Статьи о СИЗОД О средствах защиты органов дыхания от промышленных аэрозолей
Респираторная защита на страже здорового труда
Кириллов В.Ф. и др
Опубликована в журнале МЦФР «Справочник специалиста по охране труда» № 6 (2012) (на сайте - в сокращённом виде)
В структуре профессиональных заболеваний в Российской Федерации, в отличие от развитых стран, пневмокониоз и другие формы поражений органов дыхания занимают второе место [1]. Каковы же причины указанного обстоятельства? Прежде всего следует отметить, что защитные свойства (коэффициент защиты) используемых СИЗОД зависят от следующих характеристик:
- эффективности улавливания частиц пыли фильтрующим материалом (она зависит от размера частиц, свойств фильтра и скорости движения воздуха через фильтр),
- степени изоляции подмасочного пространства от окружающей среды.
В настоящее время промышленность выпускает ряд высокоэффективных фильтрующих материалов с низким сопротивлением дыханию. Решить вторую задачу – обеспечить плотное прилегание лицевой части маски респиратора к поверхности лица - и сегодня непростая задача.
Важно подчеркнуть, что ГОСТы требуют маркировки эффективности на всех противоаэрозольных СИЗ, которые должны применяться только при указанных кратностях превышения ПДК. Так, например, фильтрующая полумаска FFP3 - до 50 ПДК, изолирующая полумаска с заменяемыми фильтрами типа P3 – 50 ПДК, для масок P3 с высокоэффективным фильтром – до 1000. Представленные цифры, по существу, не что иное, как ОСЗ – ожидаемая степень защиты, понятие, широко используемое в международной литературе, посвящённой СИЗ. На практике же требования к маркировке СИЗОД часто не выполняются. Например, в Учебнике «Гигиена труда», издание 2008 г. [2], приведено фото широко используемого респиратора «Лепесток 200», на котором отсутствует требуемая маркировка. Указанные показатели ОСЗ в РФ установлены с учетом коэффициентов подсоса лицевой части полумаски и маски, равных 2% и 0,05%, соответственно. Причём проверка СИЗОД на проникание окружающего воздуха в подмасочное пространство проводится следующим образом. Согласно требованиям ГОСТа 12.4.191-99 «Полумаски фильтрующие для защиты от аэрозолей» к испытаниям подобных СИЗОД на коэффициент проникания привлекают «практически здоровых людей без бороды и бакенбардов, знакомых с данными (?) или подобными фильтрующими полумасками и ознакомленных также с характером испытаний и условиями их проведения, в количестве 10 человек» [3]. В этом же ГОСТе дана следующая рекомендация: «Не следует привлекать к испытаниям людей, для которых невозможно добиться удовлетворительного прилегания фильтрующей полумаски»! Кстати, протокол испытаний должен содержать описание четырёх основных параметров лиц-испытателей.
В Методических указаниях «Обнаружение локализации подсоса воздуха в подмасочное пространство средств индивидуальной защиты органов дыхания с помощью люминесцирующих аэрозолей», рекомендуется «Подготовить и надеть на испытуемого (или на манекен) исследуемое СИЗОД, тщательно подогнать его согласно инструкции на данное изделие» [4]. При этом не указано, какими антропометрическими параметрами должен обладать манекен, как подбираются испытуемые.
Вместе с тем, в США, например, в отличие от наших стандартов предусматривается проверка респираторов на испытателях, у которых форма и размеры лица соответствуют форме и размерам лиц большинства рабочих разных отраслей. При разработке, исследовании и сертификации респираторов в США для подбора 25 испытателей вначале использовалась таблица размеров, разработанная на основе обмеров лиц членов лётного состава (в период 1967-68 г.г.). В настоящее время эти показатели пересмотрены [5,6,7].
