Вікіпедія

Користувач:AlexChirkin/Способи перевірки ізолюючих властивостей масок респіраторів

Ізолюючі властивості маски респіратора або протигаза (respirator Fit Test) - здатність маски щільно, без зазорів прилягати до обличчя робітника для відокремлення його органів дихання від навколишнього забрудненої атмосфери. Для виявлення нещільностей (зазорів) проводиться перевірка ізолюючих властивостей масок респіраторів.

Просочування невідфільтрованого повітря через зазори між маскою і особою - одна з головних причин низьких захисних властивостей респіраторів, у яких при вдиху тиск повітря під маскою зовнішнього нижче


Історія питання ред.

При використанні респіраторів, лицьова частина яких щільно прилягає до обличчя, і у яких немає пристрою, примусово подає чистий або очищене повітря для дихання, тиск під маскою при вдиху виявляється менше, ніж зовні маски. Цей перепад тиску спонукає забруднене неочищене повітря просочуватися під маску через зазори між нею і особою (leakage). Виміри, що проводилися і в лабораторіях (при імітації виконання роботи), і прямо під час роботи у виробничих умовах (див. Випробування респіраторів у виробничих умовах) показали, що при використанні правильно обраних фільтрів це просочування (а не проникання через правильно вибрані і своєчасно замінювані фільтри) стає головним шляхом потрапляння шкідливих речовин в органи дихання, що обмежує область допустимого застосування респіраторів (див. Очікувані коефіцієнти захисту респіраторів).

 
Картина канадського художника Фредеріка Валі, на якій солдати виходять з газової камери (Сифорд, Англія, 1918р). Подібні тренування проводили в умовах, які поступово наближали до тих, які можуть зустрітися на практиці

Уперше з цією проблемою у великих масштабах зіткнулися при використанні хімічної зброї під час першої світової війни - навіть при використанні протигазів з ефективними фільтрами люди продовжували гинути. Тоді для вирішення цієї проблеми в Російській армії стали використовувати обкурювання[1][2] — короткочасний вплив отруминних газів на солдатів, що дозволяє перевірити, наскільки правильно вони використовують протигаз. Це також переконував солдатів в ефективності протигазів, і стимулювало їх правильне і своєчасне застосування[3].

  • Пізніше, під час підготовки до нової світової війни в СРСР проводили тренування промислових робітників в газових або димних камерах при дії шкідливих газів[4][5]

[6]. Між світовими війнами такий спосіб перевірки протигазів і навчання використовувався при підготовці пожежників в Німеччині[7]. Перевірка промислових протигазів якісним способом згадується в інструкції з використання протигазів 1944р [8] (випробування протигаза в камері з отруйними речовинами).

  • В[9] описаний спосіб перевірки протигазів з допомогою нерозведеного хлорпікрин (в СРСР), але сказано, що таку перевірку використовували дуже рідко. В 1966г в

[10] описується перевірка ізолюючих властивостей військових протигазів в СРСР за допомогою хлорпікрин у наметі обкурювання площею 16 м2.

  • В армії США для підготовки військовослужбовців використовується спеціальний дратівливий дим.

Щоб запобігти пошкодженню здоров'я робітників з-за просочування невідфільтрованого повітря через зазори між маскою і особою, в США, Канаді, Австралії, Англії та інших розвинутих країнах законодавство зобов'язує роботодавця не просто видати робітникові респіратор, а дати йому можливість самостійно вибрати найбільш підходящу (за формою і розміром) маску, і потім перевірити приладом - багато повітря просочується через зазори. (див. статтю Законодавче регулювання вибору та організації застосування респіраторів). Випробування респіраторів показали, що при успішному проходженні такої перевірки (перед початком роботи) просочування невідфільтрованого повітря під час роботи значно менше, і зазвичай не перевищує установлених обмежень, так як маска відповідає особі робочого за формою і розміром[11]. Законодавство розвинених країн зобов'язує роботодавця проводити таку перевірку і перед початком виконання роботи в забрудненій атмосфері, і пізніше - періодично[12][13]. Нижче описані сучасні способи, використовувані для перевірки респіраторів в промисловості та установах охорони здоров'я в розвинутих країнах.


