Ochrana zdraví při práci s lasery

Práce s lasery s sebou nese možnost ohrožení zdraví laserovým zářením. Současný stav znalostí o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci s lasery je obsažen v platných právních předpisech, do nichž byla transponována legislativa evropská.

Podle nařízení vlády č. 1/2008 Sb. O ochraně zdraví před neionizujícím zářením, ve znění pozdějších předpisů [2], se laserem rozumí jakékoliv zařízení, které může být upraveno k vytváření nebo zesilování elektromagnetického záření v rozsahu vlnových délek optického záření primárně procesem kontrolované stimulované emise. Jsou to tedy zařízení umělá, která se nevyskytují v přírodě. Přestože záření, které emitují, jsou elektromagnetické vlny stejné fyzikální podstaty jako vlny vysílané přírodními a nelaserovými technickými zdroji, dosažitelná intenzita a rovnoběžnost svazku laserových paprsků jsou nesrovnatelně vyšší, než mohou dosáhnout jakékoliv jiné zdroje. Je-li člověk exponován laserovému záření, objevují se rizika, která se u záření z jiných zdrojů nevyskytují. Cílovými orgány pro laserové záření jsou oko a kůže.

Lasery se využívají v různých průmyslových odvětvích ve výrobě i výzkumu. Setkáme se s nimi při řezání nebo svařování kovových materiálů, u garvírovacích prací, při zaměřování ve stavebnictví, geodézii a v hornictví, v telekomunikacích, ve zdravotnictví pak jako s terapeutickými lasery s účinkem protizánětlivým, analgetickým, biostimulačním (urychlujícím hojení) nebo jako s laserovými skalpely, v kosmetických službách s lasery k regeneraci pleti.

Vlastnosti laserového záření, technická dokumentace

Lasery emitují záření s vlnovou délkou od 180 nm do 1 mm, což zahrnuje oblast ultrafialového záření (100–400 nm), viditelného světla (380–780 nm) a infračerveného záření (780 nm - 1mm). Oblast ultrafialového záření a infračerveného záření je tedy mimo oblast vnímání lidského oka. Záření laserů je monochromatické, koherentní, málo rozbíhavé, vysoce intenzivní. Ve většině případů se před ním nelze ochránit zavřením očí nebo odvrácením hlavy, tak jak to postačuje např. při pohledu do slunce, poněvadž tato reakce je příliš pomalá. Pro ochranu zdraví před zářením laserů jsou proto stanovena pravidla, která zaručují, že při jejich dodržení k poškození zdraví nedojde. Veškeré důležité informace o laserovém zařízení a bezpečných pracovních postupech jsou uvedeny v technické dokumentaci, která musí být připojena ke každému laseru. Jsou to: vlnová délka laserového záření, druh laserového aktivního prostředí; režim generování laserového záření-spojitý, impulsní nebo impulsní s vysokou opakovací frekvencí; průměr svazku na výstupu laseru a jeho rozbíhavost, u sbíhavého svazku také jeho nejmenší průměr; u laserů generujících záření ve spojitém režimu největší zářivý tok, v impulsním režimu zářivá energie v jednom impulsu, nejdelší a nejkratší trvání jednoho impulsu, největší a nejmenší opakovací frekvence impulsů, v impulsním režimu s vysokou opakovací frekvencí navíc největší střední zářivý tok vystupujícího záření; zařazení laseru do třídy; údaje o jiných faktorech než záření, vznikajících při chodu laseru, které by mohly nepříznivě ovlivnit pracovní podmínky nebo zdraví; návod ke správné montáži a instalaci, včetně stavebních a prostorových požadavků; návod k obsluze za běžných i mimořádných situací, návod k údržbě, a je-li to zapotřebí, důležitá upozornění, jako je zákaz snímání krytu u laserů opatřených krytem nebo upozornění na nebezpečí vyplývající z pozorování paprsku optickými pomůckami; výrobní číslo laseru a rok výroby, údaje o výrobci.

