Metode de testare a proprietăților izolatoare ale aparatelor respiratorii

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 18 octombrie 2019; verificările necesită 15 modificări .

Proprietățile izolatoare ale aparatului respirator ( respirator Fit Test ) - capacitatea măștii respiratorii de a se potrivi perfect, fără goluri, pe fața lucrătorului de a-și separa organele respiratorii de atmosfera poluată din jur. Pentru a detecta scurgerile (golurile), se verifică proprietățile de izolare ale aparatelor respiratorii.

Fundal

Atunci când utilizați aparate respiratorii care se potrivesc perfect pe față și nu au un dispozitiv care forțează aerul curat sau purificat să respire, presiunea sub mască atunci când inhalați este mai mică decât în ​​afara măștii. Această scădere a presiunii încurajează aerul poluat necurățat să pătrundă sub mască prin golurile dintre acesta și față ( scurgeri ). Măsurătorile efectuate atât în ​​laboratoare (la simularea efectuării muncii), cât și direct în timpul lucrului în condiții de producție (vezi Testarea aparatelor respiratorii în condiții de producție ) au arătat că atunci când se folosesc filtre selectate corect, această scurgere (și nu pătrunderea prin filtrele corect selectate și înlocuite în timp util) devine principala cale de intrare a substanțelor nocive în sistemul respirator, ceea ce limitează sfera de utilizare acceptabilă a aparatelor respiratorii (vezi Gradul așteptat de protecție a unui aparat respirator ).

Pentru a preveni deteriorarea sănătății lucrătorilor din cauza scurgerii de aer nefiltrat prin golurile dintre mască și față, în SUA, Canada, Australia, Anglia și alte țări dezvoltate, legislația obligă angajatorul nu numai să emită un respirator pentru lucrător, dar pentru a-i oferi posibilitatea de a alege în mod independent cea mai potrivită mască (ca formă și dimensiune) și apoi verifica cu dispozitivul dacă se scurge mult aer prin goluri. (vezi articolul Reglementare legislativă privind alegerea și organizarea utilizării aparatelor respiratorii ). Testele respiratorii au arătat că, dacă un astfel de test este trecut cu succes (înainte de a începe lucrul), scurgerea aerului nefiltrat în timpul lucrului este mult mai mică și, de obicei, nu depășește limitele stabilite, deoarece masca se potrivește în formă cu fața lucrătorului. și mărimea [14] . Legislația țărilor dezvoltate obligă angajatorul să efectueze o astfel de inspecție atât înainte de a începe lucrul într-o atmosferă poluată, cât și ulterior - periodic [15] . Metodele actuale utilizate pentru testarea aparatelor respiratorii în industrie și în mediile de sănătate din țările dezvoltate sunt descrise mai jos.

Principii pentru detectarea golurilor dintre mască și față

Modalități calitative

Metodele calitative de testare a proprietăților de izolare ale aparatelor respiratorii sunt utilizate pentru a detecta scurgerile de aer nefiltrat prin goluri, reacția simțurilor angajatului la o substanță specială (de control) care este utilizată pentru testare. Această reacție este subiectivă și depinde de sensibilitatea individuală a angajatului. Prin urmare, atunci când efectuează un astfel de test, ei încearcă mai întâi să determine pragul de sensibilitate al angajatului atunci când este expus la o substanță de control (și dacă acesta reacționează deloc la aceasta) și abia apoi verifică respiratorul. Pentru a determina pragul de sensibilitate, se folosește aceeași substanță de control - dar în formă diluată. O descriere detaliată a efectuării verificării prin metode calitative este dată în exemplul unui standard [15] elaborat de Occupational Safety and Health Administration (OSHA) care reglementează alegerea și organizarea utilizării aparatelor respiratorii (Anexa A, vezi și articolul Reglementare legislativă privind alegerea și organizarea utilizării aparatelor respiratorii ). Respectarea cerințelor acestui standard este obligatorie pentru angajator.

În prezent, în industria Statelor Unite și a altor țări dezvoltate, se folosesc mai multe metode pentru verificarea calitativă a aparatelor respiratorii [16] , printre care:

Un videoclip al unui test calitativ al proprietăților de izolare ale aparatelor respiratorii în diferite moduri este postat pe Internet - YouTube ( testul de potrivire a respiratorului ).