Национальный институт охраны труда (NIOSH) США провел исследование, целью которого было получение антропометрической информации (размеры лица и головы) гражданских рабочих, использующих респираторы. На основе собранных данных (обследовано около 4000 рабочих) было разработано две новые таблицы для подбора испытателей респираторов - полумасок и полнолицевых масок. Одна из этих таблиц – двухпараметрическая – использует длину и ширину лица. При разработке другой таблицы использовался анализ главных компонент. Он позволил выявить такую линейную комбинацию параметров, которая наилучшим образом описывает разнообразие форм и размеров тех лиц, сведения о которых использовались при проведении антропометрического обследования [8].
Новые таблицы более точно соответствуют нынешнему распределению американских рабочих по 10 группам (ячейкам) показателей размеров лиц. Следовательно, изготовленные по данным этих таблиц респираторы «подойдут» 95% всех работающих [8],9]. Они используются и изготовителями СИЗОД, и организациями, разрабатывающими стандарты, и правительственными органами, занимающимися их сертификацией. Насколько важны указанные материалы в разработке формы и размеров СИЗОД, иллюстрируют результаты аналогичного исследования китайских ученых (обследовано около 3000 рабочих) [10]. Рисунок 2 и таблица 1 представляют результаты сравнения распределений китайских и американских рабочих по антропометрическим характеристикам их лиц.
Ячейки (NIOSH) | Мужчины | Женщины | Всего |
---|---|---|---|
1 | 0,3 | 5,8 | 3,1 |
2 | 3 | 10,1 | 6,6 |
3 | 21,8 | 46,5 | 34,2 |
4 | 18,1 | 28,1 | 23,1 |
5 | 4,9 | 1,3 | 3,1 |
6 | 1,6 | 0,4 | 1 |
7 | 18,8 | 3,8 | 11,3 |
8 | 26,3 | 0,9 | 13,5 |
Всего | 94,8 | 96,9 | 95,9 |
Как видно из рисунка 2 и таблицы 1, хотя около 95 % лиц китайцев попадают в область, описываемую таблицами NIOSH, их распределение отличается от такового для американцев. Поэтому в Китае была разработана собственная двухпараметрическая таблица для подбора испытателей респираторов [11].
Таким образом, программы оценки степени проникновения аэрозоля в подмасочное пространство из-за плохого прилегания маски к лицу в России и США, Китае принципиально различны (рисунок 3).
При положительном результате испытания респираторов понятно, что в 95% случаев их применения проникание воздуха в подмасочное пространство будет приемлемым для обеспечения защиты. В России же подбирается 10 испытателей с подходящими для респиратора размерами лиц. Параметры лиц испытателей указываются в протоколах испытаний. То есть, по существу, испытанный респиратор может быть рекомендован лишь для работников с лицами соответствующей формы (!). Очевидно, что представляется необходимым подобного рода исследования в части разработки соответствующих таблиц провести и в нашей стране.
Не менее важными элементами защиты органов дыхания с помощью СИЗ являются и те, которые сопряжены с их индивидуальным подбором, выдачей и применением. К сожалению официальных документов в РФ, которые бы регламентировали указанные этапы программы респираторной защиты, нет. Кстати сказать, это понятие – «программа респираторной защиты» – по какой-то причине отсутствует в англо-русском словаре по охране труда и средствам индивидуальной защиты в переводе Козицкого С.С. (2010 г.) [12].
Программы респираторной защиты, как правило, включают подбор респираторов в соответствии со степенью потенциальной аэрозольной опасности. Респиратор не выдаётся рабочему, а рабочий выбирает его из нескольких предложенных, после выбора проводится инструментальная проверка наличия зазоров между маской и лицом, а при выявленной недостаточной плотности прилегания маски к лицу рабочий не допускается к выполнению работы, пока не будет подобран подходящий респиратор. Проводится обучение рабочего правильному надеванию и носке респиратора, проводится «пользовательская» проверка при каждом надевании СИЗ. Она занимает несколько секунд и не требует никакого оборудования. Программа респираторной защиты по рекомендациям [13], состоит из следующих элементов:
- выбор респиратора,
- подбор респиратора,
- обучение правилам надевания и носки респиратора,
- проверка плотности прилегания респиратора,
- график замены респиратора и противогазных фильтров.
