Logo CIOP CIOPMapa serwisu English version
CIOPWsteczPoziom wyżejCIOP
.. | Nielaserowe promieniowanie optyczne | Stan prawny | Źródła ekspozycji | Zasady oceny narażenia i metody badań | Profilaktyka techniczna i organizacyjna | Słowniczek | Artykuły do pobrania | Książki | Wykaz norm | Wykaz rozporządzeń | Materiały szkoleniowe i prezentacje multimedialne

ZASADY OCENY NARAŻENIA I METODY BADAŃ PROMIENIOWANIA
OPTYCZNEGO NA STANOWISKACH PRACY

WPROWADZENIE

Wszędzie tam, gdzie zidentyfikowane są źródła sztucznego promieniowania optycznego, które mogą stanowić o potencjalnej szkodliwości dla zdrowia konieczne jest przeprowadzenie badań poziomu ekspozycji pracownika, zgodnie z obowiązującymi przepisami (Rozporządzenie w sprawie bhp przy pracach związanych z ekspozycją na promieniowane optyczne[Dz. U z 2010 nr 100 poz. 643], Rozporządzenie zmieniające rozporządzenie w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy [Dz. U z 2010 nr 141 poz. 950], Rozporządzenie w sprawie badań i pomiarów czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy [Dz. U z 2011 nr 33 poz. 166]). Poziom promieniowania jest to wartość parametrów charakteryzujących promieniowanie optyczne jako czynnik szkodliwy dla zdrowia w środowisku pracy, określonych w rozporządzeniu w sprawie bhp przy pracach związanych z ekspozycją na promieniowane optyczne[Dz. U z 2010 nr 100 poz. 643]. Natomiast poziom ekspozycji zgodnie z definicją zawartą w ww. rozporządzeniu jest to poziom promieniowania po uwzględnieniu środków ochrony zbiorowej, zastosowanych w celu ograniczenia ekspozycji pracownika na promieniowanie optyczne. Przy ocenie narażenia pracowników na sztuczne promieniowanie optyczne należy uwzględniać określone w przepisach prawnych kryteria oceny zagrożenia.


KRYTERIA OCENY ZAGROŻENIA NIELASEROWYM PROMIENIOWANIEM OPTYCZNYM

Autor: dr inż. Agnieszka Wolska

Rozporządzenie zmieniające rozporządzenie w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy [Dz. U z 2010 nr 141 poz. 950], oraz w sprawie bhp przy pracach związanych z ekspozycja na promieniowanie optyczne [ Dz. U z 2010 nr 100 poz. 643] określają kryteria oceny zagrożenia zdrowia promieniowaniem optycznym oraz wartości maksymalnych dopuszczalnych ekspozycji (MDE). Jeśli na stanowisku pracy występują przekroczenia wartości maksymalnych dopuszczalnych ekspozycji (MDE) dla promieniowania optycznego to wówczas stwierdza się duże ryzyko zawodowe związane z poziomem ekspozycji i muszą być podjęte natychmiastowe działania ograniczające to ryzyko. Dla każdego z zakresów promieniowania optycznego określone są kryteria oceny zagrożenia tym promieniowaniem.

Promieniowanie nadfioletowe

W przypadku ekspozycji na promieniowanie nadfioletowe dokonujemy oceny zagrożenia fotochemicznego oczu i skóry. W przypadku oceny zagrożenia fotochemicznego skóry oraz rogówki i spojówki oka wyznacza się napromienienie skuteczne Hs (wyznaczane według krzywej skuteczności aktynicznej S(l) - rys. 1) dla pasma 180-400 nm, które w ciągu zmiany roboczej nie powinno przekraczać 30 J/m2. Ponadto jeśli źródło emituje promieniowanie w zakresie UVA, wówczas dodatkowo ocenia się zagrożenie fotochemiczne soczewki oka i wyznacza się całkowite nieselektywne napromienienie HUVA oczu promieniowaniem pasma 315 ¸ 400 nm , które nie powinno przekraczać 10 000 J/m2 w ciągu zmiany roboczej.

