Замена противогазных фильтров СИЗОД

Материал из Викиучебника — открытых книг для открытого мира
Перейти к навигации Перейти к поиску

Министерство труда (США)

Замена фильтров - обложка - OSHA.jpg

Управление по охране труда (OSHA)

Электронные ресурсы для обеспечения правильного использования СИЗОД

Замена противогазных фильтров по расписанию

(требования и рекомендации Управления по охране труда - OSHA)

Вся информация, приведённая в документе, является общественным достоянием лицензия Creative Commons 0 (CC Zero) как работа, выполненная на средства федерального правительства.

Перевод выполнен по состоянию сайта www.osha.gov на декабрь 2019

Предисловие к переводу[править]

Законодательство РФ гарантирует работникам право на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены (ст. 37 Конституции РФ, п. 3; статья 219 Трудового кодекса РФ). Если же современный уровень развитии техники не позволяет избежать воздействия на работника вредных производственных факторов (например – воздуха, загрязнённого вредными газообразными веществами при концентрации, опасной для жизни или здоровья, то есть при концентрации, превышающей предельно-допустимую – ПДКрз), то работодатель обязан:

  1. Провести предварительный медосмотр работника (чтобы избежать случаи направления на работу во вредных условиях людей с ослабленным здоровьем);
  2. Обеспечить работника сертифицированными средствами индивидуальной защиты (например – противогазами); а также
  3. Провести обучение безопасным приёмам выполнения работы (статья 225 ТК РФ). В этой же статье сказано: «Государство обеспечивает подготовку специалистов в области охраны труда».

Проведение предварительных медицинских осмотров проходит в соответствии с приказом от 12.04.2011 N 302н (ред. от 05.12.2014). В Приложении 2 к этому приказу приведён перечень специалистов-врачей, и противопоказаний для работы с использованием фильтрующих противогазов (приложение 2, наименование работ и профессий; № 13. Работы, выполняемые с применением изолирующих средств индивидуальной защиты и фильтрующих противогазов с полной лицевой частью.

Для защиты работников, которые трудятся в условиях загрязнения воздуха газами, получили широкое распространение лёгкие, удобные, не требующие высококвалифицированного обслуживания, и сравнительно недорогие фильтрующие противогазы и респираторы (СИЗОД). Они обеспечивают работника пригодным для дыхания воздухом за счёт очистки окружающего (загрязнённого) фильтром. Период времени, в течение которого противогазный фильтр (любого типа, любой конструкции, любого производителя) способен очищать воздух в необходимой степени – ограничен, и для сбережения здоровья работников фильтры должны своевременно заменяться. Но тут возникает проблема: в РФ замена противогазных фильтров проводится так, что хотя бы часть работников заменяют их запоздало, и соответственно - вдыхают воздух, загрязнённый вредными веществами при опасной концентрации.

В прошлом веке для замены фильтров широко использовали реакцию органов чувств на появление в маске вредных газов - почувствовал работник запах, значит необходимо менять фильтр на новый. При этом (по умолчанию) предполагали, что работник способен почувствовать запах вредного вещества при опасной для здоровья концентрации. И специалисты не раз сталкивались с тем, что это условие выполняется не всегда – но других способов, фактически, не было; а вопрос о том, при какой концентрации вредного вещества (а их очень много) люди реагируют на их запах – тогда был очень плохо изучен. Если использовать результаты современного обзора публикаций о том, при какой концентрации разных веществ люди чувствуют их запах (и сравнить их с ПДК, установленными в РФ (ГН 2.2.5.3532-18 ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, 2018) то получится, что из ~ 250 газов, для которых есть хоть какие-то данные о том, при какой концентрации люди реагируют на их запах, и для которых в РФ установлены ПДКрз, у большинства вредных веществ были хотя бы отдельные случаи, когда люди чувствовали запах при лишь при большой, опасной концентрации. Для примера ниже приводятся результаты измерений для растворителя (толуол).

Замена фильтров - Толуол.jpg

Красные линии – предельно допустимые концентрации, установленные в РФ (верхняя – максимально допустимая кратковременно /15 минут/, нижняя – максимально допустимая в среднем за 8-часовую смену). Видно, что значения концентрации, при которой люди реагировали на запах, могут отличаться в ~ 10 тыс. раз; и что в ~1/4 случаев люди реагировали на запах лишь при опасной концентрации. Приведённые значения (маркеры), как правило – средние результаты в группе участников одного исследования; а у отдельных людей они могут быть заметно выше. Поэтому при использовании для замены фильтров реакции органа обоняния на запах (например – толуола), хотя бы часть работников будет заменять фильтры запоздало. Если же, по стечению обстоятельств, концентрация газа на рабочем месте будет выше безопасной (>1 ПДК), но при этом ниже, чем порог восприятия запаха у работников – замена фильтров «по запаху» станет вообще невозможной.

В РФ, при проведении медосмотров, не проверяется – способен ли работник распознать наличие вредного вещества по запаху при безопасной концентрации (приказ 302н). Поэтому не гарантируется, что он сможет вовремя заменить фильтр. Методики для проведения такой проверки по каждому из вредных газообразных веществ (для которых установлены ПДК, более 1100 веществ ГН 2.2.5.3532-18) - не разработаны.

Работник должен пройти обучение перед началом работы. Это обучение должно включать указания по замене фильтров (своевременной, конечно). Но даже специалистов по охране труда не учат – как это делать, в учебниках нет такой информации. Поэтому основным источником сведений по использованию противогазов становятся указания изготовителей. А они в (например) каталогах – обычно ничего не указывают. По умолчанию, предполагается, что замена фильтров будет проводиться как в прошлом веке.

В США, Канаде, Австралии, странах ЕС, для правильного выбора и правильного применения противогазов разработали подробные требования (законы), и там указано, что заменять фильтры при появлении запаха под маской – опасно, и потому запрещено; указаны новые, более надёжные способы. Таких требований в РФ нет. В законе 426-ФЗ и «Методике снижения класса (подкласса) труда при обеспечении работника эффективными … СИЗ » - меры по профилактике запоздалой замены противогазных фильтров даже не упомянуты.

Западные изготовители, чтобы (на западе) помочь работодателю вовремя заменять фильтры, разработали компьютерные программы, которые позволяют предсказать – через сколько времени следует менять фильтр. В программу вводят данные об загрязнённости воздуха, его температуре и влажности, выполняемой работе (при тяжёлой работе человек вдыхает больше воздуха), фильтре, и она показывает, когда надо менять фильтр. Эти же самые производители, торгуя теми же фильтрами в РФ, даже не предупреждают потребителя о такой возможности (вычислить срок службы на основе известных условий труда, и составить расписание замены фильтров). В то же время, компания MSA отчасти русифицировала свою программу (http://webapps.msasafety.com/responseguide/Home.aspx). Российские производители – такую работу не сделали, и (в основном) просто замалчивают наличие проблемы.

При отравлениях части работников, использовавших сертифицированные противогазы, работодателю трудно понять – почему это случилось: ведь другие работники использовали точно такие же противогазы, в тех же условиях - и были надёжно защищены; а обучения (и знаний) у них и специалистов по охране труда нет. Поэтому у работодателей обычно нет никаких претензий к поставщикам противогазов. Но даже если претензии появятся – изготовители скажут, что их продукция высокого качества, соответствует (по техническим характеристикам именно) требованиям Технического Регламента Таможенного Союза «О безопасности средств индивидуальной защиты …» ТР ТС 019/2011, и потому (вроде бы) безопасна. Но этот технический регламент, как в нём самом написано, не распространяется на то, как правильно использовать противогазы и др. средства защиты (Аналог ситуации: если автобус прошёл техосмотр, он исправен, но если не этом исправном автобусе водитель нарушит правила движения, безопасность пассажиров окажется под угрозой. Прохождение техосмотра – дополняет соблюдение правил дорожного движения, а не подменяет их).

В соответствии с https://rosmintrud.ru/ministry на Министерство труда РФ возложена обязанность: «… функции по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере … условий и охраны труда». Департамент условий и охраны труда, в целом, не реагирует на проблему. Роспотребнадзор, в принципе, мог бы разработать санитарные нормы и правила, регулирующие применение противогазов, но его права сейчас ограничены. Росаккредитация может более строго подойти к деятельности лабораторий, выдающих сертификаты на фильтры и противогазы. Но они это не делают, и в результате, на средства защиты органов дыхания выдаются сертификаты порой с просто абсурдным содержанием. Например, в сертификате (см. фото ниже) указано, что этот респиратор можно использовать для защиты не только от пыли, но и от угарного газа (монооксид углерода СО) при концентрации 100 мг/м3, что в 5 раз выше безопасной, предельно-допустимой (ПДК=20 мг/м3).

Сертификат на "противогазную" фильтрующую полумаску

При этом в сертификате указано, какие испытания проходил респиратор – и видно, что как средство от пыли (аэрозолей) он испытывался (ГОСТ 12.4.191), а как средство защиты от газа он не испытывался вообще. Общеизвестно, что угарный газ, монооксид углерода - не имеет запаха при концентрации, опасной для жизни. Ни в сертификате, ни в указаниях по эксплуатации не написано – как долго можно использовать респиратор; как определить, что его уже нельзя продолжать использовать. Это один из наглядных примеров того, что сертификация СИЗОД, соответствие изделия требованиям Технического регламента – сами по себе безопасность работника не обеспечивают.

В целом, отношение поставщиков и производителей противогазных средств индивидуальной защиты, можно охарактеризовать как безразличие к тому, что происходит после продажи товара, безразличие к конечному потребителю - работнику. А ведь именно производители противогазных фильтров располагают самой полной информацией о том, какой поглотитель (сорбент), и в каком количестве они помещают в фильтр. Поэтому именно им легче, чем кому бы то ни было, подсказать потребителю – сколько времени может защищать их фильтр в известных условиях использования. Но они не дают такой информации потребителям (как это делают на западе), мешая эффективно защищать здоровье работников, и проводить их адекватное обучение требованиям охраны труда.

Перевод рекомендаций, которые дают работодателям в США (информация взята с сайта Минтруда США) может быть интересен и полезен тем, кто сталкивается с выбором и применением фильтрующих противогазных СИЗОД. Все разделы снабжены ссылками на первоисточник (по состоянию на начало декабря 2019 г.). Перевод дополнен приложением 7 – фрагментом каталога противогазов 1982 г. Из него видно, что и в СССР использование появления запаха под маской не рассматривалось специалистами как основной способ для определения того, когда менять фильтры. Пользуясь тем, что у советских фильтров было очень большое время защитного действия, авторы каталога рекомендовали – менять фильтры с учётом указанного в каталоге ВЗД. Из-за маленького ассортимента фильтров, на нескольких страницах приводились ВЗД для всех фильтров, для концентраций от 5 до 1000 ПДрз у ~ 60 вредных веществ. Эти таблицы схожи таблицами, размещёнными в 2019 г. на сайте Минтруда США (но на сайте вредных веществ больше 100).

После 1991 г. производителями СИЗОД в РФ освоили выпуск новых, лёгких фильтров. Это привело к сильному сокращению срока их службы, и увеличило ассортимент фильтров. В то же время, на 2019 г., ни один из изготовителей не предоставил потребителям информации о их ВЗД (аналогичную той, что имелась в каталоге 1982 г.). По сути, поставщики СИЗОД оставили специалистов по охране труда, работников, работодателей (всех потребителей) – один на один с проблемой, решить которую самостоятельно они в большинстве случаев не способны и из-за отсутствия адекватной подготовки, и из-за отсутствия необходимой информации и/или оборудования. При этом именно изготовители, как никто другой, располагают самыми точными сведениями – сколько сорбента находится в фильтре, и каковы его свойства; они нередко сами проводят испытания фильтров при воздействии разных веществ (имея для этого соответствующее испытательное оборудования).

Не обеспечение своевременной замены фильтров, а также ряд других проблем, мешающих сберечь здоровье работающих в загрязнённой атмосфере, показывает, что разрешение снижать класс (подкласс) труда при обеспечении работников эффективными СИЗ – крайне плохо подготовлено и не обосновано. Оценка результата применения СИЗОД (обзор) показал, что к сожалению, в подавляющем большинстве случаев, использование СИЗОД не устраняет профессиональную заболеваемость.

Замена противогазных фильтров по расписанию[править]

Знаете ли Вы, что работодатель (работники которого используют фильтрующие СИЗОД для защиты от газов) обязан обеспечить своевременную замену противогазных фильтров — по расписанию? По ссылке Вы можете ознакомиться с требованиями законодательства к применению СИЗОД (конкретно - к замене противогазных фильтров).


Помните — противогазные фильтры не могут защищать работника бесконечно!


Работодатель, использующий СИЗОД для защиты работников, обязан разработать и выполнять полноценную (написанную) программу респираторной защиты. В этой программе должен быть раздел, в котором работодатель должен указать — как он будет обеспечивать своевременную замену фильтров; и то, на основании какой информации он принял решение проводить замену так, как указал. Срок службы (время защитного действия ВЗД) противогазного фильтра — это период времени, в течение которого он обеспечивает защиту работника от воздушных загрязнений, то есть — период, при котором загрязнённость очищенного воздуха ниже предельно-допустимой (ПДКрз). Срок службы (ВЗД) зависит от многих факторов, включая условия на рабочем месте, потребление воздуха работником, состав и концентрация загрязнений. При определении (прогнозировании) срока службы работодателю рекомендуется использовать коэффициент безопасности для того, чтобы замена фильтров происходила до того, как они перестанут очищать воздух.


Для определения срока службы есть три надёжных способа

1. Непосредственное (экспериментальное) измерение ВЗД

- Использование этого способа позволит сэкономить деньги за счёт того, что фильтры не будут заменяться преждевременно, слишком рано.

