О средствах защиты органов дыхания от промышленных аэрозолей

О средствах защиты органов дыхания от промышленных аэрозолей

Кириллов В.Ф., Сланина С.В.

ГУП МосНПО «Радон»

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:

1) эффективности улавливания частиц пыли фильтрующим материалом (она зависит от размера частиц, свойств фильтра и скорости движения воздуха через фильтр),

2) 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.

Рисунок 1 - Параметры лиц испытателей, которые должны быть указаны в протоколе испытаний фильтрующих полумасок по требованиям ГОСТ Р 12.4.191-99

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 [5-7].

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.

Рисунок 2 - Наложение антропометрических показателей китайских рабочих на область, описывающую размеры лиц работающих американцев

Таблица 1 – Распределение китайских рабочих по группам параметров (ячейкам) размеров лиц работающих американцев, %

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).

Рисунок 3 - Схема формирования программы испытаний фильтрующих полумасок по оценке коэффициента проникания в России по сравнению с США и Китаем

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:

  1. выбор респиратора,
  2. подбор респиратора,
  3. обучение правилам надевания и носки респиратора,
  4. проверка плотности прилегания респиратора,
  5. 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.

Рисунок 4 – Результаты оценки производственного коэффициента защиты (ПЗК) полумасок при выполнении различных работ

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].


Таблица 2 – Ожидаемая степень защиты респираторов по данным «Руководства по выбору респираторов Национального института охраны труда США»

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

1. 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.

2. Выбранные противогазные фильтры должны быть сертифицированы на соответствие тем газообразным загрязнениям, которые ожидаются на рабочем месте.

3. “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

  1. 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.
  2. Гигиена труда: учебник / Под ред. Н.Ф. Измерова, В.Ф. Кириллова. - М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2007. – 592с
  3. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Полумаски фильтрующие для защиты от аэрозолей. Общие технические условия : ГОСТ Р 12.4.191-99.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. Англо-русский словарь по охране труда и средствам индивидуальной защиты. / Автор–составитель: С. С. Козицкий. - М.: ЭНАС, 2011. — 336 с.
  13. Bollinger N. Respirator Selection Logic 2004 // DHHS (NIOSH) Publication No. 2005-100.
  14. Bollinger N.J., Schutz R.H. NIOSH Guide to Industrial Respiratory Protection // DHHS (NIOSH) Publication № 87-116.

PAGE 1

О средствах защиты органов дыхания от промышленных аэрозолей