Rys. 1. Względna skuteczność widmowa zagrożenia fotochemicznego nadfioletem (aktynicznego) S(l).

Rozkład widmowy względnej skuteczności biologicznej promieniowania nadfioletowego Sl powodującego powstanie rumienia skóry oraz stanów zapalnych rogówki i spojówki oka przedstawiono w normie PN-T-06589: 2002. Ochrona przed promieniowaniem optycznym. Metody pomiaru promieniowania nadfioletowego na stanowiskach pracy.

Promieniowanie widzialne i podczerwone

Ocena zagrożenia siatkówki oka


Ocena zagrożenia siatkówki oka wykonywana jest, gdy skład widmowy promieniowani optycznego emitowanego przez źródło jest z zakresu promieniowania widzialnego (VIS) i bliskiej podczerwieni (IRA). W przypadku, gdy źródło jest silnym bodźcem świetlnym, tzn. jego luminancja przekracza 10000 cd/m2 wówczas ocenia się zagrożenie fotochemiczne siatkówki oka światłem niebieskim oraz zagrożenie termiczne siatkówki oka promieniowaniem VIS i IRA. W przypadku gdy źródło emituje promieniowanie głównie z zakresu podczerwieni i jest słabym bodźcem świetlnym, wówczas ocenia się zagrożenie termiczne siatkówki oka promieniowaniem IRA. Widmową skuteczność uszkodzenia fotochemicznego siatkówki określa krzywa Bl, natomiast uszkodzenia termicznego siatkówki – krzywa Rl, które przedstawiono w normie PN-T-05687: 2002. Ochrona przed promieniowaniem optycznym. Metody pomiaru promieniowania widzialnego i podczerwonego na stanowiskach pracy


W przypadku oceny zagrożenia fotochemicznego siatkówki dokonuje się oceny dla promieniowania z pasma 300 ¸ 700 nm określanym jako 'światło niebieskie'. Stąd przyjęło się mówić zagrożenie fotochemiczne Sitkówki oka światłem niebieskim. W zależności od kąta widzenia źródła promieniowania (α) i całkowitego czasu ekspozycji (t) wyznacza się odpowiednio wartości skutecznej luminancji energetycznej (LB) lub skutecznego natężenia napromienienia (EB) z uwzględnieniem skuteczności widmowej uszkodzenia fotochemicznego siatkówki oka B(λ) (rys. 2). Maksymalne dopuszczalne ekspozycje (MDE) dla zagrożenia fotochemicznego siatkówki oka promieniowaniem widzialnym w zależności od czasu ekspozycji i wielkości źródła światła przedstawiono w tabeli. 4.1.

Rys. 2. Względna skuteczność widmowa zagrożenia termicznego R(l) i fotochemicznego B(l) siatkówki [PN-T-06704:2003 Zestawienie maksymalnych dopuszczalnych ekspozycji dla niekoherentnego (nielaserowego) promieniowania optycznego].

Tabela 1. Wartości MDE przy ocenie zagrożenia fotochemicznego siatkówki oka [Wolska A. Czynniki szkodliwe w środowisku pracy. wartości dopuszczalne, CIOP-PIB, 2010].

Lp

Maksymalne dopuszczalne ekspozycje (MDE)

Czas ekspozycji (całkowity)

Duże źródła

α 11 mrad

Małe źródła

α < 11 mrad

1

LB = 106/t [W·m-2·sr-1]

EB = 100 /t [W·m-2]

t ≤ 10 000 s (166 min 40 s)

2

LB = 100 [W·m-2·sr-1]

EB = 0,01 [W·m-2]

t > 10 000 s

W przypadku oceny zagrożenia termicznego siatkówki w zależności od kąta widzenia źródła promieniowania (α) i jednorazowego czasu ekspozycji (ti) wyznacza się odpowiednio wartości skutecznej luminancji energetycznej (LR) z zakresu 380- 1400 nm (silny bodziec świetlny) lub z zakresu 780-1400 nm (słaby bodziec świetlny) z uwzględnieniem skuteczności widmowej uszkodzenia termicznego siatkówki oka R(λ) (rys. 1). Maksymalne dopuszczalne ekspozycje (MDE) dla zagrożenia termicznego siatkówki oka w zależności od czasu ekspozycji i wielkości źródła światła (od której zależy współczynnik Cα we wzorach na MDE) przedstawiono w tabelach 2 i 3.

