Применение респираторов в промышленности: различия между версиями

[https://commons.wikimedia.org/wiki/File:NIOSH_%D0%A0%D1%83%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE_%D0%BF%D0%BE_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8E_%D1%80%D0%B5%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2_%D0%B2_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BC%D1%8B%D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8_1987.pdf?uselang=ru '''Техническое руководство Национального Института Охраны Труда (NIOSH) по респираторной защите в промышленности''']

 

Для снижения загрязнённости воздуха рабочей зоны используются разные способы – изменение технологии, герметизация оборудования, автоматизация "вредных" видов работ, вентиляция и др. Когда этого оказывается недостаточно, для сбережения здоровья рабочих используют '''самый последний и самый ненадёжный способ''' - средства индивидуальной защиты органов дыхания ([https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0_%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D1%83%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D1%8B_%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2_%D0%B4%D1%8B%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F СИЗОД]), [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80 респираторы].

 

 

Каков реальный эффект от применения наиболее распространённых фильтрующих респираторов в производственных условиях, и насколько уменьшается попадание вредных веществ в организмы рабочих при их носке? В литературе на русском языке на этот вопрос даются разные ответы, и обычно не указывается источник информации.

Очевидно, что эффективность улавливания пыли фильтром не может возрастать и убывать в десятки раз за считанные минуты (Рис. 1), и она не может отличаться в сотни и тысячи раз при использовании одинаковых фильтров в одинаковых условиях (Рис. 2, группы одинаковых маркеров). В чём причина этого непостоянства и разнообразия?

 

 

Чтобы СИЗОД предотвратили попадание вредных веществ в органы дыхания нужно:

 

На Рис. 3 показаны результаты измерений, которые были сделаны у нескольких рабочих, которые использовали совершенно одинаковые респираторы-полумаски <ref name="Crutchfield_1999" group="A" / >Clifton D. Crutchfield; Erin O. Fairbank; Scott L. Greenstein Влияние многократного одевания и проверочных упражнений на результат измерений изолирующих свойств респиратора Applied Occupational and Environmental Hygiene (1999) Vol 14(12) 827-837</ref>. Во время замера они делали одинаковые движения (дышали, поворачивали голову из стороны в сторону, наклоняли вниз и запрокидывали назад, читали текст, бежали на месте). За 1 день у 1 рабочего делали 3 замера. Нетрудно увидеть, что даже при выполнении совершенно одинаковых движений коэффициент защиты одного и того же респиратора — очень непостоянен. На Рис. 4 показаны результаты аналогичных измерений при носке полнолицевых масок <ref name="Crutchfield_1999" group="A" / ></ref>.

 

Разнообразие значений КЗ, показанное на Рис. 2, может ''(отчасти - в сочетании с разной индивидуальной "живучестью")'' объяснить, почему при использовании одинаковых респираторов в одинаковых условиях рабочими, выполняющими одинаковую работу один может быстро стать инвалидом, а другой – выйти на пенсию без признаков профзаболевания.

Видно, что заметно возросла доля тех случаев, когда степень защиты респираторов ниже 10 - с 5,8% до 54% (в США применение полумасок ограничено 10 ПДК, см. [https://ru.wikibooks.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%80%D0%B5%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2_%D0%B2_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BC%D1%8B%D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8#1910.134.28d.29_.D0.92.D1.8B.D0.B1.D0.BE.D1.80_.D1.80.D0.B5.D1.81.D0.BF.D0.B8.D1.80.D0.B0.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.BE.D0.B2. Государственный стандарт по выбору и организации применения респираторов]). Если коэффициент защиты респиратора при непрерывном использовании равен 500, а для выполнения работы потребуется сказать что-нибудь, и из-за этого респиратор будет снят на 5 минут (КЗ=1) в течение 8-часовой смены (480 минут), то его реальный КЗ снизится до 81 - в 6 раз: (480) / [(480 - 5)/500 + 5/1]=480/5.95=81.

