых кожухах;
- настройку оптической системы и функционирует ли прицел, если есть вспомогательный указатель.
В области рабочего места нужно убрать лишние предметы. Особенно с зеркальными, стеклянными или металлическими поверхностями, которые могут отразить лучи в непредсказуемом направлении. Стены и мебель по возможности должны иметь рассеивающее матовое покрытие. Также из зоны действия лазерного излучения надо убрать все легковоспламеняющиеся вещества или прикрыть их любым негорючим экранирующим материалом.
Использование защитного оборудования
В первую очередь это специальные лазерные защитные очки — их подбирают под длину волны и мощность. Очки должны иметь достаточную оптическую плотность, чтобы снизить интенсивность лазера до безопасного уровня в случае непреднамеренного поражения глаз.
Для мощных ультрафиолетовых лазеров может понадобиться защитный экран или щиток для лица. Нужно прикрыть спецодеждой из плотной ткани кожу рук и тела или надеть перчатки. Защита органов слуха по необходимости — если оборудование шумное. Зависимость прямая, как лазерный луч: выбор СИЗ определяется по уровню опасности, чем он выше, тем более серьёзная лазерная защита нужна персоналу.
Обозначение опасной зоны и предупреждения
Рабочее пространство вокруг оборудования, особенно самого высокого класса, должно быть чётко обозначено как лазерно-опасная зона. На входе в помещение нужно установить текстовое предупреждение и разместить пиктограммы в соответствии со стандартами.
Когда лазер включён, должны гореть сигнальные лампы или другие индикаторы. Посторонним и не защищённым СИЗ сотрудникам вход в зону действия запрещён. Если конструкция позволяет, вокруг следует установить экраны или кожухи, блокирующие излучение за пределами рабочей зоны.
При проведении настройки открытого лазера или замене компонентов помещение лучше временно закрыть. А на двери вывесить предупреждение о сервисных работах.
Организация контроля и выполнение правил
Работодателям важно разработать строгий и понятный регламент. К примеру, напоминать сотрудникам о том, что нельзя обходить встроенные системы безопасности оборудования. То есть намеренно заклинивать выключатели блокировок или снимать кожухи при работе луча.
Настройку оптики и оптического тракта луча нужно проводить на минимально возможной мощности или с использованием безопасного пробного излучения. При условии, что доступен такой режим работы устройства.
Также важно следить за тем, чтобы персонал не направлял лазерный луч на других людей. И не допускать «шуточного» использования — это не солнечный зайчик, чтобы развлекать этим светом коллег.
В случае нарушения работы устройств — если кто-то почувствовал запах гари, увидел дым или вспышку, важно, чтобы все сотрудники знали технику безопасности. Для начала необходимо немедленно отключить лазер, затем проинформировать ответственного руководителя.
На любом производстве нельзя допускать небрежного отношения к оборудованию, в том числе к лазерам. Их концентрированное излучение опасно для человека, и вред может быть непоправимым.