中国辐射卫生  1993, Vol. 2 Issue (4): 161-164  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1993.04.008

引用本文 

张健沛, 刘景尧. 射频设备电磁辐射的危害及防治措施[J]. 中国辐射卫生, 1993, 2(4): 161-164. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1993.04.008.
射频设备电磁辐射的危害及防治措施
张健沛 1, 刘景尧 2     
1. 哈尔滨电工学院;
2. 黑龙江省劳动保护科研所
一 引言

科学家们称电磁波为“幽灵电波”,不仅仅因为它看不见、闻不到、摸不着,更主要是它危害范围广而且日趋严重。

近年来,山于射频技术的迅速发展,射频设备的应用也日益广泛,遍及国民经济的各个领域。与此同时,由于射频设备产生的电磁辐射,对周围环境及作业人员都造成了不同程度的影响。人们如果经常处于高强度电磁场环境中,会破坏体内生物电的自然生理平衡,使体内生物钟失调,节奏发生紊乱,从而减弱人体抵抗力,影响身体健康,患所谓“电磁病”。另外电磁辐射还会干扰广播电视收听收看,影响仪器仪表的正常工作等等。目前,电磁辐射对生产和生活环境的污染问题已经引起人们的极大关注。

1989年我们接受了劳动部下达的科研任务,研究工厂生产过程中射频设备产生的电磁辐射对操作人员的危害和防治措施。频率范围为200kHz—300MHz。在大量调查研究和现场测试的基础上,进行了综合分析,初步总结出防治的措施。

二 现状调查与现场测试

为了全面了解和掌握目前国内工矿企业中用于生产的射频设备电磁场泄漏情况,操作带泄漏场强的分布规律,我们在有关单位的大力配合支持下,以哈尔滨为重点,对工厂射频设备进行了全面调查,内容包括设备种类、数量、使用情况、作业人员数量及健康状况等,并对北京、天津、辽宁、浙江、山西等省市进行了补充调查。在调查过程中对具有代表性的射频设备进行了测试。

经过调查发现,目前国内工矿企业生产过程中射频设备主要分为高频感应加热设备、高频介质加热设备、射频溅射仪等几种类型。我们使用专门的测量仪器对上述几类设备进行了现场测试。

1 测量仪器

对高频设备,选用RJ-2型,RJ-3型近区场强测量仪,对超高频设备,选用RL-761型微波漏能测试仪。

2 术语及计量单位

对射频设备近区场强测试所采用的术语与计量单位是依据中华人民共和国国家标准(GB10437), 并参照有关文献和资料加以确定。电场(E),磁场(H),基本计量单位为:分贝(dB),电场为:伏/米(v/m),功率密度为:μW/cm2, 磁场为:安/米(A/m)。

3 现场环境

室内测量时温度为0-40℃; 相对湿度为≤85%。

高频设备周围2.5m之内无建筑物,没有与设备无关的金属导体。

4 测量规则

1) 被测高频设备应处于正常工作状态。

2) 测试电场强度时,天线杆与被测部位垂直。

3) 测试磁场时,探头的环形天线与被测部位平行。

4) 测试范围是以作业人员经常活动的区域,但以近场仪读数为零时的点距辐射源的距离为实测的区域半径。

5) 测试天线的垂直移动范围以作业人员的作业姿势而定。

6) 测试天线的测定方位,是以被测点为中心,全方位移动天线,以表针指示最大值时天线位置为本点的测定方位。

7) 为避免作业人员对被测点的场强影响,作业人员(除现场操作员外)应远离操作带。

5 测点的布置

调查中发现,高频设备一般都安装在厂房的一侧,因此测试电磁镉射区域可以确定为一个扇形区域,即以高频设备安装地点为相对水平零点,以间隔45°的四个方位作测量线,每条测量线上取距水平零点(辐射源)0.2m、0.5m、1.0m、1.50m 4个测点。

为了能准确地描述电磁场在空间的分布规律,按操作人员操作时的姿势(立姿或坐姿)形成空间中的放射状的立体测线,即对同一方位的同一距离,分别测头、胸、腹三点。

三 测试结果分析

我们对三百余台射频设备进行了现场测试。按照我们的测点安排,共测得3.5万个数据,我们将这些数据按设备类型进行了整理。

1 射频辐射危害现状

从调查中得知,射频设备已广泛应用于机械、轻工、电子、冶金、木材、医疗卫生、科研等领域。按设备类型分类,主要为高频感应加热设备(包括高频淬火炉、高频焊管机、高频热轧机、高频熔炼等)和高频介质加热设备(包括高频塑料热合机、高频干燥处理机等)。

