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解決方案

激光加工作為21世紀最前沿的技術之一,激光安全我們應重視什麽?

來源:焊接切割聯盟2017-08-11 我要評論(0 )   

激光是指受激輻射光放大的產(chan) 物,它具有單色、準直、相幹及高能量密度等特性。正是由於(yu) 激光這些優(you) 越的特性,人們(men) 才將激光廣泛應用於(yu) 人類生活中的方方麵麵,比如,打印、...

激光是指受激輻射光放大的產物,它具有單色、準直、相幹及高能量密度等特性。正是由於激光這些優越的特性,人們才將激光廣泛應用於人類生活中的方方麵麵,比如,打印、焊接、切割、通訊、存儲等,可以說激光為人類的生產生活帶來了質的飛躍。然而,與此同時,激光也給人類帶來了很多安全的問題。
以工業加工製造中的焊接、切割應用為例,激光器功率大,生產加工環境複雜,激光生產的係統沒有經過嚴格的激光安全評估,操作人員缺乏基本的激光安全的培訓。這一係列的因素結合在一起可能會給企業或員工帶來嚴重的損失,比如人員受傷、激光器的損壞、工廠設施的破壞等。

TÜV萊茵就此話題,采訪了從事激光行業10年的劉喜強,他對激光在工業製造加工領域裏的風險了如指掌,將會通過七個維度與加工製造企業一同探討如何提升激光安全。

首先,讓我們來了解,目前激光應用存在哪些問題?

1.激光器件或產品沒有經過嚴格的安全評估和認證,存在光束危害以及電氣、機械、火災、有毒有害物質釋放等非光束危害

隨著激光應用技術的快速發展,許多傳統的製造行業引入了激光技術,為產品、為企業帶來了技術革新和新的動力,但是很多企業並沒有做好激光產品安全認證的準備,對於激光的危害、激光安全的等級、評價的標準以及各國市場對於激光安全的要求規範比較陌生。

主要表現在以下幾個方麵:
*研發設計,生產加工人員沒有激光工作的經驗;
*企業規範中沒有建立健全激光安全要求;
*人員和設施的激光安全防護不到位。

參考TÜV 萊茵2015-2016年度所做的激光產(chan) 品認證數據分析,我們(men) 可以通過企業(ye) 對於(yu) 激光安全知識的調研和認證初期產(chan) 品激光安全設計缺陷兩(liang) 個(ge) 方麵來了解這一問題的嚴(yan) 重性。

 圖1 TÜV 萊茵2015-2016年度激光安全知識調研結果(參與(yu) 企業(ye) 214家)


如果我們(men) 不清楚激光的危害和安全等級要求,不清楚產(chan) 品目標市場的激光安全規範,就很難在產(chan) 品設計之初將所有激光安全的要素考慮進來,生產(chan) 出完全符合安全規範的產(chan) 品。

在我們(men) 所有服務過的客戶當中,其產(chan) 品激光安全設計在認證之初的缺陷統計如下:

 

圖2  TÜV 萊茵2015-2016年度認證初期產(chan) 品激光安全設計缺陷統計


除此之外,由於(yu) 激光安全是產(chan) 品安全的一部分評估,以及部分地區和國家還沒有專(zhuan) 門針對激光安全設立強製性認證要求,這也讓部分企業(ye) 放鬆了警惕,甚至忽略了激光安全的重要性。比如,歐盟接受CE自我聲明,即客戶可以直接宣稱產(chan) 品符合歐盟的協調標準的要求,中國大陸還沒有將激光安全作為(wei) 強製性的認證要求;有相當一部分客戶在產(chan) 品出口到歐洲時,沒有嚴(yan) 格地做產(chan) 品的安全測試,隻做了自我聲明,為(wei) 企業(ye) 埋下了很大的安全隱患。

