Статьи о СИЗОД О средствах индивидуальной защиты органов дыхания от пыли

О средствах индивидуальной защиты органов дыхания от пыли

Кириллов ВФ и др.

Опубликована в журнале НИИ медицины труда (Российской академии медицинских наук) «Медицина труда и промышленная экология», № 8 (2011) с. 8-12, ISSN 1026-9428, DOI: 10.17686/sced_rusnauka_2011-1032.

В Российской Федерации в структуре профессиональных заболеваний многие годы второе место занимает пневмокониоз и другие заболевания органов дыхания, обусловленные воздействием промышленной пыли. Важно подчеркнуть, что в условиях возможного воздействия этого вредного производственного фактора на рабочего используются средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) применение которых в подобных условиях диктуется рядом санитарно-законодательных документов. В реальной действительности работодатель обязан выполнять их требования. Вместе с тем, несмотря на использование СИЗОД на рабочих местах с высокой степенью запылённости, диагноз "пневмокониоз" и "профессиональный пылевой бронхит"- далеко не редкость. С чем это связано?

Прежде всего, следует отметить, что защитные свойства (коэффициент защиты) используемых фильтрующих СИЗОД зависят от эффективности улавливания частиц пыли фильтрующим материалом, (она зависит от размера частиц, свойств фильтра и скорости движения воздуха через фильтр) и от степени изоляции подмасочного пространства от окружающей запылённой атмосферы. Она в свою очередь зависит от величины и числа зазоров в местах неплотного прилегания маски к лицу.

В настоящее время промышленность выпускает ряд высокоэффективных фильтрующих материалов с низким сопротивлением дыханию [13]. Решить вторую проблему - обеспечить плотное прилегание лицевой части респиратора к поверхности лица - оказалось сложнее.

Чтобы определить степень эффективности применения респиратора на рабочем месте, необходимо сравнить концентрацию пыли в воздухе рабочей зоны и в подмасочном пространстве. Результаты указанных исследований, проводившиеся в последние десятилетия, опубликованы в многочисленных научных работах, последние из которых относятся к периоду 2000 - 2010 г. [9,14,15,18-20].

Например, в статье [15] представлены результаты измерения эффективности защиты респираторов - фильтрующих полумасок класса N95 (стандарт США, фильтрующий материал задерживает не менее 95% твёрдых частиц самого "проникающего" размера - около 0.3 мкм). Измерения проводились на металлургическом заводе, где изготавливались стальные отливки массой от нескольких сот до нескольких тысяч килограммов. Рабочие разных специальностей (водители вилочного и ковшового погрузчиков; рабочие, занимавшиеся формовкой и повторным использованием формовочной земли; работавшие на вибростенде и др.) во время измерений выполняли свою обычную работу - сгребали и убирали формовочную землю, поднимались и спускались по лестницам и стремянкам, готовили литейные формы и стержни, управляли вилочными и ковшовыми погрузчиками и др. В основном выполнялась работа средней степени тяжести, но при уборке формовочной земли были большие периоды выполнения тяжёлой работы.

Поскольку размер частиц в воздухе рабочей зоны был гораздо больше, чем "проникающий" (средний диаметр около 15 мкм), то при прохождении через фильтрующий материал запылённость снижалась не в 20 раз, а - максимально - в 753 раза. В этом исследовании проводилось измерение коэффициента защиты респиратора в 49 случаях его применения. Оказалось, что он изменяется в пределах от 5 до 753. Последнее было обусловлено разной плотностью прилегания маски к лицу - т.е. наличием зазоров разной величины. Такие зазоры между лицом и маской возникают в результате несоответствия формы и размеров лицевой части респиратора форме и размерам лица, неправильного одевания и "сползания" респиратора во время работы.

Следует указать, что найти аналогичные публикации в отечественной литературе авторам не удалось.

Проанализировав полученные экспериментальные данные, специалисты США и ЕС пришли к выводу, что для уменьшения проникания под маску нефильтрованного воздуха через зазоры недостаточно обеспечить хорошие защитные свойства одних лишь респираторов как отдельно взятых устройств, а необходимо обеспечить их правильный выбор для данных условий работы, правильный подбор лицевой части (для каждого рабочего - индивидуально), и обеспечить правильное одевание и носку СИЗОД рабочими. То есть в США сохраняют здоровье рабочих не за только счёт выдачи им респираторов (как в РФ), а ещё и с помощью выполнения программы респираторной защиты, включающей обучение, тренировки и периодические проверки. Выбор и выдача респиратора - это лишь часть такой программы.

