Сертификация респираторов

При работе в загрязнённой атмосфере для защиты здоровья рабочих широко используются средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД, респираторы и противогазы). Для того, чтобы их своевременное применение позволило надёжно защитить рабочих, нужно чтобы с одной стороны — используемые респираторы по самой своей конструкции могли надёжно защитить рабочих в имеющихся производственных условиях, а с другой стороны — чтобы качество конкретных моделей используемых СИЗОД было достаточно высоким, и позволяло получить такую степень защиты, которая достижима у респираторов данной конструкции. Сочетание выполнения таких требований (к работодателю — выбирать те конструкции, типы СИЗОД, которые способны защитить людей в известных условиях, и к изготовителю — производить такие модели респираторов, качество которых при правильном использовании позволяет обеспечить степень защиты, соответствующее их тиу, конструкции) приводит к выбору и использованию достаточно надёжных СИЗОД. Для проверки качества конкретных моделей респираторов проводят их сертификацию.

Сертификация респираторов в США

История развития стандартов по сертификации СИЗОД

Первый стандарт с требованиями к сертификации СИЗОД появился в 1919г — он описывал требования к автономным дыхательным аппаратам, используемым горноспасателями.

Требования действующих стандартов

Сертификация СИЗОД в США проводится в одном месте — в отделе сертификации Национального института охраны труда (NIOSH). При неудачной сертификации изготовитель не может попытаться повторить попытку сертифицировать то же изделие в другом месте. Но ему сообщат причину отрицательного ответа, и дадут рекомендации — что нужно улучшить.

Обязательным условием сертификации СИЗОД в США является наличие плана контроля качества (производства серийной продукции). Заявка на сертификацию СИЗОД, не сопровождаемая планом контроля качества, не рассматривается. План должен соответствовать установленным требованиям, и он предназначен для обеспечения стабильного качества серийно изготавливаемых образцов СИЗОД — чтобы они не отличались от тех, которые будут проверяться при сертификации.

Отбор образцов

После рассмотрения заявки на сертификацию, и плана контроля качества, Институт сообщает изготовителю — сколько образцов нужно для сертификации. Образцы отбирает изготовитель. Но Институт оставляет за собой право в любое время после сертификации проверить то, как выполняется представленный план контроля качества (включая опрос сотрудников без присутствия работодателя).и при несоблюдении плана сертификат может быть аннулирован.

Изолирующие СИЗОД

Сейчас сертификация изолирующих СИЗОД в США проводится в соответствии с требованиями двух стандартов: для промышленности сертифицируются шланговые респираторы и автономные дыхательные аппараты согласно

А для пожарных (профессиональных и добровольцев) сертифицируются автономные дыхательные аппараты с открытым контуром согласно NFPA 1981.

Требования к ним включают:

Особенность сертификации автономных дыхательных аппаратов в США — сертифицируются не маски, шланги и баллоны, а только СИЗОД в сборе. То есть при сертификации респиратора с сертифицированным баллоном, сделанным другим изготовителем, баллон будет проверен снова вместе с СИЗОД, и ответственность за качество всего изделия в сборе будет нести заявитель.

Требования к шланговым респираторам

Сертифицируются следующие типы шланговых СИЗОД:

Требования к автономным дыхательным аппаратам

Сертифицируются следующие типы автономных дыхательных аппаратов:

При сертификации комбинированного дыхательного аппарата (шлангового респиратора в сочетании с автономным дыхательным аппаратом) ограничение области допустимого примененения устанавливается как наименьшее из двух значений для этих двух типов СИЗОД.

Требования к СИЗОД для пожарных

Жалобы потребителей и случаи гибели и отравления пожарников побудили провести исследование защитных свойств и эксплуатационных качеств имеющихся в продаже дыхательных аппаратов, используемых пожарными. Проверка проводилась в Национальной лаборатории в Лос-Аламосе. Результаты показали, что часть изделий непригодна для применения в тех условиях, в которые могут попасть пожарники: у одного из СИЗОД треснуло стекло маски из-за высокой температуры, у другого расплавились пластиковые ремни, с помощью которых баллон со сжатым воздухом удерживался на туловище, у третьего тепловое излучение привело к размягчению эластичных деталей маски и т. п. Руководитель программы испытаний заявил, что «… раз мы смогли отправить человека на Луну, то сможем обеспечить наших пожарных надёжными СИЗОД». Теперь при выборе респиратора в алгоритме выбора СИЗОД первый вопрос: «Будет ли выбираемый СИЗОД использоваться для тушения пожаров?». При положительном ответе выбор ограничивается исключительно автономными дыхательными аппаратами с открытым контуром, соответствующими требованиям специализированного стандарта к таким СИЗОД. Этот стандарт учитывает специфику работы пожарных, и содержит дополнительные требования, которые не предъявляются к промышленным дыхательным аппаратам: два независимых устройства, предупреждающих о приближении окончания запаса воздуха в баллонах;

