Metody testování izolačních vlastností respirátorů

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. října 2019; kontroly vyžadují 15 úprav .

Izolační vlastnosti respirátoru ( Respirator Fit Test ) - schopnost respirátorové masky těsně a bez mezer přiléhat k obličeji pracovníka a oddělit jeho dýchací orgány od okolního znečištěného ovzduší. Pro zjištění netěsností (mezer) se kontrolují izolační vlastnosti respirátorů.

Pozadí

Při použití respirátorů , které těsně přiléhají k obličeji a nemají zařízení, které nutí dýchat čistý nebo vyčištěný vzduch, je tlak pod maskou při nádechu menší než mimo masku. Tento pokles tlaku podněcuje znečištěný nevyčištěný vzduch k pronikání pod masku mezerami mezi maskou a obličejem ( prosakování ). Měření provedená jak v laboratořích (při simulaci výkonu práce), tak přímo při práci ve výrobních podmínkách (viz Testování respirátorů ve výrobních podmínkách ) ukázala, že při použití správně zvolených filtrů tato netěsnost (a nikoliv průnik přes správně zvolené a včas vyměněné filtry) se stává hlavní cestou vstupu škodlivých látek do dýchacího systému, což omezuje rozsah přijatelného použití respirátorů (viz Předpokládaný stupeň ochrany respirátoru ).

Aby nedocházelo k poškození zdraví pracovníků únikem nefiltrovaného vzduchu mezerami mezi maskou a obličejem, v USA, Kanadě, Austrálii, Anglii a dalších vyspělých zemích ukládá legislativa zaměstnavateli nejen vydat respirátor pracovníka, ale dát mu možnost samostatně si vybrat nejvhodnější (ve tvaru a velikosti) masku a poté pomocí přístroje zkontrolovat, zda mezerami neuniká mnoho vzduchu. (viz článek Legislativní úprava volby a organizace používání respirátorů ). Testy respirátorů ukázaly, že pokud je takový test úspěšně absolvován (před zahájením práce), únik nefiltrovaného vzduchu během práce je mnohem menší a obvykle nepřekračuje stanovené limity, protože maska ​​tvarem odpovídá obličeji pracovníka. a velikost [14] . Legislativa vyspělých zemí ukládá zaměstnavateli takovou kontrolu provádět jak před zahájením práce ve znečištěném ovzduší, tak i později - periodicky [15] . Současné metody používané k testování respirátorů v průmyslu a zdravotnictví ve vyspělých zemích jsou popsány níže.

Principy zjišťování mezer mezi maskou a obličejem

Kvalitativní způsoby

Kvalitativní metody testování izolačních vlastností respirátorů slouží ke zjištění úniku nefiltrovaného vzduchu mezerami, reakce smyslů zaměstnance na speciální (kontrolní) látku, která se používá k testování. Tato reakce je subjektivní a závisí na individuální citlivosti zaměstnance. Proto se při provádění takového testu nejprve snaží zjistit práh citlivosti zaměstnance při expozici kontrolní látce (a zda na ni vůbec reaguje) a teprve poté zkontrolují respirátor. Pro stanovení prahu citlivosti se používá stejná kontrolní látka – ale ve zředěné formě. Podrobný popis provádění ověřování kvalitativními metodami je uveden na příkladu normy [15] vypracované Úřadem pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (OSHA) , která upravuje výběr a organizaci používání respirátorů (příloha A, viz též článek Legislativní úprava volby a organizace používání respirátorů ). Splnění požadavků této normy je pro zaměstnavatele povinné.

V současné době se v průmyslu Spojených států a dalších rozvinutých zemí používá ke kvalitativní kontrole respirátorů několik metod [16] , včetně:

Video kvalitativního testu izolačních vlastností respirátorů různými způsoby je umístěno na internetu - YouTube ( test respirátoru fit ).