После нескольких десятилетий работы над решением проблемы - изоляции подмасочного пространства респиратора от окружающей загрязнённой атмосферы - зарубежные специалисты разработали ряд мероприятий, которые повышают эффективность применения фильтрующих респираторов.

Для этого в США существуют стандарты 2-х типов:

• по респираторам - как по отдельно взятым устройствам [11];
• по их выбору, выдаче и применению - на рабочих местах [8,10,21].

Что касается стандартов 1-го типа, то они имеются в РФ [1-6], но отличаются от подобных стандартов США. Отличие заключается в том, что американские стандарты предусматривают проверку респираторов на испытателях, у которых форма и размеры лиц соответствуют форме и размерам лиц рабочих разных отраслей. Для этого проводилось обследование около 4 тысяч рабочих. А в основе стандартов, на соответствие которым проводится сертификация фильтрующих СИЗОД в РФ лежит требование - обеспечить соответствие формы и размеров лица испытателей форме и размерам лицевой части сертифицируемого респиратора.

Что касается стандартов второго типа, то в РФ их вовсе нет. Вместе с тем, первый стандарт такого типа, предусматривавший инструментальное измерение изолирующих свойств лицевой части, был принят в США в 1980 г. [11].

Для уменьшения зазоров, возникающих из-за несоответствия формы и размера маски форме и размеру лица используются следующие меры [21]:

• респираторы не выдаются рабочему, а выбираются им самим из нескольких предложенных;
• после выбора проводится инструментальная проверка количества нефильтрованного воздуха, проникающего под маску через зазоры, и
• при недостаточной степени изоляции органов дыхания от окружающей (загрязнённой) атмосферы, выявленной инструментальной проверкой, рабочий не допускается к выполнению работы в запылённых условиях - пока не будет подобрана другая, более подходящая маска.

Для уменьшения зазоров, возникающих из-за неправильного одевания правильно выбранного респиратора с лицевой частью, которая точно соответствует форме и размерам лица рабочего, используются следующие меры:

• проводятся периодические инструментальные проверки правильности одевания маски - как при первоначальном выборе респиратора;
• проводится обучение рабочих правильному одеванию и носке респираторов с использованием современного оборудования и учебных материалов;
• разработана, проверена и широко используется "пользовательская" проверка правильности одевания респиратора, которая должна проводиться при каждом одевании. Она занимает несколько секунд, не требует никакого оборудования и позволяет выявить большинство грубых ошибок, допущенных при одевании. Проверка заключается в том, что рабочий закрывает руками отверстия для входа воздуха в фильтры (или отверстие клапана выдоха), делает вдох (или выдох) и задерживает дыхание на несколько секунд. Если разрежение (избыточное давление) сохраняется - грубых ошибок нет. Ещё в 1983 г. В [16] испытания показали, что из 195 случаев одевания респиратора, когда рабочий успешно проходил эту простую проверку, только в одном случае респиратор был одет недостаточно правильно.

Важно отметить, что в РФ нет никаких нормативных документов, которые обязывали бы работодателя проводить обучение рабочих, подбирать и проверять степень изоляции, которую обеспечивает выбранная лицевая часть, выполнять проверку правильности одевания респиратора, а конструкции респираторов и фильтров Ф-62Ш и РПГ-67 вообще не позволяет выполнять "пользовательскую" проверку.