Принципи виявлення зазорів між маскою і особою ред.

Якісні способи перевірки ізолюючих властивостей QLFT ред.

Якісні способи перевірки ізолюючих властивостей респіраторів використовують для виявлення просочування невідфільтрованого повітря через зазори реакцію органів почуттів співробітника на спеціальне (контрольне) речовина, яка використовується для перевірки. Ця реакція - суб'єктивна і залежить від індивідуальної чутливості працівника. Тому при виконанні такої перевірки намагаються спочатку визначити поріг чутливості працівника при впливі контрольного речовини (і реагує він на нього взагалі), а вже потім перевіряють респіратор. Для визначення порога чутливості використовують те ж саме контрольне речовина - але в розбавленому вигляді. Докладний опис виконання перевірки якісними способами наводиться у прикладі стандарту[12], розробленого Управлінням з охорони праці (OSHA), і регулює вибір і організацію застосування респіраторів (додаток А, див. також статтю Законодавче регулювання вибору та організації застосування респіраторів). Виконання вимог цього стандарту є обов'язковим для роботодавця.

 
Перевірка респіраторів ізолюючих властивостей у ВМФ США. На столі праворуч лежать різні маски, з яких вибирається найбільш підходяща, відповідна особі.

В даний час в промисловості США та інших розвинених країн для якісної перевірки респіраторів використовують кілька способів[14], в тому числі:

  • Ізоамілацетат.[15] Пари цієї речовини при попаданні в органи дихання сприймаються як запах бананів. Цей спосіб дозволяє перевіряти еластомірні респіратори (напівмаски і полнолицевые маски - при установці змінних фільтрів «органічні пари»), але не дозволяє перевіряти фільтрувальні півмаски.
  • Сахарин. Для перевірки ізолюючих властивостей використовується аерозоль водного розчину сахарину (Sodium saccharin), який при попаданні на язик сприймається як солодкий смак. Співробітник при перевірці повинен дихати через рот, злегка висунувши язика. Цей спосіб дозволяє перевіряти респіратори - напівмаски (фільтруючі і еластомірні), і полнолицевые маски, які використовуються при забрудненості повітря не більше 10 ГДК. Для створення аерозолю використовується ручний розпилювач з гумовою «грушею».
  • Бітрекс . Як контрольне речовина використовується аерозоль водного розчину Bitrex (Denatonium Benzoate), яке при попаданні на язик сприймається як речовина з різким, неприємним смаком. Цей спосіб повністю співпадає з використанням сахарину.
 
Перевірка респіраторів ізолюючих властивостей з допомогою дратівної диму.
  • Дратівливий дим. Для проверки используется аэрозоль, который вызывает раздражение слизистых оболочек — неприятные ощущения, кашель, чихание и т. д. В[16] рекомендується припинити використання цього способу, так як дослідження показали, що вплив аерозоля на працівника може помітно перевищувати ГДК (наприклад - при підвищеній вологості в приміщенні).

Відеозапису якісної та кількісної перевірок респіраторів ізолюючих властивостей різними способами розміщена в інтернет - YouTube (respirator fit test).

У цьому розділі можна також згадати інші «якісні» способи перевірки ізолюючих властивостей:

  • Аерозоль крупнодисперсной вугільного пилу. При сертифікації респіраторів в США в 1930-х використовували вугільний пил (вона не токсична, великі частинки осідають у верхніх дихальних шляхах, не доходячи до легенів, і швидко видаляються з організму). Для успішної сертифікації вимагалось, щоб після зняття респіраторів на обличчі не було видимих слідів просочування запиленого повітря.
  • Для перевірки ізолюючих властивостей респіраторів - дихальних апаратів з 1959р в США використовували формальдегід.
  • В[9] згадується про розроблений з СРСР, але рідко використовувався спосіб перевірки ізолюючих властивостей протигазів з допомогою хлорпікрин (бойова отруйна речовина, що використовувалося під час першої світової війни).
  • Розроблений прилад «Ингавит», в якому використовується аерозоль флуоресцентного речовини для виявлення зазорів. Використання такого способу для перевірки респіраторів описано в[17].

