Comprensión de la seguridad láser: conocimientos esenciales para la protección láser

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En el vertiginoso mundo de los avances tecnológicos, la aplicación de los láseres se ha ampliado drásticamente, revolucionando industrias con aplicaciones como el corte por láser, la soldadura, el marcado y el revestimiento. Sin embargo, esta expansión ha revelado una brecha significativa en la concientización y capacitación sobre seguridad entre ingenieros y trabajadores técnicos, exponiendo a mucho personal de primera línea a la radiación láser sin comprender sus peligros potenciales. Este artículo tiene como objetivo arrojar luz sobre la importancia de la capacitación en seguridad con láser, los efectos biológicos de la exposición al láser y las medidas de protección integrales para proteger a quienes trabajan con o alrededor de la tecnología láser.

La necesidad crítica de capacitación en seguridad láser

La capacitación en seguridad láser es primordial para la seguridad operativa y la eficiencia de la soldadura láser y aplicaciones similares. La luz de alta intensidad, el calor y los gases potencialmente dañinos producidos durante las operaciones con láser plantean riesgos para la salud de los operadores. La capacitación en seguridad educa a ingenieros y trabajadores sobre el uso correcto de equipos de protección personal (EPP), como gafas protectoras y protectores faciales, y estrategias para evitar la exposición directa o indirecta al láser, garantizando una protección efectiva para sus ojos y piel.

Comprender los peligros de los láseres

Efectos biológicos de los láseres

Los láseres pueden causar daños graves a la piel, por lo que es necesario protegerla. Sin embargo, la principal preocupación radica en el daño ocular. La exposición al láser puede provocar efectos térmicos, acústicos y fotoquímicos:

 

Térmico:La producción y absorción de calor pueden provocar quemaduras en la piel y los ojos.

Acústico: Las ondas de choque mecánicas pueden provocar vaporización localizada y daño tisular.

Fotoquímico: Ciertas longitudes de onda pueden desencadenar reacciones químicas, lo que podría provocar cataratas, quemaduras en la córnea o la retina y aumentar el riesgo de cáncer de piel.

Los efectos en la piel pueden variar desde enrojecimiento y dolor leves hasta quemaduras de tercer grado, según la categoría del láser, la duración del pulso, la frecuencia de repetición y la longitud de onda.

Rango de longitud de onda

Efecto patológico
180-315 nm (UV-B, UV-C) La fotoqueratitis es como una quemadura solar, pero ocurre en la córnea del ojo.
315-400 nm (UV-A) Catarata fotoquímica (opacidad del cristalino)
400-780 nm (visibles) El daño fotoquímico a la retina, también conocido como quemadura de retina, ocurre cuando la retina se lesiona por la exposición a la luz.
780-1400 nm (IR cercano) Cataratas, quemaduras de retina
1,4-3,0μm(IR) Brote acuoso (proteína en el humor acuoso), cataratas, quemadura corneal

La llamarada acuosa ocurre cuando aparecen proteínas en el humor acuoso del ojo. Una catarata es una opacidad del cristalino del ojo y una quemadura corneal es un daño a la córnea, la superficie frontal del ojo.

3.0μm-1mm quemadura de comeal

El daño ocular, la principal preocupación, varía según el tamaño de la pupila, la pigmentación, la duración del pulso y la longitud de onda. Diferentes longitudes de onda penetran en varias capas del ojo, causando daños a la córnea, el cristalino o la retina. La capacidad de enfoque del ojo aumenta significativamente la densidad de energía en la retina, lo que hace que las exposiciones a dosis bajas sean suficientes para causar daños graves a la retina, lo que lleva a una disminución de la visión o ceguera.

Peligros para la piel

La exposición al láser en la piel puede provocar quemaduras, erupciones cutáneas, ampollas y cambios de pigmentación, lo que podría destruir el tejido subcutáneo. Diferentes longitudes de onda penetran a distintas profundidades en el tejido de la piel.

Estándar de seguridad láser

GB72471.1-2001

GB7247.1-2001, titulado "Seguridad de los productos láser - Parte 1: Clasificación de equipos, requisitos y guía del usuario", establece regulaciones para la clasificación de seguridad, requisitos y orientación para los usuarios con respecto a los productos láser. Esta norma se implementó el 1 de mayo de 2002, con el objetivo de garantizar la seguridad en diversos sectores donde se utilizan productos láser, como aplicaciones industriales, comerciales, de entretenimiento, de investigación, educativas y médicas. Sin embargo, fue reemplazada por GB 7247.1-2012​(ChinoEstándar) (Código de China) (AbiertoSTD)​.