Проведение испытаний респираторов в реальных производственных условиях имеет огромное значение для разработки рекомендаций по их применению. На рисунке 4 представлены данные ряда работ, свидетельствующие о том, что из-за недостаточной плотности прилегания маски к лицу защитные свойства респиратора могут резко уменьшаться. В показанных на рисунке 4 исследованиях в 5,8% случаев реальный коэффициент защиты был менее 10. В этой связи установлена область применения фильтрующих респираторов в США: с высокоэффективными фильтрами для полумаски – до 10 ПДК, а для полнолицевой маски – 50 ПДК.
В таблице 2 показаны возможности применения в США тех или иных СИЗОД в зависимости от ожидаемой степени защиты [14]. По определению, ожидаемая степень защиты характеризует тот минимальный уровень защиты, который будет обеспечен данным респиратором или классом респираторов заданной доле рабочих, прошедших обучение, тренировки и использующих исправные респираторы после индивидуального подбора с инструментальной проверкой правильности подбора. Поэтому максимальную концентрацию вредных веществ, при которой можно использовать данный респиратор, обычно вычисляют умножением ПДК на ожидаемую степень защиты [14].
Ожидаемая
степень защиты (*1) |
Тип респиратора |
---|---|
10 | Любая полумаска с подходящими противогазными фильтрами (*2) в сочетании с подходящими противоаэрозольными фильтрами (*3)
Любая полнолицевая маска с подходящими противогазными фильтрами (*2) в сочетании с подходящими противоаэрозольными фильтрами (*3) Любой респиратор с принудительной подачей воздуха под полумаску по шлангу |
25 | Любой респиратор с принудительной подачей очищенного воздуха со шлемом или капюшоном и подходящими противогазными фильтрами (2) в сочетании с высокоэффективными противоаэрозольными фильтрами
Любой респиратор с непрерывной подачей воздуха по шлангу со шлемом или капюшоном |
50 | Полнолицевая маска с подходящими противогазными фильтрами (2) в сочетании с высокоэффективными противоаэрозольными фильтрами.
Любой респиратор с принудительной подачей очищенного воздуха под плотно прилегающую полумаску или полнолицевую маску и подходящими противогазными фильтрами (2) в сочетании с высокоэффективными противоаэрозольными фильтрами Любой шланговый респиратор с полнолицевой маской и подачей воздуха по потребности. Любой шланговый респиратор с непрерывной подачей воздуха под полумаску или полнолицевую маску Любой дыхательный аппарат (ДА) с полнолицевой маской и подачей воздуха по потребности |
1000 | Любой шланговый респиратор постоянного избыточного давления с полумаской |
2000 | Любой шланговый респиратор постоянного избыточного давления с полнолицевой маской |
10 000 | Любой ДА постоянного избыточного давления с полнолицевой маской
Любой шланговый респиратор постоянного избыточного давления с полнолицевой маской в сочетании с вспомогательным ДА постоянного избыточного давления |
- Уровень защиты данного респиратора зависит от: (1) рабочего, который должен выполнять требования программы респираторной защиты (например – OSHA 29 СFR 1910.134), (2) необходимо использовать респираторы, сертифицированные NIOSH при их допускаемой комплектации, (3) выполнения проверки изолирующих свойств маски, чтобы избежать использования лицевых частей, не способных плотно прилегать к лицу рабочего.
- Выбранные противогазные фильтры должны быть сертифицированы на соответствие тем газообразным загрязнениям, которые ожидаются на рабочем месте.
- «Подходящий» означает, что фильтры или фильтровальный материал могут использоваться для защиты от аэрозоля на рабочем месте.
