Promieniowanie elektromagnetyczne w środowisku pracy. Ocena możliwości wykonywania pracy w warunkach oddziaływania pól elektromagnetycznych

Transkrypt

1 Promieniowanie elektromagnetyczne w środowisku pracy Ocena możliwości wykonywania pracy w warunkach oddziaływania pól elektromagnetycznych Charakterystyka zjawiska Promieniowanie elektromagnetyczne jest zjawiskiem rozchodzenia się fali elektromagnetycznej, wywołanego zmianami ładunku elektrycznego, czyli na uporządkowanym powtarzającym się oddziaływaniu pól: elektrycznego i magnetycznego [29]. Fala elektromagnetyczna posiada dwie niezależnie oceniane składowe: elektryczną i magnetyczną, prostopadłe do siebie oraz do kierunku rozchodzenia się fali. Pole elektromagnetyczne, w którym występuje elektromagnetyczne, jest składową dwóch zmiennych: narażenie na promieniowanie pola elektrycznego opisującego stan energetyczny przestrzeni wokół ładunku elektrycznego, w której oddziałuje wskazany ładunek. Zazwyczaj pole elektryczne jest wynikiem napięcia w urządzeniu lub przewodzie. Im większe napięcie tym większe natężenie pola elektrycznego. Jednostką natężenia pola elektrycznego E jest V/m, pola magnetycznego charakteryzującego stan energetyczny przestrzeni wokół przepływającego prądu elektrycznego, działającego z określoną siłą na inne ładunki znajdujące się w ruchu. Pole to jest wynikiem przepływu prądu w przewodzie lub odbiorniku. Im większa moc urządzenia, tym większy przepływ i większe pole. Urządzenie niepracujące nie jest źródłem pola magnetycznego. Jednostką natężenia pola magnetycznego H jest A/m, jednakże najczęściej wykonuje się pomiary indukcji magnetycznej B, wyrażonej w teslach [T]. W uproszczeniu parametry pola elektromagnetycznego charakteryzują stan energetyczny przestrzeni wokół ładunków mających energię potencjalną lub/i kinetyczną [29]. Jego właściwości uzależnione są częstotliwości napięcia i prądu zmiennego źródła. Istota pomiarów parametrów pól elektromagnetycznych (PEM) Pole elektromagnetyczne, poza wąskim przedziałem częstotliwości oraz w ograniczonym zakresie amplitud, nie jest wykrywalne organoleptycznie. Zatem wykrywanie PEM oraz wszelkie związane z nim prace i badania wymagają stosowania narzędzi do jego pomiaru. Podstawowy obowiązek pracodawcy związany z oceną ekspozycji na działanie pól elektromagnetycznych w środowisku pracy oparty jest na pomiarach poziomu oddziaływania