GB18151-2000

GB18151-2000, conocida como "Protectores láser", se centró en las especificaciones y requisitos para las pantallas protectoras láser utilizadas para encerrar las áreas de trabajo de las máquinas de procesamiento láser. Estas medidas de protección incluían soluciones temporales y a largo plazo, como cortinas y muros láser para garantizar la seguridad durante las operaciones. La norma, publicada el 2 de julio de 2000 e implementada el 2 de enero de 2001, fue posteriormente reemplazada por GB/T 18151-2008. Se aplicó a varios componentes de pantallas protectoras, incluidas pantallas y ventanas visualmente transparentes, con el objetivo de evaluar y estandarizar las propiedades protectoras de estas pantallas (Código de China) (AbiertoSTD) (Antpedia)​.

GB18217-2000

GB18217-2000, titulado "Señales de seguridad láser", estableció pautas para las formas, símbolos, colores, dimensiones, texto explicativo y métodos de uso básicos para señales diseñadas para proteger a las personas del daño de la radiación láser. Era aplicable a productos láser y lugares donde se producen, utilizan y mantienen productos láser. Esta norma se implementó el 1 de junio de 2001, pero desde entonces ha sido reemplazada por GB 2894-2008, "Señales de seguridad y pautas para el uso", a partir del 1 de octubre de 2009.(Código de China) (AbiertoSTD) (Antpedia)​.

Clasificaciones de láseres nocivos

Los láseres se clasifican según su daño potencial a los ojos y la piel humanos. Los láseres industriales de alta potencia que emiten radiación invisible (incluidos los láseres semiconductores y los láseres de CO2) plantean riesgos importantes. Los estándares de seguridad clasifican todos los sistemas láser, conláser de fibraLos productos a menudo se clasifican como Clase 4, lo que indica el nivel de riesgo más alto. En el siguiente contenido, analizaremos las clasificaciones de seguridad del láser de Clase 1 a Clase 4.

Producto láser clase 1

Un láser de Clase 1 se considera seguro para que todos lo usen y miren en situaciones normales. Esto significa que no se lastimará al mirar dicho láser directamente o mediante herramientas de aumento comunes como telescopios o microscopios. Las normas de seguridad comprueban esto mediante reglas específicas sobre el tamaño del punto de luz láser y la distancia a la que se debe estar para mirarlo de forma segura. Pero es importante saber que algunos láseres de Clase 1 aún pueden ser peligrosos si se miran a través de lupas muy potentes porque pueden captar más luz láser de lo habitual. A veces, productos como reproductores de CD o DVD están marcados como Clase 1 porque tienen un láser más potente en su interior, pero están fabricados de manera que ninguna luz dañina pueda salir durante el uso regular.

Nuestro láser Clase 1:Láser de vidrio dopado con erbio, Módulo telémetro L1535

Producto láser clase 1M

Un láser de Clase 1M es generalmente seguro y no daña los ojos en condiciones de uso normal, lo que significa que puede usarlo sin protección especial. Sin embargo, esto cambia si utiliza herramientas como microscopios o telescopios para observar el láser. Estas herramientas pueden enfocar el rayo láser y hacerlo más fuerte de lo que se considera seguro. Los láseres de clase 1M tienen haces muy anchos o dispersos. Normalmente, la luz de estos láseres no supera los niveles seguros cuando ingresa directamente al ojo. Pero si utiliza lentes de aumento, pueden captar más luz en su ojo, lo que podría crear un riesgo. Entonces, si bien la luz directa de un láser de Clase 1M es segura, usarla con ciertas ópticas puede hacerla peligrosa, similar a los láseres de Clase 3B de mayor riesgo.

Producto láser de clase 2

Un láser de Clase 2 es seguro de usar porque funciona de manera que si alguien mira accidentalmente el láser, su reacción natural de parpadear o apartar la mirada de las luces brillantes lo protegerá. Este mecanismo de protección funciona para exposiciones de hasta 0,25 segundos. Estos láseres se encuentran únicamente en el espectro visible, que tiene entre 400 y 700 nanómetros de longitud de onda. Tienen un límite de potencia de 1 milivatio (mW) si emiten luz de forma continua. Pueden ser más potentes si emiten luz durante menos de 0,25 segundos cada vez o si su luz no está enfocada. Sin embargo, evitar deliberadamente parpadear o apartar la mirada del láser puede provocar daños oculares. Herramientas como algunos punteros láser y dispositivos de medición de distancias utilizan láseres de Clase 2.

