🌿 工作场所人工源可见和红外辐射的接触——380 nm – 3 µm 波段的测量以及蓝光危害(300–700 nm)的评价

环境 PN-EN 14255-2

三句话速览

这是关于紫外辐射那部分标准的姊妹篇,但针对的是另一种危害:这里算的不是皮肤和角膜的有效辐照量,而是眼睛所看到的辐亮度——因而取决于光源的视角和一次接触的时间。该检测依据 PN-EN 14255-2:2010;光谱范围:VIS 和 IR 接触为 380 nm – 3 µm;另加 300–700 nm 用于可能构成蓝光危害的接触。整个程序共 8 个步骤;主要用于:冶金炉和加热炉、金属的烧结、浇铸、轧制和锻造——辐照度很大的典型红外源、焊接和电弧过程——电弧除紫外辐射外还发射强烈的可见辐射,其中包括蓝光、红外辐射器:白炽式、陶瓷式和石英式辐射器、氙灯——干燥、预热、热处理。

要点速览

  • 标准: PN-EN 14255-2:2010
  • 类别: 环境
  • 操作步骤数: 8
  • 光谱范围: VIS 和 IR 接触为 380 nm – 3 µm;另加 300–700 nm 用于可能构成蓝光危害的接触
  • 不包括的内容: 业余时间的接触、太阳辐射、相干源(激光器)、产品的辐射发射、热负荷、作用光谱完全处于 180–400 nm 紫外区的效应(第 1 部分)
  • 限值: 标准不予确定——它支持采用国家法规或国际建议中的数值

概述

本标准规定在无法事先排除有害作用的场合,测量和评价人员接触人工源所发射可见(VIS)和红外(IR)辐射的程序——并在适用范围中直接给出保留:在房间的正常照明或采暖所造成的接触中,这类作用通常不会发生。它适用于建筑物内和建筑物外的工作场所,不适用于业余时间的接触,不适用于太阳辐射,不适用于相干源即激光器,不适用于产品的辐射发射(这些由机械方面的 EN 12198、家用电器方面的 EN 60335-2-27、灯具方面的 CIE S009 描述),也不适用于作为热长期作用的热负荷。它同样不包括作用光谱完全处于 180–400 nm 紫外区的那些效应——那由第 1 部分处理。

与第 1 部分的根本区别在于波段以及所测的对象。光谱范围是 380 nm – 3 µm,另加 300–700 nm 用于可能构成蓝光危害的接触;因此该波段在形式上包含了一部分 UV-B 和全部 UV-A,尽管与之相关的危害通称为「蓝光」危害。紫外方面评价的是皮肤和眼睛的有效辐照量,而这里居主导地位的往往是光源的有效辐亮度——这时决定结果的有两件在第 1 部分中没有的事:光源的视角 α,以及算的是总接触时间还是一次接触时间。总时间用于蓝光的光化学危害,一次时间——用于 VIS、IR-A 和 IR-B 辐射对眼睛和皮肤的热危害。

与第 1 部分一样,本标准不确定接触限值:它支持采用由国家法规或国际建议所确定的数值。文件的结构也相同——总程序、初步审查、作业任务分析、接触的测量(规划、需确定的量、方法的选择、对测量方法的要求、实施、结果的表述)、接触的评价、关于防护措施的决定、测量和评价的重复,以及简式和全式报告。资料性附录包含程序框图、作业任务分析用的示例表格、常用辐射测量仪器的概览、防护措施的示例,以及确定 Lr、Lb、Gb、Hb、Eb、E 和 H 各量的方法示例连同与之相关危害的评价。

波兰方面的背景补足了标准有意不给出的内容。各波段为 VIS 380–780 nm、IR-A 780–1400 nm、IR-B 1400–3000 nm、IR-C 3000 nm – 1 mm。视网膜的光化学危害按 300–700 nm 波段评价:对大光源(α ≥ 11 mrad),当接触时间 t ≤ 10 000 s 时 MDE 为 LB = 10⁶/t [W·m⁻²·sr⁻¹],当 t > 10 000 s 时为 LB = 100 [W·m⁻²·sr⁻¹];对小光源(α < 11 mrad)相应为 EB = 100/t [W·m⁻²] 和 EB = 0.01 [W·m⁻²]。视网膜的热危害按 380–1400 nm 范围,对高亮度光源即光亮度大于 1 cd/cm²(10 000 cd/m²)者评价,需计入光谱有效性 R(λ) 和取决于视角的无量纲系数 Cα,确定有效辐亮度 LR。角膜和晶状体的热危害按 780–3000 nm 范围、依据总辐照度 EIR 评价:一次接触时间 ti < 1000 s 时 EIR = 18 000·ti⁻⁰·⁷⁵ W·m⁻²,ti ≥ 1000 s 时 EIR = 100 W·m⁻²。皮肤的热负荷在 ti < 10 s 时按 380–3000 nm 全范围评价,条件为 H皮肤 ≤ 20 000·ti⁰·²⁵ J·m⁻²。