Фильтрующие СИЗОД

Требования к лицевым частям

Чтобы респираторы без принудительной подачи воздуха под лицевую часть могли надёжно защитить рабочих, они не должны пропускать под маску окружающий загрязнённый воздух. Для проверки способности маски плотно, без зазоров прилегать к лицу, проводятся их испытания с участием людей. Так как у разных людей разная форма лица, то для качественной проверки масок нужно подобрать таких испытателей, лица которых соответствуют лицам по крайней мере большинства рабочих, которым может потребоваться использовать респиратор. Поэтому в 196

было проведено исследования для определения распределения по размерами лиц потенциальных рабочих, и выработке рекомендаций для подбора испытателей. На основе антропометрического обследования лётного состава ВВС США

и проверки того, насколько эти результаты отличаются от результатов антропометрического обследования рабочих

была разработана таблица для подбора испытателей для проверки респираторов Считали, что поскольку полумаски закрывают рот и нос, то для них важны высота лица и длина губ (которые должна закрывать маска), а для полнолицевых масок важны высота и ширина лица.

Так как исследования, проводившиеся позднее, показали, что из-за изменения национального состава рабочих США разработанные таблицы могут не соответствовать большинству рабочих, было проведено обширное антропометрическое обследование более 4 тыс. людей — измеряли 10 размеров лица и провели трёхмерное сканирование

Участников исследования. Это позволило разработать две разные таблицы для подбора испытателей — двухразмерную (использует длину и ширину лица); и двухпараметрическую (в ней используются два параметра, которые вычисляются по 10 размерам лица так, что один учитывает размер лица, а другой — его форму). Было показано, что изолирующие свойства маски зависят от её соответствия лицу по форме и по размеру, и для испытания масок, предназначенных для людей с определённым размером лица, нужно подбирать испытателей с соответствующими размерами лиц.

В отличие от ЕС, где для определения изолирующих свойств используют объективные показания приборов, в США продолжают использовать субъективную реакцию органов чувств испытателей на вдыхание контрольного вещества (как было ранее, например, в Великобритании). Для успешной сертификации необходимо, чтобы рабочий не почувствовал запах изоамилацетата при концентрации в камере для испытаний 1000 ppm при проверке полумасок, а при испытании полнолицевых масок — 100 ppm. При пороге восприятия запаха этого вещества (в среднем) ppm эти значения концентрации в камере соответствуют коэффициентам защиты не ниже 25 000 и 250 000 соответственно. Эти требования к изолирующим свойствам несравненно жёстче, чем в ЕС (КЗ = 50 и 1000 (2000) соответственно).

Проверка фильтров

Противогазные фильтры

Протвогазные фильтры, устанавливаемые на маску по бокам (2 шт) называют cartridges, аустанавливаемые на маску спереди (1 шт, с большей сорбционной ёмкостью) — canisters.

В отличие от ЕС, в США нет разных классов противогазных фильтров (по сорбционной ёмкости). Для каждого из типов фильтров установлены одни минимальные требования. Это не мешает изготовителям делать фильтры с значительно большей сорбционной ёмкостью. А учёт того, что реальная сорбционная ёмкость фильтра может быть значительно больше минимальной, происходит при определении периодичности их замены. Закон обязывает работодателя своевременно заменять противогазные фильтры, избегая использования субъективной реакции органов чувств сотрудника на появление запаха под маской. Для своевременной замены могут использоваться или расписание (составленное с учётом использования и свойств фильтров — в том числе их реальной сорбционной ёмкости), или индикаторов окончания срока службы противогазных фильтров ESLI. А сертификация фильтров позволяет всего лишь предотвратить попадание на рынок фильтров со слишком маленькой сорбционной ёмкостью.

Широкомасштабный опрос (участвовало более 40 тыс. организаций, использующих СИЗОД)

показал, что значительная доля рабочих, использующих фильтрующие СИЗОД, подвергается риску недостаточно своевременной замены противогазного фильтра

Индикаторы ESLI

Другой допускаемый законом способ своевременной замены противогазных фильтров — использование индикаторов окончания их срока службы End of Service Life Indicator (ESLI).Начиная с 1996г в стандарте по сертификации есть требования к таким индикаторам, позволяющие сертифицировать фильтры с ними. Индикаторы должны срабатывать заблаговременно — чтобы рабочий успел покинуть загрязнённую атмосферу до того, как закончится срок службы (~80-85 % от срока службы). Индикаторы должны работать и при разной концентрации вредных веществ, разном расходе воздуха и влажности. Индикаторы должны размещаться на фильтрах так, чтобы их срабатыванием можно было обнаружить без снимания маски. Но недостаточно высокий уровень развития техники в этой области, и отсутствие достаточно конкретных требований к работодателю де-мотивируют изготовителей СИЗОД, и в продажу было выпущено немного фильтров с индикаторами (в основном — для защиты от ртути).

