🌿 Ekspozycja na promieniowanie widzialne i podczerwone ze źródeł sztucznych na stanowisku pracy — pomiar w paśmie 380 nm – 3 µm oraz ocena zagrożenia światłem niebieskim (300–700 nm)

Środowisko PN-EN 14255-2

Przegląd

Norma określa procedury pomiaru i oceny ekspozycji osób na promieniowanie widzialne (VIS) i podczerwone (IR) emitowane przez źródła sztuczne tam, gdzie nie da się z góry wykluczyć szkodliwych skutków — z zastrzeżeniem podanym wprost w zakresie normy: skutki takie zwykle nie występują przy ekspozycjach powodowanych normalnym oświetleniem lub ogrzewaniem pomieszczeń. Stosuje się ją na stanowiskach pracy wewnątrz i na zewnątrz budynków, nie stosuje się do ekspozycji w czasie wolnym ani do promieniowania słonecznego, ani do źródeł spójnych, czyli laserów, ani do emisji promieniowania z wyrobów (te opisują EN 12198 dla maszyn, EN 60335-2-27 dla sprzętu domowego, CIE S009 dla lamp), ani do obciążenia cieplnego rozumianego jako długotrwałe działanie ciepła. Nie obejmuje też skutków, których widma działania leżą wyłącznie w obszarze nadfioletu 180–400 nm — tym zajmuje się część 1.

Podstawowa różnica wobec części 1 leży w paśmie i w tym, co się mierzy. Zakres widmowy to 380 nm – 3 µm, a dodatkowo 300–700 nm dla ekspozycji mogących stanowić zagrożenie światłem niebieskim; pasmo to obejmuje więc formalnie część UV-B i całe UV-A, choć związane z nim zagrożenie nazywa się powszechnie zagrożeniem „światłem niebieskim". O ile w nadfiolecie ocenia się napromienienie skuteczne skóry i oczu, o tyle tutaj wielkością wiodącą bywa skuteczna luminancja energetyczna (radiancja) źródła — a wtedy o wyniku decydują dwie rzeczy, których w części 1 nie ma: kąt widzenia źródła α i to, czy liczy się czas ekspozycji całkowity, czy jednorazowy. Czas całkowity wyznacza się dla zagrożenia fotochemicznego światłem niebieskim, czas jednorazowy — dla zagrożeń termicznych oka i skóry promieniowaniem VIS, IR-A i IR-B.

Podobnie jak część 1, norma nie ustala wartości granicznych ekspozycji: wspiera stosowanie wartości ustalonych przepisami krajowymi lub zaleceniami międzynarodowymi. Budowa dokumentu jest ta sama — procedura ogólna, przegląd wstępny, analiza zadania roboczego, pomiar ekspozycji (planowanie, wielkości do wyznaczenia, wybór metody, wymagania dla metod pomiarowych, wykonanie, przedstawienie wyników), ocena ekspozycji, decyzja o środkach ochronnych, powtórzenie pomiaru i oceny oraz sprawozdanie w wersji krótkiej i pełnej. Załączniki informacyjne zawierają schemat blokowy procedury, przykładowe tablice do analizy zadania roboczego, przegląd powszechnie stosowanych przyrządów do pomiaru promieniowania, przykłady środków ochronnych i przykłady metod wyznaczania wielkości Lr, Lb, Gb, Hb, Eb, E i H wraz z oceną związanych z nimi zagrożeń.

Kontekst polski wypełnia to, czego norma świadomie nie podaje. Pasma to VIS 380–780 nm, IR-A 780–1400 nm, IR-B 1400–3000 nm, IR-C 3000 nm – 1 mm. Zagrożenie fotochemiczne siatkówki ocenia się dla pasma 300–700 nm: dla dużych źródeł (α ≥ 11 mrad) MDE wynosi LB = 10⁶/t [W·m⁻²·sr⁻¹] przy czasie ekspozycji t ≤ 10 000 s i LB = 100 [W·m⁻²·sr⁻¹] przy t > 10 000 s, a dla małych źródeł (α < 11 mrad) odpowiednio EB = 100/t [W·m⁻²] i EB = 0,01 [W·m⁻²]. Zagrożenie termiczne siatkówki ocenia się dla zakresu 380–1400 nm przy źródłach o dużej jaskrawości, tj. o luminancji świetlnej większej niż 1 cd/cm² (10 000 cd/m²), wyznaczając skuteczną luminancję energetyczną LR z uwzględnieniem skuteczności widmowej R(λ) i bezwymiarowego współczynnika Cα zależnego od kąta widzenia. Zagrożenie termiczne rogówki i soczewki ocenia się dla zakresu 780–3000 nm na podstawie całkowitego natężenia napromienienia EIR: EIR = 18 000·ti⁻⁰·⁷⁵ W·m⁻² dla czasu jednorazowej ekspozycji ti < 1000 s oraz EIR = 100 W·m⁻² dla ti ≥ 1000 s. Obciążenie termiczne skóry ocenia się w całym zakresie 380–3000 nm, gdy ti < 10 s, z warunkiem Hskóra ≤ 20 000·ti⁰·²⁵ J·m⁻².