- Этот способ даёт самый точный результат, особенно в том случае, когда воздух одновременно загрязнён несколькими веществами.

- Можно использовать этот способ для того, чтобы проверить — насколько правильно составлено расписание замены фильтров (другим способом).

- Для использования этого способа придётся, скорее всего, потратить время и деньги.


2. Использование информации от изготовителя фильтров

— Этот способ может дать довольно точный результат, так как изготовитель учитывает индивидуальные особенности своих фильтров.

— Способ основывается на знаниях и опыте изготовителя фильтров.

— Если изготовитель не способен дать рекомендации по замене фильтров в условиях, которые имеются на рабочих местах Вашей организации, этот способ не применим.

— Возможно, не все особенности, которые имеются на рабочих местах, будут учтены в полной мере.


3. Использование математического моделирования (прогнозирования)

— Если Вы будете использовать программу MultiVapor™ Version 2.2.3[1], то потребуется выполнять расчёты.

— Точность этого способа меньше, чем при непосредственном (экспериментальном) измерении ВЗД.

— При проведении расчётов для условий, которые не стабильны, вводить в программу условия для наихудшего возможного случая. В результате вычисленный срок службы может оказаться заметно короче, чем он будет на самом деле.

— Использование этого способа обычно ограничивается случаями, когда воздух загрязнён одним вредным веществом (новая версия программы способна вычислять ВЗД для случая загрязнения воздуха смесью разных веществ — примечание к переводу).


Помните

— Нельзя использовать субъективную реакцию органов чувств работника на запах (раздражение слизистых оболочек органов дыхания, глаз и др. «предупреждающие» свойства) газообразных загрязнений как на главный, основной метод определения того, когда необходимо заменять противогазные фильтры.

— Для определения срока службы необходимо учитывать то, в каких условиях используется СИЗОД (температура и влажность воздуха, в некоторых случаях — атмосферное давление — прим.), потребление воздуха работником, и делать прогноз ВЗД для наихудшего возможного случая.

— Для того, чтобы избежать ошибки, и не допустить запоздалой замены фильтров (из-за того, что исходные данные не точные), Вы должны использовать коэффициент безопасности — при использовании любого метода оценки срока службы.

— С учётом разных обстоятельств (использование фильтров для защиты от смесей газов, при использовании фильтра с перерывами, условия хранения) Вам, возможно, придётся ограничить длительность использования фильтра одним рабочим днём — даже тогда, когда прогнозируемое ВЗД заметно больше.

— При оценке условий применения фильтрующих противогазных СИЗОД Вы можете использовать схему принятия решений.

— На основе накопленного опыта были разработаны рекомендации для приближённой, грубой и неточной оценки срока службы (приводятся ниже). Но Вы не должны использовать их как единственный источник информации при оценке ВЗД.


Рекомендации на основе накопленного опыта

(их научная оценка показала, что они справедливы не во всех случаях - прим.)


Результаты экспериментов, и их обобщение, позволили выявить некоторые общие закономерности, помогающие приближённо оценивать ВЗД противогазных фильтров (rule of thumb). Часть из них, для случая использования фильтров при защите от органических соединений, приводится в публикации[2].


Конкретно:

- Если объёмная концентрация вредного вещества (органического соединения) не выше 0,02% (200 ppm), то можно ожидать, что при работе в нормальных условиях ВЗД будет больше 8 часов.

- Срок службы примерно пропорционален расходу потребляемого воздуха.

- Уменьшение концентрации вредного вещества в 10 раз - увеличивает ВЗД в ~ 5 раз.

- При влажности воздуха более 85% срок службы сокращается вдвое (проверка показала, что это сильно зависит от способности вещества смешиваться, растворяться в воде - у хорошо растворимых веществ ВЗД может не снизиться; у не смешивающихся - может сократиться более чем в 10 раз, см. статью - прим.)


Эти общие рекомендации нельзя использовать как основу для составления расписания замены фильтров - а лишь как дополнение к другим, более надёжным методам.

1.1 Определение времени защитного действия фильтров экспериментально[править]

Вероятно, этот способ позволит получить самый точный результат – для случаев, когда воздух одновременно загрязнён несколькими газами; и для таких условий на рабочем месте, для которых другие методы не позволяют определить ВЗД корректно. Ниже приводится информация о ВЗД фильтров (использовавшихся для защиты от органических соединений), взятая из опубликованных материалов.

Шаги Пример выполненных действий
Шаг 1.

- Определите, какими веществами загрязнён воздух рабочей зоны (названия всех веществ)

- Определите расход воздуха у работника, или

- При использовании СИЗОД с принудительной подачей воздуха в лицевую часть) – максимальную подачу (расход) воздуха

- Определите, каковы будут химический состав и концентрация загрязнений в наихудшем возможном случае

На ковровой фабрике для защиты от трихлорэтилена1 одна треть сотрудников используют противогазы – полнолицевые маски с 2-мя фильтрами (по бокам). Для замены фильтров их ВЗД спрогнозировали (использовали математическое моделирование), и меняют их каждые 2 часа. Но есть основания предполагать, что реальное ВЗД значительно больше, и поэтому руководители хотят определить ВЗД более точно. Часть сотрудников нередко выполняет тяжёлую физическую работу, частота дыхания очень высокая, и в «наихудшем случае» расход воздуха будет большим.
Шаг 2.

Определите, кто будет экспериментально определять ВЗД
- Специалист Вашей организации
- Лаборатория (или специалист) в другой организации

Руководители ковровой фабрики связались с сертифицированной аналитической лабораторией. Предприятие заключило договор с лабораторией для того, чтобы она провела исследование противогазных фильтров.
Шаг 3.

Предоставьте тому, кто будет определять ВЗД, следующее:
- Сведения, полученные на Шаге 1.
- (Образцы) фильтров того типа и модели, которые используются.
- Возможность проводить замеры на рабочих местах при типичных условиях, или
- Предоставьте информацию об характере работы, условиях труда и микроклимате (диапазоны возможных значений).

Администрация фабрики предоставила лаборатории образцы фильтров; и информацию об условиях на рабочем месте, включая максимальную возможную относительную влажность воздуха.
Шаг 4.

Получите результаты, и на их основании составьте написанное расписание замены фильтров.

Через несколько дней лаборатория сообщила, что ВЗД используемых фильтров в тех условиях, которые имеются на предприятии, немного меньше, чем 4 часа. Руководство фабрики использовало коэффициент безопасности 3/4, и (обосновав решение результатами испытаний) изменило расписание – фильтры стали менять через 3 часа. Расходы за закупку фильтров снизились в 1,5 раз.
1 - У этого вещества среднесменная ПДК 10 мг/м3, максимально разовая 30 мг/м3. По данным исследования (1) порог восприятия запаха может достигать 580 мг/м3, а по данным (2) – 538 мг/м3; а в некоторых исследованиях он был ниже ПДК. По данным из (3) люди могут не реагировать на запах этого вещества при опасной концентрации («The odour warning when the exposure limit value is exceeded is insufficient»).

(1) Johannes May. Odor Thresholds of Solvents for Assessment of Solvent Odors in the Air [Geruchsschwellen von Losemitteln zur Bewertung von Losemittelgeruchen in der Luft] (нем.) // Staub, Reinhaltung der Luft. — Dusseldorf: VDI-Verlag GmbH, 1966. — September (vol. 26 (H. 9). — S. 385–389. — ISSN 0039-0771

(2) Torkelson, T.R. and V.K. Rowe. Halogenated Aliphatic Hydrocarbons Containing Chlorine, Bromine and Iodine. In: Patty’s Industrial Hygiene and Toxicology, Volume 2B, Toxicology, 3rd rev. edition. Clayton, G.D. and F.E. Clayton (eds.). New York: John Wiley & Sons, 1981, pp. 3433–3601.

(3) Международная организация труда. МКХБ0081. Трихлорэтилен. www.ilo.org/dyn/icsc/ (2018). Дата обращения 12 ноября 2019.

Помните
- Сейчас нет стандартного, общепринятого метода для экспериментального определения ВЗД фильтров.
- Управление по охране труда (OSHA) разработало метод для испытаний фильтров на рабочих местах. Этот метод можно использовать для того, чтобы убедиться, что расписание для замены фильтров составлено правильно.
- Специалистами разработан, испытан и опубликован способ проверки фильтров на рабочих местах2.
- В идеале, следует проводить испытания фильтров в наихудшем возможном случае – и при испытании на рабочих местах, и при испытании в лаборатории.
- Для определения ВЗД на рабочем месте не следует проводить испытания так, чтобы получить всю информацию о изменении загрязнённости очищенного воздуха с течением времени (до полного насыщения сорбента и прекращения очистки воздуха фильтром).

2Howard J. Cohen, Steven P. Levine & Richard P. Garrison. Development of a Field Method for Determining the Service Lives of Respirator Cartridges—Part IV: Results of Field Validation Trials. American Industrial Hygiene Association Journal (1991) Vol. 52(7), p. 263-270, doi 10.1080/15298669191364712

1.2. Использование информации от изготовителя[править]

Изготовители и поставщики СИЗОД, возможно, могут помочь Вам определить ВЗД своей продукции в условиях её использования на Вашем предприятии (на основе проведённых ими испытаний, их знаний и накопленного опыта).

Шаги Пример выполненных действий
Шаг 1.

Определите:
- Какие вредные вещества загрязняют воздух на рабочих местах
- Концентрацию этих веществ
- Относитульную влажность воздуха на рабочих местах
- Расход воздуха

Работники авторемонтного предприятия подвергаются воздействию растворителей при окраске. Воздух загрязнён ксилолом. Неоднократные замеры его концентрации показали, что она не превышает 1736 мг/м3. По данным местной метеостанции, относительная влажность воздуха в месте размещения предприятия не превышает 55%. Так как работа, выполняемая малярами и другими работниками, \заметно легче, чем чистка снега, она, вероятно, соответствует работе средней тяжести.
Шаг 2.

Свяжитесь с изготовителем тех СИЗОД, которые Вы планируете использовать.

Руководитель предприятия посмотрел список изготовителей[3], и (выбрал) компанию «Свежий воздух». Он позвонил, и его соединили с специалистом из Отдела исследований.
Шаг 3.

Предоставьте изготовителю информацию о типе и модели используемых фильтров, и информацию, полученную на Шаге 1.

Представителю «Свежего воздуха» сообщили, что закуплено 5 СИЗОД (сделанных их компанией) модель противогазного фильтра «Органические соединения - 450»; а также сведения об условиях на рабочих местах. Представитель производителя пообещал, что вскоре перезвонит.
Шаг 4.

Запросите производителя о:
- ожидаемом ВЗД противогазного фильтра; и
- все сведения, которые использовал изготовитель, для получения этого значения ВЗД.

Представитель производителя СИЗОД перезвонил, и сообщил, что ожидаемое ВЗД их фильтра в условиях, которые ему сообщили, будет 190 минут. После этого руководитель предприятия попросил представителя производителя прислать ему по факсу этот результат; а также ту информацию, на основе которой он был получен.
Шаг 5.

Составьте написанное расписание замены фильтров.

При составлении написанной программы замены фильтров был использован коэффициент безопасности 2/3. Работников проинструктировали менять фильтры каждые 2 часа, эта информация была занесена в написанную программу респираторной защиты предприятия – вместе с полученными от изготовителя СИЗОД сведениями о ВЗД и том, на чём основан прогноз ВЗД.

Помните
- Скорее всего, изготовители противогазных фильтров располагают самой точной информацией о своей продукции.
- Вероятно, изготовители не проводили испытаний своих фильтров с теми веществами (сочетанием веществ), и в тех условиях, которые имеются на Вашем предприятии, и потому их прогноз может быть неточен.

1.3. Использование математического моделирования (прогнозирования)[править]

Оглавление раздела
1.3.1. Таблица значений ВЗД, вычисленных с помощью математической модели Джерри Вуда
1.3.2. Использование таблицы ВЗД
1.3.3. Таблицы значений ВЗД для некоторых вредных веществ
1.3.4. Математическая модель Джерри Вуда (описание)
1.3.5. Математическая модель Юна-Нельсона (описание)
1.3.6. Использование уравнения математической модели для определения ВЗД

Для предсказания (прогнозирования) ВЗД можно использовать математическое моделирование — если воздух загрязнён одним веществом (сейчас метод расчётов улучшили, и можно прогнозировать ВЗД для смесей разных загрязнений — прим.). Используя математическую модель, разработанную Джерри Вудом, Управление (OSHA) вычислило ВЗД «стандартных» (сертифицированных) фильтров, и представило результат вычислений в таблице (ниже). Вы можете спрогнозировать ВЗД фильтров с помощью программы MultiVapor™ Version 2.2.3. Предполагается, что (затем) Вы снизите полученное ВЗД на какой-то коэффициент безопасности, и после этого будете использовать (уменьшенное) ВЗД в своей написанной программе респираторной защиты.

Помните
- Обычно математическое моделирование можно использовать для непосредственного вычисления ВЗД лишь тогда, когда воздух загрязнён лишь одним вредным веществом. А если в воздухе присутствует более одного вредного вещества. Вам может потребоваться использовать (и) другие методы; или увеличить коэффициент безопасности.
- Математическая модель Д. Вуда — лишь одно из уравнений, которые могут использоваться для предсказания ВЗД. Это математическая модель «предсказывающего» типа. Поэтому, для надёжной защиты работников, не следует использовать результат вычислений, сделанных с её помощью, без экспериментального подтверждения точности вычислений; или же следует увеличить коэффициент безопасности. - Также разработана математическая модель Юна-Нельсона, «описательного» типа.