Кількісні способи перевірки ізолюючих властивостей QNFT ред.

Кількісні способи перевірки ізолюючих властивостей респіраторів використовують обладнання, яке виявляє - просочується повітря через зазори, і скільки його там проходить. Вважається, що ці способи більш точні і надійні, ніж якісні. Детальний опис кількісних способів перевірки наводиться в додатку А стандарту щодо вибору та організації застосування респіраторів[12].

 
Перевірка ізолюючих властивостей респіраторів.
  • Аерозольні засоби

При використанні аерозольних способів перевірки ізолюючих властивостей одночасно вимірюється концентрація аерозолю (штучно створеного, або атмосферного) як під маскою, так і зовні маски. Як показник ізолюючих властивостей респіратора використовується коефіцієнт ізоляції КИ ("fit factor"), який дорівнює відношенню зовнішньої концентрації к подмасочной. В даний час для того, щоб робітник міг використовувати респіратор, у нього при перевірці ізолюючих властивостей повинен бути коефіцієнт ізоляції в 10 разів більше (додатковий коефіцієнт безпеки), ніж очікувана ступінь захисту респіратора (тобто при індивідуальному підборі полумасок потрібно, щоб коефіцієнт ізоляції був не нижче 100, і це дозволить використовувати респіратор при забрудненості повітря не більше 10 ГДК).

Розрізняють перевірку з використанням штучного аерозолю спеціальної перевірочної аерозольній камері (аерозолі: хлорид натрію, парафінове масло, діоктилфталат і ін), і використання природного атмосферного аерозолю, концентрація якого вимірюється спеціальним приладом (наприклад - "TSI PortaCount").

  • Перевірка ізолюючих властивостей підтриманням постійного розрідження (control negative pressure CNP)

Цей спосіб перевірки з'явився пізніше аерозольних, і є спробою усунути їх недоліки. Використання аерозольних способів показало, що з-за деяких проблем точність вимірювання не завжди достатньо висока. Наприклад, при просочуванні невідфільтрованого повітря під маску він рухається в рот або ніс без перемішування з відфільтрованим повітрям, і виміряна подмасочная концентрація залежить від того, чи потрапить ця цівка забрудненого повітря в отвір трубки вимірювального приладу, чи ні. У легенях частина аерозолю осідає, і його виміряна концентрація при видиху також відрізняється від реальної.

Спосіб control negative pressure CNP використовує вимірювання просочування під маску через зазори самого повітря. Для цього короткочасно (близько 10 секунд) співробітник затримує дихання, а встановлені замість фільтрів насадки перекривають прохід повітря під маску через клапани вдиху. Єдиним способом для повітря потрапити під маску залишаються зазори. Потім насос відкачує трохи повітря з-під маски, щоб там виникло розрідження. З-за перепаду тиску починається просочування повітря під маску, і розрідження починає знижуватися. Але на зниження розрідження реагує датчик тиску, який знову включає насос. Це дозволяє протягом близько 7 секунд підтримувати під маскою постійне розрідження, а виміряна кількість повітря, яке було в цей час відкачано з-під маски точно дорівнює кількості просочився. Цей спосіб відрізняється великою точністю і порівняно низькою вартістю обладнання, але він не дозволяє перевіряти фільтрувальні півмаски.

