СИЗ: ключевые свойства эффективной фильтрующей полумаски
13.04.2021 7:15:00
Профессиональные заболевания, связанные с воздействием промышленных аэрозолей, являются одними из самых распространенных в нынешнее время. Поэтому работникам требуется правильно подобранная и качественная защиты органов дыхания. Качественная фильтрующая полумаска должна обеспечивать хорошее прилегание к лицу, чтобы избегать проникновения вредных частиц по зоне обтюрации, быть удобной в носке, не вызывать дискомфорта, обладать низким сопротивлением дыханию. Таким образом, эффективность СИЗОД складывается из трех составляющих: качество фильтрующего материала, качество прилегания, комфорт пользователя...
Партнерский материал
СИЗ: ключевые свойства эффективной фильтрующей полумаски
Профессиональные заболевания, связанные с воздействием промышленных аэрозолей, являются одними из самых распространенных в нынешнее время. Поэтому работникам требуется правильно подобранная и качественная защиты органов дыхания.
Качественная фильтрующая полумаска должна обеспечивать хорошее прилегание к лицу, чтобы избегать проникновения вредных частиц по зоне обтюрации, быть удобной в носке, не вызывать дискомфорта, обладать низким сопротивлением дыханию. Таким образом, эффективность СИЗОД складывается из трех составляющих: качество фильтрующего материала, качество прилегания, комфорт пользователя.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА
Существуют два основных используемых в настоящее время метода фильтрации частиц:
— механический;
— электростатический.
Механическая фильтрация заключается в переплетении волокон фильтра и физической задержке частиц волокнами. Для того, чтобы такой фильтр задерживал частицы разных размеров, волокна расположены достаточно близко друг к другу. Более того, такой фильтрующий материал может быть достаточно толстым из-за необходимости наличия нескольких слоев волокон. Поэтому дышать в такой полумаске будет достаточно тяжело. Однако механическая фильтрация является традиционным методом и до сих пор достаточно распространена.
При электростатической фильтрации частицы притягиваются к волокнам фильтра за счет электростатического заряда. В случае использования электростатического заряда большей силы, который будет притягивать частицы разных размеров, есть возможность сократить количество и плотность волокон фильтра. Поэтому такой материал будет более тонким и легким без потери качества фильтрации, а дышать в такой полумаске будет легко и комфортно. В зависимости от качества электростатического заряда и способа его нанесения, при долгом (превышающем рекомендуемый срок) и/или неправильном хранении такой фильтр теряет свой заряд, а значит и защитные свойства. Также электростатический заряд теряется при высокой влажности, например, во время работы в жарких/влажных условиях. Поэтому в таком случае важно наличие качественного клапана выдоха на полумаске.
Фильтрующая способность материала — одна из ключевых характеристик, обеспечивающих защитные свойства СИЗОД.
Эффективность фильтрующего материала описывается коэффициентом его проницаемости — отношение концентрации тест-вещества после прохождения через фильтрующий материал к его начальной концентрации.
Согласно п. 4.4. пп. 10 ТР ТС 019/2011 «О безопасности средств индивидуальной защиты» в отношении фильтрующих СИЗОД с фильтрующей полумаской: «Коэффициент проницаемости фильтрующих материалов — по тест-веществу хлорид натрия и по тест-веществу масляный туман при расходе постоянного воздушного потока 95 дм3 /мин не должен превышать 20 %, 6 % и 1 % для изделий соответственно низкой, средней и высокой эффективности».
Однако тест-вещество может попадать под маску не только через фильтрующий материал, но и через зазоры по полосе обтюрации, что и учитывает показатель коэффициента проникания.
Коэффициент проникания — это отношение концентрации тест-вещества под лицевой частью СИЗОД к концентрации тест-вещества в атмосфере испытательной камеры в заданных условиях испытаний, определяемый на испытателе. Согласно п. 4.4. пп. 10 ТР ТС 019/2011 «О безопасности средств индивидуальной защиты»: «Коэффициент проникания аэрозоля — по тест-веществу хлорид натрия и по тест-веществу масляный туман через противоаэрозольное средство не должен превышать 22 %, 8 % и 2 % для изделий соответственно низкой, средней и высокой эффективности».