Значения, приведённые в таблице ниже, получены для «стандартных» условий:
- Используется респиратор с двумя фильтрами.
- Температура воздуха 22 град. С.
- Сорбент: активированный уголь.
- Относительная влажность воздуха: не более 50%.
- Масса сорбента в одном фильтре: 26 грамм.
- Концентрация вредного вещества в очищенном воздухе, для которой определено ВЗД: 10% от концентрации в загрязнённом (окружающем) воздухе.
- Расход воздуха у работника: 53,3 л/мин (~ работа средней тяжести)

1.3.1. Таблица значений ВЗД, вычисленных с помощью математической модели Джерри Вуда[править]

Используя математическую модель, разработанную Вудом, Управление (OSHA) вычислило ВЗД для 120 вредных веществ, при разных концентрациях. Источник[4].


Помните

- Если условия на Ваших рабочих местах заметно отличаются от тех, которые использовались при вычислении ВЗД Управлением, то необходимо дополнительно изменить ВЗД по сравнению с приведённым в таблице. Такое изменение крайне важно делать тогда, когда относительная влажность воздуха превышает 65%. Такое изменение описано в другом разделе (коэффициент безопасности).


Как использовать таблицу:

Найдите то вещество, которое загрязняет воздух в первом столбце, и его концентрацию в первой строке, и на пересечении соответствующих им строки и столбца Вы получите значение ВЗД в минутах.


Примечание: в оригинале, все концентрации приводились в ppm (части на миллион по объёму). Для справки, в ячейках дополнительно указана концентрация в мг/м3. Так как свойства противогазных фильтров, сертифицированных в США, могут отличаться от свойств фильтров, сертифицированных в РФ, таблица приводится не для использования в условиях РФ, а для примера того, как можно определять ВЗД. Аналогичный метод использовался в СССР в двух изданиях «Каталога промышленных противогазов и респираторов» (1976 и 1982 г., Шкрабо М.Л. и др. Черкассы, Отделение НИИТЭХИМа). Но там число вредных веществ было вдвое меньше, а концентрация указывалась не в мг/м3, а как кратность превышения ПДК. Часть таблицы из каталога 1982 г. приводится в приложении П7 – как пример.

1.3.2. Использование таблицы, полученной с помощью математической модели[править]

Шаги Пример выполненных действий
Шаг 1.

Определите концентрацию вредного вещества в зоне дыхания работника.

На мебельной фабрике наносят лаковое покрытие, и при этом воздух загрязняется растворителем — толуолом. Неоднократные замеры показали, что его концентрация в наихудшем случае не превышает 754 мг/м3 (200 ppm).
Шаг 2.

Найдите таблицу значений ВЗД, которые были получены на основе научных исследований.

Администрация предприятия решила использовать таблицу ВЗД, полученную с помощью математической модели Вуда (где приводятся значения ВЗД для 120 вредных веществ).
Шаг 3.

С помощью таблицы получите (приближённое) значение ВЗД для условий на Вашем рабочем месте.

Для толуола, и для концентрации 754 мг/м3 (200 ppm), в таблице есть значение – 307 минут
Шаг 4.

Учтите отличие условий на Ваших рабочих местах от условий, использованных в математической модели:
- Относительная влажность воздуха и температура;
- Расход воздуха у работника.

Влажность на рабочем месте достигала 75%, что значительно больше, чем 50% (значение, использованное для получения ВЗД в таблице). Так как высокая влажность может сильно снизить ВЗД, то для получения срока службы фильтров значение ВЗД было поделено на коэффициент безопасности 2, получили 154 минуты. Другие исходные данные (использованные при составлении таблицы), соответствовали условиям на рабочем месте.
Шаг 5.

Составьте написанное расписание замены противогазных фильтров

В расписании замены фильтров было указано, что они должны заменяться каждые 2 часа. Эта информация, а также распечатка таблицы (с выделенной ячейкой для толуола и его концентрации) была включена в написанную программу респираторной защиты.

1.3.3. Таблицы значений ВЗД для некоторых вредных веществ[править]

В ячейках таблиц приводится концентрация (в мг/м3), и ВЗД (для снижения загрязнённости очищенного воздуха в 10 раз, и для фильтров, сертифицированных в США). Столбцы соответствуют концентрации веществ, измеренных в единицах измерения – частей на миллион по объёму (ppm), широко используемых в США. Для справки, приведены ПДК РФ, и пороги восприятия запаха (максимальные опубликованные значения).

Ароматические соединения. Концентрация вещества и время защитного действия
Вещество № CAS 50 ppm 100 ppm 200 ppm 500 ppm 1000 ppm ПДКрз, макс-разов. /среднесменная Пороги восприятия запаха
Бензол 71-43-2 До 151 мг/м3 – Вся смена 8 часов Использование фильтрующих СИЗОД для защиты от бензола при концентрации выше 151 мг/м3 (50 ppm) в США запрещено, Benzene Standard 29 CFR 1910.1028(g) https://www.law.cornell.edu/cfr/text/29/1910.1028 15 / 5 мг/м3 1000; 510; 380 и др. (мг/м3)
Толуол 108-88-3 До 188 мг/м3 1018 минут До 377 мг/м3 562 минут До 754 мг/м3 307 минут До 1884 мг/м3 135 минут До 3768 мг/м3 72 минуты 150 / 50 мг/м3 1000; 590; 305 и др. (мг/м3)
Этилбензол (Фенилэтан) 100-41-4 До 217 мг/м3 1133 минут До 434 мг/м3 604 минуты До 868 мг/м3 319 минут До 2171 мг/м3 135 минут До 4341 мг/м3 70 минут 150 / 50 мг/м3 78,3; 2,6 и др. (мг/м3)
м-Ксилол 108-38-3 До 217 мг/м3 1143 минут До 434 мг/м3 608 минут До 868 мг/м3 321минута До 2171 мг/м3 136 минут До 4342 мг/м3 70 минут 150 / 50 мг/м3 1370; 100; 23,6 и др. (мг/м3)
Изопропилбензол (кумол, кумен) 98-82-8 До 246 мг/м3 1122 минут До 492 мг/м3 586 минут До 983 мг/м3 304 минут До 2458 мг/м3 126 минут До 4916 мг/м3 64 минуты 150 / 50 мг/м3 6,4; 5,3 и др. (мг/м3)
Мезитилен 108-67-8 До 246 мг/м3 1159 минут До 492 мг/м3 603 минуты До 983 мг/м3 311 минут До 2458 мг/м3 128 минут До 4916 мг/м3 65 минут 30 / 10 мг/м3 10,7 и др. (мг/м3)
п-цимен 99-87-6 До 274 мг/м3 1104 минут До 549 мг/м3 566 минут До 1098 мг/м3 289 минут До 2745 мг/м3 117 минут До 5490 мг/м3 59 минут Не установлена Нет данных

1.3.4. Математическая модель Джерри Вуда (описание)[править]

Программа NIOSH MultiVapor™ Version 2.2.3 может выполнить все описанные расчёты.

Замена фильтров - Вуд 1 - OSHA.jpg




tb = срок службы фильтра (время защитного действия), минут;

We = удельная сорбционная ёмкость, грамм (вредного вещества) на 1 грамм сорбента;

W = масса сорбента;

rb = насыпная плотность сорбента, грамм/см3;

Q = расход воздуха, см3/мин;

Co = концентрация газа на входе в фильтр, грамм/см3;

Cx = концентрация газа на выходе из фильтра, грамм/см3.


Источник информации[4]

Вы можете сравнить результат вычислений с помощью уравнения Вуда с результатами экспериментальных измерений.


Дополнительные данные:

Замена фильтров - Вуд 2 - OSHA.jpg




Wo = объём микропор в активированном угле, см3/грамм;

dl = плотность вредного вещества в жидком состоянии, грамм/см3;

T = абсолютная температура (град. К) = температура (град. С) + 273;

ρ = парциальное давление при соответствующей концентрации Сх;

ρsat = давление насыщенных паров при температуре Т;

Ре = молярная поляризация;

R = универсальная газовая постоянная, в использованной авторами системе измерения она равна 1,987 калорий / (град К * моль);

b = эмпирический коэффициент = 3,56*10-5.

Замена фильтров - Вуд 3 - OSHA.jpg





Mw = молекулярная масса;

nd = показатель преломления.

Замена фильтров - Вуд 4 - OSHA.jpg




T = 22 град С (или 295 град К);

Расход воздуха через два фильтра, при работе средней тяжести = 53,3 л/мин;

Wo = 0,454 (измерено экспериментально);

dl = 0,6603 (по данным из справочника);

Pe = 28,877 (по данным из справочника);

rsat = 121 торр (по данным из справочника);

r = 0,38 торр (при загрязнённости очищаемого воздуха 500 частей на миллион по объёму, ppm, (вычислено по имевшимся данным);

Vl = 11,2 см/сек (вычислено по имевшимся данным);

W = 70,6 грамм (вычислено по имевшимся данным);

Co = 0,00178 грамм/см3 (вычислено по имевшимся данным);

kv = 4242 1/мин.


Результат вычислений: срок службы 94 минуты.

1.3.5. Математическая модель Юна-Нельсона (описание)[править]

Эта математическая модель (Yoon-Nelson) носит «описательный» характер, то есть она используется для получения ВЗД на основе результатов экспериментальных измерений. Источник информации[5] . Основное уравнение этой математической модели:

Замена фильтров - Вуд 5 - OSHA.jpg


, где:



t = срок службы (ВЗД), время проскока;
T = момент времени, когда концентрация загрязнений в очищенном воздухе достигнет 50% от концентрации загрязнений в очищаемом воздухе;
k' = константа скорости (rate constant), 1/мин;
P = вероятность проскока.


Значение Т определяется экспериментально. А значение k' связано с т, и (для его получения) может использоваться формула:

Замена фильтров - Вуд 6 - OSHA.jpg





Здесь К – коэффициент пропорциональности, который не зависит от концентрации, и изменяется при изменении влажности (незначительно).

Значение т определяется по концентрации (вредного вещества) с помощью уравнения:

Замена фильтров - Вуд 7 - OSHA.jpg





Здесь К” и а – константы, которые определяются на основе экспериментально полученных данных. Они изменяются при изменении влажности, но при влажности до 50% они практически постоянны.

Для определения констант k, К” и а необходимо получить минимум три экспериментальных результата. Но проведение большего числа экспериментов повышает точность вычислений, проводимых с помощью этой математической модели. Вы можете сравнить результат вычислений с результатами экспериментальных измерений.

1.3.6. Использование уравнения математической модели для определения ВЗД[править]

Шаги Пример выполненных действий
Шаг 1.

Определите:
- сколько фильтров установлено на респиратор
- массу сорбента в каждом фильтре в граммах
- объём микропор в 1 грамме сорбента
- насыпную плотность сорбента, грамм/см3
- максимальную температуру воздуха
- максимальную относительную влажность воздуха
- максимальную концентрацию вредных газов, в частях на миллион по объёму (ppm)
- потребление воздуха работником, л/мин

При изменении технологии удалось снизить концентрацию толуола до 471 мг/м3 (125 ppm). Но для такой концентрации в таблице нет значения ВЗД. Использовать значение из ячейки для 377 мг/м3 (100 ppm) небезопасно, а если брать значение для 754 мг/м3 (200 ppm) – ВЗД будет занижено. Поэтому администрация предприятия решила провести мини-исследование, которое позволит ей сэкономить на закупке фильтров. Она обратилась к производителю, чтобы узнать технические характеристики фильтров.
Шаг 2.

Используйте информацию, полученную на шаге 1, для вычислений с помощью математической модели – определения ВЗД для тех условий, для которых эксперименты не проводились.

Получив сведения о фильтре, и заложив их в программу NIOSH (MultiVapor™ Version 2.2.3), и получает значение ВЗД.
Шаг 3.

Используйте таблицу для получения ВЗД фильтра.

Используя таблицу, значение в ячейке на строке "Толуол" и столбце 754 мг/м3 (200 ppm), получили ВЗД 307 минут.

П0. Оценка условий труда[править]

Перед тем, как работодатель выберет СИЗ органов дыхания для защиты здоровья работников, он обязан определить химический состав и концентрацию вредных веществ, загрязняющих воздух в зоне дыхания. Стандарт по охране труда (США), в котором сформулированы требования законодательства к работодателю, использующему СИЗОД[6] (раздел (d)(1)(iii) ) требует выявить состав и концентрацию воздушных загрязнений. Работодатель обязан сделать «разумную оценку» воздействия этих загрязнений на работников (включая такие ЧС и аварии, которые можно ожидать в конкретных производственных условиях). Работодатель обязан определить и физическое состояние, и химический состав загрязнений. В последней редакции стандарта не указано – как именно работодатель должен определить возможное воздействие на работников (в рамках выбора для них СИЗОД).


Когда работодатель обязан оценить воздействие воздушных загрязнений на работников?

Тогда, когда работники подвергаются воздействию воздушных загрязнений, и должны использовать респираторы. Примеры таких случаев могут включать (но не ограничиваются) случаями, когда:

- Есть Санитарные правила по защите работников, работающих с конкретным вредным веществом (где подробно расписаны меры безопасности). В США такие санитарные правила действуют при работе со свинцом, метилен хлоридом и др. (OSHA substance specific standards).

- Если рабочие жалуются на воздействие воздушных загрязнений (запах, раздражение); или если у них появились симптомы негативного влияния воздушных загрязнений на здоровье.

- При очевидных признаках наличия воздушных загрязнений (выбросы дыма, тумана, пыли) в воздухе.


Что должен определить работодатель?

Для выбора адекватного респиратора необходимо определить:

- Загрязнён ли воздух аэрозолем (пыль, дым, туман), и/или газами/парами?

- Имеются ли сведения об этих загрязнениях в Паспортах безопасности химической продукции ?

- Загрязнён ли воздух биологическими материалами (бактерии, плесень, споры, грибы, вирусы)?

- Имеются ли значения «Предельно-допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» для выявленных загрязнений?