V této části lze také zmínit další „kvalitativní“ způsoby testování izolačních vlastností:

Při použití k testování sacharinu, bitrexu nebo isoamylacetátu se pracovníkovi nasadí na hlavu kryt (kukla), aby nedocházelo k rychlému poklesu koncentrace kontrolní látky. Tento kryt, navržený spolu s kvalitativními ověřovacími metodami na konci 20. století, je velmi podobný polní plynové komoře používané sovětskou armádou v první polovině 20. století [20] .

Kvantitativní způsoby testování izolačních vlastností

Kvantitativní způsoby testování izolačních vlastností respirátorů využívají zařízení, které zjišťuje, zda vzduch prosakuje mezerami a jaké množství tam prochází. Předpokládá se, že tyto metody jsou přesnější a spolehlivější než kvalitativní. Podrobný popis kvantitativních metod ověřování je uveden v příloze A normy pro výběr a organizaci použití respirátorů [15] .

Při použití aerosolových metod pro testování izolačních vlastností se současně měří koncentrace aerosolu (uměle vytvořeného nebo atmosférického) jak pod maskou, tak mimo masku. Jako indikátor izolačních vlastností respirátoru se používá izolační koeficient CI ( fit factor ), který se rovná poměru vnější koncentrace ke koncentraci podmasky. V současné době, aby pracovník mohl použít respirátor, musí mít při kontrole izolačních vlastností izolační faktor 10x větší (dodatečný bezpečnostní faktor), než je předpokládaný stupeň ochrany respirátoru (tedy při při individuálním výběru polomasek je nutné, aby izolační faktor nebyl nižší než 100, což umožní použití respirátoru se znečištěním vzduchu nejvýše 10 MPC). Existují testy s umělým aerosolem ve speciální testovací aerosolové komoře (aerosoly: chlorid sodný, parafinový olej, dioktylftalát atd.) a použití přírodního atmosférického aerosolu, jehož koncentrace je měřena speciálním zařízením (např. TSI PortaCount ).

Tato ověřovací metoda se objevila později než aerosolové a je pokusem o odstranění jejich nedostatků. Použití aerosolových metod ukázalo, že kvůli některým problémům není přesnost měření vždy dostatečně vysoká. Například, když nefiltrovaný vzduch prosakuje pod masku, pohybuje se do úst nebo nosu, aniž by se mísil s filtrovaným vzduchem, a naměřená koncentrace masky závisí na tom, zda se tento pramínek znečištěného vzduchu dostane do otvoru trubice měřicího zařízení nebo ne. V plicích se část aerosolu usazuje a jeho naměřená koncentrace při výdechu se také liší od skutečné.

Metoda CNP využívá měření netěsností pod maskou přes mezery samotného vzduchu. K tomu zaměstnanec na krátkou dobu (asi 10 sekund) zadrží dech a trysky nainstalované místo filtrů zablokují průchod vzduchu pod maskou přes inhalační ventily. Jediným způsobem, jak se vzduch pod masku dostane, jsou mezery. Potom pumpa odčerpá vzduch zpod masky, aby tam vytvořil podtlak. Kvůli poklesu tlaku začne pod maskou pronikat vzduch a podtlak se začne snižovat. Ale tlakový senzor zareaguje na pokles podtlaku, což čerpadlo opět zapne. To umožňuje po dobu asi 7 sekund udržovat pod maskou konstantní vakuum a naměřené množství vzduchu, které bylo v tu chvíli odčerpáno zpod masky, se přesně rovná množství, které uniklo. Tato metoda se vyznačuje vysokou přesností a relativně nízkou cenou zařízení, ale neumožňuje kontrolu filtračních polomasek.

