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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么?

    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物,它具有單色、準直、相干及高能量密度等特性。正是由于激光這些優越的特性,人們才將激光廣泛應用于人類生活中的方方面面,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、相干及高能量密度等特性。正是由于激光這些優越的特性,人們才將激光廣泛應用于人類生活中的方方面面,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。
    以工業加工制造中的焊接、切割應用為例,激光器功率大,生產加工環境復雜,激光生產的系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。這一系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,他對激光在工業制造加工領域里的風險了如指掌,將會通過七個維度與加工制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,許多傳統的制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,但是很多企業并沒有做好激光產品安全認證的準備,對于激光的危害、激光安全的等級、評價的標準以及各國市場對于激光安全的要求規范比較陌生。

    主要表現在以下幾個方面:
    *研發設計,生產加工人員沒有激光工作的經驗;
    *企業規范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年度所做的激光產品認證數據分析,我們可以通過企業對于激光安全知識的調研和認證初期產品激光安全設計缺陷兩個方面來了解這一問題的嚴重性。

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


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

    在我們所有服務過的客戶當中,其產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年度認證初期產品激光安全設計缺陷統計


    除此之外,由于激光安全是產品安全的一部分評估,以及部分地區和國家還沒有專門針對激光安全設立強制性認證要求,這也讓部分企業放松了警惕,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強制性的認證要求;有相當一部分客戶在產品出口到歐洲時,沒有嚴格地做產品的安全測試,只做了自我聲明,為企業埋下了很大的安全隱患。

    2.激光器的最終應用系統缺乏系統的激光安全評估

    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復雜的激光加工生產系統。這些激光加工生產系統的系統性安全評估往往被企業所忽視。

    相比于單一激光設備的安全要求來說,激光加工生產系統的安全評估要復雜得多:不僅要求激光光源的設計符合激光安全規范要求,而且要求系統各部分結合工作時防范所有可能產生的危害;不僅要考慮激光光束相關的危害,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》列舉的加工材料或加工方式引起的有毒害物質:

    同時,系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。在我們所做的調查當中,以汽車白車身加工制造領域為例,目前仍有約45%的激光生產系統沒有經過全面的安全評估。

    3.激光從業人員對激光危害以及防范措施缺乏全面認識

    在我們所做的汽車工業激光生產系統評估中,往往會聽到操作人員擔心的問:“激光是核輻射嗎?”,“激光會不會影響我們的生育” 之類讓人啼笑皆非的問題。一方面反映了大家對激光的畏懼心理,另一方面反映了企業對員工沒有做好最基本的激光安全知識培訓。在激光生產系統完成后,企業應該為員工安排一系列培訓,讓員工了解并熟悉以下內容:
    *激光生產系統的給各種危害及防范措施,如選擇合適的激光護目鏡;
    *激光警示標識的含義;
    *急停,遠程控制開關,互鎖開關等關鍵安全器件;
    *大功率激光器的管理和操作授權;
    *正常作業流程,故障排除程序等。

    只有當所有員工都正確認識了激光,正確操作激光生產系統,注意防范激光生產系統所引起的各種危害,才能保證人員、設施和環境的安全。

    4.激光生產加工企業沒有建立激光安全負責人制度,缺乏系統性的激光安全管理

    激光安全負責人是指企業指定的具有充足激光安全知識,能夠為企業評估和管控激光危害的人員。激光安全負責人需要參與到所有可能發生激光危害的活動中,統籌管理企業內部的激光安全事項。企業需要將激光安全負責人引入到管理體系和組織架構中,賦予激光安全負責人充分的職權,形成企業內部重視激光安全的制度。

    這一制度在歐美等激光生產企業很成熟,但可惜的是在國內,相當多的國內外企業都沒有建立激光安全負責人制度。如果沒有專門知識的人統籌管理,就不能有效地管控激光危害,并采取防范措施,也不能系統地組織人員培訓,更不能從質上提高激光產品安全設計。

    激光安全問題不容小視,我們要系統性地重視激光安全,不僅要正確認識激光的各種危害,花大力氣設計符合安全規范的激光產品或系統,還要盡快在企業內部建立激光安全負責人制度,完善人員培訓和作業規范。只有當我們真正做到了這些,我們的企業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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