2 na zatrudnionego [1]. Obowiązek przeprowadzania oceny wpływu pól elektromagnetycznych na zdrowie i bezpieczeństwo zatrudnionych wynika również z obowiązujących przepisów prawnych. Pomiary przeprowadza się głównie w celu określenia poziomu ekspozycji na PEM ludzi i środowiska. Ponieważ PEM nie jest mierzalne wprost, konieczna jest wiec jego zamiana na inna wielkość, która potrafimy zmierzyć. Równocześnie z powodu małej dokładności wykonywanych pomiarów co spowodowane jest charakterem występowania zakłóceń pól elektromagnetycznych wymaga posługiwania się prostymi zależnościami w trakcie przeprowadzania oceny. Zgodnie z wymaganiami prawnymi ocenie podlegają pola i promieniowanie elektromagnetyczne występujące na stanowisku pracy z zakresu częstotliwości GHz. Parametry pola elektromagnetycznego charakteryzowane są równocześnie przez: widmo częstotliwości, f w Hz, natężenie pola magnetycznego o ogólnym działaniu na organizm człowieka (w zakresie częstotliwości od 0 Hz do 3 GHz), H w A/m, natężenie pola elektrycznego o ogólnym działaniu na organizm człowieka (w zakresie częstotliwości od 0 Hz do 300 GHz), E w V/m, natężenie pola magnetycznego o działaniu miejscowym na kończyny pracownika ręce do łokci i nogi do kolan (w zakresie częstotliwości od 0 Hz do 800 khz), H w A/m, doza rzeczywista pola magnetycznego strefy zagrożenia, o ogólnym działaniu na organizm człowieka, DH w (A/m) 2 h, doza rzeczywista pola elektrycznego strefy zagrożenia, o ogólnym działaniu na organizm człowieka, DE w (V/m) 2 h, wskaźnik ekspozycji dla dozy rzeczywistej pola elektrycznego i dozy rzeczywistej pola magnetycznego w strefie zagrożenia, W. Sposób pomiarów parametrów pól elektromagnetycznych w środowisku pracy określony został w normach [3] i [4]. Ekspozycja człowieka na pole elektromagnetyczne spowodować może negatywne skutki objawiające się natychmiast lub po pewnym czasie. Do pierwszych należy m.in.: nagrzewanie tkanek w wyniku pochłaniania energii pola lub przepływu prądów kontaktowych przez ciało w wyniku bezpośredniego kontaktu ze źródłem pola. Oddziaływanie zależy od natężenia pola, jego częstotliwości i techniki napromieniowania. Długotrwała ekspozycja zawodowa na pole o dużym natężeniu może wpływać nie tylko na zdrowie, ale także na zdolność do pracy. Niezależnie od bezpośredniego oddziaływania pola elektromagnetycznego na organizm człowieka, pamiętać należy o oddziaływaniu pośrednim. Charakterystyka poziomów odniesienia i wartości dopuszczalnego poziomu narażenia Ocena bezpieczeństwa na stanowiskach pracy usytuowanych w obszarze oddziaływania pól elektromagnetycznych wymaga przeprowadzenia analizy w różnych pasmach częstotliwości, różniących się dopuszczalnymi wartościami natężenia. Wartości graniczne określone zostały w rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 6 czerwca 2014 r., w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz. U. 2014, poz. 817). Przedstawiono je w tab i

3 Tabela Wartości graniczne dla składowej elektrycznej pola elektromagnetycznego. L.p. Zakres częstotliwości E1(f) [V/m] DdE(t) (dla 8 godzinnej ekspozycji w ciągu zmiany roboczej) 1 0 Hz f 0,5 Hz (kv/m) 2 h 2 0,5 Hz < f 300 Hz (kv/m) 2 h Hz < f 1 khz 100/ f 0,08/ f 2 (kv/m) 2 h 4 1 khz < f 3 MHz 100 0,08 (kv/m) 2 h 5 3 MHz < f 15 MHz 300/ f 0,72/ f 2 (kv/m) 2 h 6 15 MHz < f 3 GHz (V/m) 2 h 7 3 GHz < f 300 GHz 0,16 f + 19,5 (f /2 + 55) 2 (V/m) 2 h gdy ekspozycja dotyczy pól impulsowych, dodatkowo powinien być spełniony warunek: - Emax imp < 4,5 kv/m, w zakresie częstotliwości 0,1 GHz < f < 3 GHz, - Emax imp < 0,43 f + 3,2 kv/m, w zakresie częstotliwości 3 GHz < f < 10 GHz, - Emax imp < 7,5 kv/m, w zakresie częstotliwości 10 GHz < f < 300 GHz, gdzie Emax imp - maksymalna wartość natężenia pola w impulsie; f w GHz. Tabela Wartości graniczne dla składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego. L.p. Zakres częstotliwości H1(f) [A/m] DdH(t) (dla 8 godzinnej ekspozycji w ciągu zmiany roboczej) 1 0 Hz f 0,5 Hz (ka/m) 2 h 2 0,5 Hz < f 50 Hz 200 0,32 (ka/m) 2 h 3 50 Hz < f 1 khz 10/ f 800/ f 2 (A/m) 2 h 4 1 khz < f 800 khz (A/m) 2 h 5 0,8 MHz < f 150 MHz 8/ f 512/ f 2 (A/m) 2 h MHz < f 3 GHz 0,053 0,022 (A/m) 2 h Graniczne wartości natężeń pól elektromagnetycznych nie chronią przed odległymi skutkami wieloletnie ekspozycji na te czynniki w czasie pracy zawodowej, zapewniają jedynie minimalną ochronę pracownika. Wobec tego obowiązkiem pracodawcy jest wyznaczenie stref ochronnych wokół źródła pola elektromagnetycznego: niebezpiecznej, w której przebywanie jest zabronione (przebywać mogą wyłącznie w sytuacja alarmowych pracownicy odpowiednio przeszkoleni i wyposażeni w odpowiednie zabezpieczenia, przez ściśle określony czas), zagrożenia, w której pracownicy przebywać mogą przez określony czas uzależniony od parametrów pola, pośredniej, w której pracownicy (z wyjątkiem grup szczególnego ryzyka, tj. np. pracowników młodocianych, kobiet w ciąży) przebywać mogą przez całą zmianę roboczą. Obszar poza zasięgiem stref ochronnych jest obszarem bezpiecznym, w którym czas przebywania nie jest ograniczony.