 

 

'''Высокая температура.''' Все нижние фиолетовые маркеры оказались левее 10, и половина из них находится левее КЗ=2. При проведении этого измерения<ref name="Wu_2002" group="A" / >Ming-Tsang Wu Измерение эффективности респираторов, применяемых рабочими коксовой печи American Industrial Hygiene Association Journal (2002) 63(1): 72-75</ref> на заводе, изготавливавшем кокс, температура воздуха была слишком высокой. Вероятно, рабочие не выдерживали, и снимали респираторы слишком часто. Исследователи порекомендовали работодателю устроить обшеобменную вентиляцию (для снижения температуры и загрязнённости воздуха), и использовать респираторы с принудительной подачей воздуха (так как обдув лица улучшает самочувствие при повышенной температуре).

 

Нужно разработать: национальные нормативные документы, регулирующие выбор и организацию применения СИЗОД, учебные пособия и программы обучения, и не подменять научно обоснованные мероприятия по защите здоровья выдачей молока, материальной компенсацией за вредные условия работы и общим алкогольным наркозом. За последнее десятилетие (~2003-2013) только по официальным данным доля людей, работающих во вредных и/или опасных условиях возросла в полтора раза и достигла 1/3 работающих. А для сохранения здоровья людей в таких условиях могут использовать респираторы-полумаски, выбор которых проводится на основании рекомендаций, противоречащих не только общепринятым, но и не согласующимся друг с другом (см. рисунок ниже). И в этих условиях сделана попытка на уровне законодательства (Специальная оценка условий труда) закрепить снижение класса вредности при использовании СИЗОД - в вымирающей РФ, где за два десятилетия "реформ" исчезло около 20 тысяч населённых пунктов!

 

 

{|align="right"

|-valign="bottom"

|}

[https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2_%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D1%83%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D1%8B_%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2_%D0%B4%D1%8B%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F Смотри страницу "Классификация респираторов"]

{|align="right"

|-valign="bottom"

|}

Плотно прилегающие лицевые части обычно называют масками, их изготавливают из резины, силикона, неопрена или других материалов. У существующих конструкций имеются резиновые или тканевые ремни оголовья, прикрепляющиеся к маске в 2-6 местах. Они могут застёгиваться сзади головы или образуют цельную, неразрывную “петлю”.

{|align="left"

|-valign="bottom"

|}

{|align="right"

|-valign="bottom"

|}

 

{|align="right"

|-valign="bottom"

|}

Неплотно прилегающие лицевые части включают в себя капюшоны, шлемы, пневмокостюмы и пневмокуртки. Большое разнообразие конструкций не позволяет сделать краткую классификацию. На Фиг. 2-11 показана пневмокуртка, у которой конструкция и принцип действия типичные для таких СИЗОД.

{|align="right"

|-valign="bottom"

|}

'''1. Принципы улавливания аэрозоля'''

{|align="right"

|-valign="bottom"

|}

''{Современная маркировка фильтров и их свойства - смотри статью [https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A4%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%80%D1%8B_%D1%80%D0%B5%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2&oldid=58990524 Фильтры респираторов]}''

|-valign="top"

|[[File:Police officer wearing half-mask respirator.jpg|thumb|350px|Фиг. 2.20. Противоаэрозольный респиратор]]

|}

Согласно стандарту 30 CFR 11 Subpart K классификация противоаэрозольных респираторов производится в соответствии с тем, для защиты от какого аэрозоля (пыли, дыма или тумана) они проектировались. Сейчас MSHA/NIOSH сертифицируют следующие виды фильтров:

{|align="right"

|-valign="top"

|}

'''4. Эффективность улавливания фильтра'''

{|align="right"

|-valign="top"

|}

Разные изготовители могут использовать разные сорбенты для сменных фильтров и противогазных коробок, используемых для защиты от разных веществ. Но их конструкции слабо отличаются. Изготовители сталкиваются со схожими проблемами - нужно, чтобы количество сорбента и его толщина были достаточно большими, чтобы полностью удалять из воздуха вредные газы в течение требуемого времени, указанного в стандарте 30 CFR 11 (проверочные испытания), и нужно, чтобы положение сорбента в корпусе не изменялось.

 

'''3. Классификация противогазных респираторов.'''

'''а.''' Респираторы с противогазными фильтрами

 

{|align="right"

|-valign="top"

|}

MSHA и NIOSH сертифицируют следующие типы противогазов:

{|align="right"

|-valign="top"

|}

Противогазы с противогазными коробками, расположенными на полнолицевой маске

{|align="right"

|-valign="top"

|}

В состав некоторых комбинированных фильтров, используемых в противогазах, включают высокоэффективные противоаэрозольные фильтры (Фиг. 2-30).

