Zabezpieczenie dróg oddechowych przykłady.

Ocena użytkowników:  / 1
SłabyŚwietny 

Witam, przedstawiam temat:
Ochrona dróg oddechowych przed pyłami, dymami i mgłami toksycznymi.


Na przykładzie doboru ochrony dróg oddechowych do zagrożeń aerozolami toksycznymi, przedstawione są tematy wynikające z braku logicznego systemu działania w takiej sytuacji. Przedstawiona jest sugestia analizy "wskaźnika ochronności" jako fundamentalnego kryterium doboru wzorowanego na NIOSH Respirator Decision Logic.

 

1. KRYTERIA DOBORU OCHRON UKŁADU ODDECHOWEGO

Typowy problem z jakim spotykają się producenci i sprzedawcy ochron dróg oddechowych, to mail od zdesperowanego BHP-owca z pytaniem co ma zakupić dla konkretnego stanowiska pracy: malarza, galwanizera, spawacza, operatora maszyny rolniczej, odlewnika. Od wiedzy i doświadczenia klienta i od doświadczenia doradcy bardzo często zależy życie lub zdrowie pracownika.
Poziom tej wiedzy jest bardzo często niski, a poza tym przepisy i dostępne materiały informacyjne są często niejasne i niekonsekwentne.
Celem bieżącej prezentacji jest przedstawienie sposobu dobierania ochrony przed aerozolami toksycznymi i uczulenie zarówno sprzedawcy jak i odbiorcy} na ewentualne pułapki na tej drodze.

 

1.1. Podział ochron układu oddechowego

 

Wyróżnić możemy dwa typy (zapewnienia pracownikom świeżego powietrza do oddychania).
Można go zaopatrzyć w:
Maskę oczyszczającą powietrze.
Maskę oczyszczającą z dmuchawą.
Nad drugim przykładem nie będziemy się zatrzymywać bo, dysponując źródłem czystego powietrza pozostaje nam jedynie zastanowić się czy to źródło nosić na plecach, przy pasie, czy plątającym nogi w wężu zasilającym.
Interesuje nas pierwszy przypadek.

na wstępie ustalimy typy zagrożeń.


Może nim być:
1 Aerozole, areozol.
2 Pary i gazy substancji szkodliwych.
3 Aerozole oraz pary i gazy substancji szkodliwych.

 

Zajmiemy się zgodnie z wcześniejszym założeniem do aerozolami i sprecyzujmy jaki typ ochron dróg oddechowych można stosować:

1 Półmaski jednorazowe.
2 Maski ochronne zaopatrzone w filtry wymienne lub wielokrotnego użytku.

 

Te drugie mogą funkcjonować na zasadzie wymuszenia przepływu powietrza przez filtr :

 

  1. Oddechem pracownika
  2. Wentylatorem (dmuchawą)


W obu tych przypadkach możemy filtry umieścić w konstrukcji:

 

  1. Ustnika - krępujące i niewydajne rozwiązane.
  2. Półmaski
  3. Pełnej maski
  4. Poza maską, w połączeniu z wężem.

 

A ponad to, ochrony z wymuszonym obiegiem powietrza mogą być oparte o konstrukcję kaptura lub hełmu. Jak widać, decydującym elementem wszystkich tych ochron są filtry.

1.2. Podział filtrów

 

Podział przyjęty w Europie przewiduje trzy klasy filtrów:


P1 - filtr przeciwpyłowy, dla których NDS jest nie mniejszy od 2 mg/m3 (z wyłączeniem pyłów azbestu) 

 


P2 - filtr przeciwko pyłom, dymom i mgłom, dla których NDS jest nie mniejszy od 0,05 mg/m3 oraz pyłom azbestu
P3 - filtr przeciwpyłowy, dymom i mgłom, dla których NDS jest mniejszy od 0,05 mg/m3

 

 

Natychmiast po wprowadzeniu tej klasyfikacji zaczęły się kłopoty w oznaczaniu wyrobów tymi klasami. Aby zrozumieć jak szkodliwa może być ona dla potencjalnego klienta, trzeba przypomnieć jaki podstawowy parametr i jakimi metodami jest testowany przy definiowaniu klasy filtrów. Tym parametrem jest skuteczność filtracji. Bada się ją w Europie dwiema metodami:

Testem aerozolu chlorku sodu,
Testem mgły olejowej.

Pierwszy aerozol jest typowym aerozolem stałym: suche kryształki chlorku sodu zawieszone są w powietrzu. Zbadanie filtrów tym aerozolem odpowiada więc na kwestie jak sprawny będzie filtr przeciw aerozolom stałym (pyły i dymy).

Drugi aerozol jest charakterystycznym aerozolem ciekłym: kropelki oleju zawieszone są w powietrzu. Test filtrów tym aerozolem odpowiada więc na zapytanie, jak efektywny będzie filtr przeciw aerozolom ciekłym (mgła cieczy). Wymagane skuteczności dla poszczególnych klas znajduje się poniżej.