Výhody a nevýhody různých metod

Hlavní výhodou kvalitativních metod je extrémně nízká cena zařízení a nevýhodou střední přesnost a nemožnost jejich použití k testování respirátorů - celoobličejových masek, které se použijí při znečištění ovzduší vyšším než 10 MPC (kvůli na nedostatečnou citlivost). Aby se snížilo riziko chybného použití respirátoru se špatnými těsnícími vlastnostmi (což může vést ke zranění), testování vyžaduje, aby respirátor poskytoval dostatečně vysoký těsnící výkon. To však vede k tomu, že musíte zkontrolovat různé masky, abyste vybrali „nejspolehlivější“, ačkoli v mnoha případech byly „nedostatečně spolehlivé“ masky jako takové rozpoznány omylem - kvůli nedostatečné přesnosti kvalitativní metody ověřování. . Opakované kontroly prodlužují dobu a náklady na ochranu dýchacích cest.

Z kvalitativních testovacích metod byly v roce 2001 nejčastěji používány dráždivý kouř a sacharin. Ale v roce 2004 NIOSH doporučil přestat používat dráždivý kouř.

Mezi kvantitativními ověřovacími metodami je CNP relativně levný, přesný a rychlý ( FitTester 3000, zařízení Quantitfit ). Neumožňuje ale kontrolu filtračních polomasek.

V současné době se umělý aerosol k testování izolačních vlastností respirátorů prakticky nepoužívá. Je to dáno především nutností použití aerosolové komory nebo speciálního úkrytu, ve kterém se udržuje daná koncentrace aerosolu kontrolní látky - to je obtížné a nepohodlné. Při použití atmosférického aerosolu ( zařízení PortaCount ) lze testovat libovolné respirátory, ale cena zařízení a doba trvání testu jsou vyšší než při použití metody CNP. Proto se v průmyslu používá častěji ten druhý asi 3x častěji. [22]

Nové způsoby testování respirátorů ke zjištění mezer

Pokračuje hledání nových způsobů testování respirátorových masek k detekci mezer mezi maskou a obličejem. [ 23] popisuje vývoj nové metody, která k detekci úniku využívá teplotní rozdíl mezi okolním a vydechovaným vzduchem. Pro detekci mezer byl obličej testujícího nasnímán infračervenou kamerou a výsledný termosnímek umožnil odhalit infiltraci teplejšího vzduchu (při výdechu) zahřátím kůže v blízkosti mezery na okraji masky. Porovnání výsledků konvenčního testu s výsledky získanými novou metodou (při současném použití) ukázalo, že termosnímek umožňuje poměrně dobře detekovat netěsnosti. Následný výzkum však ukázal, že přesnost této metody zatím není dostatečně vysoká pro praktickou aplikaci [24] .

Byly provedeny úspěšné testy (z hlediska přesnosti a citlivosti) nového optického počítače aerosolových částic, který lze použít k testování izolačních vlastností [25] . Byla testována nová zkušební metoda, která zabere méně času než metody používané v současnosti (pro aerosolové metody) [26] .

Provádění kontrol

Od roku 1980 začala ve Spojených státech a později i v dalších vyspělých zemích legislativa (viz článek Legislativní úprava výběru a organizace používání respirátorů ) vyžadovat, aby zaměstnavatel povinně kontroloval izolační vlastnosti respirátoru na pracovník před jmenováním do funkce vyžadující použití RPE ; a poté - pravidelně každých 12 měsíců; a také dodatečně - v případě jakýchkoli okolností, které mohou ovlivnit izolační vlastnosti (změna tvaru obličeje v důsledku traumatu, ztráta zubů atd.). Jak ukázala studie [22] , tento požadavek splnily téměř všechny velké podniky, avšak v malých podnicích, kde počet pracovníků nepřesahuje 10 osob, jej v roce 2001 porušila zhruba polovina zaměstnavatelů. Hlavním důvodem takových porušení mohou být vysoké náklady na vybavení pro kvantitativní testování, nedostatek přesnosti kvalitativních metod testování a skutečnost, že v malých podnicích se otázkami ochrany práce nezabývá samostatný specialista, ale jeden ze zaměstnanců. , kombinovat to s jinou prací.