{|align="right"

|-valign="top"

|}

Респиратор с ППВ использует вентилятор для перемещения воздуха через фильтр и подачи его под лицевую часть используется вентилятор. В таком респираторе могут использоваться противогазные, противоаэрозольные и комбинированные фильтры. Лицевой частью может быть маска, шлем или капюшон. Такие респираторы сертифицируются согласно стандарту ''29 CFR 11 Subparts I, K, L и М (заменён новым<ref name="42 CFR 84" group="G2" / ></ref>)''.

{|align="right"

|-valign="top"

|}

Таким образом, происходит пополнение израсходованного кислорода. Преимуществом такого режима работы является то, что необходимо пополнять лишь расходуемый кислород, а все остальные газы используются неоднократно (кроме углекислого газа). Достоинством такого устройства является большая продолжительность работы (1-4 часа). Недостатки – большие размеры ДА и разрежение под маской при вдохе, которое возникает у некоторых типов ДА с закрытым контуром. Как уже упоминалось, теперь стало возможно сертифицировать такие ДА с постоянно избыточным давлением, что обеспечивает более высокий уровень защиты. На Фиг. 2-42 показан ДА с закрытым контуром при использовании.

 

ДА на химически связанном кислороде легче и проще, чем ДА на сжатом кислороде. Но его можно использовать лишь около одного часа и после запуска нельзя остановить. Предупреждения, сделанные для ДА на сжатом кислороде, относятся и к этим устройствам.

Недавно, в результате обнародования нормативных документов MSHA (закон о безопасности и здоровье на угольных шахтах) для использования в подземных шахтах для эвакуации стали сертифицировать новую разновидность ДА с закрытым контуром, называемую автономный самоспасатель. По конструкции и режиму работы эти устройства похожи на описанные выше. Они используют баллон со сжатым кислородом или генератор (химически связанного) кислорода, продолжительность работы – около часа.

 

{|align="right"

|-valign="top"

|}

 

Некоторые ДА с открытым контуром могут переключаться с подачи воздуха “по потребности” на подачу “по потребности под давлением”. Первый режим используется при одевании и регулировке – чтобы сберечь запас воздуха, а во время работы устройство переключается на подачу по потребности под давлением.

 

Для дополнительной защиты к всем сертифицируемым ДА, предназначенным для входа в загрязнённую атмосферу, должны иметься:

 

{|align="right"

|-valign="top"

|}

Это означает, что конструкция должна предусматривать или такое устройство клапана, регулирующего подачу воздуха, чтобы он не мог полностью закрываться, или чтобы была постоянно открыта перепускная линия, пропускающая воздух под маску в обход регулятора, чтобы под маску всегда подавалось требуемое минимальное количество воздуха.

{|align="right"

|-valign="top"

|}

'''2. Маски со шлангом'''

{|align="right"

|-valign="top"

|}

Одним из сертифицированных типов комбинированных респираторов является сочетание шлангового респиратора (Тип С) и фильтрующего респиратора (Фиг. 2-54). При их сертификации использовали требования стандарта к фильтрующим респираторам, поскольку их степень защиты ниже, чем у шланговых. Этот тип (комбинированных) респираторов состоит из: лицевой части, регулятора подачи воздуха, дыхательного шланга – если необходимо, пояса или ремней, шланга подвода сжатого воздуха к рабочему и фильтров. Фильтрами могут быть противогазные коробки, сменные противогазные фильтры или противоаэрозольные фильтры. Фильтры могут устанавливаться прямо на лицевую часть, или размещаться на ремне, соединяясь с маской через переходник.

Если фильтрующий или шланговый респираторы используются нерегулярно, то все описанные выше осмотры нужно проводить после каждого использования. OSHA требует, чтобы респираторы для эвакуации при возникновении опасной ситуации проверялись раз в месяц, и делались записи о результатах проверки и дате проверки. А NIOSH рекомендует проводить такую проверку еженедельно - из-за риска, что произойдёт незамеченная утечка сжатого газа для дыхания.