În această secțiune pot fi menționate și alte modalități „calitative” de testare a proprietăților izolatoare:

Când este utilizat pentru testarea zaharinei, bitrexului sau acetatului de izoamil, se pune un capac (glugă) pe capul lucrătorului, astfel încât să nu se producă o scădere rapidă a concentrației substanței de control. Acest adăpost, propus împreună cu metodele de verificare calitativă la sfârșitul secolului XX, seamănă foarte mult cu camera de gazare de câmp folosită de armata sovietică în prima jumătate a secolului XX [20] .

Modalități cantitative de testare a proprietăților izolatoare

Modalitățile cantitative de testare a proprietăților de izolare ale aparatelor respiratorii folosesc echipamente care detectează dacă aerul se infiltrează prin goluri și cât de mult trece acolo. Se crede că aceste metode sunt mai precise și mai fiabile decât cele calitative. O descriere detaliată a metodelor cantitative de verificare este dată în Anexa A la standardul pentru selectarea și organizarea utilizării aparatelor respiratorii [15] .

Atunci când se utilizează metode cu aerosoli pentru testarea proprietăților izolatoare, concentrația unui aerosol (creat artificial sau atmosferic) este măsurată simultan atât sub mască, cât și în afara acesteia. Ca indicator al proprietăților izolatoare ale unui respirator, se folosește coeficientul de izolare CI ( factor de ajustare ), care este egal cu raportul dintre concentrația externă și concentrația submască. În prezent, pentru ca un lucrător să poată folosi un aparat respirator, la verificarea proprietăților de izolare, acesta trebuie să aibă un factor de izolare de 10 ori mai mare (un factor de siguranță suplimentar) decât gradul de protecție așteptat al aparatului respirator (adică atunci când selectând individual jumătate de măști, este necesar ca factorul de izolare să nu fie mai mic de 100, iar acest lucru va permite utilizarea unui respirator cu o poluare a aerului de cel mult 10 MPC). Există teste care utilizează aerosoli artificiali într-o cameră de aerosoli de testare specială (aerosoli: clorură de sodiu, ulei de parafină, ftalat de dioctil etc.) și utilizarea aerosolului atmosferic natural, a cărui concentrație este măsurată cu un dispozitiv special (de exemplu, STI PortaCount ).

Această metodă de verificare a apărut mai târziu decât cele cu aerosoli și este o încercare de a le elimina deficiențele. Utilizarea metodelor cu aerosoli a arătat că, din cauza unor probleme, precizia măsurării nu este întotdeauna suficient de mare. De exemplu, atunci când aerul nefiltrat se infiltrează sub o mască, acesta se deplasează în gură sau nas fără a se amesteca cu aerul filtrat, iar concentrația măsurată a măștii depinde dacă acest firicel de aer poluat intră sau nu în orificiul tubului dispozitivului de măsurare. În plămâni, o parte din aerosol se instalează, iar concentrația sa măsurată în timpul expirației diferă și ea de cea reală.

Metoda CNP utilizează măsurarea scurgerilor sub mască prin golurile de aer în sine. Pentru a face acest lucru, pentru un timp scurt (aproximativ 10 secunde), angajatul își ține respirația, iar duzele instalate în loc de filtre blochează trecerea aerului sub mască prin supapele de inhalare. Singura modalitate prin care aerul poate pătrunde sub mască sunt golurile. Apoi pompa pompează puțin aer de sub mască pentru a crea un vid acolo. Din cauza scăderii presiunii, aerul începe să se infiltreze sub mască, iar vidul începe să scadă. Dar senzorul de presiune răspunde la o scădere a vidului, care pornește din nou pompa. Acest lucru permite timp de aproximativ 7 secunde pentru a menține un vid constant sub mască, iar cantitatea măsurată de aer care a fost pompată de sub mască în acel moment este exact egală cu cantitatea care s-a scurs. Această metodă se distinge prin precizie ridicată și costul relativ scăzut al echipamentului, dar nu permite verificarea semi-măștilor de filtrare.

