Comprensió de la seguretat làser: coneixements essencials per a la protecció làser

Subscriu-te a les nostres xarxes socials per a publicacions ràpides

En el món accelerat dels avenços tecnològics, l'aplicació dels làsers s'ha ampliat dràsticament, revolucionant indústries amb aplicacions com el tall amb làser, la soldadura, el marcatge i el revestiment. Tanmateix, aquesta expansió ha revelat una bretxa significativa en la consciència i la formació en seguretat entre enginyers i treballadors tècnics, exposant a molts membres del personal de primera línia a la radiació làser sense comprendre els seus possibles perills. Aquest article pretén aclarir la importància de la formació en seguretat làser, els efectes biològics de l'exposició al làser i les mesures de protecció integrals per protegir les persones que treballen amb o al voltant de la tecnologia làser.

La necessitat crítica de formació en seguretat làser

La formació en seguretat làser és fonamental per a la seguretat operativa i l'eficiència de la soldadura làser i aplicacions similars. La llum d'alta intensitat, la calor i els gasos potencialment nocius produïts durant les operacions amb làser representen riscos per a la salut dels operadors. La formació en seguretat educa els enginyers i els treballadors sobre l'ús correcte dels equips de protecció individual (EPI), com ara ulleres de protecció i pantalles facials, i les estratègies per evitar l'exposició directa o indirecta al làser, garantint una protecció eficaç per als ulls i la pell.

Comprensió dels perills dels làsers

Efectes biològics dels làsers

Els làsers poden causar danys greus a la pell, que requereixen protecció cutània. Tanmateix, la principal preocupació rau en el dany ocular. L'exposició al làser pot provocar efectes tèrmics, acústics i fotoquímics:

 

Tèrmic:La producció i l'absorció de calor poden causar cremades a la pell i als ulls.

AcústicaLes ones de xoc mecàniques poden provocar vaporització localitzada i danys als teixits.

FotoquímicCertes longituds d'ona poden desencadenar reaccions químiques, que poden causar cataractes, cremades a la còrnia o a la retina i augmentar el risc de càncer de pell.

Els efectes a la pell poden variar des d'un lleu enrogiment i dolor fins a cremades de tercer grau, depenent de la categoria del làser, la durada del pols, la freqüència de repetició i la longitud d'ona.

Rang de longitud d'ona

Efecte patològic
180-315 nm (UV-B, UV-C) La fotoqueratitis és com una cremada solar, però passa a la còrnia de l'ull.
315-400 nm (UV-A) Cataracta fotoquímica (opacitat del cristal·lí)
400-780nm (Visible) El dany fotoquímic a la retina, també conegut com a cremada retiniana, es produeix quan la retina es lesiona per l'exposició a la llum.
780-1400nm (infraroig proper) Cataracta, cremada de retina
1.4-3.0μm(IR) Erupció aquosa (proteïna a l'humor aquós), cataracta, cremada corneal

El brot aquós és quan apareix proteïna a l'humor aquós de l'ull. Una cataracta és una opacificació del cristal·lí de l'ull i una cremada corneal és un dany a la còrnia, la superfície frontal de l'ull.

3.0μm-1 mm Cremada de comeal

El dany ocular, la principal preocupació, varia segons la mida de la pupil·la, la pigmentació, la durada del pols i la longitud d'ona. Diferents longituds d'ona penetren en diverses capes de l'ull, causant danys a la còrnia, el cristal·lí o la retina. La capacitat d'enfocament de l'ull augmenta significativament la densitat d'energia a la retina, fent que les exposicions a dosis baixes siguin suficients per causar danys retinals greus, cosa que pot provocar una disminució de la visió o ceguesa.

Riscos per a la pell

L'exposició al làser a la pell pot provocar cremades, erupcions cutànies, butllofes i canvis de pigmentació, i pot destruir el teixit subcutani. Diferents longituds d'ona penetren a diferents profunditats en el teixit cutani.