Если при проведении проверки в производственных условиях будут обнаружены какие-нибудь неисправности, то они могут быть исправлены двумя способами. Если неисправность небольшая, то замена или ремонт могут быть сделаны на месте, как это показано на Фиг. 4-1. А если неисправность серьёзная, то изделие не должно использоваться до тех пор, пока не будет отремонтировано.

 

'''НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ НЕЛЬЗЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ИЛИ ХРАНИТЬ В МЕСТАХ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСПИРАТОРЫ, ПРО КОТОРЫЕ ИЗВЕСТНО, ЧТО ОНИ НЕИСПРАВНЫ.'''

 

При дальнейшем обсуждении процесса очистки и техобслуживания, Фиг. 4.3 поможет понять, как это происходит.

 

'''h.''' Разбирание

 

Это самое подходящее время для тщательной проверки и исправления всех повреждений. Нужно установить новые фильтры, и полностью собранный респиратор должен быть проверен не проникание нефильтрованного воздуха.

Теперь можно присоединить лицевую часть ДА к проверенной части устройства, подающей воздух для дыхания (клапан из ''I'' и заправленные баллоны из ''K''), и проверить работу устройства.

 

 

'''n.''' Хранение

Все усилия, приложенные для очистки и техобслуживания респиратора, будут сведены на нет за счёт неправильного хранения. OSHA требует, чтобы при хранении респираторы были защищены от:

* пыли,

Рабочего подвергают воздействию раздражающего дыма (НСl), паров изоамилацетата (запах бананов), или другого подходящего контрольного вещества, которое вызывает раздражение или имеет резкий запах. На фильтрующий респиратор нужно установить соответствующий фильтр. Если рабочий не почувствует проникание контрольного вещества под маску, то можно считать, что респиратор – вероятно - правильно одет и плотно сидит на лице.

 

 

В любых производственных условиях - даже на рабочем месте, без какого-либо оборудования – рабочий может самостоятельно проверить правильность положения маски на лице. Он также обязан проводить такую проверку после каждого одевания маски - перед входом в загрязнённую атмосферу. Для проверки разрежением (Фиг. В-2) он должен просто закрыть руками входные отверстия фильтров (пережать трубку шланга противогаза, и т.д.), мягко вдохнуть – чтобы маска слегка “съёжилось” (сжалась), и задержать дыхание на несколько секунд. Если маска останется сжатой, под ней сохранится разрежение, и рабочий не почувствует никаких признаков просачивания воздуха под маску, то, вероятно, респиратор правильно расположен на лице, и плотно прилегает к нему.

 

 

==Приложение С. Избранные предупреждения NIOSH по респираторам ==

(для покупателей и потребителей)

--------------------------------------------------

Министерство здравоохранения и социальных служб США

{|align="left"

|-valign="top"

|}

 

Ниже приводится последовательность выбора респиратора в виде схемы (алгоритма). Её можно использовать для выбора подходящих классов респираторов, которые обеспечат требуемую степень защиты. Для получения дополнительной информации Вы можете посмотреть соответствующее описание.

 

 

 

В этом воздухе, как и во всяком другом воздухе, имеются пары воды и загрязнения. В атмосферном воздухе (в нормальных условиях) пары воды не считаются загрязнением. А при сжатии воздуха (для его последующего использования для дыхания) пары воды становятся главным загрязнением. При получении пригодного для дыхания воздуха необходимо удалить из него пары воды. В сжимаемом воздухе вода – загрязнение, и она улавливает и переносит другие загрязнения.

 

Если этот фрагмент воздуха будет внезапно сжат на 7 атмосфер, то его абсолютное давление составит 8 атмосфер (0.79 МПа). Объём фрагмента уменьшится примерно до 1/8 - от первоначального.

При использовании окружающего воздуха для охлаждения сжатого воздух эффективность охлаждения после компрессора зависит от окружающей температуры. В тёплые дни, когда рабочим особенно нужен охлаждённый воздух, эффективность охлаждения уменьшается. Поэтому лучшим выбором является водная система охлаждения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* При использовании ёмкости большего размера, чем это необходимо для эвакуации, запас воздуха 3-6 часов позволит рабочим продолжать работу до обеда/до конца смены при прекращении подачи воздуха.