警惕無損檢測工作中的電磁輻射污染
發布時間：2017-09-01
在無損檢測工作中,例如放射性輻射造成的輻射危害、滲透檢測中的有機溶劑、染料等對人體健康有不良影響、激光檢測時的激光對人眼有傷害、熒光探傷中應用到的紫外線輻射對人眼睛、皮膚等有傷害作用等,都已經眾所周知,并且在相應的無損檢測人員培訓教材中都有提及并包括防護措施等。但是,對于磁粉探傷中存在的電磁輻射污染及其對人體的傷害卻一直未見提及,磁粉探傷人員只知道工作時不能佩戴機械式手表,因為手表會馬上被磁化失靈。
實際上,早在20世紀70年代,蘇聯科學院雜志《探傷法》中就已經有研究文獻提出磁粉探傷中產生的超強電磁場對人體存在危害,然而我國無損檢測界以及相關的政府和企業安全生產管理人員至今并未給予重視。因此,本文就無損檢測,特別是磁粉檢測中的電磁輻射污染問題提出筆者的意見,并呼吁及早引起高度重視。
1什么是電磁輻射污染
人類賴以生存的地球本身是一個大磁場,其表面的熱輻射和雷電都可產生電磁輻射。此外,太陽及其他星球也自外層空間源源不斷地產生電磁輻射。因此,人類一直是生活在電磁輻射的環境里。但是天然產生的電磁輻射對人體是沒有損害的,對人體構成威脅、對環境造成污染的是人工產生的電磁輻射。電磁波充斥空間,無色無味無形,可以穿透包括人體在內的多種物質,人體如果長期暴露在超過一定強度(即安全衛生標準限值)的輻射劑量下,就會產生負面效應,細胞就會被大面積殺傷或殺死,并引起人體不同程度的病變和危害,這部分超過標準電磁場強度的輻射被稱為電磁輻射污染。應該注意,電磁輻射和電磁污染是兩個概念,電磁輻射雖無處不在,無時不在,但只有在電磁輻射超過一定強度(即安全衛生標準限值)后才形成電磁輻射污染。電磁輻射污染已被公認為在大氣污染、水質污染、噪音污染之后的第四大公害。聯合國人類環境大會已將電磁輻射列入必須控制的主要污染物之一。
電磁輻射危害人體的機理主要是熱效應、非熱效應和累積效應等。
1.1熱效應
人體70%以上是水,水分子受到電磁波輻射后相互摩擦,引起機體升溫,從而影響到體內器官的正常工作。
1.2非熱效應
人體的器官和組織都存在微弱的電磁場(生物電磁場),它們是穩定和有序的,一旦受到外界強電磁場的干擾,處于平衡狀態的微弱電磁場即將遭到破壞,人體也會遭受損傷。
1.3累積效應
熱效應和非熱效應作用于人體后,對人體的傷害尚未來得及自我修復之前(人體自身具有一定的承受力-內抗力),再次受到電磁波輻射的話,其傷害程度就會發生累積,久之會成為永久性病態,危及生命。對于長期接觸電磁波輻射的群體,即使功率很小,頻率很低,較微弱的電磁場,長時間也會產生輻射積累,也可能會誘發想不到的病變,這是應當引起警惕的。
到目前為止,關于電磁輻射對人體危害的研究已經有較長的時間,國內外多數學者都認為,電磁輻射對人體具有潛在危險。近年來,國內外對電磁輻射危害的相關報道不勝枚舉,多種頻率的電磁波,特別是高頻電磁波和較強的電磁場作用于人體的直接后果是在不知不覺中導致人的精力和體力減退,常見的幾種危害主要有以下7個方面:
(1)長期處于高電磁輻射的環境中,會使血液、淋巴液和細胞原生質發生改變,極可能是造成患白血病的原因之一。
(2)電磁輻射污染會直接傷害人體的中樞神經系統、生殖系統、心血管系統、內分泌系統、免疫系統以及消化系統、循環系統和代謝功能,嚴重的還會誘發癌癥,并會加速人體的癌細胞增殖,是心血管疾病、糖尿病、癌突變的主要誘因。
(3)影響人的生殖系統,主要表現為男子精子質量降低,孕婦發生自然流產和胎兒畸形等。是造成流產、不育、畸胎等病變的誘發因素。
(4)電磁輻射對胎兒有不良影響(大腦組織發育,骨髓發育),是導致兒童智力殘缺的影響因素之一。
(5)影響人們的心血管系統,表現為心悸,失眠,部分女性內分泌紊亂,月經失調,心動過緩,心搏血量減少,竇性心率不齊,白細胞減少,免疫功能下降等。如果裝有心臟起搏器的病人處于高電磁輻射的環境中,會影響心臟起搏器的正常使用。
(6)眼睛屬于人體對電磁輻射的敏感器官,過高的電磁輻射污染會引起視力下降,白內障等,從而對人們的視覺系統有不良影響,嚴重者可導致視網膜脫落。
