Lézeres biztonság - Laser Safety

Átírás

1 Lézeres biztonság - Laser Safety Vavra Gábor Lézerlabor vezető Műszaki Intézet, Tatabánya

2 Edutus Főiskola Műszaki Intézet

3 Tervezett képzési-háló Mobilmechatronika Mechatronikai mérnök szak Műszaki menedzser szak Facility Management szakirány Lézertechnológia szakirány Rövid Ciklusú Képzés (5-3) MM tervezett MSc képzés Projekt- és folyamatmenedzser szakirány Folyamatés minőségmenedzsment specializáció Szakirányú Továbbképzés SzTSz (2-2-1)

4 Gyakorlat központú oktatás Hét, a mai kor technológiájának megfelelő új laboratórium: o Pneumatika o Hidraulika o Tervezés, modellezés, szimuláció o Ipari metrológia o Optika, lézerfizika és lézersugár biztonság o Passzív ház o Lézertechnika, lézertechnológia

5 Lézerlabor Eszközpark: 4kW TRUMPF disk lézer, Trumpf tengelyes CNCcella, 2000x1500x750 mm munkatérrel, 400W SPI szállézer, 6½ tengelyes Kawasaki robot Feladatok: Oktatás Kutatás K+F ipari partnerek számára Technológia kidolgozás, próbagyártások Tanfolyamok ipari partnerek számára

6 De léteznek egyéb egyéb lézerek is..

7 Lézeres alkalmazások baleseti statisztikái (USA) és a lézerek baleseteket okozhatnak Baleset oka Balesetek száma Lézer meghibásodás % Ismeretlen ok % Védőeszköz meghibásodása Egészségügyi komplikáció Nem megfelelő karbantartás % 14 9 % 12 8 % Kezelői hiba 8 5 % Összesen: % Lézer Balesetek száma Nd:YAG 48 35,8 % CO 2 -Laser 35 26,1 % Ismeretlen eszköz 21 15,7 % Argon-Laser 17 12,7 % Argon/Krypton- Laser 8 5,9 % Dye laser 3 2,2 % Lézer kiegészítők 2 1,5 % Összesen: % Forrás: LIA / RLI (5 éves tanulmány eredményei, ) A jelenlegi adatok elérhetőek: Internet cím: kategória: erőforrások, Laser Accident Database (1964-mostanáig)

8 Alapítva: 1986 június 20. Alkalmazottak: kb. 250; Ebből 130 tudományos munkatárs Bevételek, 2012: ~16 Millió EUR Célok a lézeres biztonság területén: Lézeres biztonsági szakértő tanfolyamok indítása német mintára Műszaki és tudományos tanácsadás ipari vállalatoknál a tapasztalati és tudományos eredmények egybehozásával Tanfolyamok az ipari szakértők részére a lézer rendszerek fejlesztése, alkalmazásai és üzemeltetése tárgyában

9 Jogszabályok EU irányelv: 2006/25/EK (mesterséges optikai sugárzás) Nem kötelező érvényű útmutató a 2006/25/EK irányelv végrehajtása során alkalmazható legjobb gyakorlatokhoz (Mesterséges optikai sugárzás) 22/2010. (V. 7.) EüM rendelet a munkavállalókat érő mesterséges optikai sugárzás expozícióra vonatkozó minimális egészségi és biztonsági követelményekről Magyar Szabványok: MSZ-EN Lézergyártmányok sugárbiztonsági előírásai 1-4. MSZ-EN ISO ,2 Gépek biztonsága. Lézeres megmunkáló gépek MSZ EN 208 Személyi szemvédő eszközök MSZ-EN ISO Lézersugaras hegesztés

10 A lézeres munkahely veszélyforrásai Elsődleges veszélyforrás Lézersugárzás Másodlagos veszélyforrások direkt indirekt Az eszközhöz kapcsolódóak: elektromos részek gerjesztő sugárzás lézer és technológiai gázok optikai komponensek Alkalmazástól függően: lézer keltette szennyező anyagok robbanás veszélyes anyagok tűzveszély másodlagos sugárzás