Stůl. Použití různých metod kontroly různých předních dílů [15] [27]
Metody ověřování Typy respirátorů Zařízení
Filtrační antiaerosolové polomasky Elastomerové polomasky a elastomerní celoobličejové masky používané při koncentracích kontaminantů do 10 MPC Elastomerové celoobličejové masky používané při koncentracích kontaminantů do 50 MPC
Kvalitativní metody ověřování
Isoamylacetát - + -
sacharin + + - 3M FT-10 atd.
Bitrex + + - 3M FT-30 atd.
Nepříjemný kouř (*) - + -
Metody kvantitativního ověřování
Udržování konstantního vakua CNP - + + Quantit, FitTest 3000
Aerosol + + + PortaCount atd.

+  - lze použít; -  - nelze použít; ( * ) - doporučuje se úplně přestat používat

Nevýhody

Vzhledem k tomu, že těsnost masky na obličej se může lišit od jednoho nasazení k druhému (pracovník si masku nenasazuje pokaždé stejným způsobem), může kontrola prokázat, že dobře sedí – a pracovník si pak ne vždy nasadí masku. na masce stejně opatrně. Aby se snížilo riziko neodhalení špatných dovedností nasazování masky, byla vyvinuta metoda, která zahrnuje nasazování masky třikrát – a byla minimalizována různá cvičení v nošení respirátoru [28] . Tento způsob ale využívá jen část zaměstnavatelů.