Правительство проводит программу разработки фильтров с индикатором окончания срока службы (End of Service Life Indicator ESLI).

Эта работа проводится для определения технически достижимого уровня, разработки конкретной технологии, и разработки более конкретных требований к работодателю и к качеству СИЗОД. Полученные результаты будут переданы промышленности для ускорения выпуска более безопасной продукции, и использованы для доработки требований законодательства: к работодателю в части выбора и организации применения СИЗОД, и к изготовителями — при сертификации. Работа проводится в лаборатории СИЗ в NIOSH, и в других организациях (по договорам), и пока не закончена.

Противоаэрозольные фильтры

С 1996г в США принята новая система классификации противоаэрозольных фильтров.

Классификация противоаэрозольных фильтров в США и в ЕС отличаются. Некоторые типы фильтров примерно соответствуют друг другу:

Контроль качества СИЗОД после сертификации

Случаи использования недостаточно эффективных СИЗОД после их успешной сертификации заставили ужесточить контроль за качеством не только проведения испытаний при сертификации, но и за изготовлением СИЗОД. В и в были проведены широкомасштабные сравнительные испытания 18 и 30 СИЗОД разных моделей (наиболее распространённых — полумасок, ранее успешно сертифицированных). Они выявили, что значительная доля из проверявшихся моделей недостаточно надёжна, и заставили ужесточить требования к подбору испытателей при проверке изолирующих свойств лицевых частей. В наиболее позднем разделе стандарта (О) с требованиями к изготовителю продукции внесли следующие положения:

— Изготовитель предпринимает все усилия для того, чтобы стимулировать покупателя СИЗОД регистрировать покупку в Институте.

— Изготовитель бесплатно предоставляет Институту до 100 шт СИЗОД в год.

— Институт обменивает предоставленные ему СИЗОД на купленные потребителями (зарегистрировавшими покупку), и проверяет качество СИЗОД, распространяемых через обычных дистрибютеров так же, как и при сертификации.

Это позволяет жёстко контролировать качество изготовления СИЗОД после их сертификации, и оперативно предупреждать потребителей (зарегистрировавших покупку) о выявленных недостатках (если они обнаружатся).

Сертификация в других странах

Во многих странах мира при разработке стандартов с требованиями к СИЗОД были взяты за основу известные стандарты промышленно-развитых стран. В Австралии, Южной Корее, Индии, странах восточной Европы за основу взяли стандарты ЕС. В Канаде и Китае за основу взяли требования стандарта США.

Сертификация респираторов в РФ

Советский период

Исторически в СССР не было единых общегосударственных стандартов с требованиями к респиратороам определённого типа, которые должен был выполнять любой изготовитель. Сложилось так, что в промышленности существовал дефицит СИЗ органов дыхания, который удалось преодолеть лишь к 1985г. В этих условиях разные организации, сталкиваясь с необходимостью защищать людей от воздушных загрязнений, разрабатывали свои конструкции респираторов, и организовывали их производство. Качество таких изделий было различным, а государственные стандарты или технические условия на разработанные и уже выпускаемые СИЗОД могли создаваться задним числом, и под конкретную модель — а не под тип СИЗОД. Например, в 1956г был разработан респиратор-полумаска «Лепесток» с декларированной эффективностью 99,9 %, а в 1974г был принять стандарт, где устанавливались требования к качеству и область допустимого применения (до 200 ПДКрз) — разница в 18 лет.

Так как условия труда были далеки от идеала, то (хотя высокая профзаболеваемость скрывалась) старались улучшить защиту рабочих хотя бы с помощью СИЗ: проводились сравнительные испытания респираторов разных моделей, разрабатывались требования к ним и т. п.

На диаграмме, построенной на основе рис. 19 из, показано измерение сопротивления дыханию при запылении фильтра аэрозолем сварочного дыма в течение 3 часов. Видно, что у респиратора Лепесток-40 сопротивление практически не меняется, у респиратора Лепесток-200 оно уменьшается на 8-9 %, а у РПА (и у других моделей полумасок — здесь не показаны) значительно возрастает — как и у всех современных респираторов. У Лепестка-200 и РПА использован одинаковый фильтровальный материал (ФП), площадь фильтра отличается незначительно (~4 %). Интересно, что при запылении угольной пылью — сопротивление возрастало схожим образом.

Отсутствие достоверной открытой информации о профзаболеваемости, разрыв связей с учёными в развитых капиталистических странах, ведомственная разобщённость — всё это препятствовало развитию науки в этой области. Имели место искажения результатов лабораторных испытаний (сравнительные испытания противоаэрозольных полумасок, опубликованные в и, показали, что у полумасок «Лепесток» по мере загрязнения фильтра пылью и дымом сопротивление дыханию не только не возрастает — как это происходило у респиратора РПА, сделанного из того же самого фильтровального материала (и при примерно равной площади фильтра), но даже может немного снижаться, см. рис. справа).

См. также

• Способы проверки изолирующих свойств респираторов