Tabela 2. Wartości MDE przy ocenie zagrożenia termicznego siatkówki oka promieniowaniem z zakresu 380-1400 nm (silny bodziec świetlny) [Wolska A. Czynniki szkodliwe w środowisku pracy. wartości dopuszczalne, CIOP-PIB, 2010].

Maksymalne dopuszczalne ekspozycje (MDE)

Czas ekspozycji (jednorazowy)

Bezwymiarowy współczynnik Cα

t i≥ 10 s

Cα = 1,7 dla α < 1,7 mrad

Cα = α dla 1,7 ≤ α ≤ 100 mrad

Cα = 100 dla α > 100 mrad

10-6s ≤ ti < 10 s

tii< 10-6 s

Tabela 3. Wartości MDE przy ocenie zagrożenia termicznego siatkówki oka promieniowaniem z zakresu 780-1400 nm (słaby bodziec świetlny [Wolska A. Czynniki szkodliwe w środowisku pracy. wartości dopuszczalne, CIOP-PIB, 2010]

Maksymalne dopuszczalne ekspozycje (MDE)

Czas ekspozycji (jednorazowy)

Bezwymiarowy współczynnik Cα

ti > 10 s

Cα = 11 dla α < 11 mrad

Cα = α dla 11 ≤ α ≤ 100 mrad

Cα = 100 dla α > 100 mrad

10-6s ≤ ti ≤ 10 s

ti < 10-6 s

Ocena zagrożenia rogówki i soczewki oka

W przypadku ekspozycji na promieniowanie podczerwone należy wykonać ocenę zagrożenia termicznego rogówki i soczewki należy dla zakresu 780 ¸ 3 000 nm na podstawie pomiaru całkowitego natężenia napromienienia (EIR) w tym zakresie, a wartości MDE zależą od czasu jednorazowej ekspozycji i wynoszą odpowiednio:

EIR = 18 000 ti -0,75 W·m-2

gdy czas jednorazowej ekspozycji ti < 1 000 s,

lub:

EIR = 100 W·m-2

gdy czas jednorazowej ekspozycji ti ³ 1 000 s.

Ocena zagrożenia skóry

Ocenę zagrożenia termicznego skóry należy dokonywać dla promieniowania widzialnego i podczerwonego z zakresu 380 - 3000 nm w przypadku, gdy czas jednorazowej ekspozycji ti < 10 s. Wówczas całkowite napromienienie skóry Hskóra nie powinno przekraczać wartości określonej równaniem:

Hskóra = 20 000* ti 0,25 J*m-2

Jeśli czas jednorazowej ekspozycji przekracza 10 s, należy stosować wskaźnik obciążenia termicznego WBGT.


METODY BADAŃ

Autor: mgr inż. Andrzej Pawlak

Wybór metody pomiaru promieniowania optycznego uzależniony jest od następujących czynników:

- wielkości mierzonej,

- zastosowanego urządzenia pomiarowego,

- pasma pomiarowego długości fali,

- kalibracji miernika do pomiaru określonej wielkości,

- sposobu wykonania pomiaru,

- czasu pomiaru,

- obliczenia wyniku ze zmierzonej wielkości.