Producto láser clase 2M

Un láser de Clase 2M generalmente se considera seguro para los ojos debido a su reflejo natural de parpadeo, que le ayuda a evitar mirar luces brillantes durante demasiado tiempo. Este tipo de láser, similar a la Clase 1M, emite luz muy amplia o se propaga rápidamente, lo que limita la cantidad de luz láser que ingresa al ojo a través de la pupila a niveles seguros, según los estándares de Clase 2. Sin embargo, esta seguridad sólo se aplica si no utiliza ningún dispositivo óptico como lupas o telescopios para ver el láser. Si utiliza dichos instrumentos, pueden enfocar la luz láser y potencialmente aumentar el riesgo para sus ojos.

Producto láser clase 3R

Un láser de Clase 3R requiere un manejo cuidadoso porque, si bien es relativamente seguro, mirar directamente al haz puede resultar riesgoso. Este tipo de láser puede emitir más luz de la que se considera completamente segura, pero la posibilidad de sufrir lesiones aún se considera baja si se tiene cuidado. Para los láseres que se pueden ver (en el espectro de luz visible), los láseres de Clase 3R están limitados a una potencia de salida máxima de 5 milivatios (mW). Existen diferentes límites de seguridad para láseres de otras longitudes de onda y para láseres pulsados, lo que podría permitir salidas más altas en condiciones específicas. La clave para utilizar un láser de Clase 3R de forma segura es evitar mirar directamente el haz y seguir las instrucciones de seguridad proporcionadas.

 

Producto láser clase 3B

Un láser de Clase 3B puede ser peligroso si golpea directamente el ojo, pero si la luz láser rebota en superficies rugosas como el papel, no es dañino. Para los láseres de haz continuo que operan en un rango determinado (desde 315 nanómetros hasta el infrarrojo lejano), la potencia máxima permitida es de medio vatio (0,5 W). Para los láseres que se encienden y apagan en el rango de luz visible (400 a 700 nanómetros), no deben exceder los 30 milijulios (mJ) por pulso. Existen reglas diferentes para láseres de otros tipos y para pulsos muy cortos. Cuando utilice un láser de Clase 3B, normalmente necesitará usar gafas protectoras para mantener sus ojos seguros. Estos láseres también deben tener un interruptor de llave y un bloqueo de seguridad para evitar un uso accidental. Aunque los láseres de Clase 3B se encuentran en dispositivos como grabadoras de CD y DVD, estos dispositivos se consideran de Clase 1 porque el láser está contenido en su interior y no puede escapar.

Producto láser clase 4

Los láseres de clase 4 son el tipo más potente y peligroso. Son más potentes que los láseres de Clase 3B y pueden causar daños graves, como quemaduras en la piel o daños oculares permanentes, por cualquier exposición al haz, ya sea directo, reflejado o disperso. Estos láseres pueden incluso provocar incendios si golpean algo inflamable. Debido a estos riesgos, los láseres de Clase 4 requieren estrictas características de seguridad, incluido un interruptor de llave y un bloqueo de seguridad. Se utilizan comúnmente en entornos industriales, científicos, militares y médicos. Para los láseres médicos, es fundamental conocer las distancias de seguridad y las áreas para evitar riesgos oculares. Se necesitan precauciones adicionales para gestionar y controlar el haz para evitar accidentes.

Ejemplo de etiqueta de láser de fibra pulsada de LumiSpot

Cómo protegerse contra los peligros del láser

A continuación se ofrece una explicación más sencilla de cómo protegerse adecuadamente contra los peligros del láser, organizada por diferentes roles:

Para fabricantes de láser:

Deben suministrar no sólo los dispositivos láser (como cortadoras láser, soldadoras portátiles y máquinas de marcado), sino también el equipo de seguridad esencial como gafas, señales de seguridad, instrucciones para un uso seguro y materiales de capacitación en seguridad. Es parte de su responsabilidad garantizar que los usuarios estén seguros e informados.

Para integradores:

Carcasas protectoras y salas de seguridad láser: cada dispositivo láser debe tener una carcasa protectora para evitar que las personas queden expuestas a radiación láser peligrosa.

Barreras y bloqueos de seguridad: los dispositivos deben tener barreras y bloqueos de seguridad para evitar la exposición a niveles láser dañinos.

Controladores de llave: Los sistemas clasificados como Clase 3B y 4 deben tener controladores de llave para restringir el acceso y uso, garantizando la seguridad.

Para usuarios finales:

Gestión: Los láseres deben ser operados únicamente por profesionales capacitados. El personal no capacitado no debería utilizarlos.

Interruptores de llave: instale interruptores de llave en dispositivos láser para garantizar que solo puedan activarse con una llave, lo que aumenta la seguridad.