  • У цьому розділі можна також згадати про використання контрольного речовини в газоподібному стані для перевірки ізолюючих властивостей. При сертифікації респіраторів в лабораторіях в ЄС і в РФ може використовуватися гексафторид сірки SF6, наприклад EN 136, Respiratory protective devices – Full face masks – Requirements, testing, marking; ДСТУ EN 136:2003 Засоби iндивiдуального захисту органiв дихання. Маски; ГОСТ 12.4.189-99 Маски.
 
Прилад для кількісної перевірки ізолюючих властивостей PortaCount, вгорі - напівмаска з зондом для відбору проб повітря

Достоїнства і недоліки різних способів

Головним достоїнством якісних способів є вкрай низька вартість устаткування, а недоліком - помірна точність, і неможливість їх використання для перевірки респіраторів - полнолицевых масок, які будуть використовуватися при забрудненості повітря більше 10 ГДК (із-за недостатньої чутливості). Щоб знизити ризик помилкового використання респіратора з поганими ізолюючих властивостями (що може призвести до ушкодження здоров'я) при перевірці вимагають, щоб респіратор забезпечив досить високі ізолюючих властивостей. Але це призводить до того, що доводиться перевіряти різні маски, щоб підібрати найбільш надійну», хоча в багатьох випадках «недостатньо надійні» маски були визнані такими за помилку - з-за недостатньої точності якісного способу перевірки. Повторні перевірки збільшують витрати часу та витрати на респіраторний захист. Серед якісних способів перевірки в 2001р найбільш часто використовували дратівливий дим і сахарин. Але в 2004р NIOSH рекомендував припинити використання дратівної диму.

Серед кількісних способів перевірки порівняно недорогим, точним і швидким є CNP (прилади FitTester 3000, Quantifit). Але він не дозволяє перевіряти фільтрувальні півмаски.

Для перевірки ізолюючих властивостей респіраторів в даний час штучний аерозоль практично не використовується. В основному це пов'язано з необхідністю використання аерозольної камери або спеціального укриття, в якому підтримується задана концентрація аерозолю контрольного речовини - це складно і незручно. При використанні атмосферного аерозолю (прилад PortaCount) можна перевіряти будь респіратори, але вартість приладу та тривалість перевірки вище, ніж при використанні способу CNP. Тому в промисловості останній використовується частіше приблизно в 3 рази[18] частіше.

Нові способи перевірки респіраторів для виявлення зазорів

Продолжаются поиски новых способов проверки масок респираторов для обнаружения зазоров между маской и лицом. В[19] описана розробка нового способу, який для виявлення просочування використовує відміну температури навколишнього і видихуваного повітря. Для виявлення зазорів проводилася зйомка особи випробувача на инфракрасую камеру, і отримане теплове зображення дозволяло виявити просочування більш теплого повітря (при видиху) по нагріванню шкіри близько проміжку біля краю маски. Порівняння результатів звичайної перевірки з результатами, отриманими новим способом (при їх одночасному використанні) показало, що теплове зображення дозволяє досить добре виявляти просочування. Однак подальше дослідження показало, що точність цього способу поки ещенедостаточно висока для практичного застосування[20].

Виконання перевірок ред.

З 1980р в США, а пізніше і в інших розвинених країнах законодавство (див. статтю Законодавче регулювання вибору та організації застосування респіраторів) стало вимагати, щоб роботодавець в обов'язковому порядку проводив перевірку ізолюючих властивостей респіратора у робочого перед призначенням на посаду, яка вимагає використання ЗІЗОД; і після цього - періодично, через кожні 12 місяців; і також додатково - при появі будь-яких обставин, які можуть вплинути на ізолюючі властивості (зміна форми обличчя з-за травми, втрати зубів, тощо). Як показало дослідження [18] це вимога виконувалося практично всіма великими підприємствами, а ось на маленьких підприємствах, де кількість працівників не перевищує 10 осіб, у 2001р його порушувало близько половини роботодавців. Основною причиною таких порушень може бути висока вартість обладнання для кількісної перевірки, недостатня точність якісних способів перевірки і те, що на маленьких підприємствах питаннями охорони праці займається не окремий фахівець, а хтось із співробітників, поєднуючи це з іншою роботою.