Zasada metody

Postępowanie ma ten sam siedmiostopniowy szkielet co część 1 — przegląd wstępny, analiza zadania roboczego, pomiar, ocena, decyzja o środkach ochronnych, decyzja o powtórzeniu i sprawozdanie — ale wielkości mierzone są inne. Dla zagrożenia fotochemicznego siatkówki światłem niebieskim wyznacza się skuteczną luminancję energetyczną LB (źródła duże, α ≥ 11 mrad) albo skuteczne natężenie napromienienia EB (źródła małe, α < 11 mrad), ważąc widmo funkcją skuteczności widmowej uszkodzenia fotochemicznego B(λ) i mierząc całkowity czas ekspozycji. Dla zagrożenia termicznego siatkówki wyznacza się skuteczną luminancję energetyczną LR w zakresie 380–1400 nm z funkcją R(λ), przy jednorazowym czasie ekspozycji ti i kącie widzenia źródła α, od którego zależy współczynnik Cα. Dla zagrożenia termicznego rogówki i soczewki mierzy się całkowite natężenie napromienienia EIR w zakresie 780–3000 nm sondą bez korekcji widmowej (charakterystyka liniowa), o zakresie widmowym pokrywającym się z wymaganym przez wartości dopuszczalne. Sondę umieszcza się na wysokości badanego narządu — oka, skóry twarzy albo dłoni — dla którego rozpatrywane jest zagrożenie; przy ocenie ekspozycji osób poruszających się pomiary wykonuje się w poszczególnych miejscach ich przebywania. Poza pomiarami radiometrycznymi konieczny jest pomiar czasu ekspozycji (całkowitego dla zagrożeń fotochemicznych, jednorazowego dla termicznych) oraz wyznaczenie kąta widzenia źródła α. Otrzymane wartości porównuje się z wartościami granicznymi z przepisów krajowych — norma sama ich nie ustala.

Zastosowania

• Piece hutnicze i grzewcze, spiekanie, odlewanie, walcowanie i kucie metali — klasyczne źródła podczerwieni o dużym natężeniu napromienienia
• Spawanie i procesy łukowe — łuk emituje obok nadfioletu silne promieniowanie widzialne, w tym światło niebieskie
• Promienniki podczerwieni: żarowe, ceramiczne i kwarcowe, lampy ksenonowe — suszenie, podgrzewanie, obróbka cieplna
• Suszarnie offsetowe w poligrafii, wykorzystujące krótkofalowe promieniowanie podczerwone IR-A
• Lampy do naświetlania warstw światłoczułych i inne źródła o dużej jaskrawości ocenianej pod kątem zagrożenia siatkówki
• Okresowe badania i pomiary czynników szkodliwych: co najmniej raz na dwa lata przy poziomie ekspozycji powyżej 0,4 do 0,7 wartości MDE i co najmniej raz w roku powyżej 0,7 MDE

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 14255-2:2010

Tytuł (PL)

Pomiar i ocena ekspozycji osób na niespójne promieniowanie optyczne — Część 2: Promieniowanie widzialne i podczerwone emitowane przez źródła sztuczne na stanowisku pracy

Title (EN)

Measurement and assessment of personal exposures to incoherent optical radiation — Part 2: Visible and infrared radiation emitted by artificial sources in the workplace

Procedura krok po kroku

1. Przegląd wstępny

   Zebrać informacje o źródle i możliwej ekspozycji i rozstrzygnąć, czy ocena oparta na pomiarach jest konieczna. Pomiarów nie wykonuje się, jeżeli eksploatowane są wyłącznie źródła światła służące do oświetlania pomieszczeń lub stanowisk pracy, stosowane w przeznaczonych dla nich oprawach i w odpowiedniej odległości od eksponowanych części ciała. Ocenę ryzyka można też oprzeć na danych producenta — grupie ryzyka wg PN-EN 62471 albo kategorii emisji maszyny wg PN-EN 12198-1.