方法原理

做法的骨架与第 1 部分相同,同样是七级——初步审查、作业任务分析、测量、评价、关于防护措施的决定、关于重复的决定和报告——但所测的量不同。对视网膜的蓝光光化学危害,要确定有效辐亮度 LB(大光源,α ≥ 11 mrad)或有效辐照度 EB(小光源,α < 11 mrad),用光化学损伤光谱有效性函数 B(λ) 对光谱加权,并测量总接触时间。对视网膜的热危害,要在 380–1400 nm 范围内用函数 R(λ) 确定有效辐亮度 LR,其中涉及一次接触时间 ti 和光源视角 α,系数 Cα 取决于后者。对角膜和晶状体的热危害,用不作光谱修正(线性特性)的探头测量 780–3000 nm 范围内的总辐照度 EIR,其光谱范围应与容许值所要求的范围相合。探头要安放在所考察器官的高度上——眼睛、面部皮肤或手部皮肤,即所考虑危害所针对的器官;评价流动人员的接触时,要在他们停留的各个地点分别测量。除辐射度量之外,还必须测量接触时间(光化学危害测总时间,热危害测一次时间)并确定光源视角 α。所得数值与国家法规中的限值比较——标准本身并不确定限值。

应用领域

关键参数

参数数值
光谱范围VIS 和 IR 接触为 380 nm – 3 µm;另加 300–700 nm 用于可能构成蓝光危害的接触
不包括的内容业余时间的接触、太阳辐射、相干源(激光器)、产品的辐射发射、热负荷、作用光谱完全处于 180–400 nm 紫外区的效应(第 1 部分)
限值标准不予确定——它支持采用国家法规或国际建议中的数值
辐射波段VIS 380–780 nm、IR-A 780–1400 nm、IR-B 1400–3000 nm、IR-C 3000 nm – 1 mm
光源大小的判据α ≥ 11 mrad——大光源,按辐亮度 LB 评价;α < 11 mrad——小光源,按辐照度 EB 评价
MDE——角膜和晶状体的热危害范围 780–3000 nm:ti < 1000 s 时 EIR = 18 000·ti⁻⁰·⁷⁵ W·m⁻²;ti ≥ 1000 s 时 EIR = 100 W·m⁻²

标准

标准编号
PN-EN 14255-2:2010
标准名称(波兰语)
Pomiar i ocena ekspozycji osób na niespójne promieniowanie optyczne — Część 2: Promieniowanie widzialne i podczerwone emitowane przez źródła sztuczne na stanowisku pracy
标准名称(英语)
Measurement and assessment of personal exposures to incoherent optical radiation — Part 2: Visible and infrared radiation emitted by artificial sources in the workplace

分步操作程序

  1. 初步审查

    收集关于光源和可能接触的信息,判定是否必须进行以测量为依据的评价。如果所运行的只是用于照明房间或工位的光源、装在为其设计的灯具中并与受照身体部位保持适当距离,则不进行测量。风险评价也可以依据制造方的资料——按 PN-EN 62471 的风险组别或按 PN-EN 12198-1 的机械发射类别。

  2. 作业任务分析

    把劳动者的各项动作列出来:站在何处、朝光源方向注视多久、哪些身体部位裸露、光源的工作循环如何。测量地点、总接触时间和一次接触时间以及光源视角,都由这项分析得出。

  3. 待评价危害的选定

    确定涉及哪些危害:视网膜的蓝光光化学危害(300–700 nm)、视网膜的热危害(380–1400 nm,光亮度大于 10 000 cd/m² 的光源)、角膜和晶状体的热危害(780–3000 nm)、皮肤的热危害(ti < 10 s 时的 380–3000 nm)。

  4. 方法和仪器的选择

    选配带相应修正探头的宽带辐射计或光谱辐射计,并计入标准的限制:α < 11 mrad 时不推荐用探测器阵列评价蓝光;扫描式静态光谱辐射计只适用于随时间恒定的光源;而在 380–3000 nm 范围内评价皮肤的热危害时,任何一种光谱辐射计都不能使用。

  5. 测量

    把探头安放在所考察器官的高度上(眼睛、面部或手部皮肤)。对流动人员,要在他们停留的各个地点分别测量。测量各辐射度量,并单独测量接触时间:光化学危害测总时间,热危害测一次时间。

  6. 有效量的确定

    计入光谱有效性 B(λ) 算出 LB 或 EB;在 380–1400 nm 范围内计入 R(λ) 以及取决于光源视角的系数 Cα 算出 LR;算出 780–3000 nm 范围内作为总辐照度的 EIR,以及 380–3000 nm 范围内皮肤的辐照量 H皮肤。

  7. 评价

    把结果与 MDE 值比较:大光源在 t ≤ 10 000 s 时 LB = 10⁶/t,在 t > 10 000 s 时 LB = 100;小光源为 EB = 100/t 和 EB = 0.01;角膜和晶状体在 ti < 1000 s 时 EIR = 18 000·ti⁻⁰·⁷⁵ W·m⁻²,在 ti ≥ 1000 s 时为 100 W·m⁻²;皮肤在 ti < 10 s 时 H皮肤 = 20 000·ti⁰·²⁵ J·m⁻²。