Estàndard de seguretat làser

GB72471.1-2001

La norma GB7247.1-2001, titulada "Seguretat dels productes làser: part 1: classificació, requisits i guia de l'usuari dels equips", estableix les regulacions per a la classificació de seguretat, els requisits i les directrius per als usuaris pel que fa als productes làser. Aquesta norma es va implementar l'1 de maig de 2002 amb l'objectiu de garantir la seguretat en diversos sectors on s'utilitzen productes làser, com ara en aplicacions industrials, comercials, d'entreteniment, de recerca, educatives i mèdiques. Tanmateix, va ser substituïda per la norma GB 7247.1-2012.(Estàndard xinès) (Codi de la Xina) (OpenSTD).

GB18151-2000

La norma GB18151-2000, coneguda com a "Proteccions làser", se centrava en les especificacions i els requisits de les pantalles protectores làser utilitzades per tancar les zones de treball de les màquines de processament làser. Aquestes mesures de protecció incloïen solucions a llarg termini i temporals com ara cortines i parets làser per garantir la seguretat durant les operacions. La norma, publicada el 2 de juliol de 2000 i implementada el 2 de gener de 2001, va ser substituïda posteriorment per la GB/T 18151-2008. S'aplicava a diversos components de les pantalles protectores, incloses les pantalles i finestres visualment transparents, amb l'objectiu d'avaluar i estandarditzar les propietats protectores d'aquestes pantalles.Codi de la Xina)​​ (OpenSTD)​​ (Antpèdia)​.

GB18217-2000

La norma GB18217-2000, titulada "Senyals de seguretat làser", establia les directrius per a les formes bàsiques, els símbols, els colors, les dimensions, el text explicatiu i els mètodes d'ús dels senyals dissenyats per protegir les persones dels danys causats per la radiació làser. Era aplicable als productes làser i als llocs on es produeixen, s'utilitzen i es mantenen productes làser. Aquesta norma es va implementar l'1 de juny de 2001, però des de llavors ha estat substituïda per la norma GB 2894-2008, "Senyals de seguretat i directrius per a l'ús", a partir de l'1 d'octubre de 2009.(Codi de la Xina)​​ (OpenSTD)​​ (Antpèdia)​.

Classificacions de làsers nocius

Els làsers es classifiquen segons el seu potencial dany per als ulls i la pell humans. Els làsers industrials d'alta potència que emeten radiació invisible (inclosos els làsers semiconductors i els làsers de CO2) presenten riscos significatius. Les normes de seguretat classifiquen tots els sistemes làser, amblàser de fibrasortides sovint classificades com a Classe 4, cosa que indica el nivell de risc més alt. En el contingut següent, parlarem de les classificacions de seguretat làser de la Classe 1 a la Classe 4.

Producte làser de classe 1

Un làser de classe 1 es considera segur per a tothom per utilitzar-lo i mirar-lo en situacions normals. Això vol dir que no us fareu mal mirant aquest làser directament o a través d'eines d'augment comunes com telescopis o microscopis. Les normes de seguretat ho comproven mitjançant regles específiques sobre la mida del punt de llum làser i la distància a la qual heu d'estar per mirar-lo amb seguretat. Però és important saber que alguns làsers de classe 1 encara poden ser perillosos si els mireu a través d'unes lupes molt potents, ja que aquestes poden captar més llum làser del que és habitual. De vegades, productes com els reproductors de CD o DVD estan marcats com a classe 1 perquè tenen un làser més potent a l'interior, però està fabricat de manera que cap de la llum nociva pugui sortir durant l'ús normal.