2. Analiza zadania roboczego

   Rozpisać czynności pracownika: gdzie stoi, jak długo patrzy w kierunku źródła, które części ciała są odsłonięte, jaki jest cykl pracy źródła. Z analizy wynikają miejsca pomiaru, czas ekspozycji całkowity i jednorazowy oraz kąt widzenia źródła.

3. Wybór zagrożeń do oceny

   Ustalić, które zagrożenia wchodzą w grę: fotochemiczne siatkówki światłem niebieskim (300–700 nm), termiczne siatkówki (380–1400 nm, źródła o luminancji świetlnej większej niż 10 000 cd/m²), termiczne rogówki i soczewki (780–3000 nm), termiczne skóry (380–3000 nm przy ti < 10 s).

4. Wybór metody i przyrządu

   Dobrać radiometr szerokopasmowy z odpowiednio skorygowaną sondą albo spektroradiometr, uwzględniając ograniczenia normy: matryca detektorów nie jest zalecana do światła niebieskiego przy α < 11 mrad, skanujący spektroradiometr statyczny tylko dla źródeł stałych w czasie, a do oceny zagrożenia termicznego skóry w zakresie 380–3000 nm nie można wykorzystać żadnego rodzaju spektroradiometru.

5. Pomiar

   Umieścić sondę na wysokości badanego narządu (oko, skóra twarzy lub dłoni). Dla osób poruszających się wykonać pomiary w poszczególnych miejscach ich przebywania. Zmierzyć wielkości radiometryczne oraz — osobno — czas ekspozycji: całkowity przy zagrożeniach fotochemicznych, jednorazowy przy termicznych.

6. Wyznaczenie wielkości skutecznych

   Obliczyć LB lub EB z uwzględnieniem skuteczności widmowej B(λ), LR z uwzględnieniem R(λ) w zakresie 380–1400 nm wraz ze współczynnikiem Cα zależnym od kąta widzenia źródła, EIR jako całkowite natężenie napromienienia w zakresie 780–3000 nm oraz napromienienie skóry Hskóra w zakresie 380–3000 nm.

7. Ocena

   Porównać wyniki z wartościami MDE: dla źródeł dużych LB = 10⁶/t przy t ≤ 10 000 s i LB = 100 przy t > 10 000 s, dla małych EB = 100/t i EB = 0,01; dla rogówki i soczewki EIR = 18 000·ti⁻⁰·⁷⁵ W·m⁻² przy ti < 1000 s albo 100 W·m⁻² przy ti ≥ 1000 s; dla skóry Hskóra = 20 000·ti⁰·²⁵ J·m⁻² przy ti < 10 s.

8. Środki ochronne, powtórzenie i sprawozdanie

   Podjąć decyzję o środkach ochronnych — ograniczenie czasu ekspozycji, zwiększenie odległości od źródła, osłanianie — oraz o terminie powtórzenia pomiaru: co najmniej raz na dwa lata przy poziomie powyżej 0,4 do 0,7 MDE i co najmniej raz w roku powyżej 0,7 MDE. Sporządzić sprawozdanie; norma przewiduje sprawozdanie krótkie i pełne.

Wymagany sprzęt i aparatura

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Osoba wykonująca pomiar patrzy w kierunku źródła o dużej jaskrawości — stosować filtry i osłony oczu dobrane do pasma źródła, także przy krótkich pomiarach kontrolnych.
• Gałka oczna nie ma receptorów ciepła ostrzegających przed podczerwienią — brak odczucia gorąca oczu nie oznacza braku ekspozycji; rogówka sygnalizuje ból dopiero przy temperaturze około 47 °C, a jej oparzenie może wystąpić już o kilka stopni niżej.
• Głównym skutkiem przewlekłego narażenia oka na podczerwień jest zaćma podczerwienna (zaćma hutnicza), rozwijająca się kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt lat — ochrona ma sens także tam, gdzie nic nie boli.
• Uszkodzenie fotochemiczne siatkówki sumuje się w ciągu całodziennego okresu narażenia, dlatego przy zagrożeniu światłem niebieskim liczy się czas całkowity, a nie pojedyncze spojrzenie.
• Pomiar przy piecach hutniczych, spawaniu i promiennikach oznacza także zagrożenie termiczne, odpryski i dymy — stosować środki ochrony właściwe dla tego stanowiska, nie tylko ochronę oczu.
• Praca w narażeniu na promieniowanie podczerwone, w szczególności przy piecach hutniczych i grzewczych oraz spiekaniu, odlewaniu, walcowaniu i kuciu metali, jest wzbroniona pracownikom młodocianym.

Najczęstsze pytania