Насколько велико воздействие загрязнений на работника?

Последняя редакция требований к работодателю предоставляет ему несколько способов для оценки воздействия воздушных загрязнений на работника.

Отбор проб воздуха в зоне дыхания с помощью персонального пробоотборного насоса. Этот метод позволяет получить самый точный результат; и он позволяет получить самые надёжные данные для последующего выбора СИЗОД. При его использовании:

- Необходимо выбрать метод измерений, соответствующий составу воздушных загрязнений.

- Замеры должны проводиться так, чтобы они соответствовали «наихудшим возможным случаям», или

- Замеры должны проводиться многократно, для разных смен и видов работ, так чтобы определить диапазон возможного изменения воздействия воздушных загрязнений на работников.


Объективная информация, позволяющая оценить загрязнённость воздуха при некоторых технологических процессах и видах работ. Если Вам доступна объективная и достоверная информация о том, какова может быть наибольшая возможная загрязнённость воздуха при тех видах работ и технологических процессах, которые имеются на Вашем предприятии, Вы можете использовать её для оценки того, какой тип СИЗОД необходим для адекватной защиты работников.

- Можно использовать сведения о физических и химических свойствах вредных веществ, размере помещения, кратности воздухообмена, скорости поступления вредных веществ в воздух, и другими сведениями (включая то, как загрязнения воздействуют на работника, и методы выполнения им работы) для оценки максимально возможного воздействия загрязнений на работника.

Изменчивость (непостоянность). При оценке воздействия на работника Вы должны учесть то, что оно не постоянно; или делать это так, чтобы получить результат для самого наихудшего возможного случая. При такой оценке Вам может быть полезно использовать коэффициент безопасности, чтобы учесть близость работника к источнику загрязнений; и неравномерность распределения вредных веществ в помещении.

П1. Коэффициенты безопасности при определении ВЗД противогазного фильтра[править]

tumb

При оценке срока службы противогазных фильтров (ВЗД) используют коэффициенты безопасности. Это величина, показывающая, во сколько раз уменьшается ВЗД при составлении расписания замены фильтров по сравнению с тем, какое получилось ВЗД при, например, математическом моделировании. Это уменьшение делают для того, чтобы предотвратить запоздалую замену фильтров – когда есть основания предполагать, что первая оценка ВЗД может быть не вполне точной. Обычно их используют тогда, когда есть недостаточно хорошо изученные факторы, влияющие на ВЗД (изменение расхода воздуха у работника; использование СИЗОД при ЧС и др.). Использование коэффициентов безопасности позволяет занизить ВЗД так, что новая оценка срока службы будет меньше, чем фактическое время защитного действия на рабочем месте. Определение величины коэффициента безопасности отчасти зависит от того, насколько точные были методы оценки условий использования СМЗОД; и отчасти от нестабильности этих условий.


Примечание к переводу: в документе [7] есть некоторые сведения и рекомендации по учёту сокращения ВЗД при увеличении влажности воздуха.

П2. Факторы, влияющие на срок службы фильтра[править]

Потребление воздуха работником.

Если работник будет вдыхать вдвое больше воздуха (выполняя тяжёлую, а не лёгкую работу), в фильтр будет поступать вдвое больше загрязнений. Срок службы (ВЗД) фильтра зависит от того, сколько загрязнений может уловить поглотитель. ВЗД зависит от того, сколько воздуха вдыхает работник. В большинстве исследований противогазных фильтров использовали расход воздуха 50-60 л/мин, что соответствует верхней границе при работе средней тяжести. Если Ваш работник выполняет тяжёлую физическую работу, то при определении срока службы следует учесть отличие с помощью поправочного коэффициента.


Отличие свойств противогазных фильтров.

В некоторых фильтрах количество активированного угля больше, чем в других. А количество сорбента прямо влияет на ВЗД фильтра. В большинстве (американских – прим.) фильтров «органические соединения», устанавливаемых на маску по 2 штуки, содержится от 35 до 50 грамм активированного угля (в одном фильтре). Если Вы можете точно определить сколько в фильтре активированного угля, то коррекция значения ВЗД будет оправдана. Сведения о свойствах фильтров можно получить у их изготовителей.


Температура воздуха.

Чем выше температура, тем меньше ВЗД. Рост температуры может снизить ВЗД за счёт того, что при большей температуре связь уловленной молекулы с сорбентом становится слабее. Влияние температуры на ВЗД может сочетаться с влиянием влажности воздуха. При росте температуры воздух может содержать гораздо больше влаги (при той же относительной влажности), и это негативно сказывается на работе фильтра. В статье сообщили, что рост температуры на 10 град С приводит к сокращению ВЗД на 1-10% (зависит от конкретного органического соединения – растворителя)[8]. При использовании СИЗОД в нормальных условиях, вероятно, вносить поправки из-за температуры не нужно.


Относительная влажность.

Водяные пары занимают места на поверхности сорбента, и заполняют его поры, мешая улавливанию токсичных газов. Относительная влажность – показатель содержания паров воды в воздухе при определённой температуре. Чем выше температура, тем больше влаги может содержать воздух (при той же самой относительной влажности). Рост влажности (может) сильно снизить ВЗД, так как молекулы воды конкурируют с молекулами вредного газа, занимая места на активных участках поверхности сорбента. При проведении исследований срока службы фильтров (в лабораторных условиях) как правило измерения проводили при относительно невысокой влажности (до 50%) и при температуре 21 град С (70 град Фаренгейта).

Если влажность воздуха на Ваших рабочих местах значительно выше, чем, например, в таблицах – то Вам необходимо использовать коэффициент безопасности для определения ВЗД при защите от органических соединений. Влияние влажности на срок службы носит сложный характер, и зависит от химических свойств и концентрации вредных газов, и от концентрации водяного пара. Исследований влияния влажности на ВЗД немного, и на основании этих данных можно рекомендовать снижать ВЗД в 2 раза при увеличении влажности до 65%[8][9][10][11][12]. А если относительная влажность выше 85%, следует рассмотреть возможность экспериментального замера ВЗД, или какого-то другого метода, позволяющего точно определить срок службы. Математическое моделирование может быть приемлемым, хотя и сложным, способом прогнозирования влияния влажности воздуха на срок службы фильтра при разных концентрациях вредных веществ[10][13].


Случай загрязнения воздуха смесью разных газов

Если воздух загрязнён несколькими веществами, то определить ВЗД сложнее. При изучении срока службы фильтров (экспериментальные исследования в лабораториях, и разработка математических моделей) изучение случая загрязнённости воздуха смесью вредных веществ проводилось редко. И публикаций о таких исследованиях немного[14][15][16] (Jonas et. al., 1986) . Вероятно, лучший способ определить ВЗД при смеси газов в воздухе – измерить срок службы экспериментально. Методы предсказания ВЗД, не подкреплённые никакими результатами экспериментов, следует делать так, чтобы они относились к наихудшему возможному случаю. Например, можно считать, что воздух загрязнён не смесью, а одним веществом из имеющихся (хуже всего улавливаемым фильтром), а концентрацию этого вещества можно увеличить так, чтобы она равнялась суммарной концентрации всех веществ-загрязнителей (при измерении концентрации в единицах ppm – частей на миллион по объёму). При улавливании двух веществ, одно из которых хуже удерживается сорбентом, может произойти вытеснение уловленных молекул этого вещества с поверхности активированного угля в воздух другим веществом – так, что это повлияет на ВЗД.


Появились новые, и бесплатно доступные публикации по теме - срок службы фильтра, используемого для очистки от разных газов (1); и повторное использование фильтров (2):

  1. Gerry O. Wood. Estimating Service Lives of Air-Purifying Respirator Cartridges for Reactive Gas Removal (англ.) // AIHA & ACGIH Journal of Occupational and Environmental Hygiene. — Taylor & Francis, 2005. — Vol. 2, no. 8. — P. 414-423. — ISSN 1545-9632. — DOI: 10.1080/15459620591034259. Бесплатно доступна копия статьи.
  2. Gerry O. Wood and Jay L. Snyder. Estimating Reusability of Organic Air-Purifying Respirator Cartridges (англ.) // AIHA & ACGIH Journal of Occupational and Environmental Hygiene. — Taylor and Francis, 2011. — Vol. 8, no. 10. — P. 609—617. — ISSN 1545-9632. — DOI:10.1080/15459624.2011.606536. Бесплатно доступна копия статьи.

П3. Требования законодательства США к своевременной замене противогазных фильтров[править]

Ниже приводится краткое изложение того, что требует стандарт по выбору и применению СИЗОД 29 CFR 1910.134[6] от работодателя для своевременной замены фильтров.

  1. Работодатель обязан составить расписание замены фильтров, используя для этого адекватную информацию. К такой информации относятся измерения загрязнённости воздуха в сочетании с: результатами экспериментальных испытаний фильтров в условиях, имитирующих условия на рабочем месте; результаты математического моделирования; оценки ВЗД, сделанные изготовителем фильтров.
  2. Не допускается использовать субъективную реакцию органов чувств работника на запах и т.п. как основной способ определения окончания срока службы фильтра.
  3. По мнению специалистов Управления, при оценке ВЗД необходимо стремится не завысить, а занизить ВЗД. Температура и влажность воздуха, расход воздуха, тяжесть выполняемой работы, наличие в воздухе других веществ – всё это может заметно изменить срок службы.

Конкретные требования законодательства приводятся в стандарте OSHA 29 CFR 1910.134 раздел (d)(3)(iii)(B)(2) ; есть перевод: PDF , Wiki.

Информация о том, как инспектора будут проверять выполнение требований работодателем, приводится в инструкции для инспекторов Inspection procedures for the Respiratory Protection Standard

Дополнительные материалы доступны по ссылке Respiratory Protection.

П4. Измерение на рабочих местах[править]

tumb

Замеры способности фильтров очищать воздух от газов/паров, проведённые на рабочих местах, в конкретной производственной обстановке, позволяют определить – насколько своевременно заменяются фильтры на самом деле. Вероятно, это самый лучший способ определения того, правильно ли заменяются фильтры. Ниже приводится два метода, описанные на семинаре «Фильтры респираторов: Как составит расписание для их своевременной замены» Американской ассоциации промышленных гигиенистов[17]. Если Вы меняете расписание замены фильтров, то вам следует проводить такие измерения регулярно и достаточно часто для того, чтобы гарантировать, что (новое) расписание замены составлено правильно. Эти замеры проводятся при изменении условий на рабочем месте; или если эти условия отличаются от тех, которые использовались при определении ВЗД для составления расписания изготовителем фильтров.

  1. Составьте расписание замены противогазных фильтров, используя информацию, полученную от их изготовителя, или теми способами, которые рекомендуются на этом сайте/документе.
  2. Сразу после замены фильтров (в соответствии с п. 1), проверьте – не пропускает ли использовавшийся (только что заменённый) фильтр имеющиеся в воздухе загрязнения при концентрации, превышающей ПДКрз. Такая проверка может проводиться любым доступным способом, если у него достаточная чувствительность в отношении присутствующих в воздухе загрязнений при их концентрации, близкой к их ПДКрз. Указанные замеры должны проводиться сразу после выхода работника (со старыми фильтрами на маске) из загрязнённой атмосферы. Проведение замера на следующий день – не допускается. Для замера концентрации вредных веществ в очищенном (только что заменённым фильтром) воздухе могут проводиться с помощью: индикаторных трубок, других приборов для анализа химического состава газа, путём сбора загрязнений на активированный уголь (для последующего его анализа в лаборатории).

Значения ПДКрз для имеющихся загрязнений могут быть среднесменные, и/или кратковременые (максимально-разовые, не должны превышаться в течение всей смены как средние значения на интервале 15 минут). Для условий США, где число ПДКрз установленных государством невелико, авторы советуют читателям при отсутствии для имеющегося вещества «государственной ПДКрз» - использовать значения ПДКрз, установленные компетентными не государственными организациями (Американской ассоциацией государственных промышленных гигиенистов, Национальным институтом охраны труда, и American Industrial Hygiene Association).

Для замера загрязнённости воздуха, поступающего в маску через фильтр, Вы можете использовать 2 способа, описанные ниже. Такие замеры, при их достаточно частом проведении, позволят Вам гарантировать, что в Ваших конкретных производственных условиях фильтры заменяются вовремя.


Способ 1.

Рис. 1

Используя герметичный держатель противогазного фильтра, адаптер (переходник от держателя к трубке или тройнику), газонепроницаемую трубку (например – из фторопласта), тройник из нержавеющей стали или фторопласта, индикаторную трубку, пробоотборный насос и насос для индикаторной трубки (Рис. 1), Вы можете прокачивать воздух через только что заменённый фильтр. Замер следует проводить в таком месте, где ожидается наибольшая загрязнённость воздуха – так, чтобы измеритель загрязнённости мог обнаружить присутствие загрязнений. Для определения концентрации загрязнений в воздухе, очищенном фильтром, можно отбирать воздух через тройник и короткую трубку (чтобы свести к минимуму «мёртвое пространство». Если это возможно, то вставьте трубку для отбора проб так, чтобы на неё шёл поток воздуха (из фильтра). Если замер покажет, что концентрация загрязнений в очищенном фильтром воздухе превысила ПДКрз, то расписание замены фильтров следует пересмотреть, и заменять фильтры чаще. Вы можете, например, заменить их на 1 час раньше – и сразу повторить описанную проверку.


Способ 2..

Рис. 2

При индивидуальном подборе маски респиратора к лицу, для проверки её соответствия лицу по форме и по размеру, и для проверки того, умеет ли работник её правильно надевать, может использоваться количественный замер концентрации (контрольного вещества) в маске: Если маска соответствует лицу, и работник её правильно надевает, то проверка изолирующих свойств маски покажет это. При проведении такой (количественной) проверки, для отбора проб из маски используется адаптер, устанавливаемый между фильтром и маской (Рис. 2). Такие адаптеры изготавливаются для большинства масок СИЗОД (сертифицированных и продающихся в США. Модели СИЗОД, изготавливаемые в СНГ, на 2019 г. В США не сертифицировались ни разу – прим.).