Zařazení laserů do tříd

Maximální přípustná dávka ozáření (MPE-maximum permissible exposure) je úroveň laserového záření, jemuž může být za normálních okolností vystaven člověk, aniž by ozáření na něm zanechalo nepříznivé následky. Úrovně MPE odpovídají maximální úrovni záření, které může být vystaveno oko nebo pokožka bez okamžitého nebo pozdějšího poranění, a vztahují se k vlnové délce laserového záření, délce impulsu nebo době trvání ozáření, typu ozářené tkáně, a pro viditelné světlo a infračervené záření v blízké oblasti v rozsahu vlnových délek od 400 do 1400 nm také k rozměru obrazu na sítnici. Úrovně MPE jsou uvedeny v příloze A ČSN EN 60825 - 1:2007[3], jsou převzaty z hodnot limitů ozáření, vydaných mezinárodní komisí pro ochranu před neionizujícím zářením (ICNIRP-International Commission on Non- ionizing Radiation Protection).

Pro snadnější orientaci z hlediska nepříznivých účinků na zdraví se laserová zařízení zařazují do tříd podle ČSN EN 60825-1:2007[3]. Limit přístupné emise (AEL) je maximální přístupná emise, která je povolena v rámci určité třídy. Přístupná emise je úroveň záření stanovená v daném umístění, s clonami apertur nebo s vymezujícími aperturami; stanovuje se v případech, kdy se předpokládá ozáření lidského těla, její hodnota se porovnává s limitem přístupné emise za účelem stanovení třídy laserového zařízení. AEL jsou odvozeny od MPE.

Laserové zařízení třídy 1 – neumožní během provozu přístup lidské obsluhy k záření přesahujícímu limit přístupné emise třídy 1 pro použitelné vlnové délky a doby trvání vyzařování. Tato zařízení jsou bezpečná během používání, včetně dlouhodobého přímého sledování svazku i v případě sledování pomocí optických pomůcek (oční lupy a dalekohledy). Vztahuje se na celý rozsah vlnových délek. Pohled do svazku viditelného záření může způsobit oslňující optické efekty. Jsou bezpečné za přiměřeně předvídatelných okolností. Patří sem rovněž vysokovýkonové lasery, které jsou zcela zakrytovány tak, že potenciálně nebezpečné záření není během jejich používání přístupné (zapouzdřená laserová zařízení), při otevření krytu se laserové zařízení vypne.

Laserové zařízení třídy 1M – emituje záření v rozsahu vlnových délek od 302,5 nm do 4 000 nm, které neumožní během provozu přístup lidské obsluhy k záření přesahujícímu limit přístupné emise třídy 1 pro použitelné vlnové délky a doby trvání vyzařování v místě, kde se úroveň záření měří. Tato zařízení jsou bezpečná během používání, včetně dlouhodobého přímého sledování svazku nechráněnýma očima. K poškození zraku může dojít následkem ozáření v případě sledování svazku pomocí dvou kategorií optických pomůcek (lupy a dalekohledy) za definovaných podmínek. Pohled do svazku viditelného záření může způsobit oslňující optické efekty.

Laserové zařízení třídy 2 – v rozsahu vlnových délek viditelného záření od 400 nm do 700 nm, které neumožní během provozu přístup lidské obsluhy k záření přesahujícímu limit přístupné emise třídy 2 pro použitelné vlnové délky a doby trvání vyzařování. Tato zařízení jsou bezpečná pro chvilková ozáření, ale mohou být nebezpečná při záměrném pohledu do svazku. Aktivní ochranná reakce, jako zavření očí nebo otočení hlavy, dostatečně chrání oko před nepříznivým působením laserového záření, pokud trvá po dobu max. 0,25 s. Tato doba odpovídá času, za který stačí člověk po zásahu oka intenzivním světlem mrknout a případně odvrátit hlavu. Uživatelé jsou informováni pomocí výstražných štítků, aby se nedívali upřeně do svazku. Chvilkové ozáření může nicméně způsobit oslnění, zábleskovou slepotu a přetrvávající zrakové vjemy, tedy dočasné narušení vidění, což může mít negativní vliv na bezpečnost prováděné práce.