2.激光器的最終應用係統缺乏係統的激光安全評估

激光器在客戶端的應用往往需要結合激光防護屏、光纖、機器人、排風等附屬設備構成複雜的激光加工生產(chan) 係統。這些激光加工生產(chan) 係統的係統性安全評估往往被企業(ye) 所忽視。

相比於(yu) 單一激光設備的安全要求來說,激光加工生產(chan) 係統的安全評估要複雜得多:不僅(jin) 要求激光光源的設計符合激光安全規範要求,而且要求係統各部分結合工作時防範所有可能產(chan) 生的危害;不僅(jin) 要考慮激光光束相關(guan) 的危害,而且也要考慮電氣危害、機械危害、化學危害、電離輻射危害、有毒有害物質的危害等。

以下是根據ISO 11553-1 <<激光加工設備—通用安全要求>>列舉(ju) 的典型的非光束危害:


以下是根據ISO 11553-1 《激光加工設備—通用安全要求》列舉(ju) 的加工材料或加工方式引起的有毒害物質:

同時,係統級的危害評估往往需要進行現場綜合評估,不能簡單地被激光光源的檢測和認證所代替。在我們(men) 所做的調查當中,以汽車白車身加工製造領域為(wei) 例,目前仍有約45%的激光生產(chan) 係統沒有經過全麵的安全評估。

3.激光從(cong) 業(ye) 人員對激光危害以及防範措施缺乏全麵認識

在我們(men) 所做的汽車工業(ye) 激光生產(chan) 係統評估中,往往會(hui) 聽到操作人員擔心的問:“激光是核輻射嗎?”,“激光會(hui) 不會(hui) 影響我們(men) 的生育” 之類讓人啼笑皆非的問題。一方麵反映了大家對激光的畏懼心理,另一方麵反映了企業(ye) 對員工沒有做好最基本的激光安全知識培訓。在激光生產(chan) 係統完成後,企業(ye) 應該為(wei) 員工安排一係列培訓,讓員工了解並熟悉以下內(nei) 容:
*激光生產(chan) 係統的給各種危害及防範措施,如選擇合適的激光護目鏡;
*激光警示標識的含義(yi) ;
*急停,遠程控製開關(guan) ,互鎖開關(guan) 等關(guan) 鍵安全器件;
*大功率激光器的管理和操作授權;
*正常作業(ye) 流程,故障排除程序等。

隻有當所有員工都正確認識了激光,正確操作激光生產(chan) 係統,注意防範激光生產(chan) 係統所引起的各種危害,才能保證人員、設施和環境的安全。

4.激光生產(chan) 加工企業(ye) 沒有建立激光安全負責人製度,缺乏係統性的激光安全管理

激光安全負責人是指企業(ye) 指定的具有充足激光安全知識,能夠為(wei) 企業(ye) 評估和管控激光危害的人員。激光安全負責人需要參與(yu) 到所有可能發生激光危害的活動中,統籌管理企業(ye) 內(nei) 部的激光安全事項。企業(ye) 需要將激光安全負責人引入到管理體(ti) 係和組織架構中,賦予激光安全負責人充分的職權,形成企業(ye) 內(nei) 部重視激光安全的製度。

這一製度在歐美等激光生產(chan) 企業(ye) 很成熟,但可惜的是在國內(nei) ,相當多的國內(nei) 外企業(ye) 都沒有建立激光安全負責人製度。如果沒有專(zhuan) 門知識的人統籌管理,就不能有效地管控激光危害,並采取防範措施,也不能係統地組織人員培訓,更不能從(cong) 質上提高激光產(chan) 品安全設計。

激光安全問題不容小視,我們(men) 要係統性地重視激光安全,不僅(jin) 要正確認識激光的各種危害,花大力氣設計符合安全規範的激光產(chan) 品或係統,還要盡快在企業(ye) 內(nei) 部建立激光安全負責人製度,完善人員培訓和作業(ye) 規範。隻有當我們(men) 真正做到了這些,我們(men) 的企業(ye) 和人員才能在保證安全的前提下持續健康的發展。

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