Metody pomiaru ekspozycji na promieniowanie nadfioletowe

Z zapisów zawartych w normach dotyczących pomiarów promieniowania nadfioletowego [PN-T-06589: 2002 Ochrona przed promieniowaniem optycznym – Metody pomiaru promieniowania nadfioletowego na stanowiskach pracy, PN-EN 14255-1: 2010. Pomiar i ocena ekspozycji osób na niespójne promieniowanie optyczne. Część 1: Promieniowanie nadfioletowe emitowane przez źródła sztuczne na stanowisku pracy] wynika, że do oceny zagrodzenia związanego z tym promieniowaniem niezbędne jest wyznaczenie następujących wielkości:

- skutecznego napromienienia (HS) lub skutecznego natężenia napromienienia (ES) w zakresie fal o długości 180 ÷ 400 nm,

- całkowitego napromienienia (He) lub natężenia napromienienia (Ee) w zakresie fal o długości 315 ÷ 400 nm.

Do tego celu mogą być wykorzystane następujące urządzenia pomiarowe:

- statyczny radiometr szerokopasmowy,

- statyczny spektroradiometr z matrycą detektorów,

- statyczny spektroradiometr skanujący,

- dozymetr ochrony osobistej.

W zależności od mierzonej wielkości statyczny radiometr szerokopasmowy może być wykalibrowany do pomiarów skutecznego napromienienia (HS), lub skutecznego natężenia napromienienia (ES), lub całkowitego napromienienia (He), lub natężenia napromienienia (Ee). Za pomocą spektroradiometrów można wykonać pomiar widmowego natężenia napromienienia. Natomiast dozymetry ochrony osobistej muszą być wykalibrowane do skutecznego napromienienia (HS). Wykalibrowanie mierników do pomiarów skutecznego napromienienia (HS) lub skutecznego natężenia napromienienia (ES) oznacza, że ich czułość widmowa musi być skorygowana do względnej skuteczności widmowej S(l). Natomiast w zależności od narządu, dla którego jest rozpatrywane zagrożenie, poszczególne urządzenia pomiarowe muszą być wykalibrowane do pomiarów w zakresie 180 ÷ 400 nm, lub 315 ÷ 400 nm. W przypadku urządzeń mierzących skuteczne natężenie napromienienia (ES), lub natężenia napromienienia (Ee) niezbędny jest pomiar czasu ekspozycji (jednorazowej i łącznej w ciągu całej zmiany roboczej).

W praktyce, do wykonywania pomiarów, wymaganych w normach, parametrów promieniowania nadfioletowego na stanowiskach pracy najwygodniejszym jest przenośny radiometr szerokopasmowy z zestawem sond pomiarowych odpowiednio dobranych do zakresu promieniowania oraz rozpatrywanego zagrożenia. W tym wypadku mogą wystarczyć dwie sondy: skorygowana do względnej skuteczności widmowej S(l) o zakresie 180 ÷ 400 nm oraz sonda nieselektywna o zakresie 315 ÷ 400 nm. Miernik ten umożliwia szybki pomiar oraz bezpośredni odczyt wartości mierzonej. Sondę pomiarową należy umieszczać na wysokości narządu (oko, skóra twarzy lub rąk), dla którego jest rozpatrywane zagrożenie. W przypadku wyznaczania ekspozycji poruszających się osób niezbędne jest wykonanie pomiarów w poszczególnych miejscach ich przebywania.

Metody pomiaru ekspozycji na promieniowanie widzialne i podczerwone

W celu oceny zagrożenia promieniowaniem widzialnym i podczerwonym, zgodnie z zapisami zawartymi w normach [PN-T-05687: 2002 Ochrona przed promieniowaniem optycznym – Metody pomiaru promieniowania widzialnego i podczerwonego na stanowiskach pracy.

i PN-EN 14255-2: 2010. Pomiar i ocena ekspozycji osób na niespójne promieniowanie optyczne. Część 2: Promieniowanie widzialne i podczerwone emitowane przez źródła sztuczne na stanowisku pracy], niezbędne jest wyznaczenie sześciu różnych parametrów tego promieniowania:

- skutecznej luminancji energetycznej (radiancji) w zakresie fal o długości 300 ÷ 700 nm,

- skutecznego natężenia napromienienia w zakresie fal o długości 300 ÷ 700 nm,

- skutecznej luminancji energetycznej (radiancji) w zakresie fal o długości 380 ÷ 1 400 nm (VIS i IRA),

- skutecznej luminancji energetycznej (radiancji) w zakresie fal o długości 780 ÷ 1 400 nm (IR-A),

- natężenia napromienienia w zakresie o długości fal od 780 do 3 000 nm,

- natężenia napromienienia lub napromienienia w zakresie fal o długości od 380 do 3 000 nm.