Для предупреждения проникания пыли через зазоры, которое происходит при "сползании" во время работы первоначально правильно подобранной и правильно одетой маски, используются следующие меры:

- область допустимого применения респиратора ограничивается не только свойствами фильтрующего материала, но и конструкцией лицевой части. В 1987 г. В [17] учёные Дональд Кэмпбелл и Стивен Ленхарт, проведя статистическую обработку замеров защитных свойств СИЗОД на рабочих местах, предложили ограничить использование респираторов с лицевой частью данного типа так, чтобы в 95% всех случаев их применения (при правильном выборе, одевании и носке) степень защиты на рабочем месте была выше, чем запылённость (в ПДК). Например, для данных из приведённого выше примера [15] получим, что при запылённости 753 ПДК достаточная степень защиты будет в 1 из 49 случаев применения респиратора (около 2%), а при запылённости 5 ПДК - во всех 49 случаях (100%). Но "нижней границы" коэффициента защиты на рабочем месте - не существует [19]. В настоящее время такой подход к решению проблемы респираторной защиты принят большинством иностранных специалистов. В США область применения фильтрующих респираторов с установленными высокоэффективными фильтрами ограничена так:

• полнолицевые маски - до 50 ПДК,
• полумаски - до 10 ПДК.

Важно отметить, что в РФ нет ни одного нормативного документа, в котором бы чётко и однозначно определялись границы области допустимого применения (в ПДК) респираторов с лицевыми частями разной конструкции и с разными фильтрами. А использовать "иностранные ограничения" - 10 и 50 ПДК - некорректно, поскольку они относятся не ко всем респираторам, а только к тем, которые при выдаче рабочему подбирались индивидуально с последующей инструментальной проверкой изолирующих свойств выбранной маски, которые правильно одеваются и носятся. Нельзя использовать эти ограничения в РФ, где из-за отсутствия подбора и проверки маски, отсутствия обучения и тренировок рабочих защитные свойства тех же самых респираторов (даже импортных, хорошего качества) будут гораздо ниже.

Эти ограничения, действующие при выполнении всех требований иностранных стандартов по применению СИЗОД, сильно отличаются (в меньшую сторону) от требований к защитным свойствам того же самого респиратора при его сертификации в ЕС (и США). Например, защитные свойства полнолицевой маски с фильтрами Р3 при сертификации - не менее 1000, а область допустимого применения ограничена 40(50) ПДК. Поэтому ограничивать область применения респираторов на основе действующих в РФ ГОСТов, относящихся к их сертификации - неправильно.

В тех случаях, когда запылённость превышает 10 ПДК, работодатель обязан обеспечить рабочих респираторами с лицевой частью - полнолицевой маской, а при запылённости свыше 40(50) ПДК - респираторами с принудительной подачей воздуха под маску, что обеспечивает высокий (1000 ПДК) уровень защиты из-за почти полного устранения проникания нефильтрованного воздуха под маску через зазоры. При испытаниях на рабочих местах таких СИЗОД обычно не удаётся обнаружить вредные вещества под маской с помощью существующих аналитических методов. Например, в [15] коэффициент защиты на рабочем месте - более 11 000. Поэтому в США каждый десятый используемый респиратор - это СИЗОД с принудительной подачей воздуха.

Изготовленные в РФ респираторы с принудительной подачей воздуха нельзя сертифицировать на соответствие недавно принятым стандартам [5,6] из-за пониженной (по отношению к требованиям стандарта) подачи воздуха. Импортные респираторы с принудительной подачей воздуха дороже респираторов без неё более чем в 8 раз. Следовательно, из-за отсутствия достоверных сведений о защитных свойствах обычных респираторов и отсутствия официальных нормативных документов, разграничивающих области применения этих СИЗОД (например в США - до 1000 ПДК и до 50 ПДК), СИЗОД с принудительной подачей воздуха не найдут широкого применения, как это требуется для предотвращения профзаболеваний. Да и при выдаче таких СИЗОД требуется проверка и индивидуальный подбор лицевых частей - если маска плотно прилегает к лицу.

При повышенной индивидуальной чувствительности рабочего, индивидуальных особенностях его лица (мешающих добиться плотного прилегания маски) или по его просьбе работодатель обязан за свой счёт снабдить рабочего СИЗОД более высокой степени защиты, чем это диктует запылённость (вместо полумаски - полная маска, а вместо полной маски - респиратор с принудительной подачей воздуха).

В этой связи представляется необходимым гармонизировать нормативные акты РФ как в области сертификации, так и в области использования СИЗОД с аналогичными документами развитых стран (желательно - США), что будет значительно способствовать изменению структуры и числа первично поставленных диагнозов профессиональных заболеваний органов дыхания. Кроме того, необходимо прекратить производство масок, разработанных полвека назад, заменив их новыми - отвечающими современным требованиям; наладить производство оборудования для проверки изолирующих свойств масок и обеспечить предприятия литературой [7], плакатами, видеороликами и другими учебными материалами по выбору и применению СИЗОД.