  • В РФ, на відміну від розвинених країн, за відсутності нормативних документів, що регулюють вибір, індивідуальний підбір маски і організацію застосування респіраторів, відсутні навчальні посібники та програми навчання застосування респіраторів для фахівців (інженерів) з охорони праці. З-за цього застосування перевірки ізолюючих властивостей масок респіратора якщо і відбувається, то несистематично, що сприяє ушкодженню здоров'я робітників, що використовують респіратори.
Таблиця. Застосування різних способів перевірок різних лицьових частин [12][13]
Способи перевірки Типи респіраторів Обладнання
Протиаерозольні фільтрувальні півмаски Еластомірні напівмаски і еластомірні полнолицевые маски, які використовуються при концентрації забруднень до 10 ГДК Еластомірні полнолицевые маски, які використовуються при концентрації забруднень до 50 ГДК
Якісні способи перевірки
Изоамилацетат - + -
Сахарин + + - 3М FT-10 та ін.
Бітрекс + + - 3М FT-30 та ін.
Дратівливий дим(*) - + +
Кількісні способи перевірки
Підтримання постійного розрідження CNP - + + Quantifit, FitTest 3000
Аерозольний + + + PortaCount та ін.

(+) - можна використовувати; (-) - не можна використовувати; (*) - рекомендується припинити використання

Дивись також ред.

Відеозапис перевірки ізолюючих властивостей респіраторів - из YouTube

Примітки ред.