4 Ocena możliwości wykonywania pracy Dla wyznaczenia stref ochronnych stosuje się wartości graniczne oddziaływania pól. Przyjmują one wartości uzależnione od natężenia pola elektrycznego E lub magnetycznego H: wartości graniczne oddziaływania pól: E0(f) i H0(f) - natężenia pola o częstotliwości f, rozgraniczające strefę pośrednia od strefy bezpiecznej, E1(f) i H1(f) - natężenia pola o częstotliwości f, rozgraniczające strefę zagrożenia od strefy pośredniej, E2(f) i H2(f) - natężenia pola o częstotliwości f, rozgraniczające strefę niebezpieczna od strefy zagrożenia. zależności pomiędzy wartościami granicznymi: E2(f) = 10 E1(f), E0(f) = E1(f)/3, H2(f) = 10 H1(f), H0(f) = H1(f)/3 wyjątek: pola elektryczne o częstotliwości 0 Hz do 300 Hz, dla których E2(f) = 2 E1(f), E0(f) = E1(f)/2 wartości dopuszczalne narażenia, określone dla poziomu ekspozycji: w strefie zagrożenia ekspozycja musi spełniać warunki DE(f) < DdE(f), DH(f) < DdH(f), W < 1, gdzie: D E(f) - doza rzeczywista pola elektrycznego o częstotliwości f, w przypadku ekspozycji quasi-stacjonarnej na pole elektryczne o częstotliwości f i natężeniu E(f), które występuje w czasie t, wyrażona zależnością: D E(f) = [E(f)] 2 t, D H(f) - doza rzeczywista pola magnetycznego o częstotliwości f, w przypadku ekspozycji stacjonarnej na pole magnetyczne o częstotliwości f i natężeniu H(f), które występuje w czasie t, wyrażona zależnością: D H(f) = [H(f)] 2 t, Dd E(f) i Dd H(f) - doza dopuszczalna pola elektrycznego i magnetycznego o częstotliwości f W - wskaźnik ekspozycji dla dozy rzeczywistej pola elektrycznego i dozy rzeczywistej pola magnetycznego (doza pola magnetycznego dotyczy tylko zakresu częstotliwości do 3 GHz), w przypadku ekspozycji quasi-stacjonarnej, która występuje w czasie t na pole elektryczne o częstotliwości f i natężeniu E(f) oraz pole magnetyczne o częstotliwości f i natężeniu H(f), wyrażony wzorem: W = [D E(f)/Dd E(f)] + [D H(f)/Dd H(f)] Jeżeli ekspozycja o działaniu miejscowym dotyczy wyłącznie kończyn, dopuszcza się zwiększone ich narażenie na pola magnetyczne o natężeniach 5 razy większych, od dopuszczalnych dla całego ciała, z równoczesnym dopuszczeniem dozy dla kończyn 25 razy większej od dozy dla całego ciała (dopuszczalne zwiększenie narażenia kończyn na pole magnetyczne dotyczy tylko pola magnetycznego z zakresu częstotliwości do 800 khz).

5 Literatura: [1] Bieńkowski P., Pole elektromagnetyczne emitowane przez urządzenia w zakresie radio- i mikrofal aparatura i metodyka pomiarów dla ochrony środowiska i bezpieczeństwa pracy, Medycyna Pracy, 2008, nr 59(6), ss [3] PN-T , Terminologia, PKN, Warszawa [4] PN-T , Metody pomiaru i oceny pola na stanowiskach pracy, PKN, Warszawa [6] Karpowicz J., Gryz K., Wymagania nowej dyrektywy WE w sprawie ochrony pracowników przed oddziaływaniem pól elektromagnetycznych, Centralny Instytut Ochrony Pracy PIB, Warszawa 2011