Avantajele și dezavantajele diferitelor metode

Principalul avantaj al metodelor calitative este costul extrem de scăzut al echipamentelor, iar dezavantajul este acuratețea moderată și imposibilitatea utilizării acestora pentru a testa aparatele respiratorii - măști integrale, care vor fi folosite atunci când poluarea aerului este mai mare de 10 MPC (datorită la sensibilitate insuficientă). Pentru a reduce riscul utilizării greșite a unui respirator cu proprietăți de etanșare slabe (care pot duce la răniri), testarea necesită ca aparatul respirator să ofere o performanță de etanșare suficient de ridicată. Dar acest lucru duce la faptul că trebuie să verificați diferite măști pentru a alege „cea mai fiabilă”, deși în multe cazuri măștile „insuficient de fiabile” au fost recunoscute ca atare din greșeală - din cauza acurateții insuficiente a metodei calitative de verificare . Verificările repetate cresc timpul și costul protecției respiratorii.

Dintre metodele de testare calitative din 2001, fumul iritant și zaharina au fost cele mai frecvent utilizate. Dar în 2004, NIOSH a recomandat oprirea folosirii fumului iritant.

Printre metodele de verificare cantitativă, CNP este relativ ieftin, precis și rapid ( FitTester 3000, dispozitive Quantifit ). Dar nu vă permite să verificați semi-măștile de filtrare.

În prezent, aerosolul artificial nu este practic utilizat pentru a testa proprietățile izolante ale aparatelor respiratorii. Acest lucru se datorează în principal necesității de a utiliza o cameră de aerosoli sau un adăpost special în care se menține o anumită concentrație a aerosolului substanței de control - acest lucru este dificil și incomod. Când se utilizează aerosoli atmosferici ( dispozitiv PortaCount ), orice aparat de protecție poate fi testat, dar costul dispozitivului și durata testului sunt mai mari decât atunci când se utilizează metoda CNP. Prin urmare, în industrie, acesta din urmă este folosit mai des de aproximativ 3 ori mai des. [22]

Noi moduri de a testa aparatele respiratorii pentru a detecta golurile

Căutarea continuă pentru noi modalități de testare a măștilor respiratorii pentru a detecta golurile dintre mască și față. [ 23] descrie dezvoltarea unei noi metode care utilizează diferența de temperatură dintre aerul ambiant și cel expirat pentru a detecta scurgerile. Pentru a detecta golurile, fața testerului a fost filmată cu o cameră cu infraroșu, iar imaginea termică rezultată a făcut posibilă detectarea infiltrației de aer mai cald (în timpul expirației) prin încălzirea pielii în apropierea golului de la marginea măștii. Compararea rezultatelor testului convențional cu rezultatele obținute prin noua metodă (când este utilizată simultan) a arătat că imaginea termică face posibilă detectarea scurgerilor destul de bine. Cu toate acestea, cercetările ulterioare au arătat că acuratețea acestei metode nu este încă suficient de mare pentru aplicare practică [24] .

Au fost efectuate teste de succes (din punct de vedere al preciziei și sensibilității) a unui nou contor optic de particule de aerosoli, care poate fi folosit pentru a testa proprietățile izolante [25] . A fost testată o nouă metodă de testare, care a durat mai puțin decât cele utilizate în prezent (pentru metodele cu aerosoli) [26] .

Efectuarea verificărilor

Din 1980, în Statele Unite, și mai târziu în alte țări dezvoltate, legislația (vezi articolul Reglementarea legislativă privind alegerea și organizarea utilizării aparatelor respiratorii ) a început să impună ca angajatorul să verifice obligatoriu proprietățile de izolare ale aparatului respirator pe lucrător înainte de a fi numit într-o funcție care necesită utilizarea RPE; iar după aceea - periodic, la fiecare 12 luni; și, de asemenea, suplimentar - în cazul oricăror circumstanțe care pot afecta proprietățile izolante (modificarea formei feței din cauza traumatismelor, pierderea dinților etc.). După cum a arătat studiul [22] , această cerință a fost îndeplinită de aproape toate întreprinderile mari, dar în întreprinderile mici, unde numărul de lucrători nu depășește 10 persoane, în 2001 a fost încălcat de aproximativ jumătate dintre angajatori. Principalul motiv pentru astfel de încălcări poate fi costul ridicat al echipamentelor pentru testarea cantitativă, lipsa acurateții metodelor calitative de testare și faptul că, în întreprinderile mici, nu un specialist separat, ci unul dintre angajați se ocupă de problemele de protecție a muncii. , combinând acest lucru cu alte lucrări.