Při kvalitativní kontrole izolačních vlastností může dopad oxidu uhličitého na pracovníka výrazně překročit maximální jednorázovou maximální přípustnou koncentraci. Tato vlastnost se sama o sobě a při použití RPE na pracovištích nejvýrazněji projevuje u filtračních polomasek. A při kontrole se kvůli úkrytu nasazenému na hlavě koncentrace ještě zvýší, což může představovat nebezpečí pro pracovníka [29] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Figurovskij N. A. Esej o vývoji ruské plynové masky během imperialistické války v letech 1914-1918. . - Moskva, Leningrad: Nakladatelství Akademie věd SSSR, 1942. - 99 s.
  2. ↑ Boldyrev V.N. Stručný praktický návod pro fumigační jednotky . - M. , 1917. - 34 s. Archivováno 22. července 2015 na Wayback Machine
  3. ↑ Chukaev K. I. Jedovaté plyny . - Kazaň: Typolitografie okresního velitelství, 1917. - 47 s. Archivováno 24. října 2013 na Wayback Machine
  4. ↑ Velení francouzské armády. Fumigace // Dočasný pokyn k ochraně před plyny . - 1923. - S. 98-99. — 116 s.
  5. ↑ Velení rakouské armády (překlad EF Dengin). Odstavce 41 a 75 // Plynová válka a plynová ochrana = Gaskampf und gasabwehr / Přeložil EF Dengin. - Moskva: tiskárna Hlavního dělostřeleckého ředitelství, 1918 (přeloženo 1923). - S. 16, 26. - 41 s. - 1000 výtisků.
  6. ↑ Mitnitsky M., Svikke J., Nizker S. V plynových maskách v průmyslu . - Ústřední rada Svazu OSOAVIAKhIM SSSR. - M. , 1937. - S. 14-17. — 64 str. — 50 000 výtisků. Archivováno 23. července 2015 na Wayback Machine
  7. ↑ Je to dost chytré?  // Nový horník: Žurnál. - Charkov, 1931. - Vydání. 16 .
  8. ↑ P. Kirillov, ed. Nácvik plynových masek a komorní cvičení v atmosféře OB . - M . : Vydání Ústřední rady OSOAVIAKhIM SSSR, 1935. - 35 s. — 30 ​​000 výtisků. Archivováno 22. července 2015 na Wayback Machine
  9. ↑ Avnovitsky Ya.L. Komorová a polní fumigace // Vojenské chemické podnikání . - Moskva: Vojenský zpravodaj, 1927. - S. 109-113. — 136 s. - (Manuál pro velitele a vojenské školy). Archivováno 16. června 2021 na Wayback Machine
  10. ↑ M. Wasserman. Dýchací přístroje v průmyslu a při hašení požárů . - M . : Nakladatelství Lidového komisariátu vnitřních věcí RSFSR, 1931. - S. 42,207,211,221. — 236 s. - 7000 výtisků. Archivováno 22. července 2015 na Wayback Machine
  11. ↑ Kovalev N.S. Obecná pravidla č. 106 pro péči, skladování a práci v izolačních a hadicových průmyslových plynových maskách, péči a práci na kyslíkové pumpě . - Lysva: Celulóza a papírna Kama, 1944. - 64 s. Archivováno 11. ledna 2014 na Wayback Machine
  12. ↑ 1 2 Koshelev V.E., Tarasov V.I. Jen o těžko použitelnou ochranu dýchacích cest. - Perm: Style-MG, 2007. - 280 s. - ISBN 978-5-8131-0081-9 .
  13. ↑ Chugaev A.A. Směrnice pro používání osobních ochranných prostředků . - M . : Vojenské nakladatelství Ministerstva obrany SSSR, 1966. - S. 151.  (nepřístupný odkaz)
  14. ↑ Ziqing Zhuang, Christopher C. Coffey, Paul A. Jensen, Donald L. Campbell, Robert B. Lawrence & Warren R. Myers. Korelace mezi kvantitativními faktory přizpůsobení a faktory ochrany pracoviště měřené ve skutečném prostředí na pracovišti ve slévárně oceli  // AIHA & ACGIH Journal American Industrial Hygiene Association  . - Akron, Ohio: Taylor & Francis, 2003. - Sv. 64 , iss. 6 . - str. 730-738 . - doi : 10.1080/15428110308984867 . Archivováno z originálu 27. října 2011.
  15. ↑ 1 2 3 4 29 CFR 1910.134  Ochrana dýchacích cest . Ministerstvo práce USA, správa bezpečnosti a ochrany zdraví při práci. Získáno 22. června 2012. Archivováno z originálu 18. dubna 2013. Dostupný překlad: US Respiratory Protection Standard PDF Wiki Archivováno 16. července 2015 na Wayback Machine
  16. ↑ Nancy J. Bollinger, Robert H. Schutz a kol. NIOSH Průvodce průmyslovou ochranou dýchacích cest . — NIOSH. - Cincinnati, Ohio: Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci, 1987. - 305 s. — (DHHS (NIOSH) publikace č. 87-116). Archivováno 23. listopadu 2017 ve Wayback Machine Přeloženo (2014): Manuál průmyslové ochrany dýchacích cest PDF Archivováno 1. července 2015 ve Wayback Machine Wiki Archivováno 2. července 2015 ve Wayback Machine