El nostre làser de classe 1:Làser de vidre dopat amb erbi, Mòdul de telèmetre L1535

Producte làser de classe 1M

Un làser de classe 1M és generalment segur i no perjudicarà els ulls en un ús normal, cosa que significa que el podeu utilitzar sense protecció especial. Tanmateix, això canvia si utilitzeu eines com microscopis o telescopis per observar el làser. Aquestes eines poden enfocar el feix làser i fer-lo més fort del que es considera segur. Els làsers de classe 1M tenen feixos que són molt amples o dispersos. Normalment, la llum d'aquests làsers no supera els nivells segurs quan entra directament a l'ull. Però si utilitzeu òptiques d'augment, poden captar més llum a l'ull, cosa que pot crear un risc. Per tant, mentre que la llum directa d'un làser de classe 1M és segura, utilitzar-lo amb certes òptiques pot fer-lo perillós, de manera similar als làsers de classe 3B de més risc.

Producte làser de classe 2

Un làser de classe 2 és segur d'utilitzar perquè funciona de manera que si algú mira accidentalment al làser, la seva reacció natural a parpellejar o apartar la mirada de les llums brillants el protegirà. Aquest mecanisme de protecció funciona per a exposicions de fins a 0,25 segons. Aquests làsers només es troben a l'espectre visible, que es troba entre 400 i 700 nanòmetres de longitud d'ona. Tenen un límit de potència d'1 mil·liwatt (mW) si emeten llum contínuament. Poden ser més potents si emeten llum durant menys de 0,25 segons alhora o si la seva llum no està enfocada. Tanmateix, evitar deliberadament parpellejar o apartar la mirada del làser pot provocar lesions oculars. Eines com alguns punters làser i dispositius de mesura de distància utilitzen làsers de classe 2.

Producte làser de classe 2M

Un làser de classe 2M es considera generalment segur per als ulls a causa del reflex natural de parpelleig, que ajuda a evitar mirar llums brillants durant massa temps. Aquest tipus de làser, similar al de classe 1M, emet una llum molt àmplia o que s'escampa ràpidament, cosa que limita la quantitat de llum làser que entra a l'ull a través de la pupil·la a nivells segurs, segons els estàndards de classe 2. Tanmateix, aquesta seguretat només s'aplica si no utilitzeu cap dispositiu òptic com ara lupes o telescopis per veure el làser. Si utilitzeu aquests instruments, poden enfocar la llum làser i augmentar potencialment el risc per als vostres ulls.

Producte làser de classe 3R

Un làser de classe 3R requereix una manipulació acurada perquè, tot i que és relativament segur, mirar directament al feix pot ser arriscat. Aquest tipus de làser pot emetre més llum de la que es considera completament segura, però la possibilitat de lesions encara es considera baixa si es va amb compte. Per als làsers que es poden veure (en l'espectre de llum visible), els làsers de classe 3R estan limitats a una potència màxima de sortida de 5 mil·liwatts (mW). Hi ha diferents límits de seguretat per als làsers d'altres longituds d'ona i per als làsers pulsats, que poden permetre sortides més altes en condicions específiques. La clau per utilitzar un làser de classe 3R de manera segura és evitar mirar directament el feix i seguir totes les instruccions de seguretat proporcionades.

 

Producte làser de classe 3B

Un làser de classe 3B pot ser perillós si toca directament l'ull, però si la llum làser rebota en superfícies rugoses com el paper, no és perjudicial. Per als làsers de feix continu que funcionen en un rang determinat (des de 315 nanòmetres fins a l'infraroig llunyà), la potència màxima permesa és de mig watt (0,5 W). Per als làsers que pulsen en el rang de llum visible (de 400 a 700 nanòmetres), no haurien de superar els 30 mil·lijoules (mJ) per pols. Existeixen normes diferents per a làsers d'altres tipus i per a polsos molt curts. Quan s'utilitza un làser de classe 3B, normalment cal portar ulleres protectores per protegir els ulls. Aquests làsers també han de tenir un interruptor de clau i un bloqueig de seguretat per evitar l'ús accidental. Tot i que els làsers de classe 3B es troben en dispositius com ara gravadores de CD i DVD, aquests dispositius es consideren de classe 1 perquè el làser està contingut a l'interior i no pot escapar.