11 Elsődleges veszélyforrás: Lézersugárzás direkt nyaláb fókuszált direkt nyaláb tükrözött direkt nyaláb diffúzan tükrözött direkt nyaláb

12 A lézersugárzás biológiai hatásai Ultraviola UV C B A látható Infravörös- IR A Infravörös IR B, Infravörös IR C Fotokémiai hatások Hőhatások Hatás Retinához eljutó hullámhosszak Fotokémiai és hő okozta sérülések a retinán Szem Bőr

13 Veszély növekedésének iránya Sugárzási határértékek Besugárzottság Kibocsátás ELV Exposure Limit Value Expozíciós határérték AEL Accessible Emission Limits Hozzáférhető kibocsátás mértéke Bőr Szem Lézerek osztályozása Laser class 1 Befolyásoló változók: Hullámhossz Működési mód Nyalábprofil Megvilágítási idő Laser class 1M Laser class 2 Laser class 2M Laser class 3R Laser class 3B Laser class 4

14 lerakodás Másodlagos veszélyforrásra példa: részecskék légző járatokban történő lerakodásának foka teljes forrás: GSF/BIA Részecske-átmérő (µm) Részecske sűrűség: Belégzési sebesség: Belégzési idő: 1 g/cm³ 300 cm³/s 5 s

15 Biztonsági intézkedések A gyártó feladatai: Műszaki intézkedések: Szerkezeti kialakítás: - Védőház - Biztonsági reteszelők - Vészleállítók - Figyelmeztető eszközök - Figyelmeztető feliratok - Szűrőrendszerek Megfelelő információ - Biztonsági információk - Üzemeltetési utasítás Az üzemeltető feladatai: Adminisztratív intézkedések: - Munkahelyi üzemeltetési utasítás - Hozzáférési szintet szabályozó utasítások - Lézeres munkaterület megközelítésének szabályozása - Megfelelő minőségű munkaerő - Képzések/tanfolyamok biztosítása - Baleset megelőzési intézkedések - Lézeres biztonsági felelős kijelölése Egyéni védőeszközök: - Védőruházat, védőszemüveg - Légúti rendszert védő viselet - Fül/hallás védelem

16 Lézer berendezésekre figyelmeztető jelzések (Class 3R, 3B és 4) Laser Class 3R (visible radiation) Laser Class 3B (non-visible radiation) Laser Class 4 (non-visible radiation) Laser Radiation Avoid direct exposure of the eye Laser class 3R acc. to DIN EN : Invisible laser radiation Avoid exposure to the beam Laser class 3B acc. to DIN EN : Invisible laser radiation Avoid eye or skin exposure to direct or scattered radiation Laser class 4 acc. to DIN EN : P 0 = W λ = nm P 0 = W P p = W t = s F = Hz λ = nm P 0 = 100 W P p 5,5 kw t = 0,1 ms 20 ms F = Single Pulse 300 Hz λ = 1064 nm

17 A lézeres megmunkáló berendezés körüli védőburkolatok vázlata Maximális előrelátható megvilágítási határérték Maximum Foreseeable Exposure Limit (FEL) A sugárzási maximum a védőburkolat front oldalán Lézer Biztonságos megvilágítási határérték Protective Exposure Limit (PEL) A lézeres burkolat lézersugárzás elleni védelmi képességének egysége Védő burkolat Megmunkálási terület Lézeres megmunkáló berendezés 1. lézeres besorolási osztály a védőburkolaton kívül (AEL) acc. to DIN EN

18 Főbb lépések/tennivalók (3-4 osztály) Lézeres biztonsági felelős kijelölése, kiképzése Potenciális kockázatok felmérése (kockázati elemzés) Elsődleges veszélyek azonosítása, oktatási terv Sugárzási határértékek kiszámolása Kockázatoknak megfelelő védőintézkedések elrendelése Lézeres munkahelyek/egységek feliratozása Védőfelszerelések pl. lézeres védőszemüvegek (megfelelő kiválasztás!) A lézeres munkaterület elhatárolása Kedvezőtlen események eljárási rendjének meghatározása

19 Köszönöm a figyelmet!