关于EN 12198-3机械安全 - 评估和减少机械发出的辐射所带来的风险：通过衰减或屏蔽减少辐射

该标准为制造商提供了通过技术手段减少机械辐射风险的具体方法指南。它专注于如何利用辐射衰减（Reduction by attenuation） 和屏蔽（Shielding） 来保护人员，这是在设计阶段无法完全消除辐射源后最重要的风险减少措施。

核心目的与重要性

提供实践解决方案：在无法通过本质安全设计（EN 12198-1的首要策略）消除辐射风险时，本标准提供了具体的技术方案来降低风险至可接受水平。

确保防护措施的有效性：标准指导如何正确选择、设计和安装屏蔽措施，以确保其能有效衰减目标辐射，而不是凭经验猜测。

指导验证过程：屏蔽措施安装后，必须验证其有效性。本标准为验证提供了依据（通常需要返回到第2部分的测量程序进行验证测量）。

标准的核心是 “衰减” 和 “屏蔽”。

1. 衰减 (Attenuation)：

定义：指辐射在穿过介质时，其强度或能量被减弱的现象。

衰减系数：不同材料对不同类型辐射的衰减能力不同，这由材料的衰减系数决定。本标准会指导如何根据辐射类型（如X射线、微波、紫外线）来选择具有合适衰减系数的材料。

2. 屏蔽 (Shielding)：

定义：指在辐射源和人员之间放置一种或多种材料构成的屏障，利用材料的衰减特性来减少辐射照射。

屏蔽体设计：这是标准的核心内容，包括：

联锁装置：如果屏蔽体（如防护门）被打开，必须通过安全联锁装置立即关闭辐射源。这是强制性要求。

观察窗：如果需要观察，观察窗必须使用具有同等屏蔽效果的材料（如含铅玻璃、激光防护玻璃）。

电缆和冷却管路开口：这些开口必须进行妥善处理（如使用波导结构、迷宫式设计），以防止辐射泄漏。

全封闭式：将整个辐射源完全封闭起来（最优选择）。

局部屏蔽：只屏蔽辐射出口或特定方向。

光学辐射（激光、UV/IR）：使用吸光材料、滤光片、特定颜色的玻璃（如对激光使用特定波长的OD - 光学密度滤片）。

电离辐射（X射线）：使用高密度材料，如铅板、含铅玻璃、混凝土。

电磁场（EMF）：使用导电材料（如铜、铝）进行屏蔽。

材料选择：

厚度计算：屏蔽材料的厚度必须根据辐射的能量、类型以及需要达到的衰减程度来计算。标准会提供原则和参考，可能指引使用者参考更专业的标准或进行计算。

结构完整性：屏蔽体本身必须坚固耐用，成为机器的一部分，并能够承受预期的使用条件（如热、振动、机械冲击）。

布局设计：屏蔽可以是：

接口和安全装置：屏蔽体的设计必须与机器的其他安全功能整合：

3. 减少辐射的步骤（基于标准的原则）：

确定目标衰减水平：根据风险评估（第1部分）和初始测量（第2部分），确定需要将辐射水平降低多少才能达到安全水平。

选择屏蔽策略：决定是采用全封闭还是局部屏蔽。

选择屏蔽材料：根据辐射类型、能量、所需衰减程度以及成本、重量等因素选择最合适的材料。

计算屏蔽厚度：通过计算、查阅数据表或实验确定所需材料的厚度。

设计和安装屏蔽体：确保其机械结构合理，并正确集成联锁等安全功能。

验证屏蔽效果：使用EN 12198-2的测量程序，在屏蔽安装后再次测量辐射水平，确认其已降至目标值以下。

提供信息用于警告：即使安装了屏蔽，也必须在机器上张贴残余风险的警告标志（如“即使防护门关闭，也存在微弱辐射”）。

4. 与A1:2008修正案：
与同系列的其他标准一样，此修正案确保了标准与最新的欧盟机械指令2006/42/EC的要求保持一致，并更新了相关的参考文献和术语。

机械设计工程师：特别是负责安全防护、外壳设计的工程师。

辐射安全专家：在制造厂内专门负责合规和安全的人员。

系统集成商：将带有辐射源的组件集成到生产线时，需要设计整体屏蔽方案。

防护设备制造商：生产屏蔽材料、防护窗、安全联锁的公司，需要依据此类标准来开发产品。

EN 12198-3:2002+A1:2008 是 EN 12198 系列标准的“技术实现”部分。它将前两部分确定的原则和测量数据，转化为实实在在、可提供保护的物理屏障。

简单来说，它的角色是：

EN 12198-1 （原则）：“我们需要建一堵墙来挡住辐射。”

EN 12198-2 （测量）：“我们来测量一下辐射有多强，从而决定墙要有多厚。”

EN 12198-3 （方法）：“现在，我来告诉你怎么选材料、怎么砌这堵墙，并且要装上智能门（联锁），一开门就关掉辐射源。”

因此，这份标准对于任何需要处理机械辐射问题的设计和工程人员来说，都是一份至关重要的实用指南。它确保了防护措施不是盲目的，而是基于科学原理和工程实践的有效解决方案。