Producte làser de classe 4

Els làsers de classe 4 són els més potents i perillosos. Són més forts que els làsers de classe 3B i poden causar danys greus com ara cremades a la pell o danys oculars permanents per qualsevol exposició al feix, ja sigui directa, reflectida o dispersa. Aquests làsers poden fins i tot iniciar incendis si colpegen alguna cosa inflamable. A causa d'aquests riscos, els làsers de classe 4 requereixen mesures de seguretat estrictes, com ara un interruptor de clau i un pany de seguretat. S'utilitzen habitualment en entorns industrials, científics, militars i mèdics. Per als làsers mèdics, és crucial tenir en compte les distàncies i les zones de seguretat per evitar riscos oculars. Calen precaucions addicionals per gestionar i controlar el feix per evitar accidents.

Exemple d'etiqueta de làser de fibra pulsada de LumiSpot

Com protegir-se contra els riscos del làser

Aquí teniu una explicació més senzilla de com protegir-vos adequadament contra els riscos del làser, organitzada per diferents rols:

Per a fabricants de làser:

Haurien de subministrar no només els dispositius làser (com ara talladores làser, soldadores manuals i màquines de marcar), sinó també l'equip de seguretat essencial com ara ulleres de protecció, senyals de seguretat, instruccions per a un ús segur i materials de formació sobre seguretat. És part de la seva responsabilitat garantir que els usuaris estiguin segurs i informats.

Per a integradors:

Carcasses protectores i sales de seguretat làser: Tots els dispositius làser han de tenir una carcassa protectora per evitar que les persones estiguin exposades a radiacions làser perilloses.

Barreres i bloquejos de seguretat: els dispositius han de tenir barreres i bloquejos de seguretat per evitar l'exposició a nivells làser nocius.

Controladors clau: Els sistemes classificats com a classe 3B i 4 han de tenir controladors clau per restringir l'accés i l'ús, garantint la seguretat.

Per a usuaris finals:

Gestió: Els làsers només han de ser utilitzats per professionals qualificats. El personal no qualificat no els hauria d'utilitzar.

Interruptors de clau: instal·leu interruptors de clau als dispositius làser per garantir que només es puguin activar amb una clau, augmentant així la seguretat.

Il·luminació i col·locació: assegureu-vos que les habitacions amb làsers tinguin una il·luminació brillant i que els làsers estiguin col·locats a altures i angles que evitin l'exposició directa als ulls.

Supervisió mèdica:

Els treballadors que utilitzen làsers de classe 3B i 4 han de sotmetre's a revisions mèdiques periòdiques per part de personal qualificat per garantir la seva seguretat.

Seguretat làserFormació:

Els operadors han de rebre formació sobre el funcionament del sistema làser, la protecció personal, els procediments de control de riscos, l'ús de senyals d'advertència, la notificació d'incidents i la comprensió dels efectes biològics dels làsers sobre els ulls i la pell.

Mesures de control:

Controleu estrictament l'ús de làsers, especialment en zones on hi hagi persones presents, per evitar l'exposició accidental, sobretot als ulls.

Aviseu la gent de la zona abans d'utilitzar làsers d'alta potència i assegureu-vos que tothom porti ulleres de protecció.

Col·loqueu senyals d'advertència a les zones de treball amb làser i a les entrades, i al seu voltant, per indicar la presència de perills làser.

Àrees controlades per làser:

Restringeix l'ús del làser a zones específiques i controlades.

Utilitzeu protectors de portes i panys de seguretat per evitar l'accés no autoritzat, assegurant-vos que els làsers deixin de funcionar si les portes s'obren inesperadament.

Eviteu les superfícies reflectants a prop dels làsers per evitar reflexions del feix que podrien fer mal a les persones.

 

Ús d'advertències i senyals de seguretat:

Col·loqueu senyals d'advertència a l'exterior i als panells de control dels equips làser per indicar clarament els possibles perills.