Laserové zařízení třídy 2M – v rozsahu vlnových délek viditelného záření od 400 nm do 700 nm, které neumožní během provozu přístup lidské obsluhy k záření přesahujícímu limit přístupné emise třídy 2 pro použitelné vlnové délky a doby trvání vyzařování. Jsou bezpečná pro krátkodobá ozáření pouze pro oči bez optických pomůcek. Poškození oka může nastat po ozáření s jednou ze dvou kategorií optických pomůcek (oční lupy nebo dalekohledy) za určených podmínek. Chvilkové ozáření může nicméně způsobit oslnění, zábleskovou slepotu a přetrvávající zrakové vjemy, tedy dočasné narušení vidění, což může mít negativní vliv na bezpečnost prováděné práce.

Laserové zařízení třídy 3R – vyzařují záření, které může překročit MPE při přímém sledování uvnitř svazku, ale riziko poškození je ve většině případů relativně nízké, protože AEL pro třídu 3R je pětinásobek AEL pro třídu 2 (viditelné svazky laseru) nebo AEL pro třídu 1 (pro neviditelné svazky). Nebezpečí poškození se zvyšuje s délkou ozáření a ozáření je nebezpečnější pro úmyslné ozáření zraku. Tato zařízení by měla být použita pouze tam, kde je přímý pohled do svazku nepravděpodobný. Chvilkové ozáření ve viditelném vlnovém pásmu záření může nicméně způsobit oslnění, zábleskovou slepotu a přetrvávající zrakové vjemy, tedy dočasné narušení vidění, což může mít negativní vliv na bezpečnost prováděné práce.

Laserové zařízení třídy 3B – jsou běžně při pohledu do svazku nebezpečná, včetně nahodilých krátkodobých ozáření. Sledování difuzních odrazů je běžně bezpečné. Lasery třídy 3B, které dosahují AEL pro tuto třídu, mohou vytvářet malá poškození pokožky a představovat riziko zapálení hořlavých materiálů (v případech, kdy má svazek malý průměr nebo je zaostřen).

Laserové zařízení třídy 4 – umožní přístup lidské obsluhy k laserovému záření překračujícímu limit přístupné emise pro třídu 3B. Pohled do svazku i ozáření pokožky jsou nebezpečné, může být nebezpečné i pozorování rozptýlených odrazů. Tyto lasery představují i nebezpečí vzniku požáru.

Biologické účinky záření laserů

Laserové záření obecně působí na biologické tkáně mechanismem, který může zahrnovat působení tepla, fotochemických procesů a nelineárních účinků. Poškození tkáně je vázáno na fyzikální parametry zdroje záření, zejména vlnovou délku záření, dobu trvání impulsu záření, velikost obrazu, intenzitu ozařování a dávku ozáření. Příčinou všech typů poškození biologické tkáně je absorpce záření touto tkání. Probíhá na úrovni atomů nebo molekul a je to proces závislý na vlnové délce absorbovaného záření. Vlnová délka tedy určuje, kterou tkáň je určitý laser schopen poškodit.

Tepelné účinky jsou spojovány s dobou trvání ozáření od 1 ms do několika sekund. Molekuly po absorbování energie zrychlí kmitání, dojde ke zvýšení teploty ve tkáni. Buňky v této oblasti jsou spálené, poškození tkáně plyne především z rozložení proteinů. Tento typ poškození je běžnější u laserů pracujících v kontinuálním režimu nebo u laserů s dlouhými pulsy, vyskytuje se však i u laserů s krátkými pulsy. Působením vodivosti se tepelná vlna šíří a dochází ke zvětšení plochy poškození.

Fotochemické účinky jsou vyvolány absorpcí dané energie světla, spíše než uvolňování energie začnou probíhat chemické reakce. Tyto reakce jsou schopny vyvolat poškození již při nízkých úrovních ozáření. Pokožka, čočka oka a částečně i sítnice mohou vykazovat nevratné změny způsobené dlouhým ozářením nízkými úrovněmi UV záření a také viditelného světla s krátkou vlnovou délkou. K poškození dochází, pokud doba ozáření je nadměrná nebo se po dlouhou dobu opakují kratší ozáření.