Do tego celu mogą być wykorzystane następujące urządzenia pomiarowe:

- statyczny radiometr szerokopasmowy,

- statyczny spektroradiometr z matrycą detektorów,

- statyczny spektroradiometr skanujący.

Generalnie do oceny zagrożenia promieniowaniem widzialnym i podczerwonym niezbędne są pomiary: skutecznej luminancji energetycznej (radiancji) miernikiem wykalibrowanym do względnej skuteczności widmowej wywoływania uszkodzeń fotochemicznych B(l), lub wykalibrowanym do względnej skuteczności widmowej wywoływania uszkodzeń termicznych R(l) oraz natężenia napromienienia - o odpowiednich zakresach długości fal.

W przypadku oceny zagrożenia fotochemicznego siatkówki oka światłem niebieskim (z zakresu 300 ÷ 700 nm) wybór parametru mierzonego uzależniony jest od kąta widzenia źródła promieniowania (α). W przypadku kat widzenia α ≥ 11 mrad wówczas należy wykonać pomiar luminancji energetycznej (radiancji), a gdy α < 11 mrad - pomiar skutecznego natężenia napromienienia. W obu przypadkach sondy radiometru muszą być wykalibrowane do względnej skuteczności widmowej wywoływania uszkodzeń fotochemicznych B(l).

Ocenę zagrożenia termicznego siatkówki oka wykonuje się za pomocą radiometru, którego sonda będzie wykalibrowana do względnej skuteczności widmowej wywoływania uszkodzeń termicznych R(l). Natomiast wybór zakresu pomiarowego (380 ÷ 1 400 nm lub 780 ÷ 1 400 nm) uzależniony jest od występowania bodźca wizualnego. Przyjmuje się, że jego granica wynosi 10 000 cd/m2. Gdy wartość luminancji świetlnej jest przekroczona, wówczas oceny dokonuje się w zakresie promieniowania podczerwonego oraz widzialnego.

W obu powyższych przypadkach należy ponadto wykonać pomiar czasu jednorazowej ekspozycji oraz kąta widzenia źródła promieniowania (α).

Ocenę zagrożenia termicznego rogówki i soczewki oka oraz skóry należy wykonać za pomocą radiometru szerokopasmowego wyposażonego w sondy o stałej czułości widmowej w zakresie długości fal 780 ÷ 3 000 nm (oko) lub 380 ÷ 3 000 nm (skóra). Również w tych dwóch przypadkach należy wykonać pomiar czasu jednorazowej ekspozycji.

Pomiar ekspozycji na promieniowanie widzialne i podczerwone za pomocą radiometru szerokopasmowego wykonuje się analogiczne jak dla promieniowania nadfioletowego. Sondę pomiarową należy umieszczać na wysokości narządu (oko, skóra twarzy lub rąk), dla którego jest rozpatrywane zagrożenie. W przypadku wyznaczania ekspozycji poruszających się osób niezbędne jest wykonanie pomiarów w poszczególnych miejscach ich przebywania.

Przykładowym szerokopasmowym radiometrem, który można wyposażyć w bardzo dużą liczbę różnych sond pomiarowych jest radiometrem ILT 1700 produkcji International Light – USA. Spośród sond pomiarowych, które oferuje producent, można dobrać takie, za pomocą których będzie można wykonać bezpośrednie pomiary prawie wszystkich wymaganych parametrów promieniowania optycznego. Na rys. 3 przedstawiono zakresy pomiarowe sond przeznaczonych do radiometru ILT 1700, a na rys. 4 widok tego radiometru z sondami pomiarowymi.