Для отбора проб не из маски, а из пространства между фильтром и маской, необходимо присоединить к адаптеру прибор для измерения концентрации газов/паров (например – индикаторную трубку) с помощью короткой (чтобы уменьшить «мёртвое пространство») и газонепроницаемой трубки (например, из фторопласта). А ту трубку, которая внутри адаптера вставляется через клапан вдоха в подмасочное пространство – необходимо укоротить так, чтобы она отбирала воздух не из маски, а из самого адаптера. Можно также отбирать пробу воздуха и из маски – тогда трубку, идущую из адаптера, следует протянуть сквозь клапан вдоха в маску, и закрепить там с помощью маленькой присоски.

Если обнаружится, что загрязнённость воздуха, прошедшего через фильтр, или в зоне дыхания (в маске) превышает ПДКрз, то расписание замены фильтров следует пересмотреть, и менять их чаще. Вы можете, например, заменять фильтры на час раньше – и сразу повторить проверку. При отборе проб воздуха не из адаптера, а из маски, прибор-газоанализатор может показать превышение ПДКрз. Это может произойти не только из-за запоздалой замены фильтра, но и из-за просачивания неотфильтрованного воздуха через зазоры между маской и лицом; а также из-за того, что при поглощении некоторых вредных веществ организмом они могут частично удаляться из него с выдыхаемым воздухом. Проверьте правильность надевания маски; и убедитесь, что попадания вредных веществ через кожу – не происходит (при необходимости – используйте соответствующие перчатки).

Если на маску установить адаптер между ней и фильтром, то такой СИЗОД уже не будет соответствовать требованиям к сертифицированным СИЗОД (в США при сертификации проверяют не маску, фильтры и др., а только полностью собранное изделие – прим.), то такой замер должен проводиться кратковременно – лишь для того, чтобы проверить, правильно ли составлено расписание замены фильтров.


Вам следует проверить правильность расписания, если воздействие загрязнённого воздуха на работника возросло, например:

- Изменение режима работы, использование другого сырья и/или материалов с большей концентрацией.

- Работа без использования вентиляционных отсосов загрязнений; или при изменении режима работы вентиляции.

- Измерение выполняемой работы, или длительности её выполнения.

- Рабочие жалуются на: появление запаха в маске, привкуса, раздражения (признаки попадания вредного вещества в маску). Если респираторы используются для защиты от таких газообразных загрязнений, у которых запах и др. ощущаются лишь при превышении ПДКрз, (проверьте и) пересмотрите расписание –как только будут жалобы на появление запаха в маске.

Может случиться так, что для определения концентрации того вредного вещества, которым загрязнён воздух, нет ни индикаторных трубок, ни других газоанализаторов. В этом случае требуется провести лабораторный анализ отобранных проб воздуха. В некоторых случаях можно использовать упрощённый способ измерений. Например, если воздух загрязнён смесью токсичного вещества с растворителем, Вы можете проверять присутствие растворителя в очищенном воздухе. Однако такой способ можно использовать лишь тогда, когда при одновременном движении токсичного вещества и растворителя через фильтр, растворитель выходит раньше.

П5. Сравнение времени защитного действия, вычисленного с помощью математической модели Джерри Вуда, с измеренным[править]

В таблице ниже приводится сравнение ВЗД – вычисленного и измеренного ; показано отличие (в %).


Стандартные условия для определения ВЗД (OSHA):
- Концентрация вредного вещества: 1000 ppm;
- Количество фильтров на маске респиратора: 2;
- Сорбент: Активированный уголь, конкретная марка зависит от изготовителя фильтра;
- Масса сорбента в 1 фильтре: при экспериментальных измерениях была от 25 до 40 грамм, зависела от изготовителя фильтра; а при вычислениях была 26 грамм;
- Расход воздуха через фильтр: 53,3 литра в минуту;
- Температура воздуха: 22 град. С;
- Относительная влажность воздуха: 50%;
- Влажность воздуха, при которой фильтры были выдержаны перед экспериментальным измерением ВЗД: 50%.

Для веществ, выделенных курсивом, расчёт ВЗД не применим (например, из-за низкой температуры кипения), или не проводится – сведения по ним приведены для справки.

Пентахлориды. ВЗД (минуты)
Вещество Концентрация в очищенном воздухе 1% от загрязнённого Концентрация в очищенном воздухе 10% от загрязнённого
расчёт замер отличие расчёта от замера расчёт замер отличие асчёта от замера
Пентахлорэтан 63 93 -31,5% 73 117 -36,8%

П6. Диаграммы алгоритма принятия решений (текстовый вариант)[править]

В этом разделе приводится алгоритм принятия решений при использовании фильтрующего СИЗОД.


Текстовый вариант алгоритма


0.1. Вы планируете использовать фильтрующий СИЗОД?

- Да Перейдите к вопросу о концентрации кислорода (≥19,5%) – следующий вопрос, пункт 0.2.

- Нет Алгоритм предназначен только для фильтрующих СИЗОД, конец.


0.2. Содержание кислорода ≥19,5%?

- Да Перейдите к вопросу о загрязнённости воздуха пылью, дымом, туманом (аэрозолем).- следующий пункт 0.3.

- Нет В таких условиях фильтрующие СИЗОД использовать нельзя, конец.


0.3. Воздух загрязнён пылью, дымом, туманом (аэрозолем)?

- Да Используйте диаграмму 1 (пункт 1.1 ниже).

- Нет Перейдите к следующему вопросу, пункт 0.4.


0.4. Вы планируете использовать СИЗОД для защиты от газов/паров?


0.5. Вам известен состав воздушных загрязнений?

- Да Перейдите к вопросу о концентрации загрязнений – следующий вопрос, пункт 0.6.

- Нет Используйте диаграмму 2 (пункт 2.1 ниже).


0.6. Вам известна концентрация загрязнений?

- Да Перейдите к «Для выбора конкретного СИЗОД следует использовать условия работы для наихудшего возможного случая» - следующий пункт 0.7.

- Нет Используйте диаграмму 3 (пункт 3.1 ниже).


0.7. Для выбора конкретного СИЗОД следует использовать условия работы для наихудшего возможного случая.

0.8. Оцените условия на рабочем месте (температуру и влажность воздуха), и расход воздуха (тяжесть выполняемой работы).

0.9. Перейдите к диаграмме 4 (пункт 4.1 ниже).


Диаграмма 1 (текстовый вариант)[править]

1.1. Каким аэрозолем загрязнён воздух – крупнодисперсным (средний массовый аэродинамический диаметр ≥ 2 мкм) ?

- Да Используйте любой сертифицированный противоаэрозольный фильтр (предфильтр). Справочно – фильтры для защиты от аэрозолей, соответствующие классу 1 (Р1, FFP1), и способные пропускать до 20% аэрозоля – в США не производятся и не сертифицируются. Самый худший фильтр в США должен улавливать не менее 95% аэрозоля (соответствует 2 классу в ЕС и РФ), Р2, FFP2.

- Нет Используйте фильтр высокой степени очистки – Р3 (РФ, ЕС; в США – НЕРА, Р100, R100, N100).

- Неизвестно Используйте фильтр высокой степени очистки – Р3.


1.2. Включите информацию о выборе фильтра (и причинах такого выбора) в написанную программу респираторной защиты.


1.3. Загрязнён ли воздух газами/парами?

- Да Вернитесь к началу «Вы планируете использовать СИЗОД для защиты от газов/паров», пункт 0.4.

- Нет Конец

Диаграмма 2 (текстовый вариант)[править]

2.1. Ознакомьтесь с паспортами безопасности на все химические вещества, имеющиеся на рабочем месте.

2.2. Имеются ли паспорта на все вещества?

- Да Перейдите к «Определите, какие вещества могут присутствовать», пункт 2.6.

- Нет Перейдите к «Связывались ли Вы с поставщиками для получения паспортов безопасности», следующий пункт 2.3.


2.3. Связывались ли Вы с поставщиками для получения паспортов безопасности?

- Да Перейдите к «Определите, на какие вещества нет паспортов безопасности», пункт 2.4.

- Нет Свяжитесь поставщиками для получения паспортов; затем перейдите к «Имеются ли паспорта на все вещества?», пункт 2.2.


2.4. Определите, на какие вещества нет паспортов безопасности.

2.5. Найдите всю доступную информацию о токсичности и опасности этих веществ.

2.6. Определите, какие вещества могут присутствовать (в воздухе рабочей зоны).

2.7. Определите, какие вещества могут образовываться (как промежуточные) в процессе переработки исходных материалов; возможные побочные продукты.

2.8. Определите вредные и опасные свойства всех возможных загрязнений; и при какой концентрации они проявляются.


2.9. Могут ли присутствовать какие-то неизвестные вещества?

- Да Перейдите к «Будете проводить замеры?» пункт 2.10.

- Нет Перейдите к «Вам известен состав воздушных загрязнений», пункт 0.5.


2.10. Будете проводить замеры?

- Да Перейдите к «Свяжитесь со специалистами для планирования и проведения замеров», пункт 2.11.

- Нет Если воздух загрязнён неизвестными веществами, использование фильтрующих СИЗОД запрещено.


2.11. Свяжитесь со специалистами для планирования и проведения замеров.

2.12. Проведите замеры, оцените полученные результаты.

2.13. Перейдите к «Могут ли присутствовать какие-то неизвестные вещества», пункт 2.8.

Диаграмма 3 (текстовый вариант)[править]

3.1. Есть ли какие-нибудь сведения о загрязнённости воздуха, наличии вредных веществ на рабочих местах (результаты ранее проводившихся исследований)?

- Да Соберите все доступные сведения; перейдите к «(1) Есть ли в имеющихся данных сведения, относящиеся к «наихудшему возможному случаю», пункт 3.2.

- Нет Перейдите к «Имеются ли сведения о аналогичных рабочих местах», пункт 3.4.


3.2. (1) Есть ли в имеющихся данных сведения, относящиеся к «наихудшему возможному случаю»?

- Да Перейдите к «Эти сведения включают в себя все возможные виды загрязнений», пункт 3.3.

- Нет Перейдите к «Имеются ли сведения о аналогичных рабочих местах», пункт 3.4.


3.3. Эти сведения включают в себя все возможные виды загрязнений?

- Да Перейдите к «Проверьте, не было ли занижения концентрации при отборе проб», пункт 3.13.

- Нет Перейдите к «Имеются ли сведения о аналогичных рабочих местах», пункт 3.4.


3.4. Имеются ли сведения о аналогичных рабочих местах?

- Да Соберите все доступные данные; перейдите к «(2) Эти сведения включают в себя «наихудшие возможные случаи», пункт 3.5.

- Нет Перейдите к «Имеются ли рекомендации изготовителя», пункт 3.7.


3.5. (2) Эти сведения включают в себя «наихудшие возможные случаи»?

- Да Перейдите к «Имеющиеся сведения, включая результаты ранее проводившихся замеров, охватывают все возможные загрязнения», пункт 3.6.

- Нет Перейдите к «Имеются ли рекомендации изготовителя», пункт 3.7.


3.6. Имеющиеся сведения, включая результаты ранее проводившихся замеров, охватывают все возможные загрязнения?

- Да Перейдите к «Проверьте, не было ли занижения концентрации при отборе проб», пункт 3.13.

- Нет Перейдите к «Имеются ли рекомендации изготовителя», пункт 3.7.


3.7. Имеются ли рекомендации изготовителя?

- Да Соберите все доступные данные; перейдите к «(3) Эти сведения включают в себя «наихудшие возможные случаи»», пункт 3.8.

- Нет Перейдите к «Вы планируете проводить замеры на рабочих местах», пункт 3.10.


3.8. (3) Эти сведения включают в себя «наихудшие возможные случаи»?

- Да Перейдите к «Имеющиеся сведения, включая результаты ранее проводившихся замеров, и данные по аналогичным рабочим местам …», пункт 3.9.

- Нет Перейдите к «Вы планируете проводить замеры на рабочих местах», пункт 3.10.


3.9. Имеющиеся сведения, включая результаты ранее проводившихся замеров, и данные по аналогичным рабочим местам, охватывают все возможные загрязнения?

- Да Перейдите к «Проверьте, не было ли занижения концентрации при отборе проб», пункт 3.13.

- Нет Перейдите к «Вы планируете проводить замеры на рабочих местах», пункт 3.10.


3.10. Вы планируетАе проводить замеры на рабочих местах?

- Да Определите, по каким веществам не хватает информации; перейдите к «Определите подходящие методы для измерений и анализа», пункт 3.11.

- Нет Для составления расписания замены фильтров не хватает информации. Использовать фильтрующие противогазные СИЗОД нельзя.


3.11. Определите подходящие методы для измерений и анализа.

3.12. Проведите замеры и анализ.

3.13. Проверьте, не было ли занижения концентрации при отборе проб? (Verify or attempt to lower concentrations by sampling?)

- Да Определите, какие вещества требуют дальнейшего изучения; перейдите к «Определите подходящие методы для измерений и анализа», пункт 3.11.

- Нет Соберите сведения о химическом составе загрязнений и их концентрации; перейдите к «Вам известна концентрация загрязнений», пункт 0.6.

Диаграмма 4 (текстовый вариант)[править]

Результаты решений, принятых на основе приведённых ниже вопросов, следует объединить – с учётом того, какие могут быть сочетания загрязнения/фильтр.

4.1. Имеются для присутствующих в воздухе загрязнений противогазные фильтры с индикаторами окончания срока службы (End of Service Life Indicators, ESLI)?

