🌿 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
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
- 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
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
-
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。
-
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。
-
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)。
-
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。
-
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。
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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。
-
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。
-
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
- 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。
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。