Metodyka oceny ryzyka w przypadku urządzeń laserowych

1          Normy dotyczące oceny ryzyka w przypadku urządzeń laserowych

Zgodnie z zapisami Dyrektywy 2006/42/WE metoda oceny ryzyka odnosząca się do emisji promieniowania laserowego przez maszyny powinna być dokonywana zgodnie z następującymi normami zharmonizowanymi: 

·         EN 12100:2012: Bezpieczeństwo maszyn. Ogólne zasady projektowania. Ocen ryzyka i zmniejszanie ryzyka

·         EN ISO 11145:2010: Optyka i fotonika. Lasery i sprzęt laserowy . Słownik i symbole.

·         EN 12254: 2010: Ekrany dla laserowych stanowisk roboczych. Wymagania bezpieczeństwa i badania.

Spośród ww. norm tylko norma EN 12100 opisuje ogólne zasady oceny ryzyka, natomiast dwie pozostałe, chociaż dotyczą promieniowania laserowego, to praktycznie nie opisują metody oceny ryzyka, gdyż w normie EN 11145 podane są wyłącznie definicje z zakresu fotoniki i sprzętu laserowego, a w normie EN 12254 podane są zasady wyboru ekranów laserowych stanowisk roboczych, co odnosi się już do aspektu ograniczania ryzyka i zapewniania środków ochrony przed promieniowaniem laserowym emitowanym z maszyny.

Innymi normami technicznymi, które można wykorzystać przy ocenie ryzyka podczas projektowania maszyn są:

·         EN ISO11553-1 Bezpieczeństwo maszyn. Maszyny do obróbki laserowej. Część 1: Ogólne wymagani bezpieczeństwa

·         EN ISO11553-2 Bezpieczeństwo maszyn. Maszyny do obróbki laserowej. Część 2. Wymagania bezpieczeństwa dotyczące ręcznych przyrządów do obróbki laserowej

2          Ocena Ryzyka

Zgodnie z EN ISO 12100:2010 ocena ryzyka maszyny, w tym zawierającej urządzenia laserowe, składa się z dwóch etapów

1.    Analizy ryzyka, tzn.:

·         określenia ograniczeń dotyczących maszyny (użytkowanie, przestrzeń, czas życia maszyny, właściwości obrabianego materiału, otoczenia itp.);

·         identyfikacji zagrożeń dla wszystkich cyklów życia maszyny (rozruch, justowanie, nastawianie, zatrzymanie awaryjne, obsługa przy normalnej pracy maszyny, konserwacja);

·         szacowania ryzyka (określenie: prawdopodobieństwa powstania szkody i ciężkości szkody, osób narażonych, rodzaju, częstości i czasu trwania narażenia, czynnika ludzkiego, przydatność środków ochronnych);

2.    Ewaluacji ryzyka (sprawdzenie czy ryzyko jest dostatecznie zmniejszone).

W wyniku analizy ryzyka uzyskuje się informacje wymagane do jego ewaluacji, która z kolei umożliwia podejmowanie decyzji o konieczności lub braku konieczności zmniejszania ryzyka. Te decyzje powinny być wsparte jakościową, a tam gdzie to właściwe, ilościową metodą szacowania ryzyka wynikającego z zagrożeń związanych z promieniowaniem laserowym emitowanym przez maszynę.

Zasadniczą sprawą jest klasa bezpieczeństwa urządzenia laserowego zastosowanego w danej maszynie i określenie jaka będzie klasa lasera po wbudowaniu danego urządzenia lasera w maszynie. W zależności od obudowania wiązki laserowej, wprowadzenia ograniczników wiązki, ekspanderów lub elementów optycznych w torze wiązki klasa bezpieczeństwa laserowego danej maszyny może być inna niż lasera wbudowanego w maszynę. Stąd istnieje konieczność określania klasy bezpieczeństwa laserowego dla maszyny nowo wyprodukowanej, a tym samym oceny ryzyka związanego z potencjalną ekspozycją użytkownika maszyny na wiązkę laserową bezpośrednia lub odbitą. Określenie klasy bezpieczeństwa laserowego jest obowiązkiem producenta maszyny. Aby tego dokonać konieczne jest wykonanie pomiarów parametrów promieniowania laserowego, zgodnie z normą IEC/TR 60825-13: Safety of laser products. Part 13. Measurements for classification of laser products. Pomiary takie wykonują specjalistyczne laboratoria i nie ma konieczności dokonywania ich przez samego  producenta.