- Да Расписание замены фильтров не требуется.

- Нет Перейдите к «Есть ли рекомендации изготовителя фильтров (по периодичности замены)?», пункт 4.2.


4.2. Есть ли рекомендации изготовителя фильтров (по периодичности замены)?

- Да Перейдите к «Используя информацию, полученную от изготовителя, и данные об условиях на рабочих местах – определите срок службы (ВЗД) для фильтров, используемых всеми работниками», пункт 4.5.

- Нет Перейдите к «Есть ли сведения о времени, в течение которого фильтр не пропускает вредные вещества (момент проскока)», пункт 4.3.

4.3. Есть ли сведения о времени, в течение которого фильтр не пропускает вредные вещества (момент проскока)?

- Да Перейдите к диаграмме 5, пункт 5.1

- Нет Перейдите к «Вы планируете проводить испытания для получения необходимых данных о сроке службы», пункт 4.4.


4.4. Вы планируете проводить испытания для получения необходимых данных о сроке службы?

- Да Перейдите к диаграмме 6, пункт 6.1.

- Нет Для составления расписания замены фильтров не хватает информации. Использовать фильтрующие противогазные СИЗОД нельзя.


4.5. Используя информацию, полученную от изготовителя, и данные об условиях на рабочих местах – определите срок службы (ВЗД) для фильтров, используемых всеми работниками.

4.6. Составьте написанное расписание замены противогазных фильтров.

4.7. Укажите, какие респираторы (изготовитель, модель); фильтры (тип фильтра, изготовитель, модель) будут использоваться.

4.8. Укажите, на каких рабочих местах, и какие работники (специальность/вид работ) будут использовать СИЗОД.

4.9. Укажите все соответствующие условия на рабочем месте (температура и влажность воздуха, тяжесть выполняемой работы, ожидаемая длительность применения и т.п.) для каждого из видов работ / каждого работника.

4.10. Для каждого вида работы, укажите все присутствующие загрязнения, и их концентрации для наихудшего возможного случая.

4.11. Для каждого из сочетаний сведений (пункты 4.5-4.10) укажите максимальную продолжительность использования фильтра до его замены.

4.12. Если нет достоверной информации, показывающей возможность использовать фильтры более чем одну смену – всегда заменяйте фильтры в конце смены.

4.13. Подготовьте документ, в котором приводятся все факторы и адекватные исходные данные, использованные при составлении расписания замены фильтров.

4.14. Проведите обучение работников правильной замене фильтров по расписанию; и сообщите им, что есть доступный документ, показывающий, на чём основано это расписание.

4.15. Включите информацию о том, на основании чего составлено расписание, в написанную программу респираторной защиты.

4.16. При каждом измерении условий на рабочих местах, переходе на другую модель фильтра или изготовителя СИЗОД, измерении режима работы – пересматривайте расписание замены фильтров. Также делайте это ежегодно.

Диаграмма 5 (текстовый вариант)[править]

5.1. Для каждого из вредных веществ:

5.2. Сведения о том, в течение какого времени фильтр не пропускает газ/пар, получены для того же самого сорбента?

- Да Перейдите к «Данные … получены при влажности воздуха, равной (схожей) или большей, чем на рабочем месте», пункт 5.3.

- Нет Перейдите на диаграмму 4, пункт 4.1.


5.3. Данные о том, в течение какого времени фильтр не пропускает газ/пар, получены при влажности воздуха, равной (схожей) или большей, чем на рабочем месте?

- Да Перейдите к «Температура воздуха и тяжесть выполняемой работы схожи с теми, что на Ваших рабочих местах», пункт 5.4.

- Нет Перейдите на диаграмму 4, пункт 4.1.


5.4. Температура воздуха и тяжесть выполняемой работы схожи с теми, что на Ваших рабочих местах?

- Да Перейдите к «Воздух загрязнён более чем одним газообразным вредным веществом», пункт 5.5.

- Нет Перейдите на диаграмму 4, пункт 4.1.


5.5. Воздух загрязнён более чем одним газообразным вредным веществом?

- Да Перейдите к «Данные о том … получены при схожей или большей концентрации, чем на рабочем месте», пункт 5.6.

- Нет Вычислите суммарную концентрацию, и перейдите к «Данные о том … получены при схожей или большей концентрации, чем на рабочем месте», пункт 5.6.


5.6. Данные о том, в течение какого времени фильтр не пропускает газ/пар, получены при схожей или большей концентрации, чем на рабочем месте?

- Да Перейдите к «На основе сведений о том, в течение какого времени … спрогнозируйте ожидаемое время защитного действия», пункт 5.7.

- Нет Перейдите на диаграмму 4, пункт 4.1.


5.7. На основе сведений о том, в течение какого времени фильтр не пропускает газ/пар, данных о (суммарной) концентрации загрязнений, об относительной влажности воздуха – спрогнозируйте ожидаемое время защитного действия.

5.8. Откорректируйте ВЗД (если необходимо) с учётом числа фильтров на СИЗОД и расхода воздуха у работника (тяжести выполняемой работы).

5.9. Уменьшите полученное значение ВЗД, используя коэффициент безопасности.


5.10. Присутствуют ли в воздухе другие вредные вещества?

- Да Повторите действия для других загрязнений, перейдя к «Для каждого из вредных веществ», пункт 5.1.

- Нет Используйте минимальное вычисленное Вами значение как ВЗД противогазного фильтра СИЗОД.


Диаграмма 6 (текстовый вариант)[править]

6.1. Те загрязнения, которые имеются на рабочем месте, являются ли подходящими для того, чтобы провести испытания фильтров?

- Да Перейдите к «Проводите испытания фильтров в лабораторных условиях», пункт 6.5.

- Нет Для имеющихся вредных веществ нельзя составить расписание замены фильтров. Использовать фильтрующие противогазные СИЗОД нельзя.


6.2. Применимы ли к имеющимся загрязнениям те правила, которые выработаны для оценки ВЗД на основе накопленного опыта (Rule of thumb)?

- Да Перейдите к «Планируете ли Вы проводить математическое моделирование (расчёт ВЗД)», пункт 6.3.

- Нет Для имеющихся вредных веществ нельзя составить расписание замены фильтров. Использовать фильтрующие противогазные СИЗОД нельзя.


6.3. Планируете ли Вы проводить математическое моделирование (расчёт ВЗД)?

- Да Перейдите к «Выберите матмодель для оценки ВЗД …», пункт 6.4.

- Нет Перейдите к «Те загрязнения … являются ли подходящими для того, чтобы провести испытания фильтров», пункт 6.1.


6.4. Выберите матмодель для оценки ВЗД. Перейдите к «Те загрязнения … являются ли подходящими для того, чтобы провести испытания фильтров», пункт 6.1.

6.5. Проводите испытания фильтров в лабораторных условиях?

- Да


6.6. Составьте протоколы испытаний в лабораторных условиях.

6.7. Составьте протоколы испытаний на рабочих местах.

6.8. Перейдите к диаграмме 4, пункт 4.1.

П7. Таблицы ВЗД из каталога 1982 г. (СССР)[править]

Фрагмент каталога промышленных противогазов (СССР, 1982 г.) и таблицы ВЗД для разных фильтров и разных вредных веществ из него.

Примечание: просим читателей обратить внимание на то, что (1) замена по появлению запаха в маске не была основным методом; (2) этот метод считался допустимым для, например, бензола – хотя по данным «Международных карт химической безопасности» обнаружить присутствие бензола в воздухе по опасной концентрации – трудно[18]; то есть, возможно, авторы каталога были специалисты по СИЗОД - но не по восприятию запахов; (3) что из-за использования фильтров (коробок) с большим количеством сорбента (шихты) время защитного действия было очень большим (в таблице оно измеряется не в минутах, а – в часах), и соответственно, все проблемы с своевременной заменой сильно смягчались (но СИЗОД был тяжёлый, громоздкий, и им порой вообще не пользовались); и что (4) возможность десорбции при многократном применении фильтра (когда ВЗД большое, тысячи часов) - даже не упомянута…

Применение фильтрующих противогазов большого габарита в большинстве случаев возможно только в воздухе с объёмной долей вредных паро- и газообразных примесей не более 0,5%. По некоторым вредным примесям этот предел может быть ниже или выше указанной величины. Так, для аммиака, паров многих органических веществ, поглощение которых шихтой коробок происходит без значительного выделения тепла, максимально допустимая объёмная доля может быть выше 0,5%, но не более 2%.

Для ряда веществ возможность применения противогаза ограничена нижним пределом взрываемости паров этих веществ. Например, для сероуглерода объёмная доля составляет 1%, бензола – 1,4%, бензина – 1,3% и т.д. Для паров и газов, поглощение которых шихтой коробок сопровождается высоким термическим эффектом, предельная объёмная доля в воздухе не должна приводить к чрезмерному разогреву вдыхаемого воздуха. Например, для фосфористого водорода – не более 0,2%, для мышьяковистого водорода – не более 0,3%.

В каталоге приводится время защитного действия фильтрующих коробок большого габарита по паро- и газообразным вредным примесям (за исключением окиси углерода) при стандартных условиях испытаний: объёмной скорости постоянного паро- и газовоздушного потока 30 л/мин, температуре воздуха (20±5) ºС, относительной влажности воздуха (50±3) %. Время защитного действия коробок М и СО по окиси углерода приведено при скорости пульсирующего потока 30 л/мин (при 21-24 пульсациях в минуту), температуре воздуха (20±5) ºС, относительной влажности воздуха (90±5) %. Фактическое время защитного действия фильтрующих коробок в реальных условиях эксплуатации может колебаться в широких пределах и зависит от многих факторов: концентрации вредных примесей, температуры и влажности воздуха, объёмной лёгочной вентиляции, физического состояния работающего и т.д.

На практике существует несколько методов определения момента отработки фильтрующих коробок:
- органолептический,
- по увеличению массы фильтрующей коробки,
- по фиксированию времени использования (эксплуатации) коробок,
- спектральный.

Органолептический метод основан на том, что многие вредные примеси обладают специфическим запахом, причём порог восприятия их органами обоняния находится ниже уровня предельно допустимых концентраций. Сигналом о необходимости замены фильтрующей коробки служит появление запаха вредной примеси в подмасочном пространстве лицевой части противогаза.

Метод контроля отработки фильтрующих коробок по увеличению массы основан на увлажнении шихты. При увеличении массы выше контрольной, указанной в инструкции, коробка заменяется новой.

Метод определения отработки коробки по фиксированию времени основан на ограничении использования коробки определённым промежутком времени, установленным расчётным путём с учётом опыта эксплуатации.

Спектральный метод основан на послойном определении наличия вредного вещества путём анализа отобранной пробы на стилоскопе. Сигналом отработки коробок при использовании спектрального метода является появление вредных примесей на контрольном уровне по отношению к замыкающему слою шихты.

Метод определения момента отработки фильтрующих коробок выбирается в зависимости от вредных примесей.

Наиболее распространёнными методами являются методы определения момента отработки по увеличению массы фильтрующей коробки (марки СО, М) и по фиксированию времени использования коробок (марки А, В, Е, Г, КД, БКФ).
По ряду вредных примесей:
(сернистый ангидрид, бензол, толуол, ацетон, сероуглерод и др.) момент отработки можно определять органолептическим методом. Для наиболее токсичных примесей (мышьяковистый и фосфористый водород, фосген, фтор, хлорорганические соединения, металлоорганические соединения), кроме метода по фиксированию времени использования коробок, рекомендуется применять спектральный метод.

Показателем к замене коробки с противоаэрозольным фильтром может служить увеличение сопротивления дыханию до труднопереносимого вследствие забивания фильтра аэрозолем в процессе эксплуатации противогаза. Однако в процессе пользования противогазами всех марок при первом же появлении запаха вредной примеси или постороннего запаха в подмасочном пространстве лицевой части, независимо от используемого времени отработки фильтрующей коробки, необходимо выйти из загазованной зоны, заменить коробку на новую и проверить исправность противогаза.

Необходимо помнить, что фактическое время использования фильтрующей коробки определяется не только её защитными свойствами и условиями, в которых она применяется, но также и правильностью выбора марки коробки по назначению и тщательностью выполнения правил подготовки противогаза к работе, его эксплуатации и хранения. Надёжность защиты органов дыхания противогазом обеспечивается только при использовании комплекта противогаза в целом. …


Примечание к переводу: классификация противогазных фильтров/коробок и СИЗОД (СССР)

А – органические соединения; В – кислые газы; Е – арсин и фосфин (мышьяковистый и фосфористый водород); Г – ртуть и ртутьорганические ядохимикаты; КД – аммиак, сероводород и их смесь; БКФ – кислые газы, органические соединения, арсин и фосфин; СО – окись углерода; М – окись углерода + небольшое количество органических соединений и кислых газов. Фильтры (коробки) с индексом «8» - без предфильтра*, с пониженным сопротивлением дыханию.

Респиратор - фильтрующий СИЗОД с лицевой частью - полумаска; противогаз - фильтрующий СИЗОД с лицевой частью - шлем-маска.

Таблица 3.

Ориентировочное время защитного действия по вредным примесям коробок промышленных фильтрующих противогазов и патронов респираторов

Условные обозначения: с/ф – коробка с фильтром*, б/ф – коробка без фильтра* (* противоаэрозольного – прим.)

