УДК 613.632.4; 614.878
Ключевые слова:
СИЗОД, противогазные фильтры, срок службы фильтра, коэффициент защиты
В статье описаны современные принципы организации защиты рабочих от газообразных воздушных загрязнений с помощью средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД), используемых в промышленно развитых странах. Показано несовершенство действующего законодательства и несоответствие рекомендаций российских изготовителей и поставщиков научно-обоснованным требованиям к замене противогазных фильтров и выбору СИЗОД достаточной эффективности. Даются рекомендации по гармонизации национального санитарно-гигиенического законодательства с западным.
=========================================================================
В большинстве случаев при очистке воздуха от воздушных загрязнений с помощью противогазного фильтра используется поглощение вредных примесей сорбентом, находящимся в корпусе фильтра в виде гранул. Молекулы примесей, обладая большой подвижностью, сталкиваются с поверхностью сорбента и «прилипают» к ней, образуя не очень прочную связь, а при добавке специальных химических веществ, вступающих в реакцию с примесью, — уже более прочную. По мере насыщения сорбент постепенно утрачивает способность поглощать примеси, что позволяет загрязненному воздуху проходить дальше, к новым слоям сорбента, и концентрация вредных веществ в очищенном воздухе постепенно нарастает, превышая в конце концов ПДКрз.
Замена противогазного фильтра должна производиться не позже этого момента. Срок его службы зависит от химического состава (смеси) воздушных загрязнений и их концентраций; от условий применения (расход воздуха, его температура и влажность) и от свойств фильтра (его форма, количество и свойства сорбента). Кроме того, при определенных условиях уже уловленные молекулы вредных веществ могут частично освобождаться (при непрочной связи с сорбентом) и попадать в воздух, проходящий через фильтр (десорбция).
Увеличение концентрации загрязнений в очищенном воздухе может вызвать реакцию органов чувств — запах, раздражение слизистых оболочек органов дыхания, раздражение глаз и кожи и т. п. Ранее использование таких «предупреждающих» свойств выступало основным способом определения необходимости менять фильтр, но с 1996 г. американский стандарт по охране труда, регулирующий порядок выбора и организации применения СИЗОД работодателем, запретил использовать субъективную реакцию органов чувств при замене фильтров ([1] п. 1910.134(d)(3)(iii)(B)), а аналогичный стандарт ЕС с некоторой задержкой также потребовал использовать более надежные способы ([2], п. А.2.4.3). С чем связано такое изменение?
Часть вредных веществ в газообразном состоянии в воздухе производственных помещений лишена запаха при концентрации, значительно превышающей ПДКрз. Например, по данным справочника 3М по выбору СИЗОД (2008 г.) концентрация, при которой люди (в среднем) ощущают присутствие диоксида хлора, превышает ПДКрз в 90 раз, а у пентаборана — в 190 раз. При меньшей степени превышения ПДКрз обращение к субъективной реакции органов чувств может увеличить «срок службы» до бесконечности. По данным того же источника, из ~600 вредных веществ более 60 не имеют предупреждающих свойств, а для более 110 это и вовсе не установлено.
Реакция человека на запах индивидуальна и может зависеть от разных обстоятельств. По некоторым данным [3], в группе людей порог восприятия запаха у 95% находится в пределах от 16 до 1/16 от «среднего» значения. Тогда у 2,5% он превышает среднее значение более чем в 16 раз. То есть если в среднем люди реагируют на запах хлороформа при концентрации ≈1 ПДКрз, часть из них никак не отреагирует при сильном ее превышении. Также оказалось, что восприятие зависит еще и от того, сколько внимания уделяется работе, от состояния здоровья (простудные заболевания и т. п.). Некоторые вещества при постепенном увеличении концентрации (как и происходит при насыщении сорбента) вызывают «привыкание»: если на запах сероводорода люди реагируют при концентрации в 1000 раз меньшей ПДКрз, то при постепенном ее увеличении могут уже не отреагировать на опасное превышение.
| Изготовитель СИЗОД / Программа | ВИД программы | Виды газов | Температура, °С | Относит. влажность, % | Расход воздуха, л/мин |
|---|---|---|---|---|---|
| 3M, Service Life | Он-лайн | Органические и неорганические | 0,10,20,30,40,50 | <65, 65, 75, 85, 90 | 20, 40, 60 |
| MSA, Cartridge Life Calculator | " | " | 0÷50 | 0–100 | 30÷85 |
| North, ezGuide | Скачивается | " | Свободно выбирается | < 65, 66–80, >80 | 30, 50, 70 |
| Survivair, Cartlife | " | " | От –7 до +70 | " | " |
| Drager, End-of-Service LifeCalculator | Онлайн | " | 0÷50 | 0÷90 | 15, 20, 25, 30, 40, 60, 85 |
| Scott, SureLife Cartridge Calculator (рис. 1) | " | " | –9÷…+40 | 3÷95 | 20÷80 |
В целом, в США и Европе и ранее (в 70-е годы) считали использование личной реакции рабочего для определения срока службы любого противогазного фильтра ненадежным способом, и позднее им запретили пользоваться вовсе, потому что наукой были предложены более надежные решения. Американский работодатель обязан заменять фильтры или по расписанию, составляемому на основе определения срока службы в конкретных условиях применения, или по показаниям индикаторов окончания срока службы (End of Service Life Indicator ESLI, рис. 3) на самом фильтре. При составлении расписания можно использовать результат лабораторных испытаний фильтра с имитацией производственных условий или указаний изготовителя касательно условий применения. Развитие методов математического моделирования сорбционных процессов позволило разработать компьютерные программы для вычисления срока службы (см. таблицу), использующие сведения об условиях работы как исходные данные.
Можно встретить бесплатно-доступные универсальные программы, разработанные за счет федерального правительства США, которые можно использовать для