Nelineární účinky jsou vyvolány lasery s vysokými špičkovými výkony a krátkými pulsy. Cílová tkáň je ve velmi krátkém čase vystavena velmi intenzivnímu ozáření, dochází v ní k rychlému nárůstu teploty, při které se kapalné složky buněk přemění v plyn. Při této změně skupenství dojde k explozi a prasknutí buňky. Může dojít k mechanickému poškození tkáně vzdálené od absorbující vrstvy působením posunu tkání vůči sobě.

Lasery vyzařující UV a vzdálené infračervené záření jsou nebezpečné pro rohovku. Lasery vyzařující viditelné a blízké infračervené záření jsou nebezpečné pro sítnici; mezi rohovkou a sítnicí dochází ke zvýšení intenzity ozáření. Poranění nebo spálení sítnice se hojí jizvou, jejíž umístění určuje závažnost poškození. Může vést ke zhoršení vidění, ale i ke ztrátě zraku. Na pokožce se vlivem viditelného a infračerveného záření může objevit zčervenání, puchýře, pigmentace, zanícení a následně zjizvení pokožky.

Legislativa

Legislativa ČR zabývající se požadavky na ochranu zdraví při práci s lasery zahrnuje zejména zákon č. 258/2000 Sb. [1] a prováděcí předpis k tomuto zákonu-nařízení vlády č. 1/2008 Sb., ve znění nařízení vlády č. 106/2010 Sb.[2]. Nařízení vlády vychází z evropské legislativy - Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2006/25/ES [4].

Zákon č. 258/2000 Sb. [1] se zabývá neionizujícím zářením v § 35 a § 36. V § 35 odst. 1 je stanoven frekvenční rozsah neionizujícího záření, v § 35 odst. 2 jsou stanoveny povinnosti osoby, která používá, popřípadě provozuje stroj nebo zařízení, které je zdrojem neionizujícího záření včetně laserů, a to: a) činit taková technická a organizační opatření, aby expozice fyzických osob v rozsahu upraveném prováděcím právním předpisem nepřekračovaly nejvyšší přípustné hodnoty neionizujícího záření; b) při zjišťování a hodnocení expozice fyzických osob a úrovně neionizujícího záření postupovat způsobem stanoveným prováděcím právním předpisem; d) v případech stanovených prováděcím právním předpisem označit výstrahou místa (oblasti, pásma), ve kterých expozice osob neionizujícímu záření může překročit nejvyšší přípustné hodnoty. § 36 uvádí, že výrobce a dovozce laseru je povinen zajistit a) zařazení laseru do třídy způsobem stanoveným prováděcím právním předpisem a označení laseru štítkem s uvedením tohoto zařazení; b) opatření laserů zařazených do třídy II a vyšší výstražným textem a laserů třídy III a IV signalizací, a to způsobem stanoveným prováděcím právním předpisem (pozn.:označování tříd laserů římskými číslicemi vychází z dříve platného nařízení vlády č. 480/2000 Sb. o ochraně zdraví před neionizujícím zářením); c) uvedení údajů nezbytných pro ochranu zdraví stanovených prováděcím právním předpisem v technické dokumentaci připojené ke každému laseru. K provedení těchto paragrafů z hlediska optického záření slouží prováděcí předpis - nařízení vlády č. 1/2008 Sb., ve znění nařízení vlády č. 106/2010 Sb. [2], část čtvrtá – ochrana zdraví zaměstnanců před nepříznivými účinky optického záření (§ 8 – § 11a). V § 8 odst. 1 je definováno optické záření jako záření z umělých zdrojů ve frekvenční oblasti 3.1011 Hz do 1,7.1015 Hz, odpovídající vlnovým délkám od 100 nm do 1 mm a rozdělení tohoto spektra na ultrafialové záření v rozsahu vlnových délek od 100 nm do 400 nm, viditelné záření v rozsahu vlnových délek od 380 nm do 780 nm a infračervené záření v rozsahu vlnových délek od 780 nm do 1 mm. § 8 odst. 2 vysvětluje rozdíl mezi nekoherentním a koherentním zářením a konstatuje, že záření vysílané laserem je záření koherentní (vzniká stimulovanou emisí, kde je jednoznačně definována jeho fáze a frekvence).