Masa. Utilizarea diferitelor metode de verificare a diferitelor părți frontale [15] [27]
Metode de verificare Tipuri de aparate respiratorii Echipamente
Semi-măști filtrante anti-aerosol Semimăști elastomerice și măști integrale din elastomer utilizate la concentrații de contaminanți de până la 10 MPC Măști integrale din elastomer utilizate la concentrații de contaminanți de până la 50 MPC
Metode calitative de verificare
Acetat de izoamil - + -
Zaharină + + - 3M FT-10 etc.
Bitrex + + - 3M FT-30 etc.
Fum enervant (*) - + -
Metode de verificare cantitativă
Menținerea unui vid constant CNP - + + Quantifit, FitTest 3000
Aerosoli + + + PortaCount etc.

+  - poate fi folosit; -  - nu poate fi folosit; ( * ) - se recomandă oprirea completă a utilizării

Dezavantaje

Deoarece etanșeitatea măștii pe față poate varia de la o îmbrăcare la alta (lucrătorul nu își pune masca la fel de fiecare dată), verificarea poate indica o potrivire perfectă - și atunci lucrătorul nu va pune întotdeauna pe mască la fel de atent. Pentru a reduce riscul de a nu detecta abilități slabe de purtare a măștii, a fost dezvoltată o metodă care implică punerea măștii de trei ori - și au fost reduse la minimum diferite exerciții de purtare a măștii [28] . Dar această metodă este folosită doar de o parte a angajatorilor.

Cu o verificare calitativă a proprietăților de izolare, impactul dioxidului de carbon asupra unui lucrător poate depăși semnificativ concentrația maximă admisă unică. Această caracteristică, în sine, și atunci când se utilizează RPE la locurile de muncă, este cel mai pronunțată în semi-măștile de filtrare. Iar la verificare, din cauza adăpostului pus pe cap, concentrația devine și mai mare, ceea ce poate crea un pericol pentru muncitor [29] .