(7)高劑量的電磁輻射還會影響及破壞人體原有的生物電流和生物磁場,使人體內原有的電磁場發生異常。
值得注意的是,不同的人或同一個人在不同年齡階段對電磁輻射的承受能力是不一樣的,老人、兒童、孕婦就屬于對電磁輻射的敏感人群。
2我國對電磁輻射污染的控制
我國為了防止電磁輻射污染、保護環境、保障公眾健康和促進電磁技術科學運用與技術發展,專門制定了國家標準對電磁輻射加以規范,包括高壓輸電線路、家用電器、電臺、電視臺和雷達站、微波站等發射天線甚至手機的電磁輻射都有了相關的標準控制,并有環境監測部門負責監控。例如:△1988年3月11日國家環境保護局發布了GB 8702-88《電磁輻射防護規定》,規定電磁輻射的防護限值范圍為100 KHz～300 GHz。最敏感段標準是公眾為40μW/cm2。其中第2.2.5條規定:在頻率小于100MHz的工業、科學和醫學等輻射設備附近,職業工作者可以在小于1.6 A/m的磁場下8h連續工作。第4.2.1條規定:當電磁輻射體的工作頻率低于300 MHz時,應對工作場所的電場強度和磁場強度分別測量。當電磁輻射體的工作頻率大于300 MHz時,可以只測電場強度。在第2條“電磁輻射防護限值”的2.1款“基本限值”中規定對于職業照射:在每天8 h工作期間內,任意連續6 min按全身平均的比吸收率(SAR)應小于0.1W/Kg,對于公眾照射:在1天24 h內,任意連續6 min按全身平均的比吸收率(SAR)應小于0.02 W/Kg?！?989年《作業場所微波輻射衛生標準》被正式批準為國家標準,其限值為0.4mW/cm2?！?989年批準的GB 9175-88《環境電磁波衛生標準》以電磁波輻射強度及其頻段特性對人體可能引起潛在性不良影響的下閾值為界,將環境電磁
波容許輻射強度標準分為二級:
一級標準為安全區(電磁波輻射值必須小于10V/m),指在該環境電磁波強度下長期居住、工作、生活的一切人群(包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者),均不會受到任何有害影響的區域;新建、改建或擴建電臺、電視臺和雷達站等發射天線,在其居民覆蓋區內,必須符合“一級標準”的要求。
二級標準為中間區,指在該環境電磁波強度下長期居住、工作和生活的一切人群(包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者)可能引起潛在性不良反應的區域;在此區內可建造工廠和機關,但不許建造居民住宅、學校、醫院和療養院等,已建造的必須采取適當的防護措施。
超過二級標準地區(電磁波輻射值超過40V/m),對人體可帶來有害影響;在此區內可作綠化或種植農作物,但禁止建造居民住宅及人群經?；顒拥囊磺泄苍O施,如機關、工廠、商店和影劇院等。△1997年3月25日,國家環保局第十八號局令發布的《電磁輻射環境保護管理辦法》中第十一條規定:從事電磁輻射活動的單位和個人建設或者使用《電磁輻射建設項目和設備名錄》(見附件)中所列的電磁輻射建設項目或者設備,必須在建設項目申請立項前或者在購置設備前,按本辦法的規定,向有環境影響報告書(表)審批權的環境保護行政主管部門辦理環境保護申報登記手續。在附件:“電磁輻射建設項目和設備名錄”的第二項“工頻強輻射系統”第2條中包括“電流在100安培以上的工頻設備”,要求“建設上列電磁輻射建設項目應在建設項目立項前辦理環境保護申報登記手續,使用上列電磁輻射設備應在購置設備前辦理環境保護申報登記手續?！?/p>
此外,國家電力公司對電力系統運行中的高電壓設備等有相關電磁輻射方面的控制規定。
3在磁粉探傷工作中的電磁輻射污染
盡管我國對于電磁輻射污染問題已經有了一些相關的監控管理措施,但是在無損檢測行業中,特別是對于磁粉探傷工作中的電磁輻射污染,尚未引起有關生產安全部門甚至探傷操作人員自身的重視,筆者現就我國目前應用最廣泛的磁粉探傷設備,通過計算來予以說明:我國目前常用國產床式磁粉探傷機規格見表1。
下面計算所應用的公式是依據《物理計算手冊》[1]:通電長直線導體在周圍介質中產生磁場的磁通量密度B=μI/2πr
式中B―磁通量密度,T
I―電流,A
r―B與直線軸的距離,m