Наименование

вредной примеси

ПДК,

мг/м3

Рекомендуемые средства защиты Максимально допустимая

концентрация применения,

мг/м3

Время защитного действия, ч, при различных концентрациях газо- и парообразных вредных примесей
5 ПДК 15 ПДК 100 ПДК 1000 ПДК Максимально допустимой

концентрации применения

Аммиак 20 Респираторы

РПГ-67-КД

РУ-60М-КД

Противогазы большого габарита

КД с/ф, КД8

КД б/ф

300



15000



10

5


35

75

4

2


12

25

-

-


4

2

-

-


0,2

0,4

2

4


0,25

0,5

Ацетон 200 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

3000



40000



3,5

3,5


20

50

1,5

1,5


6

15

-

-


1

2,5

-

-


-

-


1,5

1,5


0,4

1

Анилин 3 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

45



20000



15

6


90

180

5

2


40

80

-

-


10

20

-

-


1,5

3

5

2


0,2

0,4

Бензол 5 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

75



22000



200

150


250

500

80

60


120

250

-

-


40

100

-

-


4

10

80

60


0,8

1,5

Бромистый метил 1 Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

20000



150

350

60

150

20

50

4

10

0,2

0,5

Дихлорэтан 10 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

15



10000



120

120


200

500

40

40


100

250

-

-


20

50

-

-


2

5

40

40


0,5

1

Диметиламин 1 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

Г с/ф, Г8

А б/ф

Г б/ф

45



20000





10

5


300

450

600

900

5

2,5


150

220

300

440

-

-


30

45

60

90

-

-


4

6

8

1

5

2,5


0,3

0,5

0,6

1

Кислота азотная 5 Респиратор РУ-60М-В

Противогазы большого габарита В с/ф, БКФ

75

14000

15

300

5

150

-

30

-

5

5

1

Кислота соляная 5 Респиратор РУ-60М-В

Противогаз большого габарита В с/ф

75

16000

10

300

5

150

-

30

-

5

5

1,5

Кислота серная 1 Респиратор РУ-60М-В

Противогаз большого габарита В с/ф

15

22000

40

700

20

350

-

90

-

15

20

0,6

Кислота синильная 0,3 Противогазы большого габарита

В с/ф, В8, БКФ

В б/ф

6000



300

500

200

300

70

140

15

30

0,7

1,4

Ксилидин 3 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

45



6000



5

2,5


40

80

3

1,5


20

40

-

-


5

10

-

-


1

2

3

1,5


0,5

1

Ксилол 50 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

750



40000



20

20


50

100

10

10


20

40

-

-


4

8

-

-


0,6

1,2

10

10


0,7

1,4

Мышьяковистый водород

(арсин )

0,3 Противогазы большого габарита

Е с/ф, Е8, БКФ

Е б/ф

10000



300

500

200

300

70

140

15

30


0,7

1,4

Монометиламин 1 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8, Г с/ф, Г8

А б/ф, Г б/ф

15



7000



9

45


200

400

3

15


100

200

-

-


20

40

-

-


3

6

3

1,5


0,4

0,8

Нитрил акриловой кислоты 0,5 Противогазы большого габарита

А с/ф, А8,

А б/ф

10000



200

300

130

200

35

50

7

10

0,2

0,3

Нитробензол 5 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

75



27000



60

30


300

600

30

15


150

300

-

-


50

100

-

-


8

15

30

15


1

2

Озон 0,1 Противогазы большого габарита

В с/ф, В8, БКФ, А8

В б/ф, А б/ф

5000



1000

1800

900

1200

450

600

250

350

0,5

0,5

Окись этилена 1 Противогазы большого габарита

М с/ф М б/ф

10000


50

100

25

50

12

25

2,5

5

0,2

0,2

Окислы азота 5 Противогазы большого габарита

В с/ф, В8

В б/ф

5000



10

20

5

10

2

4

0,5

1

0,5

1

Ртуть металлическая 0,01 Респираторы

РПГ-67-Г

РУ-60М-Г

Противогазы большого габарита

Г с/ф, Г8

Г б/ф

10



10



25

15


80

100

25

15


80

100

-

-


80

100

-

-


80

100

25

15


80

100

Сернистый ангидрид 10 Респираторы

РПГ-67-В

РУ-60М-В

Противогазы большого габарита

В с/ф, В8

В б/ф

150



14000



30

12


60

120

15

6


30

60

-

-


5

10

-

-


0,6

1,2

15

6


0,2

0,4

Сероводород 10 Респираторы

РПГ-67-КД

РУ-60М-КД

Противогазы большого габарита

КД с/ф, КД8

В с/ф, В8

КД б/ф

В б/ф

150



10000





45

25


150

250

300

500

15

8


60

120

120

240

-

-


10

20

20

40

-

-


1

2

2

4

15

8


1

2

2

4

Сероуглерод 10 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

150



17500



9

6


40

80

3

2


20

40

-

-


5

10

-

-


0,7

1,5

3

2


0,2

0,4

Стирол 5 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

75



2300



15

10


120

240

7

5


60

120

-

-


15

30

-

-


2

4

7

5


0,3

0,6

Триэтиламин 10 Респираторы

РПГ-67-КД

РУ-60М-КД

Противогазы большого габарита

КД с/ф, КД8

КД б/ф

150



22000



20

10


60

120

8

4


30

60

-

-


6

12

-

-


1

2

8

4


0,3

0,6

Тетраэтилсвинец 0,005 Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

5000



10000

20000

5000

10000

1500

3000

200

400

2

4

Фосген 0,5 Противогазы большого габарита

В с/ф, В8

В б/ф

22000



3000

5000

1500

2500

300

500

30

50

0,5

0,8

Фенол 0,3 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

4,5



1000



50

25


800

1400

25

12


400

700

-

-


80

150

-

-


8

15

25

12


2

4

Фурфурол 10 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

150



10000



30

15


180

340

15

7


90

170

-

-


18

35

-

-


1,8

3,5

15

7


1,8

3,5

Хлор 1 Противогазы большого габарита

А с/ф, А8, БКФ, В с/ф, В8, Е с/ф, Е8

А б/ф, В б/ф, Е б/ф

Г с/ф

2500




300

500

250

200

400

150

75

150

50

10

20

6

0,3

0,5

0,2

Хлорпикрин 1 Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

36000



1000

3000

500

1500

120

360

20

60

0,5

1,5

Хлорэтил 50 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

750



14400



4

2


30

30

2

1


8

12

-

-


1,5

2

-

-


-

-

2

1


0,5

0,7

Четырёххлористый углерод 20 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

300



100000



40

40


250

400

15

15


150

250

-

-


50

70

-

-


5

8

15

15


0,8

1,4

Этилмеркаптан 1 Респираторы

РПГ-67-В

РУ-60М-В

Противогазы большого габарита

В с/ф, В8, БКФ

В б/ф

15



14000



80

40


900

1800

40

20


450

900

-

-


90

180

-

-


15

30

40

20


1

2

Эпихлоргидрин 1 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

15



20000



50

30


400

800

25

15


200

400

-

-


60

120

-

-


10

20

25

15


0,4

0,8

Этиленхлоргидрин 1 Респираторы

РПГ-67-А

РУ-60М-А

Противогазы большого габарита

А с/ф, А8

А б/ф

15



28000



50

25


400

800

25

12


200

400

-

-


50

100

-

-


10

20

25

12


0,2

0,4

Фтористый водород

(фосфин)

0,5 Противогазы большого габарита

А с/ф, В с/ф, БКФ

5000



300


150


30


4


0,3

Формалин 0,5 Респиратор РУ-60М-А

Противогазы большого габарита А с/ф

7,5

20000

75

250

50

200

-

120

-

50

50

1

П8. Список поставщиков сертифицированных СИЗОД[править]

Изготовители СИЗОД в США часто предоставляют потребителям необходимую информацию, дают рекомендации и советы по использованию их продукции. На сайте Института охраны труда (NIOSH) есть список изготовителей СИЗОД (адреса, телефоны, иногда – при наличии - e-mail):

https://www.cdc.gov/niosh/npptl/topics/respirators/cel/default.html

https://www2a.cdc.gov/drds/cel/cel_form_code.asp

П9. Использование программы MultiVapor™ Version 2.2.5[править]

DHHS (NIOSH) Publication No. 2010-124C (supersedes 2007-129C), Updated June, 2018

Замена фильтров - MultiVapor - NIOSH.jpg

Программа MultiVapor™ предназначена для вычисления ВЗД противогазных фильтров СИЗОД при очистке воздуха от органических соединений. Также она может использоваться для моделирования ВЗД при использолвании противогазных фильтров большого габарита в, например, лабораторных экспериментах. Новая версия программы была выпущена в июне 2018 г. Эта новая версия может рассчитывать ВЗД при воздействии ещё 26 вредных веществ, включая цианистые соединения, метилметакрилат, и HDMI (гексаметилендиизоцианат). Теперь программа способна вычислять ВЗД при очистке воздуха более чем от 750 вредных веществ; и их смесей.

Проскок – момент времени, при котором в очищенном фильтром воздухе появится вредное вещество при концентрации, которая считается предельно-допустимой. А срок службы (ВЗД) – это период времени от начала использования фильтра до проскока – с каким-то коэффициентом безопасности. Программа MultiVapor была разработана для того, чтобы помочь специалистам по охране труда и/или другим людям составлять правильные расписания замены противогазных фильтров. Она не отменяет ни требования законодательства (для некоторых вредных веществ в США есть санитарные правила, где указана периодичность замены фильтров – прим.), ни мнение специалистов (о периодичности замены фильтров).

При использовании программы Институт охраны труда (NIOSH) и его подрядчики не дают никаких гарантий. Это программное обеспечение даёт оценки ВЗД на основе самых новых научных достижений, а точность результата в значительной степени зависит от точности исходных данных, введённых пользователем.


Установка программы

Программа может быть установлена и работать как приложение и в 32-разрядной, и в 64-разрядной версиях Windows. Для установки новой версии Вам могут потребоваться права администратора на Вашем компьютере. Вам также может понадобиться удалить любую предыдущую версию этого приложения перед загрузкой новой версии.

  1. Скачайте файл MultiVapor.msi https://www.cdc.gov/niosh/npptl/multivapor/setup/multiVapor.msi
  2. После скачивания, дважды кликните на файл, и выполняйте инструкции. Они приведены ниже.
  3. Появится окно установщика программы (Welcome to the MultiVapor Setup Wizard); нажмите «Next» для продолжения установки.
  4. Прочтите лицензию, и нажмите кнопку «принимаю» (I accept the agreement) – если Вы согласны. Если не согласны, нажмите «Cancel» для прекращения установки.
  5. Появится окно «Select Destination Location». По умолчанию, программа попытается установиться в C:\Program Files\MultiVapor\folder. Если вас это устраивает, нажмите «Next»; если хотите установить в другое место – нажмите «Browse» и выберите место для установки. При установке программа занимает на диске 2 Мб.
  6. Появится окно «Select the Start Menu Folder». Нажмите «Next»; будет создан ярлык программы.
  7. Появится окно «Select Additional Tasks». При нажатии «Next» будет создан ярлык на Рабочем столе.
  8. Появится окно «Готово для установки программы» (Ready to Install); нажмите «Установить» (Install).
  9. Начнётся процесс установки. По завершении нажмите «Finish».


Учебные материалы для использования программы

Windows Media Player Real Player


Руководство по применению программы

Автор: Джерри Вуд, март 2007 г.


Часть 1.

Добро пожаловать. Программа MultiVapor предназначена для вычисления ВЗД противогазных фильтров СИЗОД. Её также можно использовать в научных исследованиях, при создании фильтров с большим количеством сорбента. Эта новая программа заменила старую (Breakthrough), так как та могла проводить вычисления ВЗД лишь для случая загрязнения воздуха одним органическим соединением. Время проскока – момент времени, когда загрязнённость очищенного фильтром воздуха превышает ПДКрз. А для определения ВЗД фильтра необходимо знать время до проскока, и использовать подходящий коэффициент безопасности.

Программа MultiVapor была разработана для того, чтобы помочь специалистам по охране труда и/или другим людям составлять правильные расписания замены противогазных фильтров. Она не отменяет ни требования законодательства (для некоторых вредных веществ в США есть санитарные правила, где указана периодичность замены фильтров – прим.), ни мнение специалистов (о периодичности замены фильтров).

При использовании программы Институт охраны труда (NIOSH) и его подрядчики не дают никаких гарантий. Это программное обеспечение даёт оценки ВЗД на основе самых новых научных достижений, а точность результата в значительной степени зависит от точности исходных данных, введённых пользователем. Ниже пошагово показано, как можно пользоваться программой. Нажмите кнопку «About» в верхнем левом углу этого окна.


Часть 2. «About»

Замена фильтров - MultiVapor 1 - NIOSH.jpg

В этом окне кратко описано, на какой научной основе была сделана программа. Описание использованной математической модели можно найти в перечисленных научных статьях. Нажмите «Continue» для перехода к следующему окну «Data Input».


Часть 3. «Data Input»

В этом окне показано, что для использования программы необходимо вводить три вида исходных данных. В зелёном окне вводится информация о противогазном фильтре респиратора, и о том, какой активированный уголь он содержит. Во втором окне (голубом) вводится информация о том, какие органические соединения загрязняют воздух. В третьем окне (розовом) вводится информация об условиях применения СИЗОД. Нажмите «Organic Vapor Cartridge» для ввода исходных данных для расчёта ВЗД.


Часть 4. «Cartridge or Carbon Bed Data»

Программа MultiVapor – универсальная, она может использоваться для определения ВЗД у разных фильтров. Поэтому пользователь должен ввести в неё данные, описывающие свойства конкретного фильтра; и при отсутствии таких данных точный расчёт невозможен. * параметров фильтра и сорбента, которые необходимы для работы, Вы можете узнать у изготовителя фильтра и активированного угля. Свойства конкретной модели фильтра можно запомнить и сохранить – чтобы не вводить их каждый раз (вводится название модели фильтра, и затем нажимается «Save Entry in Database»). Нажатием «Clear Data» можно удалить все введённые данные, и ввести параметры другой модели фильтра.