Vezi și

Note

  1. Figurovsky N. A. Eseu despre dezvoltarea măștii de gaz rusești în timpul războiului imperialist din 1914-1918. . - Moscova, Leningrad: Editura Academiei de Științe a URSS, 1942. - 99 p.
  2. Boldyrev V.N. Scurtă instrucțiune practică pentru fumigația trupelor . - M. , 1917. - 34 p. Arhivat pe 22 iulie 2015 la Wayback Machine
  3. Chukaev K. I. Gaze otrăvitoare . - Kazan: Tipolitografia sediului raional, 1917. - 47 p. Arhivat pe 24 octombrie 2013 la Wayback Machine
  4. Comandamentul armatei franceze. Fumigarea // Instructiuni temporare privind protectia gazelor . - 1923. - S. 98-99. — 116 p.
  5. Comandamentul armatei austriece (traducere de EF Dengin). Punctele 41 și 75 // Războiul și protecția gazelor = Gaskampf und gasabwehr / Traducere de EF Dengin. - Moscova: tipografia Direcției principale de artilerie, 1918 (traducere 1923). - S. 16, 26. - 41 p. - 1000 de exemplare.
  6. Mitnitsky M., Svikke J., Nizker S. În măștile de gaz în industrie . - Consiliul Central al Uniunii OSOAVIAKhIM URSS. - M. , 1937. - S. 14-17. — 64 p. — 50.000 de exemplare. Arhivat pe 23 iulie 2015 la Wayback Machine
  7. Este suficient de inteligent?  // Miner nou: Jurnal. - Harkov, 1931. - Emisiune. 16 .
  8. P. Kirillov, ed. Antrenament cu masca de gaze si exercitii de camera in atmosfera OB . - M . : Ediţia Consiliului Central al URSS OSOAVIAKhIM, 1935. - 35 p. — 30.000 de exemplare. Arhivat pe 22 iulie 2015 la Wayback Machine
  9. Avnovitsky Ya.L. Fumigarea de cameră și câmp // Afaceri chimice militare . - Moscova: Buletinul Militar, 1927. - S. 109-113. — 136 p. - (Manual pentru comandanți și școli militare). Arhivat pe 16 iunie 2021 la Wayback Machine
  10. M. Wasserman. Dispozitive de respirație în industrie și în stingerea incendiilor . - M . : Editura Comisariatului Poporului pentru Afaceri Interne al RSFSR, 1931. - S. 42.207.211.221. — 236 p. - 7000 de exemplare. Arhivat pe 22 iulie 2015 la Wayback Machine
  11. Kovalev N.S. Reguli generale Nr. 106 pentru îngrijirea, depozitarea și lucrul în izolarea și furtunul măștilor de gaz industriale, îngrijirea și lucrul la o pompă de oxigen . - Lysva: Fabrica de celuloză și hârtie Kama, 1944. - 64 p. Arhivat pe 11 ianuarie 2014 la Wayback Machine
  12. 1 2 Koshelev V.E., Tarasov V.I. Cam despre protecția respiratorie dificil de utilizat. - Perm: Style-MG, 2007. - 280 p. - ISBN 978-5-8131-0081-9 .
  13. Chugaev A.A. Orientări pentru utilizarea echipamentului individual de protecție . - M . : Editura militară a Ministerului Apărării al URSS, 1966. - S. 151.  (link inaccesibil)
  14. Ziqing Zhuang, Christopher C. Coffey, Paul A. Jensen, Donald L. Campbell, Robert B. Lawrence și Warren R. Myers. Corelația între factorii cantitativi de potrivire și factorii de protecție a locului de muncă măsurați în mediile reale la locul de muncă la o turnătorie de oțel  // AIHA & ACGIH Jurnalul Asociației Americane de Igienă Industrială  . - Akron, Ohio: Taylor & Francis, 2003. - Vol. 64 , iss. 6 . - P. 730-738 . - doi : 10.1080/15428110308984867 . Arhivat din original pe 27 octombrie 2011.
  15. 1 2 3 4 29 CFR 1910.134  Protecție respiratorie . Departamentul Muncii din SUA, Administrația pentru securitate și sănătate în muncă. Preluat la 22 iunie 2012. Arhivat din original la 18 aprilie 2013. Traducere disponibilă: Standardul de protecție respiratorie din SUA PDF Wiki Arhivat 16 iulie 2015 la Wayback Machine
  16. Nancy J. Bollinger, Robert H. Schutz și colab. Ghidul NIOSH pentru protecția respiratorie industrială . — NIOSH. - Cincinnati, Ohio: Institutul Național pentru Securitate și Sănătate în Muncă, 1987. - 305 p. — (Publicația DHHS (NIOSH) Nr. 87-116). Arhivat la 23 noiembrie 2017 la Wayback Machine Translated (2014): Manual de protecție respiratorie industrială PDF Arhivat la 1 iulie 2015 la Wayback Machine Wiki Arhivat la 2 iulie 2015 la Wayback Machine