V § 8 odst. 3 je definován laser, tak jak je uvedeno v úvodu tohoto sdělení. § 8 odst. 5 odkazuje na přílohu č. 3 nařízení, která uvádí nejvyšší přípustné hodnoty záření vysílaného laserem. § 9 konstatuje, že při zařazování laserů do tříd se postupuje podle technické normy upravující bezpečnost laserových zařízení [2]. V § 10 jsou uvedeny údaje, obsažené v technické dokumentaci, která musí být připojena ke každému laseru. § 11 se zabývá zjišťováním a hodnocením expozice optickému záření. V odstavci 1 se uvádí, že zjištění úrovně optického záření se provádí na základě měření autorizovanou osobou nebo výpočtem (pro lasery platí vztahy uvedené v příloze č. 3 nařízení). Zde je nutno připomenout, že v případě laserů se rutinně neprovádějí měření tak jako u jiných zdrojů neionizujícího záření, výpočty jsou vyžadovány v některých odůvodněných případech. Běžné je při plnění požadavků na ochranu zdraví vycházet z technické dokumentace k laserům, která obsahuje i zařazení laserů do třídy. Je vhodné zmínit se o dalších právních předpisech, podle nichž mají být návody k použití v úředním jazyce členských států EU, ve kterých je strojní zařízení uváděno na trh nebo do provozu (nařízení vlády č.176/2008 Sb. [9], nařízení vlády č. 336/2004 Sb., [10]).

Nařízení vlády č. 1/2008 dále v § 11 odst. 2 stanovuje údaje pro hodnocení pracovních podmínek při práci spojené s expozicí optickému záření. § 11a se zabývá minimálními opatřeními k ochraně zdraví při práci spojené s expozicí optickému záření, která musí přijmout zaměstnavatel, pokud z hodnocení rizik vyplývá, že mohou být překračovány přípustné expoziční limity optického záření. Jedná se dle odst. 1 o pracovní postup ke snížení rizika expozice, zajištění technických opatření ke snížení emise optického záření, vhodných programů údržby zařízení, prostorového uspořádání pracoviště tak, aby bylo omezeno riziko expozice optickému záření, zajištění vhodných osobních ochranných pracovních prostředků (OOPP), opatření pracoviště bezpečnostními značkami podle zvláštního právního předpisu (nařízení vlády č. 11/2002 Sb. [5]). V § 11a odst. 2 je stanovena zaměstnavateli povinnost prokazatelně informovat zaměstnance o výsledcích hodnocení, v § 11a odst. 3 povinnost zajistit školení zaměstnanců a zaměření tohoto školení. Je opět vhodné připomenout, že osobní ochranné pracovní prostředky musí podle § 104 odst. 1 zákona č. 262/2006 Sb. [7] splňovat požadavky stanovené zvláštním právním předpisem - nařízením vlády č. 21/2003 Sb. [8]. Ochranné brýle určené pro práci s lasery musí mimo jiné chránit zrak před zářením s vlnovou délkou shodnou s vlnovou délkou záření používaného laseru.

Kategorizace práce s lasery

Vyhláška MZ ČR č. 432/2003 Sb. [6] stanovuje kritéria pro zařazování prací do kategorií z hlediska třinácti faktorů pracovního prostředí. V bodě 5 přílohy č. 1 k této vyhlášce je uveden faktor neionizující záření a elektromagnetická pole, kam spadá i laserové záření. Podle této vyhlášky se do druhé kategorie zařazují práce s lasery zařazené podle zvláštního právního předpisu do třídy IIIa . Do kategorie třetí se zařazují práce s lasery třídy IIIb. a IV. (Pozn.: vyhláška č. 432/2003 Sb. nebyla dosud novelizována a odkazuje na nařízení vlády č. 480/2000 Sb. o ochraně zdraví před neionizujícím zářením, ze kterého vychází i označování tříd římskými číslicemi). Povinnost předložit návrh na zařazení prací do kategorií orgánu ochrany veřejného zdraví je uložena zaměstnavateli v § 37 odst. 1 a 2 zákona č. 258/2000 Sb. [1], v odst. 3 tohoto paragrafu jsou uvedeny údaje, které zaměstnavatel v návrhu uvede. V § 37 odst. 4 je zaměstnavateli uložena povinnost neprodleně oznámit orgánu ochrany veřejného zdraví práce, které zařadil do druhé kategorie, a údaje rozhodné pro toto zařazení.