  1. ↑ Фигуровский, Николай Александрович (1942). Очерк развития русского противогаза во время империалистической войны 1914—1918 гг. (рос.). Москва Ленинград: Акад. наук Союза ССР. с. 97.
  2. ↑ Болдырев, Василий Николаевич (1917). Краткое практическое наставление к окуриванию войск (2 изд.) (рос.). Москва: Учеб.-фронтовый подотд. при Отд. противогазов В.З. и Г.С. с. 34.
  3. ↑ Чукаев, К.И. (1917). Ядовитые газы: Наставление по противогазовому делу для инструкторов противогазовых команд, унтер-офицеров, а также для всех грамотных воинск. чинов (рос.). Казань: типо-лит. Окр. штаба. с. 48.
  4. ↑ Митницкий, Михаил Давидович; Свикке Я., Низкер С. (1937). В противогазах на производстве (рос.). Москва: ЦК Союза Осоавиахим СССР. с. 14-17. {{cite book}}: Вказано більш, ніж один |pages= та |page= (довідка)
  5. ↑ Достаточно ли ловок? Новый горняк, Харьков, 1931, выпуск 16
  6. ↑ Кириллов, П. (1935). А. Кольцов (ред.). Противогазовые тренировки и камерные упражнения в атмосфере ОВ (рос.). Москва: Центр. дом хим. обороны ЦС Союза Осоавиахим СССР. с. 35.
  7. ↑ Вассерман, М. (1931). Дыхательные приборы в промышленности и в пожарном деле (рос.). Москва: Издательство Народного Комиссариата Внутренних Дел РСФСР. с. 236. {{cite book}}: Вказано більш, ніж один |pages= та |page= (довідка)
  8. ↑ Ковалев, Н. (1944). Общие правила № 106 по уходу, хранению и работы в изолирующих, фильтрующих и шланговых промышленных противогазах, уход и работа на кислородном насосе (рос.). Лысьва: Камский целлюлоз.-бумажный комбинат. с. 106. {{cite book}}: Вказано більш, ніж один |pages= та |page= (довідка)
  9. ↑ а б Кошелев, Владимир Ефимович; Тарасов Владимир Иннокентьевич (2007). Просто о непростом в применении средств защиты дыхания (рос.). Пермь: Стиль-МГ. с. 279. ISBN 978-5-8131-0081-9.
  10. ↑ Чугаев, А.А. (1966). Наставление по пользованию индивидуальными средствами защиты (рос.). Москва: Военное издательство Министерства обороны СССР. с. 151.
  11. ↑ Ziqing, Zhuang; Christopher C. Coffey, Paul A. Jensen, Donald L. Campbell, Robert B. Lawrence & Warren R. Myers (2003). Correlation Between Quantitative Fit Factors and Workplace Protection Factors Measured in Actual Workplace Environments at a Steel Foundry [Зв'язок між результатами вимірювань захисних властивостей респіратора на металургійному заводі і коефіцієнтом ізоляції маски, виміряними кількісно]. American Industrial Hygiene Association Journal (англ.). Цинциннаті, Огайо: AIHA & ACGIH. 64 (6): 730—738. doi:10.1080/15428110308984867. ISSN 1542-8117. Процитовано 28 March 2016.
  12. ↑ а б в г Стандарт США по охороні праці, який містить вимоги до роботодавця: як правильно вибирати і застосовувати респіратори 29 CFR 1910.134 «Respiratory protection» (en). US Department of Labor, Occupational Safety and Health Administration, 2012-06-22. Є переклад на російську мову: Стандарт США «Респираторная защита» PDF Wiki
  13. ↑ а б Bказівки для інспектора з охорони праці (en): Instruction CPL 02-00-120. Inspection procedures for the Respiratory Protection Standard (2004), переклад на російську мову: Wiki PDF
  14. ↑ Bollinger, Nancy J.; Robert H. Schutz et al (1987). NIOSH Guide to Industrial Respiratory Protection (англ.). Цинциннаті, Огайо: National Institute for Occupational Safety and Health. с. 305. Процитовано 28 March 2016.. Є переклад на російську мову (2014г): Руководство NIOSH по респираторной защите в промышленности PDF Wiki
  15. ↑ Томас Нельсон. Средства защиты органов дыхания в: Енциклопедія МОП з охорони та безпеки праці. изд. IV, с. 280 (ru)
  16. ↑ Bollinger, Nancy J.; et al (2004). NIOSH Respirator Selection Logic (англ.). Цинциннаті, Огайо: National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). с. 32. Процитовано 28 March 2016. Є переклад на російську мову (2014г): Руководство NIOSH по по выбору респираторов PDF Wiki
  17. ↑ МУ 2.2.8.1893-04 Обнаружение локализации подсоса воздуха в подмасочное пространство средств индивидуальной защиты органов дыхания с помощью люминесцирующих аэрозолей. Методические указания. Москва 2004г
  18. ↑ а б U.S. Department of Labor, Bureau of Labor Statistic (2003). Respirator Usage in Private Sector Firms, 2001 (PDF) (англ.). U.S. Department of Labor. с. 221. Процитовано 28 March 2016.
  19. ↑ Roberge, Raymond J.; William D. Monaghan, Andrew J. Palmiero, Ronald Shaffer, and Michael S. Bergman (08.2011). Infrared imaging for leak detection of N95 filtering facepiece respirators: A pilot study [ІЧ-зображень для виявлення витоків N95 фільтрації маскою респіратори: пілотне дослідження]. American Journal of Industrial Medicine (англ.). 54 (8): 628—636. doi:10.1002/ajim.20970. ISSN 1097-0274. Процитовано 28 March 2016.
  20. ↑ Lei, Zhipeng; James Yang, Ziqing Zhuang and Raymond Roberge (04.2013). Simulation and Evaluation of Respirator Faceseal Leaks Using Computational Fluid Dynamics and Infrared Imaging [Моделювання та оцінка респіратор Faceseal витік з допомогою обчислювальної гідродинаміки та ІЧ-зображень]. The Annals of Occupational Hygiene (англ.). 57 (4): 493—506. doi:10.1093/annhyg/mes085. ISSN 0003-4878. Процитовано 28 March 2016.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Користувач:AlexChirkin/Способи_перевірки_ізолюючих_властивостей_масок_респіраторів&oldid=29743862