Таким образом:
Эффективность фильтрующего материала оценивается его коэффициентом проницаемости. Чем он больше, тем больше частиц могут проходить через маску, а значит тем меньше защищен рабочий. Однако для комплексной оценки эффективности выбора СИЗОД необходимо обращать внимание также на качество прилегания и комфорт использования.
КАЧЕСТВО ПРИЛЕГАНИЯ СИЗОД
Качество прилегания определяется:
— конструкцией и формой СИЗОД;
— формой и размерами лица.
При разработке современных фильтрующих полумасок, помимо качества фильтрующего материала, большое внимание уделяется конструкции и форме СИЗОД. На качество прилегания влияют такие детали как: носовой зажим, носовая прокладка, материал и размер лямок оголовья, форма СИЗОД и используемые материалы. Например, носовой зажим должен иметь «эффект памяти» и сохранять форму, в которой он был зафиксирован. Успешным считается дизайн, обеспечивающий наилучшее прилегание к наибольшему числу типов лиц потенциальных пользователей.
Качество прилегание респиратора к лицу рабочего по полосе обтюрации очень важно: если его не добиться, то каким бы хорошим не был фильтр, частицы веществ все равно будут попадать под маску в значительном объеме.
В соответствии с российскими стандартами, при сертификационных испытаниях фильтрующие полумаски должны тестироваться на 10 испытателях, а, например, стандарт OSHA 1910.134 «Респираторная защита» предполагает тестирование на 25 испытателях, размеры лиц которых представляют все 10 размеров из сетки NIOSH, (т.е. в испытаниях участвуют минимум 25 человек с разными типами лиц, которым полумаска должна подходить). Очевидно, что фильтрующие полумаски, прошедшие такие так называемые фит-тесты на качество прилегания при использовании выборки с 25 типами лиц с наибольшей долей вероятности, подойдут наибольшему числу конечных пользователей, а значит, и обеспечат эффективную защиту.
Качество прилегания фильтрующей полумаски к лицу конкретного рабочего может быть определено в реальной жизни с помощью качественного или количественного методов.
Суть количественных методов заключается в сравнении концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны и в подмасочном пространстве рабочего. Измерение проводят непосредственно в рабочей зоне: рабочий надевает фильтрующую полумаску, к которой подключается датчик, фиксирующий количество частиц под маской, и выполняет различные упражнения, имитирующие носку (наклоны, повороты головы, разговор, глубокое и спокойное дыхание). Датчик также установлен снаружи фильтрующей полумаски. Разница концентраций выражается числом (коэффициент защиты КЗ) и определяется с помощью оборудования типа счетчика аэрозольных частиц.
Качественные методы могут быть основаны на восприятии легко идентифицируемых на вкус и запах веществ. Тестирование проводят вне производственного помещения, где нет выраженных запахов и пыли, например, в кабинете охраны труда. Рабочий надевает выбранный респиратор, на голову испытуемого одевается колпак, обеспечивающий изоляцию пространства около органов дыхания. Затем с помощью распылителя под колпак подается аэрозоль легко идентифицируемых веществ (сахарина, бензоат денатония и др.), и фиксируют, почувствует ли рабочий вкус/запах тестового вещества.
Качество прилегания к лицу рабочего крайне важно, т.к. по полосе обтюрации в подмасочное пространство может проникать большое количество частиц веществ и степень защиты рабочего будет снижаться.
КОМФОРТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИЗОД
На комфорт использования СИЗОД влияют многие факторы: сопротивление дыханию; наличие/отсутствие клапана выдоха и усилие открытия его диафрагмы; давление полумаски на лицо; расположение и материал резинок оголовья; материал самого фильтра (гипоаллергенность, мягкость, комфортный контакт с кожей); форма полумаски (не перекрывает ли и не ограничивает ли поле зрения); легкий вес и комфортная эргономика; носовая прокладка; носовой зажим, который не раскрывается и, таким образом, не требует постоянного корректирования во время работы; совместимость с другими СИЗ; индивидуальные особенности человека и т.д.
