Promieniowanie elektromagnetyczne w środowisku pracy Ocena

Promieniowanie elektromagnetyczne w środowisku pracy
Ocena możliwości wykonywania pracy w warunkach oddziaływania
pól elektromagnetycznych
Promieniowanie elektromagnetyczne jest rozchodzeniem się fali elektromagnetycznej,
wywołanej 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.
Ocenie podlegają pola i promieniowanie elektromagnetyczne występujące na
stanowisku pracy z zakresu częstotliwości 0 – 300 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)2h,
doza rzeczywista pola elektrycznego strefy zagrożenia, o ogólnym działaniu na
organizm człowieka, DE w (V/m)2h,
wskaźnik ekspozycji dla dozy rzeczywistej pola elektrycznego i dozy rzeczywistej
pola magnetycznego w strefie zagrożenia, W.
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.
Rozpatrywanie bezpieczeństwa na stanowiskach pracy w obszarze 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 29 listopada 2002 r., w sprawie
najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w
środowisku pracy (Dz. U. 2002, Nr 217, poz. 1833, ze zm.). Przedstawiono je w tab. 4.2.1 i
4.2.2.
Tabela 4.2.1. Wartości graniczne dla składowej elektrycznej pola elektromagnetycznego.
DdE(t)
L.p.
Zakres częstotliwości
E1(f)
[V/m]
(dla 8 godzinnej ekspozycji
w ciągu zmiany roboczej)
1
2
3
4
5
6
7
0 Hz ≤ f ≤ 0,5 Hz
0,5 Hz < f ≤ 300 Hz
300 Hz < f ≤ 1 kHz
1 kHz < f ≤ 3 MHz
3 MHz < f ≤ 15 MHz
15 MHz < f ≤ 3 GHz
3 GHz < f ≤ 300 GHz
20 000
10 000
100/ f
100
300/ f
20
0,16 f + 19,5
3200 (kV/m)2 h
800 (kV/m)2 h
0,08/ f 2 (kV/m)2 h
0,08 (kV/m)2 h
0,72/ f 2 (kV/m)2 h
3200 (V/m)2 h
(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 4.2.2. Wartości graniczne dla składowej magnetycznej pola elektromagnetycznego.
DdH(t)
L.p.
Zakres częstotliwości
H1(f)
[A/m]
(dla 8 godzinnej ekspozycji
w ciągu zmiany roboczej)
1
2
3
4
5
6
0 Hz ≤ f ≤ 0,5 Hz
0,5 Hz < f ≤ 50 Hz
50 Hz < f ≤ 1 kHz
1 kHz < f ≤ 800 kHz
0,8 MHz < f ≤ 150 MHz
150 MHz < f ≤ 3 GHz
8000
200
10/ f
10
8/ f
0,053
512 (kA/m)2 h
0,32 (kA/m)2 h
800/ f 2 (A/m)2 h
800 (A/m)2 h
512/ f 2 (A/m)2 h
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.
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:
DE(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: DE(f) = [E(f)]2 t,
DH(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: DH(f) = [H(f)]2 t,
DdE(f) i DdH(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 = [DE(f)/DdE(f)] + [DH(f)/DdH(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).