  17. ↑ Thomas Nelson. Prostředky na ochranu dýchacích cest = Encyklopedie ochrany zdraví a bezpečnosti práce ILO. - IV. — S. 280. Archivováno 22. února 2014 na Wayback Machine
  18. ↑ Nancy Bollinger. Logika výběru respirátoru NIOSH . — NIOSH. - Cincinnati, OH: Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci, 2004. - 32 s. — (DHHS (NIOSH) publikace č. 2005-100). Archivováno 23. června 2017 na Wayback Machine _ _ _ _ _
  19. ↑ MU 2.2.8.1893-04 Detekce lokalizace úniku vzduchu do prostoru masky prostředků osobní ochrany dýchacích cest pomocí luminiscenčních aerosolů. Metodické pokyny. Moskva 2004 Získáno 9. června 2012. Archivováno z originálu 17. července 2015.
  20. ↑ Polyakov V.F., Kozlov A.F. 2. Kempingová plynová komora // Plynové masky pro lidi a výcvik plynových masek / ed. Královna N.P. - Moskva: GUPO, VOGPU a HKUKS RKKA, 1932. - S. 62-63. — 63 str. Archivováno 16. června 2021 na Wayback Machine
  21. ↑ GOST 12.4.189 Archivovaná kopie ze dne 16. července 2015 na Wayback Machine Osobní prostředky na ochranu dýchacích cest. Masky. Obecné Specifikace
  22. ↑ 12 USA _ Ministerstvo práce. Použití respirátorů ve firmách soukromého sektoru, 2001 . — Publikace NIOSH a US DOL BLS. - 2003. - S. 221. - 273 s. Archivováno 10. prosince 2017 na Wayback Machine
  23. ↑ Raymond J. Roberge, William D. Monaghan, Andrew J. Palmiero, Ronald Shaffer a Michael S. Bergman. Infračervené zobrazování pro detekci netěsností filtračních obličejových respirátorů N95: Pilotní studie  //  American Journal of Industrial Medicine. — Wiley, 2011. — Sv. 54 , iss. 8 . — S. 626-636 . — ISSN 1097-0274 . - doi : 10.1002/ajim.20970 . Archivováno z originálu 12. září 2015.
  24. ↑ Zhipeng Lei, James Yang, Ziqing Zhuang a Raymond Roberge. Simulace a vyhodnocení netěsností obličeje z respirátoru pomocí výpočetní dynamiky tekutin a infračerveného zobrazování  //  The British Occupational Hygiene Society The Annals of Occupational Hygiene. - Oxford: Oxford University Press, 2013. - Sv. 57 , č. 4 . — S. 493-506 . — ISSN 1475-3162 . - doi : 10.1093/annhyg/mes085 .
  25. ↑ Bingbing Wu, Maija Leppänen, Michael Yermakov a Sergey A. Grinshpun. Hodnocení nového nástroje pro aerosolové kvantitativní testování fit  // International Society for Respiratory Protection  Journal of the International Society for Respiratory Protection. - 2017. - Sv. 34 , č. 2 . - str. 111-127 . — ISSN 0892-6298 . Archivováno z originálu 19. ledna 2019.
  26. ↑ Rhiannon Mogridge, Alison Bowry, Mike Clayton. Vyhodnocení zkrácené kvalitativní zkušební metody pro filtraci obličejových respirátorů  // International Society for Respiratory Protection  Journal of the International Society for Respiratory Protection. - 2018. - Sv. 35 , č. 1 . - str. 47-64 . — ISSN 0892-6298 . Archivováno z originálu 19. ledna 2019.
  27. ↑ Instrukce CPL 2-0.120 – Ověření souladu zaměstnavatele se standardem ochrany dýchání zaměstnanců Archivováno 22. července 2015 na Wiki Wayback Machine Archivováno 16. července 2015 na Wayback Machine
  28. ↑ CD Crutchfield, E. O. Fairbank, S. L. Greenstein. Vliv testovacích cvičení a nasazování masky na měřené přizpůsobení respirátoru  // AIHA & ACGIH Applied Occupational and Environmental Hygiene  . — Taylor & Francis, 2000. — Sv. 14. Iss. 12 . - S. 827-837. — ISSN 1047-322X . - doi : 10.1080/104732299302062 . — PMID 10633954 .
  29. ↑ Edward A.Laferty, Roy T.McKay. Fyziologické účinky a měření hladin oxidu uhličitého a kyslíku během kvalitativního testování vhodnosti respirátoru  // Division of Chemical Health and Safety of the American Chemical Society  Journal of Chemical Health and Safety. - Elsevier, 2006. - Sv. 13. - Iss. 5 . - S. 22-28. — ISSN 1871-5532 . - doi : 10.1016/j.jchas.2005.11.015 .