Etiquetes de seguretatPer a productes làser:

1. Tots els dispositius làser han de tenir etiquetes de seguretat que mostrin els avisos, les classificacions de la radiació i per on surt la radiació.

2. Les etiquetes s'han de col·locar en un lloc fàcil de veure sense que estiguin exposades a la radiació làser.

 

Utilitzeu ulleres de seguretat làser per protegir els vostres ulls del làser

L'equip de protecció individual (EPI) per a la seguretat làser s'utilitza com a últim recurs quan els controls d'enginyeria i gestió no poden reduir completament els perills. Això inclou ulleres i roba de seguretat làser:

Les ulleres de seguretat làser protegeixen els ulls reduint la radiació làser. Han de complir uns requisits estrictes:

⚫Certificat i etiquetat segons les normes nacionals.

⚫Adequat per al tipus de làser, la longitud d'ona, el mode de funcionament (continu o pulsat) i la configuració de potència.

⚫Clarament marcats per ajudar a triar les ulleres adequades per a un làser específic.

⚫El marc i els protectors laterals també haurien d'oferir protecció.

És essencial utilitzar el tipus adequat d'ulleres de seguretat per protegir-se contra el làser específic amb què es treballa, tenint en compte les seves característiques i l'entorn en què es troba.

 

Després d'aplicar mesures de seguretat, si els vostres ulls encara poden estar exposats a la radiació làser per sobre dels límits segurs, heu d'utilitzar ulleres protectores que coincideixin amb la longitud d'ona del làser i que tinguin la densitat òptica adequada per protegir els vostres ulls.

No confieu només en les ulleres de seguretat; no mireu mai directament a un raig làser, fins i tot quan les porteu.

Elecció de roba de protecció làser:

Oferir roba de protecció adequada als treballadors exposats a radiacions per sobre del nivell màxim d'exposició admissible (MPE) per a la pell; això ajuda a reduir l'exposició de la pell.

La roba ha d'estar feta de materials resistents al foc i a la calor.

Intenta cobrir tanta pell com sigui possible amb l'equip de protecció.

Com protegir la pell dels danys del làser:

Porteu roba de treball de màniga llarga feta de materials ignífugs.

A les zones controlades per a l'ús de làser, instal·leu cortines i panells que bloquegin la llum fets de materials ignífugs recoberts de silicona negra o blava per absorbir la radiació UV i bloquejar la llum infraroja, protegint així la pell de la radiació làser.

És crucial seleccionar l'equip de protecció individual (EPI) adequat i utilitzar-lo correctament per garantir la seguretat quan es treballa amb làsers o al seu voltant. Això inclou comprendre els perills específics associats amb els diferents tipus de làsers i prendre totes les mesures necessàries.precaucions exhaustives per protegir tant els ulls com la pell de possibles danys.

Conclusió i resum

Guia de seguretat i protecció làser

Avís legal:

  • Per la present declarem que algunes de les imatges que es mostren al nostre lloc web s'han extret d'Internet i de la Viquipèdia, amb l'objectiu de promoure l'educació i la compartició d'informació. Respectem els drets de propietat intel·lectual de tots els creadors. L'ús d'aquestes imatges no té com a objectiu lucratiu.
  • Si creieu que algun dels continguts utilitzats infringeix els vostres drets d'autor, poseu-vos en contacte amb nosaltres. Estem més que disposats a prendre les mesures adequades, com ara eliminar imatges o proporcionar l'atribució adequada, per garantir el compliment de les lleis i regulacions de propietat intel·lectual. El nostre objectiu és mantenir una plataforma rica en contingut, justa i que respecti els drets de propietat intel·lectual dels altres.
  • Si us plau, poseu-vos en contacte amb nosaltres a la següent adreça de correu electrònic:sales@lumispot.cnEns comprometem a prendre mesures immediates en rebre qualsevol notificació i garantim una cooperació del 100% per resoldre qualsevol d'aquests problemes.
Notícies relacionades
>> Contingut relacionat

Data de publicació: 08 d'abril de 2024