Povinnost zaměstnavatele soustavně vyhledávat a hodnotit rizika v pracovním prostředí je dána obecně zákonem č. 262/2006 Sb. [8] v § 102 odst. 3, přijímat opatření k jejich minimalizaci a vést dokumentaci o vyhledávání a vyhodnocování rizik a přijatých opatřeních je zakotvena v § 102 odst. 4, povinnost zajišťovat pro zaměstnance příslušná školení v § 103 odst. 2 a 3. Podobně jako u jiných rizikových faktorů je zaměstnavatel povinen podle § 40 zákona č. 258/2000 Sb. [1] vést evidenci rizikové práce a ukládat ji stejně jako závěry lékařských preventivních prohlídek po stanovenou dobu.

Jak vyplývá z výše uvedeného, veškeré důležité informace nutné pro bezpečné používání laserů musí být obsaženy v jejich technické dokumentaci. Uvědomění si rizika a důsledné dodržování bezpečných pracovních postupů minimalizuje ohrožení zdraví při práci s lasery. Kontrolní činnost orgánu ochrany veřejného zdraví se soustřeďuje zejména na existenci příslušné technické dokumentace, označení laseru výstražnými štítky s výstražným symbolem a výstražným textem, signalizaci chodu laseru, dostatečný počet vhodných ochranných brýlí, označení pracoviště bezpečnostními značkami, školení zaměstnanců, kategorizaci práce s laserem, evidenci práce s laserem, doklady o prováděné závodní preventivní péči.

Přehled citovaných legislativních dokumentů

[1] Zákon č. 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů;
[2] Nařízení vlády č. 1/2008 Sb. o ochraně zdraví před neionizujícím zářením, ve znění nařízení vlády č. 106/2010 Sb.;
[3] ČSN EN 60825-1:2007 Bezpečnost laserových zařízení - Část 1:Klasifikace zařízení a požadavky;
[4] Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2006/25/ES o minimálních požadavcích na bezpečnost a ochranu zdraví před expozicí zaměstnanců rizikům spojeným s fyzikálními činiteli (optickým zářením z umělých zdrojů);
[5] Nařízení vlády č. 11/2002 Sb., kterým se stanoví vzhled a umístění bezpečnostních značek a zavedení signálů, ve znění pozdějších předpisů;
[6] Vyhláška MZ ČR č. 432/2003 Sb., kterou se stanoví podmínky pro zařazování prací do kategorií, limitní hodnoty ukazatelů biologických expozičních testů, podmínky odběru biologického materiálu pro provádění biologických expozičních testů a náležitosti hlášení prací s azbestem a biologickými činiteli;
[7] Zákon č. 262/2006 Sb., zákoník práce, ve znění pozdějších předpisů;
[8] Nařízení vlády č. 21/2003 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na osobní ochranné prostředky;
[9] Nařízení vlády č.176/2008 Sb. o technických požadavcích na strojní zařízení;
[10] Nařízení vlády č. 336/2004 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na zdravotnické prostředky a kterým se mění nařízení vlády č. 251/2003 Sb., kterým se mění některá nařízení vlády vydaná k provedení zákona č. 22/1997 Sb. o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů.

Autor článku: 

Nabízíme Vám možnost BEZPLATNÉHO odběru e-mailového zpravodajství

Nové příspěvky publikované na informačním serveru BOZPinfo.cz

Kde nás najdete

Provozovatel portálu

Výzkumný ústav bezpečnosti práce, v. v. i.
Jeruzalémská 1283/9
110 00 Praha 1
+420 221 015 844
X

Přihlášení

Zapomněli jste heslo?
zašleme vám nové na váš e-mail