Замена фильтров - MultiVapor 2 - NIOSH.jpg

Для учебных целей в программе имеются данные о некотором «стандартном», типичном (для США – прим.) фильтре - «Typical OV Cartridge». Если Вы выберете эту модель из падающего меню (списка), и нажмёте «Search for Data», то его свойства (8 параметров) автоматически будут использованы при расчётах. Для продолжения ввода данных (о загрязнённости воздуха) нажмите «Return».


Часть 5. «Vapor Data»

Затем необходимо указать состав и концентрацию воздушных загрязнений. При нажатии «Organic Vapor #1». Появится окно для ввода данных о первом вредном веществе. Работа пользователя в этом окне схожа с вводом данных о фильтре – те же кнопки с теми же названиями. Для выбора вредного вещества есть разворачивающийся список. Можно найти его по названию (на английском языке – прим.); или по номеру CAS (Chemical Abstract Services) в соответствующих местах выше и ниже. Номер CAS – три числа, разделённых тире.

Для примера, выбираем циклогексан (Cyclohexane) из списка, и пропустив те вещества, названия которых начинаются с цифр. Нажав кнопку «Search for Data» можно автоматически заполнить большинство из параметров для этого вещества, которые необходимы для вычислений. Также автоматически будет показан номер CAS для этого вещества (что дополнительно позволит проверить – правильно ли выбрано вещество). Для примера, нажмите «Clear Data» (все сведения будут удалены); и снова введите вредное вещество – по номеру CAS. При вводе в соответствующем поле 110-82-7 будет показано название вещества – (Hexanaphthene), а не циклогексан. Это другое название циклогексана, а поиск по номеру CAS выдал все синонимы названия этого вещества. Выберите циклогексан (Cyclohexane) из списка. Если нажать «Return», то появится сообщение, что данные в этом окне введены не полностью – ошибка.

Помимо свойств вредного вещества (которые хранятся в базе данных самой программы, и вводятся автоматически при выборе вещества), необходимо указать его концентрацию (которая на разных рабочих местах различна). Концентрация вводится в единицах измерения «частей на миллион по объёму» (ppm); 10 000 ppm = 1% по объёму. Для примера, введём 1200 ppm (для циклогексана 1 ppm = 3,4421 мг/м3, то есть 4131 мг/м3; ПДК макс.-разов. = 80 мг/м3, превышение в 51,6 раз. Для тех условий, которые считаются «стандартными» в США, для перевода единиц измерения концентрации, используются соотношения: 1 ppm = (молекулярная масса)/24,45 мг/м3; 1 мг/м3 = 24,45/(молекулярная масса) ppm, то есть коэффициент не 22,4, а 24,45 - прим. Источник[19] ). После нажатия «Return» мы возвращаемся к основному окну для ввода данных. В этом окне отображаются уже введённые сведения о свойствах фильтра и воздушных загрязнениях.

Программа MultiVapor может вычислять ВЗД фильтра при одновременной очистке воздуха от 5 разных воздушных загрязнений. Если воздух загрязнён более чем одним веществом, то данные о других веществах вводятся точно также, как и для первого. Последовательность, в которой вводятся данные (какое вещество и его концентрация на каком месте) - не имеет значения. При проведении расчётов программа может сама поменять последовательность веществ. Для примера, добавим ещё два вещества:

- Толуол (toluene), концентрация 800 ppm = 3014 мг/м3, ПДКмр = 150, среднесменная 50 мг/м3, превышение по среднесменной ПДКрз в 60,3 раза).

- Метилизобутилкетон (Methyl Isobutyl Ketone), концентрация 500 ppm = 2048 мг/м3, ПДКмр = 5 мг/м3, превышение в 409,6 раз).

После ввода названий веществ и их концентраций, нажмём «Return». Мы вернёмся к основному окну для ввода данных «Data Input». В нём показаны выбранный фильтр и сведения о трёх вредных веществах. Теперь следует указать условия на рабочем месте – нажмём «Use Conditions».

Замена фильтров - MultiVapor 3 - NIOSH.jpg

Часть 6. «Use Conditions»

В этом окне отображаются условия на рабочем месте – значения, используемые программой «по умолчанию». Для учёта того, какие на самом деле температура и влажность воздуха, а также атмосферное давление, можно их изменить. Также в этом окне указывается – сколько фильтров устанавливается на маску. Для респираторов, в которых воздух прокачивается через фильтр за счёт усилий органов дыхания работника (negative-pressure, air-purifying respirator) от 1 до 2; а для респираторов, где воздух подаётся в маску/шлем/капюшон вентилятором (powered air-purifying respirator, PAPR) – от 1 до 5.

В этом окне указывается расход воздуха (потребление воздуха работником). Исключительно для примера, внизу показано, какой может быть расход воздуха при выполнении разных видов работ (работник сидит – 14 л/мин; лёгкая работа – 21 л/мин; работа средней тяжести – 30 л/мин; работа от средней до тяжёлой – 37 л/мин; тяжёлая работа – 55 л/мин; очень тяжёлая работа – 75 л/мин; классификация работ может быть разной в разных странах). Но на практике расход воздуха зависит и от того, какой работник (у крупных людей он больше); от его физической подготовки. Желательно учесть это при вводе данных. Для примера, мы используем значения «по умолчанию» - нажав «Return». Если введены не все данные, расчёт не будет проведён. Мы ввели всё – нажимаем «Continue».


Часть 7. «Results»

Замена фильтров - MultiVapor 4 - NIOSH.jpg

Для вычисления ВЗД необходимо ввести ещё один вид данных – значения концентраций, при которых следует прекратить использование фильтра. Эти концентрации вводятся в единицах измерения «частей на миллион по объёму» ppm – в соответствующем окне. В США есть разные значения ПДК для одного и того же вещества. Одни – установлены OSHA, и они (юридически) обязательны для выполнения работодателем. Некоторые из них сильно устарели, и их не очень много - для некоторых веществ таких ПДКрз нет. Специалисты из ACGIH и NIOSH разработали рекомендуемые ПДКрз. Они более точно отражают вредность разных веществ, и могут использоваться при работах по охране труда как научно-обоснованные. В РФ установлены ПДКрз[20] и ОБУВ[21] - научно-обоснованные, и юридически обязательные для выполнения.

После ввода значений концентраций вредных веществ, при которых применение фильтра должно быть прекращено, нажимаем «Calculate Results». Программа вычисляет ВЗД, значения отображаются в правой верхней части окна «Breakthrough Time» в минутах. Для тех данных, которые были введены (для примера) концентрация циклогексана достигнет указанной максимальной величины 52 минуты; метилэтилкетона – через 86 минут; и толуола – через 107 минут. Т.е. применение фильтра следует прекратить через ~ 52 минуты. Программа разрабатывалась так, что она даёт не одно значение ВЗД, а три – добавляются верхний и нижний доверительные пределы. Это было сделано для того, чтобы попытаться учесть и недостатки исходных данных, использовавшихся при разработке программы (но не учитывает неточности при определении условий использования СИЗОД, свойств фильтра и т.п.). По циклогексану, ВЗД находится в пределах от 42 до 63 минут.

При нажатии «Return to Data Inputs» можно повторить вычисления при использовании другого фильтра, другого состава и концентрации загрязнений, других условий на рабочем месте. Например, если увеличить относительную влажность до 80%, вычисленное ВЗД (циклогексан) снизится до 48 минут. При желании, можно распечатать результат вычислений, нажав «Print this Window».

Если нажать «Exit» - программа прекратит работу, не сохранив введённые Вами данные (кроме тех, что были сохранены при нажатиях «Save Entry in Database».

Мы надеемся, что использование программы MultiVapor принесёт пользу Вам и Вашим работникам. Если у Вас будут какие-то пожелания или предложения – пожалуйста, свяжитесь с нами.

Использованная литература и внешние источники[править]

  1. MultiVapor™ Version 2.2.3 https://www.cdc.gov/niosh/npptl/multivapor/multivapor.html
  2. Глава 36 в публикации American Industrial Hygiene Association (AIHA): "The Occupational Environment - Its Evaluation and Control", доступна платно.
  3. Список изготовителей СИЗОД на сайте NIOSH https://www.cdc.gov/niosh/npptl/topics/respirators/cel/default.html
  4. а б Gerry O. Wood. Estimating Service Lives of Organic Vapor Cartridges (англ.) // AIHA & ACGIH American Industrial Hygiene Association Journal. — Akron, Ohio: Taylor and Francis, 1994. — Vol. 55, no. 1. — P. 11-15. — ISSN 1542-8117. — DOI: 10.1080/15428119491019203. Бесплатно доступна копия статьи.
  5. Y.H. Yoon & J.H. Nelson (1992): Breakthrough time and adsorption capacity of respirator cartridges, American Industrial Hygiene Association Journal, 53(5), p. 303-316, doi 10.1080/15298669291359708
  6. а б Стандарт США 29 CFR 1910.134. Respiratory protection. Есть перевод: PDF Wiki
  7. Дэвид ДеКамп, Джозеф Константино, Джон Блэк. Приложение 8. Внесение поправок для учёта относительной влажности воздуха и концентрации органического растворителя // Прогнозирование времени защитного действия противогазных фильтров в США для их своевременной замены (рус.). — Минск: Белорусская цифровая библиотека LIBRARY.BY, 2004. — (IOH-RS-BR-SR-2005-0005). (дата обращения: 09.11.2019); оригинал: David S. DeCamp, Joseph Costantino, Jon E. Black. Attachment 8. Correction Factor versus Solvent Concentration at 85% Relative Humidity and for 1% Breakthrough // Estimating Organic Vapor Cartridge Service Life (англ.). — Kennedy Circle Brooks City-Base: Air Force Institute for Operational Health, Risk Analysis Directorate, Health and Safety Division, 2004. — P. 13-16. — 53 p. — (IOH-RS-BR-SR-2005-0005).
  8. а б Gary O. Nelson, A. Nicholas Correia & Charles A. Harder (1976): Respirator cartridge efficiency studies: VII. effect of relative humidity and temperature, American Industrial Hygiene Association Journal, Vol. 37(5), p. 280-288, doi 10.1080/0002889768507456
  9. Dwight W. Underhill (1987): Calculation of the Performance of Activated Carbon at High Relative Humidities, American Industrial Hygiene Association Journal, Vol. 48(11), p. 909-913, doi 10.1080/15298668791385796
  10. а б Gerry O. Wood (1987): A Model for Adsorption Capacities of Charcoal Beds I. Relative Humidity Effects, American Industrial Hygiene Association Journal, Vol. 48(7), p. 622-625 doi 10.1080/15298668791385309. Бесплатно доступна копия статьи.
  11. Gerry O. Wood. Estimating Service Lives of Organic Vapor Cartridges II: A Single Vapor at All Humidities (англ.) // AIHA & ACGIH Journal of Occupational and Environmental Hygiene. — Taylor and Francis, 2004. — Vol. 1, no. 7. — P. 472-492. — ISSN 1545-9632. — DOI: 10.1080/15459620490467792. Бесплатно доступна копия статьи
  12. Khaldoun H. Kawar & Dwight W. Underhill (1999): Calculation of the Performance of Activated Carbon at High Relative Humidities, American Industrial Hygiene Association Journal, Vol. 60(6), p. 730-736, doi 10.1080/00028899908984495
  13. Gerry O. Wood (1987): A Model for Adsorption Capacities of Charcoal Beds: II. Challenge Concentration Effects, American Industrial Hygiene Association Journal, Vol. 48(8), p. 703-709 doi 1080/15298668791385453. Бесплатно доступна копия статьи.
  14. Gerry O. Wood and Jay L. Snyder. Estimating Service Lives of Organic Vapor Cartridges III: Multiple Vapors at All Humidities (англ.) // AIHA & ACGIH Journal of Occupational and Environmental Hygiene. — Taylor & Francis, 2007. — Vol. 4, no. 5. — P. 363-374. — ISSN 1545-9632. — DOI: 10.1080/15459620701277468. Доступна копия статьи
  15. Young Hee Yoon, James H. Nelson, Jaime Lara. Respirator Cartridge Service-Life: Exposure to Mixtures (англ.) // AIHA & ACGIH American Industrial Hygiene Association Journal. — Taylor and Francis, 1996. — Vol. 57, no. 9. — P. 809—819. — ISSN 1542-8117. — DOI: 10.1080/15428119691014486. Доступна копия статьи
  16. Thomas Hall, Patrick Breysse, Morton Corn & L.A. Jonas (1988) Effects of Adsorbed Water Vapor on the Adsorption Rate Constant and the Kinetic Adsorption Capacity of the Wheeler Kinetic Model, American Industrial Hygiene Association Journal, Vol. 49(9), p. 461-465, DOI: 10.1080/15298668891380079
  17. "Respirator Cartridges: How to Set a Replacement Schedule" American Industrial Hygiene Association, https://www.aiha.org/. Платно доступен вебинар: «Developing Respirator Cartridge Change Schedules» https://www.aiha.org/education/elearning/webinars-recordings/developing-respirator-cartridge-change-schedules
  18. Международная организация труда. МКХБ № 0015. Бензол. www.ilo.org/dyn/icsc/ (2018): «ПРИМЕЧАНИЯ … The odour warning when the exposure limit value is exceeded is insufficient
  19. Nelson A. Leidel, Kennet A. Busch and Jeremiah R. Lynch. NIOSH Occupational Exposure Sampling Strategy Manual. DHHS (NIOSH) Publication Number 77-173, Раздел «Измерение концентрации» в Техническом приложении G. Есть перевод на русский язык: PDF , Wiki.
  20. ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (рус.) / утверждены А.Ю. Поповой. — Москва, 2018. — 170 с. — (Санитарные правила).
  21. ГН 2.2.5.2308-07 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (рус.) / утверждены Г.Г.Онищенко. — Москва, 2007. — 51 с.