Należy tu zwrócić uwagę, że ocena ryzyka powinna być dokonana dla różnych etapów życia maszyny, kiedy wiązka laserowa jest emitowana przez maszynę. Dotyczy to w szczególności takich etapów jak:

·         nastawianie (zwłaszcza podczas justowania lasera - wówczas człowiek narażony jest na bezpośrednie promieniowanie laserowe; zazwyczaj nie są wówczas stosowane środki ochrony zbiorowej, tylko gogle ochronne, dobrane zgodnie z normą EN 208:2009)

·         działanie - obsługa maszyny podczas jej normalnej pracy (wówczas człowiek może być narażony na bezpośrednie lub odbite promieniowanie laserowe; zazwyczaj są stosowane środki ochrony zbiorowej, a kiedy to konieczne to również gogle ochronne, dobrane zgodnie z normą EN 207:2009)

·         konserwacja maszyny (jeśli istnieje możliwość załączenia źródła laserowego)

Przy ocenie ryzyka związanego z promieniowaniem laserowym należy rozważyć przede wszystkim zagrożenia stwarzane przez bezpośrednią lub odbitą wiązkę promieniowania laserowego. W zależności od klasy lasera, potencjalne zagrożenie dla zdrowia jest różne. W przypadku laserów klasy 3B i 4 należy dodatkowo dokonywać oceny ryzyka na podstawie pomiarów promieniowania laserowego odbitego .

Ekspozycja na wiązkę laserową typową dla obróbki materiałów, gdzie używane są lasery klasy 4 (czyli stwarzające potencjalne zagrożenia dla oczu i skóry wiązka bezpośrednia i odbitą), może spowodować umiarkowane lub poważne obrażenia. Rodzaj i ciężkość obrażeń zależy od długości fali promieniowania laserowego, rodzaju eksponowanej tkanki (oczy, skóra), parametrów wiązki (moc/energia, tryb pracy, długość impulsu i częstotliwość ich repetycji przy pracy impulsowej, rozbieżność wiązki). Prawdopodobieństwo wystąpienia takiej ekspozycji jest kluczowym zmiennym czynnikiem w ocenie ryzyka. Zmniejszenie ryzyka do poziomów akceptowalnych jest procesem iteracyjnym i praktycznie nie ma jednego standardowego podejścia do procedury i dokumentacji takiego procesu, a ogólne i uniwersalne postępowanie podaje norma EN ISO 12100:2010.

Po zidentyfikowaniu zagrożeń należy oszacować ryzyko w odniesieniu do każdej sytuacji zagrożenia poprzez określenie elementów ryzyka jak ciężkość szkody i prawdopodobieństwo powstania szkody. Podczas określania tych elementów należy uwzględnić aspekty takie jak rodzaj, częstość i czas trwania narażenia, czynnik ludzki (zmęczenie, sprawność psychofizyczna, przeszkolenie, stres itp.), przydatność środków ochronnych i możliwość ich omijania). W przypadku emisji promieniowania laserowego przez maszynę należy dokonać pomiarów tej emisji, np. w odniesieniu do istniejącej podobnej maszyny lub prototypu maszyny co umożliwia  projektantowi:

·         oszacowanie ilościowe ryzyka związanego z emisjami;

·         ocenę skuteczności środków ochronnych wprowadzonych w fazie projektowania;

·         dostarczenie potencjalnym nabywcom ilościowych danych dotyczących emisji w dokumentacji technicznej;

·         dostarczenie użytkownikom ilościowych danych dotyczących emisji w informacjach dotyczących użytkowania.

Przykłady zagrożeń i ich skutków podano w zał. 18.