К сожалению, в Российской Федерации нет документов, в которых бы чётко и однозначно определяются границы области допустимого применения респираторов с лицевой частью разной конструкции. Использовать же указанную таблицу рекомендаций США в России не представляется возможным. Вследствие отсутствия у нас программ респираторной защиты, коэффициент защиты отечественных рабочих при применении тех же самых средств будет намного меньше.
Между тем в США каждый 10-й применяемый респиратор – это СИЗОД с принудительной подачей воздуха! Следует отметить, что СИЗОД с принудительной подачей воздуха почти в 8 раз дороже таковых без неё. Вполне естественно, что отсутствие регламентов, регулирующих условия применения СИЗОД, в той или иной обстановке позволяет работодателю приобретать респираторы, опираясь на данные их сертификации, далеко не соответствующих коэффициентам защиты в реальной обстановке.
Указанные обстоятельства диктуют настоятельную необходимость разработки санитарно-законодательных и других документов, которые будут способствовать созданию программ респираторной защиты на каждом предприятии и тем самым способствовать снижению показателей профессиональных поражений органов дыхания работающих.
Список использованных источников
- Лаврова Д.И., Золоев Р.В. Закономерности формирования инвалидности и особенности реабилитации инвалидов вследствие профессиональных заболеваний в Российской Федерации / Материалы VI-го Всероссийского конгресса «Профессия и здоровье». – М.: «Дельта», 2007. – С.313-314.
- Гигиена труда: учебник / Под ред. Н.Ф. Измерова, В.Ф. Кириллова. - М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2007. – 592с
- Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Полумаски фильтрующие для защиты от аэрозолей. Общие технические условия: ГОСТ Р 12.4.191-99.
- Обнаружение локализации подсоса воздуха в подмасочное пространство средств индивидуальной защиты органов дыхания с помощью люминесцирующих аэрозолей. Методические указания: МУ 2.2.8.1893-04. - (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 03.03.2004). - М., Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава РФ, 2004.
- Zhuang Z., Guan J., Hsiao H. et al. Evaluating the representativeness of the LANL respirator fit test panels for the current U.S. civilian workers // J Int Soc Respir Prot. – 2004. - No. 21. – P.83–93.
- Zhuang Z., Bradtmiller B. Head-and-Face anthropometric survey of U.S. respirator users // J Occup Environ Hyg. – 2005. – Vol. 2, No. 11. – P. 567–576. Бесплатно-доступный полный отчёт
- Zhuang Z., Coffey C.C., Berry A.R. The effect of subject characteristics and respirator features on respirator fit // J Occup Environ Hyg. – 2005. - Vol. 2, No. 12: - P. 641–649.
- Zhuang Z., Bradtmiller B., Shaffer R. New respirator fit test panels representing the current U.S. civilian work force // J Occup Environ Hyg. – 2007. – Vol. 4, No. 9. - P. 647–659.
- Zhuang Z., Groce D., Ahlers H. et al. Correlation between respirator fit and respirator fit test panel cells by respirator size // J Occup Environ Hyg. – 2008. - Vol. 5, No.10. – P. 617–628.
- Du L., Zhuang Z., Guan H. et al. Head-and-face anthropometric survey of Chinese workers // Ann Occup Hyg. – 2008. - Vol. 52, No. 8. – P.773–782.
- Chen W., Zhuang Z., Benson S. et al. New Respirator Fit Test Panels Representing the Current Chinese Civilian Workers // Ann Occup Hyg. – 2009. - Vol. 53, No. 3. - P.297–305.
- Англо-русский словарь по охране труда и средствам индивидуальной защиты. / Автор–составитель: С. С. Козицкий. - М.: ЭНАС, 2011. — 336 с.
- Bollinger N. NIOSH Respirator Selection Logic 2004 // DHHS (NIOSH) Publication No. 2005-100. Есть перевод
- Bollinger N.J., Schutz R.H. NIOSH Guide to Industrial Respiratory Protection // DHHS (NIOSH) Publication № 87-116. Есть перевод