  17. Thomas Nelson. Echipament de protecție respiratorie = Enciclopedia ILO de Sănătate și Securitate în Muncă. - IV. — P. 280. Arhivat la 22 februarie 2014 la Wayback Machine
  18. Nancy Bollinger. Logica de selecție a aparatului respirator NIOSH . — NIOSH. - Cincinnati, OH: Institutul Naţional pentru Securitate şi Sănătate în Muncă, 2004. - 32 p. — (Publicația DHHS (NIOSH) Nr. 2005-100). Arhivat 23 iunie 2017 la Wayback Machine _ _ _ _ _
  19. MU 2.2.8.1893-04 Detectarea localizării scurgerilor de aer în spațiul măștii echipamentului personal de protecție respiratorie folosind aerosoli luminiscenți. Instrucțiuni metodice. Moscova 2004 Preluat la 9 iunie 2012. Arhivat din original la 17 iulie 2015.
  20. Polyakov V.F., Kozlov A.F. 2. Cameră de gazare de camping // Măști de gaz pentru oameni și antrenament maști de gaz / ed. Regina N.P. - Moscova: GUPO, VOGPU și HKUKS RKKA, 1932. - S. 62-63. — 63 p. Arhivat pe 16 iunie 2021 la Wayback Machine
  21. GOST 12.4.189 Copie arhivată din 16 iulie 2015 la Wayback Machine Echipament personal de protecție respiratorie. Măști. Specificații generale
  22. 12 S.U.A. _ Departamentul de Muncă. Utilizarea aparatului respirator în firmele din sectorul privat, 2001 . — Publicația NIOSH și US DOL BLS. - 2003. - S. 221. - 273 p. Arhivat pe 10 decembrie 2017 la Wayback Machine
  23. Raymond J. Roberge, William D. Monaghan, Andrew J. Palmiero, Ronald Shaffer și Michael S. Bergman. Imagini în infraroșu pentru detectarea scurgerilor de aparate respiratorii filtrante N95: un studiu pilot  //  American Journal of Industrial Medicine. — Wiley, 2011. — Vol. 54 , iss. 8 . — P. 626-636 . — ISSN 1097-0274 . - doi : 10.1002/ajim.20970 . Arhivat din original pe 12 septembrie 2015.
  24. Zhipeng Lei, James Yang, Ziqing Zhuang și Raymond Roberge. Simularea și evaluarea scurgerilor de etanșare facială a aparatului respirator utilizând dinamica fluidelor computaționale și imagistica în infraroșu  //  The British Occupational Hygiene Society The Annals of Occupational Hygiene. - Oxford: Oxford University Press, 2013. - Vol. 57 , nr. 4 . — P. 493-506 . — ISSN 1475-3162 . - doi : 10.1093/annhyg/mes085 .
  25. Bingbing Wu, Maija Leppänen, Michael Yermakov și Sergey A. Grinshpun. Evaluarea unui nou instrument pentru testarea cantitativă a aerosolilor de adaptare  // Societatea Internațională pentru Protecția Respiratorie  Jurnalul Societății Internaționale pentru Protecția Respirației. - 2017. - Vol. 34 , nr. 2 . - P. 111-127 . — ISSN 0892-6298 . Arhivat din original pe 19 ianuarie 2019.
  26. Rhiannon Mogridge, Alison Bowry, Mike Clayton. Evaluarea unei metode de testare calitative scurte pentru filtrarea aparatelor respiratorii faciale  // International Society for Respiratory Protection  Journal of the International Society for Respiratory Protection. - 2018. - Vol. 35 , nr. 1 . - P. 47-64 . — ISSN 0892-6298 . Arhivat din original pe 19 ianuarie 2019.
  27. Instrucțiunea CPL 2-0.120 - Verificarea conformității angajatorului cu standardul de protecție respiratorie a angajaților Arhivat 22 iulie 2015 pe Wiki Wayback Machine Arhivat 16 iulie 2015 pe Wayback Machine
  28. CD Crutchfield, E.O. Fairbank, S.L. Greenstein. Efectul exercițiilor de testare și al purtarii măștii asupra potrivirii măsurate a aparatului respirator  // AIHA & ACGIH Applied Occupational and Environmental Hygiene  . — Taylor & Francis, 2000. — Vol. 14. Iss. 12 . - P. 827-837. — ISSN 1047-322X . - doi : 10.1080/104732299302062 . — PMID 10633954 .
  29. Edward A.Laferty, Roy T.McKay. Efectele fiziologice și măsurarea nivelurilor de dioxid de carbon și oxigen în timpul testării calitative de adaptare a aparatului respirator  // Divizia de sănătate și siguranță chimică a Societății Chimice Americane  Journal of Chemical Health and Safety. - Elsevier, 2006. - Vol. 13. - Iss. 5 . - P. 22-28. — ISSN 1871-5532 . - doi : 10.1016/j.jchas.2005.11.015 .