Система защиты органов дыхания с помощью респираторов в РФ должна соответствовать современному мировому уровню в этой области.

Список литературы

1. ГОСТ 12.4.189 - 2001 Маски. Общие технические требования.
2. ГОСТ 12.4.190 - 2001 Полумаски и четвертьмаски из изолирующих материалов.
3. ГОСТ 12.4.191 - 2001 Полумаски фильтрующие для защиты от аэрозолей.
4. ГОСТ 12.4.192 - 2001 Полумаски фильтрующие с клапанами вдоха и несъёмными противогазовыми и (или) комбинированными фильтрами.
5. ГОСТ 12.4.250 - 2009 Фильтрующие СИЗОД с принудительной подачей воздуха, используемые со шлемом или капюшоном.
6. ГОСТ 12.4.252 – 2009 Дыхательные аппараты со шлангом подачи чистого воздуха, используемые с масками и полумасками
7. Кошелев В.Е., Тарасов В.И. Просто о непростом в применении средств защиты органов дыхания. Пермь, 2007.
8. ANSI Z88.2 Respiratory Protection Standard (CША, 1980, 1992г.).
9. Clayton M.P., A.E. Balley, N.P. Vaugan and R. Rajan Performance of Power Assisted Respirators During Simulated Asbestos Removal Annals of Occupational Hygiene 2002г. Vol. 46 №1 p.49-59.
10. European Standards. Determination of inward leakage and total inward leakage. EN 13274-1 (2001 г.)
11. European Standards EN 136 Respiratory Protective Devices: Full-face masks; requirements, testing, marking. European Committee for Standardization. (1998 г.)
12. European Standards EN 140 Respiratory Protective Devices: Half-masks, quarter-masks; requirements, testing, marking. European Committee for Standardization. (1998 г.)
13. Janssen Larry L., Bidwell Jeanne O. Efficiency of Degraded Electret Filters: Part II – Field Testing Against Workplace Aerosols Journal of the International Society for Respiratory Protection 2003г. Vol.20 p.81.
14. Janssen Larry, Bidwell Jeanne, Karen Cuta, and Thomas Nelson Workplace Performance of a Hood-Style Supplied-Air Respirator Journal of Occupational and Environmental Hygiene 2008г. Vol. 5 №7, p. 438–443.
15. Janssen Larry L., Nelson, Thomas J. and Cuta, Karen T. Workplace Protection Factors for an N95 Filtering Facepiece Respirator, Journal of Occupational and Environmental Hygiene 2007г. Vol 4 №9, p.698.
16. Hardis. K.E.; C.A. Cadena; G.J. Carlson; R.A. da ROZA. Correlation of Qualitative and Quantitative Results from Testing Respirator Fit American Industrial Hygiene Association Journal, 1983г. Vol. 44 №2, p. 78-87.
17. Lenhart S. W. and D. L. Campbell Assigned Protection Factors for Two Respirator Types Based upon Workplace Performance Testing Annals of Occupational Hygiene, 1984г. Vol. 28 № 2 p. 173-182.
18. Spear Terry M.; James DuMond; Carrie Lloyd; James H.Vincent An Effective Protection Factor Study of Respirators Used by Primary Lead Smelter Workers Applied Occupational and Environmental Hygiene 2000г. Vol.15 p.235.
19. Wu Ming-Tsang Assessment of the Effectiveness of Respirator Usage in Coke Oven Workers, American Industrial Hygiene Association Journal, 2002г. Vol. 63 №1, p. 72–75.
20. Zhuang Ziqing; Christopher C. Coffey; Paul A. Jensen; Donald L. Campbell; Robert B. Lawrence; Warren R. Myers Correlation Between Quantitative Fit Factors and Workplace Protection Factors Measured in Actual Workplace Environments at a Steel Foundry American Industrial Hygiene Association Journal, 2004г. Vol.64 №6 p.730.
21. 29 CFR 1910.134 Appendix A – Fit Testing Procedures (США, 1999, 2003г., www.osha.gov).

К списку статей