Rys. 3. Zakresy pomiarowe sond przeznaczonych do radiometru ILT 1700 [http://www.intl-lighttech.com/].

Rys. 4. Radiometr IL 1700 z dwoma przykładowymi sondami [http://www.intl-lighttech.com/].

Metoda spektroradiometryczna

Za pomocą spektroradiometru, w zależności od zastosowanego układu wejściowego, można dokonać pomiaru widmowego natężenia napromienienia lub widmowej luminancji energetycznej (radiancji) źródła promieniowania. W pierwszym przypadku układem wejściowym będzie kula całkująca (rys. 7), a w drugim teleskop (rys. 8).

Statyczny spektroradiometr z matrycą detektorów zapewnia szybki pomiar widmowego natężenia napromienienia źródeł promieniowania stałych lub zmieniających się w czasie. Natomiast spektroradiometr statyczny zapewnia bardzo dokładny pomiar widmowego natężenia napromienienia, ale z powodu długiego czasu pomiaru i sekwencyjnego skanowania, nadaje się tylko do pomiaru nie zmieniających się w czasie źródeł promieniowania.

Schemat przykładowego systemu spektroradiometrycznego przedstawiono na rys. 5.

Rys. 5. Schemat systemu spektroradiometrycznego zastosowanego do pomiarów widmowego natężenia napromienienia.

Na rysunku 6 przedstawiono schemat optyczny podwójnego monochromatora wchodzącego w skład systemu spektroradiometrycznego OL 750 D. Mierzone promieniowanie jest w nim rozszczepiane przez układ dwóch siatek dyfrakcyjnych:

- 1 200 linii/mm - w zakresie UV,

- 600 linii/mm i 300 linii/mm w zakresie IR.

Rys. 6. Schemat optyczny podwójnego monochromatora OL 750 D.

Na rysunku 7 pokazana jest korekcja przestrzenna kuli całkującej typ OL-670, a na rysunku 8 widok teleskopu, który jest układem wejściowym systemu spektroradiometrycznego przewidzianego do pomiaru luminancji energetycznej (radiancji).

Na rysunku 9 system spektroradiometryczny podczas wykonywania pomiarów promieniowania optycznego w hucie szkła gospodarczego.

Rys. 7. Korekcja przestrzenna kuli całkującej typ OL-670.

Rys. 8. Teleskop - jako układ wejściowy systemu spektroradiometrycznego do pomiaru luminancji energetycznej (radiancji)

Rys. 9. System spektroradiometryczny podczas wykonywania pomiarów promieniowania optycznego.

Metoda dozymetryczna

Metoda dozymetryczna polega na stosowaniu przez osoby badane dozymetrów ochrony osobistej. Stosuje się ja tylko do pomiaru ekspozycji na promieniowanie nadfioletowe. Jest to pomiar reprezentatywny na osobie badanej, gdyż umożliwia pomiar we wszystkich miejscach, w których przebywa ta osoba. W celu uzyskania większej liczby wyników często jest niezbędne stosowanie kilku dozymetrów. Za pomocą kilku dozymetrów można wyznaczyć rozkład ekspozycji na ciele człowieka. Na rys. 10 pokazano przykładowy dozymetr osobisty.

Rys. 10. Przykładowy dozymetr osobisty X2000-10 Gigahertz-Optik GmbH (Niemcy).

Na górę strony

Siedziba instytutu
Strona głównaIndeks słówStrona BIPCIOP
Linia

Copyright © Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
Wszelkie prawa do udostępnianych materiałów informacyjnych są zastrzeżone.
Kopiowanie w celu rozpowszechniania fragmentów lub całości materiałów jest zabronione. Udostępnione materiały można kopiować zarówno we fragmentach,
jak i w całości wyłącznie na użytek własny.

ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa, tel. (+48 22) 623 36 98, fax (+48 22) 623 36 93