1) 高频感应加热设备

这类设备功率一般为30-200kHz,工作频率在200-500kHz之间。测试结果表明,高频感应加热设备作业人员操作位置(距设备0.5-1.5m)电磁场强度有75%超过推荐卫生标准(E = 20V/m,H = 5A/m)。一般超标几倍到十几倍,距离设备较近的地方,电磁场泄漏超过几十倍。例如:高频淬火炉泄漏电场强度最高达600V/m,超标30倍,表 1示出了功率为100kW,频率为300kHz的高频淬火炉工作时各方位,各距离上头、胸、腹三点的平均电场强度。

表 1 高频淬火炉周围泄漏电场强度  单位: V/M

从表中数据可以看出,操作人员工作的大部分区域电场强度均处于超标状态。由于此类设备在射频设备中所占比例较大,影响面广,所以此类设备是今后开展防护、治理的重点之一。

2) 高频介质加热设备

此类设备主要包括塑料热合机、高频干燥处理机等。近年来由于塑料工业的发展,塑料热合机正迅速普及。通过测试发现,此类设备90%以上超过推荐卫生标准。一般操作位置场强在几十V/m,甚至达到几百V/m 表 2中示出了热合机工作时各个方位,各距离的头、胸、腹三点的平均电场强度。(热合机的设备功率为1kW,工作频率为301kHz。)

表 2 热合机周围泄漏电场强度  单位: V/M

此类设备多分布于区街工业,乡镇企业校办工厂,作用时间长,场地拥挤,多混于居民区内,其电磁辐射不仅对作业人员,同时也对周围环境产生较大影响。

在国内,射频设备已经普及到国民经济许多部门,诸如高频焊接、高频淬火、高频熔炼、塑料热合、木材干燥等。其中,机械行业应用的高频淬火炉和塑料行业应用的塑料热合机是构成作业场所电磁辐射污染源的两大重要组成部分。而且国内射频设备以上处于电磁泄漏超标状态,作业环境受电磁场的污染的比较严重,这应引起全社会的普遍关注。

2 造成射频设备泄漏的原因

1) 调查中发现,高频感应加热设备80%以上为五十~七十年代产品,有些设备使用已近40年,破损严重。

2) 多数生产厂家对高频感应器、输出馈线、高频变压器没有采取屏蔽措施。

3) 有的设备虽已安装了防护屏蔽装置,但工程治理方案不合理,无接地装置,形同虚设。

4) 有的工人为了操作和观察方便,擅自将防护装置折除,或转动后不复位,失去了防护作用。

5) 我们在调查中还发现,多数射频设备场地窄小,布局不合理,周围堆移的工件较多,在电磁场作用下,极易产生二次辐射,造成更大范围内的污染。

四 电磁辐射对人体危害的调查

为了掌握电磁辐射对作业人员健康影响的情况,我们对接触电磁辐射的作业人员进行了调查。

我们对30名从事高频作业的操作人员进行了自觉症状的调查。这30名作业人员平均年龄为36.9岁(21~53岁),平均工龄为16年(1个月~31年),日平均受辐射时间为5小时(3~7.5小时)

1 现场劳动卫生情况

受检者均在室内工作,设备缺乏防护、无个人防护用品。高频设备均为高频感应加热设备。在生产状态下,用RJ-2型近区场强仪测得现场环境作业人员操作位电磁场强度平均为95.2V/m和17.5A/m。

2 自觉症状发生情况

受检者各主诉自觉症状阳性率如表 3所示。

表 3 作业人员自觉症状调查(阳性率%)
3 结果分析

表 3自觉症状来看,高频电磁场对作业人员健康的影响,主要表现为神经衰弱症候群及植物神经功能紊乱症状。神经衰弱症状以及头昏、头痛、疲劳乏力、记忆力减退、失眠、多梦为多见,植物神经功能紊乱症状以脱发、易激动、视觉疲劳为多见。