  8. 防护措施、重复与报告

    就防护措施作出决定——限制接触时间、加大与光源的距离、加以遮挡——并就重复测量的期限作出决定:水平高于 0.4 至 0.7 MDE 时至少每两年一次,超过 0.7 MDE 时至少每年一次。编制报告;标准规定有简式报告和全式报告。

所需设备与仪器

设备示例参考价格
配一组探头的静态宽带辐射计探头按辐射范围和所考虑的危害选配;测 LB 和 EB 的按 B(λ) 修正,测 LR 的按 R(λ) 修正,在 IR-A 和 IR-B 中评价角膜和晶状体的不作修正、具有线性特性
配探测器阵列的静态光谱辐射计可快速测量恒定光源和随时间变化光源的光谱辐照度;当光源角尺寸 α 低于 11 mrad 时,PN-EN 14255-2 不推荐用它评价蓝光危害
扫描式静态光谱辐射计光谱辐照度的很精确测量;按 PN-EN 14255-2,它只适用于辐照度随时间恒定的光源,用以评价视网膜、角膜、晶状体和皮肤的危害
作为辐亮度测量入射系统的望远镜(观测镜)标准给出了在 380–1400 nm 和 780–1400 nm 范围内测量辐亮度时对望远镜接收角大小的限制
测量光源视角 α 和接触时间的器具视角 α 决定判据的选择和系数 Cα;光化学危害算总时间,热危害算一次时间
测量期间的眼部防护进行测量的人处在高亮度光源的辐射场中

职业健康与安全

常见问题

该检测依据哪项标准?

该检测依据的标准为 PN-EN 14255-2:2010 — 《Measurement and assessment of personal exposures to incoherent optical radiation — Part 2: Visible and infrared radiation emitted by artificial sources in the workplace》。

该方法的原理是什么?

做法的骨架与第 1 部分相同,同样是七级——初步审查、作业任务分析、测量、评价、关于防护措施的决定、关于重复的决定和报告——但所测的量不同。对视网膜的蓝光光化学危害,要确定有效辐亮度 LB(大光源,α ≥ 11 mrad)或有效辐照度 EB(小光源,α < 11 mrad),用光化学损伤光谱有效性函数 B(λ) 对光谱加权,并测量总接触时间。

测量范围和准确度是多少?

光谱范围:VIS 和 IR 接触为 380 nm – 3 µm;另加 300–700 nm 用于可能构成蓝光危害的接触;不包括的内容:业余时间的接触、太阳辐射、相干源(激光器)、产品的辐射发射、热负荷、作用光谱完全处于 180–400 nm 紫外区的效应(第 1 部分);限值:标准不予确定——它支持采用国家法规或国际建议中的数值;辐射波段:VIS 380–780 nm、IR-A 780–1400 nm、IR-B 1400–3000 nm、IR-C 3000 nm – 1 mm。

完成检测需要多长时间?

整个程序共 8 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。

需要哪些设备?

配一组探头的静态宽带辐射计、配探测器阵列的静态光谱辐射计、扫描式静态光谱辐射计、作为辐亮度测量入射系统的望远镜(观测镜)、测量光源视角 α 和接触时间的器具、测量期间的眼部防护。

该检测用于哪些场景?

冶金炉和加热炉、金属的烧结、浇铸、轧制和锻造——辐照度很大的典型红外源;焊接和电弧过程——电弧除紫外辐射外还发射强烈的可见辐射,其中包括蓝光;红外辐射器:白炽式、陶瓷式和石英式辐射器、氙灯——干燥、预热、热处理;印刷业中利用短波红外 IR-A 的胶印干燥装置;感光层曝光用灯以及其他就视网膜危害进行评价的高亮度光源;有害因素的定期检验和测量:接触水平高于 0.4 至 0.7 倍 MDE 时至少每两年一次,超过 0.7 MDE 时至少每年一次。

需要采取哪些安全防护措施?

进行测量的人朝高亮度光源方向注视——应使用与光源波段相配的滤光片和眼部遮挡,即使是短时间的核查测量也要如此。;眼球没有能对红外辐射发出警告的温度感受器——眼睛没有灼热感并不意味着没有接触;角膜要到约 47 °C 才会发出痛感,而其灼伤在低几度时就可能发生。;眼睛长期接触红外辐射的主要后果是红外性白内障(炉工白内障),要经十几年甚至几十年才形成——即使什么都不痛,防护也仍然有意义。;视网膜的光化学损伤在整日接触期间会累积,所以在蓝光危害中算的是总时间,而不是某一次注视。;在冶金炉旁、焊接处和辐射器旁测量还意味着热危害、飞溅和烟尘——应采用适合该工位的防护措施,而不只是眼部防护。;在接触红外辐射的条件下工作,特别是在冶金炉和加热炉旁以及金属的烧结、浇铸、轧制和锻造处,禁止未成年劳动者从事。

哪家实验室可以开展此项检测?

该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 14255-2。

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