На сопротивление дыханию влияют следующие факторы:
— качество фильтрующего материала;
— площадь фильтрующего материала;
— наличие/отсутствие клапана выдоха.
Как упоминалось выше, при использовании механического фильтра, дышать через такую полумаску будет тяжело, это говорит о том, что сопротивление дыханию высокое. При использовании электретного фильтра, дышать через такую полумаску будет легче, а значит сопротивление дыханию будет низким. Согласно п. 4.4. пп. 10 ТР ТС 019/2011 «О безопасности средств индивидуальной защиты» начальное сопротивление воздушному потоку должно быть минимальным и не превышать указанных ниже значений.
Таким образом, чем меньше сопротивление, тем легче дышать.
Сопротивление дыханию также зависит от площади фильтрующего материала. Когда воздух проходит через фильтр, то он по сути проходит через пространство между волокон фильтра. В случае небольшой площади фильтрующей полумаски, количество свободного от волокон пространства небольшое. Это значит, что для пропускания воздуха через такой фильтр требуется больше усилий, а значит сопротивление дыханию возрастает. В случае использования фильтрующей полумаски с большей площадью фильтра, количество свободного от волокон пространства тоже больше. Это означает, что для пропускания воздуха через такой фильтр требуется меньше усилий, а значит сопротивление дыханию ниже.
Более того, фильтрующая полумаска с большей площадью может служить большее количество времени по сравнению с полумаской с меньшей площадью, т.к. ее фильтр забивается частицами аэрозолей дольше. Это особенно актуально для работы, связанной с тяжелым физическим трудом и учащенным дыханием. Основная задача клапана выдоха респиратора — это обеспечение большего комфорта пользователя за счет отвода тепла, влаги из подмасочного пространства и снижение сопротивления дыханию.
На данный момент не существует стандартов, регламентирующих давление в подмасочном пространстве, при котором должна открываться диафрагма клапана, а именно от этого зависит, насколько эффективно клапан будет отводить тепло и влагу из подмасочного пространства и тем самым облегчать дыхание работника.
При низкой эффективности клапана невозможно добиться снижения сопротивления дыханию и достичь комфорта пользователя. Когда давления в подмасочном пространстве при нормальном дыхании недостаточно для открытия клапана, то весь выдыхаемый воздух проходит через фильтрующий материал, а не через клапан, поэтому отвода тепла и влаги не происходит, и как следствие разница в комфорте между фильтрующими полумасками с клапаном и без отсутствует.
Необходимо учитывать, что на сопротивление дыханию также влияет прилегание по полосе обтюрации: сопротивление будет ниже, если вдыхаемый и выдыхаемый воздух проходит через зазоры по полосе обтюрации, а не через фильтрующий материал. Таким образом, работнику легче дышать, но он подвергается воздействию частиц веществ. Непосредственно на рабочих местах оценка комфорта использования СИЗОД может проводиться с помощью анкетирования в соответствии с приложением № 3 к приказу Минтруда России от 05.12.2014 г. № 976н, опросный лист для которого может выглядеть следующим образом:
На комфорт использования СИЗОД влияют очень многие факторы. Тем не менее, одним из самых главных факторов является сопротивление дыханию, которое зависит от качества и площади фильтрующего материала, наличия клапана выдоха, а также качества прилегания полумаски к лицу рабочего.
Эффективность фильтрующей полумаски должна оцениваться рядом различных факторов, которые непрерывно связаны друг с другом. При разработке и производстве фильтрующих полумасок должны учитываться не только качество используемых материалов, конструкция и форма СИЗОД, но и качество прилегания такой полумаски к лицу рабочего, комфорт и удобство его использования. Только таким образом можно быть уверенным в качественной защите органов дыхания.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ИСТОЧНИК:
Партнерский материал. Материал для публикации любезно предоставлен ЗАО «3М Россия»; электронный ресурс: www.3mrussia.ru.
БЕСПЛАТНАЯ ПОДПИСКА НА ЕЖЕНЕДЕЛЬНЫЙ ОБЗОР
КЛИНСКОГО ИНСТИТУТА ОХРАНЫ И УСЛОВИЙ ТРУДА
Отборная и актуальная информация на электронную почту
Все публикации