Iluminación y ubicación: asegúrese de que las habitaciones con láseres tengan una iluminación brillante y que los láseres estén ubicados en alturas y ángulos que eviten la exposición directa de los ojos.

Supervisión Médica:

Los trabajadores que utilizan láseres de Clase 3B y 4 deben someterse a controles médicos periódicos por parte de personal cualificado para garantizar su seguridad.

Seguridad láserCapacitación:

Los operadores deben recibir capacitación sobre el funcionamiento del sistema láser, la protección personal, los procedimientos de control de peligros, el uso de señales de advertencia, la notificación de incidentes y la comprensión de los efectos biológicos de los láseres en los ojos y la piel.

Medidas de control:

Controlar estrictamente el uso de láseres, especialmente en áreas donde hay personas presentes, para evitar exposiciones accidentales, especialmente en los ojos.

Advierta a las personas en el área antes de usar láseres de alta potencia y asegúrese de que todos usen gafas protectoras.

Coloque señales de advertencia dentro y alrededor de las áreas y entradas de trabajo con láser para indicar la presencia de peligros relacionados con el láser.

Áreas controladas por láser:

Restrinja el uso del láser a áreas específicas y controladas.

Utilice protectores de puertas y cerraduras de seguridad para evitar el acceso no autorizado, garantizando que los láseres dejen de funcionar si las puertas se abren inesperadamente.

Evite superficies reflectantes cerca de láseres para evitar reflejos del haz que podrían dañar a las personas.

 

Uso de advertencias y señales de seguridad:

Coloque señales de advertencia en el exterior y en los paneles de control de los equipos láser para indicar claramente los peligros potenciales.

Etiquetas de seguridadPara productos láser:

1. Todos los dispositivos láser deben tener etiquetas de seguridad que muestren advertencias, clasificaciones de radiación y por dónde sale la radiación.

2. Las etiquetas deben colocarse donde se puedan ver fácilmente sin exponerse a la radiación láser.

 

Use gafas de seguridad láser para proteger sus ojos del láser

El equipo de protección personal (PPE) para la seguridad láser se utiliza como último recurso cuando los controles de ingeniería y gestión no pueden reducir completamente los peligros. Esto incluye gafas y ropa de seguridad láser:

Las gafas de seguridad para láser protegen sus ojos al reducir la radiación láser. Deben cumplir requisitos estrictos:

⚫Certificados y etiquetados según normas nacionales.

⚫Adecuado para el tipo de láser, la longitud de onda, el modo de funcionamiento (continuo o pulsado) y la configuración de potencia.

⚫Claramente marcados para ayudar a elegir las gafas adecuadas para un láser específico.

⚫El marco y los protectores laterales también deben ofrecer protección.

Es fundamental utilizar el tipo adecuado de gafas de seguridad para protegerse contra el láser específico con el que se trabaja, teniendo en cuenta sus características y el entorno en el que se encuentra.

 

Después de aplicar las medidas de seguridad, si sus ojos aún podrían estar expuestos a la radiación láser por encima de los límites seguros, debe usar gafas protectoras que coincidan con la longitud de onda del láser y tengan la densidad óptica adecuada para proteger sus ojos.

No confíe únicamente en gafas de seguridad; Nunca mire directamente a un rayo láser, incluso cuando los use.

Elección de ropa de protección láser:

Ofrecer ropa protectora adecuada a los trabajadores expuestos a radiación por encima del nivel de exposición máxima permisible (MPE) para la piel; esto ayuda a reducir la exposición de la piel.

La ropa debe estar confeccionada con materiales resistentes al fuego y al calor.

Trate de cubrir la mayor cantidad de piel posible con el equipo de protección.

Cómo proteger su piel del daño del láser:

Utilice ropa de trabajo de manga larga fabricada con materiales ignífugos.

En áreas controladas para el uso del láser, instale cortinas y paneles de bloqueo de luz hechos de materiales ignífugos recubiertos con material de silicona negro o azul para absorber la radiación ultravioleta y bloquear la luz infrarroja, protegiendo así la piel de la radiación láser.

Es fundamental seleccionar el equipo de protección personal (EPP) adecuado y utilizarlo correctamente para garantizar la seguridad al trabajar con láser o cerca de él. Esto incluye comprender los peligros específicos asociados con los diferentes tipos de láseres y tomar medidas integrales.Precauciones exhaustivas para proteger tanto los ojos como la piel de posibles daños.

Conclusión y resumen

Guía de seguridad y protección láser

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Hora de publicación: 08-abr-2024