μ―介質的磁導率,N/A2
真空中的磁導率μ0= 4π×10-7N/m2,因為空氣對真空的相對磁導率μr=1.0000031,因此這里取空氣的μ近似為4π×10-7N/A2。磁場強度H=B/μ,單位:A/m。
下面是以磁粉探傷操作人員站立位置距離被磁化工件0.5 m為條件,從直接通電磁化(周向磁化)電流值、空氣磁導率計算得到的結果如表2
雖然磁粉探傷中使用的是工頻(50 Hz)電源,但是產生的電磁場強度是非常大的,由上述計算結果可以看出,在磁粉探傷作業中的操作人員,甚至包括進行手工電弧焊的電焊工承受到的電磁輻射都大大超過了GB 8702-88《電磁輻射防護規定》第2.2.5條“在頻率小于100 MHz的工業、科學和醫學等輻射設備附近,職業工作者可以在小于1.6 A/m的磁場下8 h連續工作”的規定限值?！峨姶泡椛洵h境保護管理辦法》中也明確規定“電流在100安培以上的工頻設備”應作環境保護申報。
在采用連續法磁化時,操作人員要在通電的情況下向被檢工件手工澆淋磁懸液,此時操作人員與正在通電的被檢工件的距離更近,承受到的電磁場強度還要更大。另外,雖然磁化操作中的通電時間一般僅有0.5 s～1 s(連續法的通電時間還會稍長一些),但是考慮到操作人員每個工作班的檢測工作量,其承受超大劑量電磁輻射的累積效應影響就不可忽視了。
4其他無損檢測工作中的電磁輻射污染
除了上面已經具體用計算證明的磁粉檢測中的電磁輻射污染外,其實渦流檢測中的磁飽和裝置也能產生很強的電磁場,還有模擬式超聲波探傷儀的示波管(陰極射線管)對人體也有電磁輻射影響,類似于電視機的電磁輻射(據筆者在70年代對一部分長期專業從事超聲波檢測人員的隨機調查了解到一個普遍存在的現象是血壓偏低,包括筆者在內),還有無損檢測中應用的微波檢測等,這些都能夠造成電磁輻射污染。由于沒有使用儀器進行具體測量,因此尚無法定量地評估這些設備的電磁輻射嚴重程度。
5防止電磁輻射污染的措施
由于磁粉探傷的工作特點,操作人員不可能通過遠離輻射源的方法來減少對人體的輻射,因此對于從事磁粉探傷工作的人員來說:首先應當注意加強體育鍛煉,增強自身抵抗力:同樣能量的輻射,對不同的人產生的影響是不同的,抵抗力強的人其人體自我恢復能力要比抵抗力弱的人大很多。多食用胡蘿卜、豆芽、西紅柿、油菜、海帶、卷心菜、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質的食物,加強機體抵抗電磁輻射的能力。
筆者的個人經驗還包括睡眠時應該采取“頭北腳南”的方向來順應地磁場方向,有助于被擾亂的人體自身生物磁場的恢復。
在勞動生產安全方面,應當為磁粉探傷工作人員配備防電磁輻射的服裝(內含有金屬成分,可以對電磁輻射有一定阻擋作用)、電磁輻射防護眼鏡等以有效防止電磁輻射。
對于從事磁粉探傷工作的人員應定期進行身體健康檢查(在20世紀70年代,由于磁粉探傷機的通電夾頭是鉛板,大電流通電時有可能因為夾頭與工件接觸不良而發生“打火”(電弧),產生有毒害性的鉛蒸汽,所以體檢時只是通過驗尿檢查有沒有因為吸入鉛蒸汽導致鉛中毒,實際上電磁輻射污染可能造成的人體損傷方面并沒有相應的檢查項目),對于孕婦、裝有心臟起搏器的人員應禁止其參與具體的磁粉探傷操作。
應當把從事磁粉探傷工作的人員列入“有害身體健康的職業”范疇,享受相應的勞動保護福利(例如保健津貼、工作時間、退休年限等)。
在安裝運行磁粉探傷設備時,應當按照《電磁輻射環境保護管理辦法》中的規定辦理環境保護申報,應由環境監測部門或者自行使用測量儀器確認安全距離,采取設置有效屏蔽電磁輻射的防輻射屏,防輻射窗簾,防輻射玻璃,以及保證磁粉探傷設備的框架與外殼良好接地等措施,減少對磁粉探傷設備周圍工作的非磁粉探傷人員(公眾人員)造成的電磁輻射污染。
6結束語
綜上所述,筆者認為應該高度重視無損檢測特別是磁粉檢測中的電磁輻射污染問題,為保障無損檢測人員以及磁粉探傷設備周圍公眾人員的身體健康,政府和企業各有關生產安全部門應當積極制定有關的安全防護規定和采取有效的防護措施,同時作為從事磁粉探傷工作的人員本身也應當正確認識到電磁輻射污染的危害并做好自身的安全防護。
摘自：中國計量測控網