Wartości maksymalnych dopuszczalnych ekspozycji  ustala się na ogół na podstawie stosownych norm lub dyrektywy, a jeśli ich brak to na podstawie porównania z dostępnymi na rynku podobnymi maszynami

3          Ewaluacja ryzyka

Po oszacowaniu ryzyka powinna być przeprowadzona ewaluacja ryzyka w celu ustalenia, czy konieczne jest zmniejszenie ryzyka. W przypadku konieczności zmniejszenia ryzyka, należy dobrać i zastosować odpowiednie środki ochronne. Decyzję, czy ryzyko zostało zmniejszone dostatecznie, należy podejmować po zrealizowaniu każdego z  kroków zmniejszania ryzyka Takich jak: rozwiązania konstrukcyjne bezpieczne same w sobie, stosowanie technicznych środków ochronnych, informacje dotyczące użytkowania. Częścią tego iteracyjnego procesu jest także to, aby projektant każdorazowo sprawdził, czy zastosowanie nowych środków ochronnych nie spowodowało pojawienia się dodatkowych zagrożeń lub zwiększenia się innego ryzyka. Jeśli faktycznie pojawiły się nowe zagrożenia, to należy je uwzględnić na liście zidentyfikowanych zagrożeń oraz określić dla nich odpowiednie środki ochronne. Celem tych działań jest dostateczne zmniejszenie ryzyka, które jest osiągnięte, gdy:

·           uwzględniono wszystkie rodzaje pracy oraz wszystkie sposoby ingerencji,

·           wyeliminowano wszystkie zagrożenia lub stwarzane przez nie ryzyko zmniejszono do najniższego poziomu możliwego do osiągnięcia w praktyce,

·           ewentualne wszystkie nowe zagrożenia, które pojawiły się wraz z wprowadzonymi środkami ochronnymi, zostały prawidłowo wykazane i zastosowano odpowiednie środki ochronne,

·           użytkownicy zostali wyczerpująco poinformowani i ostrzeżeni o ryzyku resztkowym,

·           zastosowane środki ochronne są ze sobą zgodne,

·           uwzględniono dostatecznie skutki, jakie mogą wyniknąć, jeśli maszyna zaprojektowana na użytek profesjonalny/przemysłowy jest stosowana w dziedzinie nieprofesjonalnej / nieprzemysłowej.

Wartości maksymalnych dopuszczalnych ekspozycji  ustala się na ogół na podstawie stosownych norm lub dyrektywy, a jeśli ich brak to na podstawie porównania z dostępnymi na rynku podobnymi maszynami

4          Lista kontrolna dla producenta maszyny z urządzeniem laserowym

Podsumowaniem działań jest sprawdzenie czy maszyna spełnia zasadnicze wymagania bezpieczeństwa, które zestawiono w postaci krótkiej listy kontrolnej. Lista ta może być wykorzystywana przy ocenie ryzyka – do identyfikacji zagrożeń oraz do oceny potencjalnych zagrożeń dla zdrowia.

Zagrożenia związane z promieniowaniem laserowym

Zagrożenia (źródła oraz potencjalne następstwa działania zagrożeń) należy zidentyfikować dokonując wyboru z podanej listy. Zagrożenia nalezy określić dla wszystkich zadań (sytuacji zagrożenia) zidentyfikowanych dla poszczególnych faz użytkowania maszyny.

Promieniowanie laserowe → źródła

·         Promieniowanie laserowe bezpośrednie z zakresu 400-600 nm (widzialne dla oka) o poziomie emisji dostępnej powyżej GED dla klasy 3R

·         Promieniowanie laserowe bezpośrednie lub odbite z zakresu 780-1400 nm (niewidzialne dla oka) o poziomie emisji dostępnej powyżej GED dla klasy 3R

·         Promieniowanie laserowe odbite z zakresu 780-1400 nm (niewidzialne oka)

Promieniowanie laserowe →potencjalne następstwa działania zagrożeń

·         Uszkodzenie termiczne siatkówki oka (ubytek wzroku)

·         Uszkodzenie fotochemiczne siatkówki oka (ubytek wzroku)

·         Uszkodzenie termiczne lub fotochemiczne siatkówki oka (ubytek wzroku)

Lista kontrolna integralnego oświetlenia maszyn