从结果上看,这些症状有随着接触时间加长而加重的现象。值得提出的是:射频电磁场对机体的影响是可逆的,只要脱离电磁场的作用,其症状会减轻或消除。针对这一特点,可对从事射频工作的作业人员采取轮换办法。

总之,射频设备电磁辐射已经对作业人员的身心健康产生了影响。由于国家目前尚无电磁辐射作业保健规定,因此,作业人员得不到必要的劳保待遇,一些病症得不到重视。因此,全面治理、整顿射频设备电磁辐射作业环境、保护作业人员的身心健康是十分必要的。

五 防治电磁辐射的措施

由于电磁辐射防护问题涉及的学科多、领域广,对人体健康影响中许多问题尚待进一步探讨。这里仅拫据上述调查结果和劳动保护部门的特点,提出以下防治措施:

1 建立电磁辐射有关法规与管理体制,对电磁辐射危害以法治理。

1) 加速制定或修改各种电磁辐射的安全控制标准。

2) 制定电磁辐射监察管理条例。

3) 制定电磁辐射检测技术规范。

4) 在产生电磁辐射的作业场所,应定期进行监测,发现电磁场强度超标,要尽快采取治理措施。居民生活区或一些特定场所不得安置产生无线电干扰的射频设备。

5) 所有新建扩建改建单位,必须把治理电磁辐射危害纳入工程的总体规划,尽量采取低辐射射频设备,严格控制新污染源的产生。

6) 在产生电磁辐射的作业场所,逐步建立并推广自动监测加自动报警系统。

2 对射频设备的防护措施

1) 对现有的不符合国家标准的设备,要限期治理改造,泄漏严重的陈旧设备应分批淘汰,不得转移再用。

2) 逐步推广已成熟的防治技术,首先对重点污染源进行治理。

3) 凡能够产生电磁辐射的I·S·M新产品,在其设计制造过程中,必须同时对电磁泄漏采取有效的防护措施,凡不符合国家标准的产品不准投产,并由国家主管部门组织定点生产,向厂家发放生产许可证和产品合格证。

4) 在射频作业场所,设备要合理布局,尽量减少金属天线以及金属物体堆放,以防止二次辐射。

5) 设备的屏蔽体必须有良好的接地,并做到经常检查和维修。

3 操作人员的防护措施

1) 屏蔽防护

在不影响正常工作情况下,可采用区域屏蔽的方法,即在作业人员经常停留的地方设置屏蔽装置,将电磁辐射抑制在一定的空间范围之内。

2) 远距离操作

在高频感应场中,电场强度与辐射源距离的立方成反比,磁场强度与距离的平方成反比。因此,应尽可能避免近场操作。

3) 缩短受辐射时间

作业场所电磁场强度较高时,应尽可减少作业时间,尽量减少非作业停留时间。

4) 个人防护

加强个人防护手段,作业人员应配备防护用具,如防护服、专用护目眼镜等。

5) 作业人员必须经过专业培训,考试合格方准上岗

6) 医疗预防措施

对从事射频工作作业人员应定期进行健康检查,建立个人健康档案,发现问题及时治疗,严重者使其脱离接触。

4 加强防治电磁核射科研工作

1) 研制低辐射射频设备,是解决电磁辐射的根本措施。

2) 积极研究自控技术,计算机技术在电磁辐射防护上的应用。

3) 开发简易、轻便、准确的便携式监测仪器和个人计量报警器。

4) 开发高效能低成本的吸收、屏蔽电磁辐射的新材料,特别是衰减量大、使用方便、节省金属的复合屏蔽材料的研究。

5) 进一步加强、完善对电磁辐射防护标准的研究,特别是产品标准的研究。

5 加强宣传教育,提高认识

当前电磁辐射污染日趋严重,然而这种看不见、摸不着、闻不到的“幽灵电波”又不易被人们察觉,故往往被忽视。因此,广泛开展宣传教育,唤起人们的防护意识是十分必要的。

参考文献
[1]
赵主峰, 等.射频辐射防护.上海科技出版社 1982.
[2]
李一鸣. 国外电磁兼容性(EMC)技术现状与发展趋向概述[J]. 电工技术, 1988, 7.
[3]
何汉辉, 等. 高频对人体危害的调查[J]. 劳动卫生与职业病, 1979, 1.