 

Klasa filtru

Wskaźnik filtracji aerozolu przy przepływie 95 dm3/min.

Wskaźnik filtracji aerozolu przy przepływie 95 dm3/min.

Opory przepływu przy przepływie

Opory przepływu przy przepływie

 

chlorek sodu

mgła olejowa

30 dm 3/min.

95 dm 3/min.

P1

maks. 20%

nie bada się

maks. 60 Pa

maks. 210 Pa

P2

maks. 6%

maks. 2%

maks. 70 Pa

maks. 240 Pa

P3

maks.0.05%

maks. 0.01%

maks. 120 Pa

maks. 420 Pa

 

Dane ze strony http://domtechnika24.pl/index.php/ochrona-ciala-czyli-bhp 

Na rynku ukazały się ostatnio bardzo skuteczne półprodukty filtracyjne, uzyskiwane z włókien sztucznych techniką wydmuchu w strumieniu gorącego powietrza (tzw. materiały pneumotermiczne). Istotnym mechanizmem filtracji jest w nich zjawisko oddziaływań elektrostatycznych pomiędzy naładowanym materiałem filtracyjnym i przeciwnie naładowanymi cząstkami aerozolu. Filtry skonstruowane z tego materiału są bardzo wydajne gdy bada się je metodą chlorku sodu, szybko natomiast tracą swoje cechy filtracyjne gdy kropelki reozolu neutralizują ładunek na włóknach. Efekt ten uwidacznia się w teście mgły olejowej, ale dopiero w trakcie dłuższego badania.

Są na rynku filtry oznaczone jako P2 niewytrzymujące testu mgły olejowej.


Dla rozróżnienia, czy filtry nadają się jedynie do filtracji cząstek stałych (pyłów i dymów) czy także cząstek ciekłych (mgieł) wprowadza się obecnie oznakowanie rozróżniające podklasy: P2S dla pyłów i dymów oraz P2SL dla pyłów, dymów i mgieł. Co gorsza zaczyna sobie torować drogę na rynek dodatkowo podklasa P3S.


Dla zestawienia można podać, że USA konsekwentnie trzyma się swojej krajowej klasyfikacji filtrów i używa dodatkowych testów dla ich oceny. Klasy filtrów wg standardów USA to:

przeciwko pyłom o NDS nie mniejszym niż 0,05 mg/m3
przeciwko dymom o NDS nie mniejszym niż 0,05 mg/m3
przeciwko mgłom o NDS nie mniejszym niż 0,05 mg/m3
przeciwko pyłom, dymom i mgłom o NDS mniejszym niż 0,05 mg/m3
przeciwko pochodnym radonu
przeciwko pyłom i mgłom zawierającym azbest.

 

1.3. "Wskaźnik ochronności"

Czy ukazana do tej pory informacja pozwala na dopasowanie ochrony układu oddechowego do jednoznacznego zagrożenia toksycznym aerozolem?
Nie, gdyż własności filtrów nie są do tego celu wystarczające. Istotna jest konstrukcja części twarzowej (maski, półmaski), a więc sprzętu kompletnego.

 

Toksyczny aerozol może przedostać się do dróg oddechowych na dwa sposoby:

 

1 Przenikając prze materiał filtracyjny
2 Przeciekając przez nieszczelności pomiędzy maską (półmaską) i twarzą.

 

Pierwszą drogę opisaliśmy, a więc możemy z dużą precyzją obliczyć ilość wnikającego aerozolu, znając jego postać i wyniki testów chlorku sodu i mgły olejowej. Ilość aerozolu wnikającego drugą drogą da się ocenić jedynie statystycznie, testując reprezentatywną grupę użytkowników przez badanie przecieku.
I tu uwaga zakładając półmaskę, panowie golimy twarz się dokładnie!! Z popularną obecnie brodą lub kilkudniowym zarostem nie można używać półmasek!!!

 

Zasadniczo szacuje się, że:

- Przez nieszczelności półmaski jednorazowej może wniknąć nie więcej niż: 5 % aerozolu – dla półmaski klasy P1, 4 % - dla półmaski klasy P2 i 0.95 % dla półmaski klasy P3
- Przez nieszczelności półmaski wielorazowej (części twarzowej) nie więcej niż 2 %
- Przez nieszczelności pełnej maski nie więcej niż 0,05 %

Jeśli doliczymy "przeciek" materiału filtracyjnego i "przeciek" części twarzowej to uzyskamy tzw. "przeciek całkowity". Jeżeli podzielimy 100 % przez tą wartość to osiągniemy krotność zmniejszenia stężenia przed i za maską czyli tzw. "wskaźnik ochronności".
Jeżeli przyjmiemy, że pod maską może być stężenie równe co najwyżej NDS, to wartość "wskaźnika ochronności" obliczy nam automatycznie maksymalną wielokrotność NDS w powietrzu poza maską.

 

Są to bez wątpienia liczby szacunkowe, brane z marginesu bezpieczeństwa dla większości klientów. Proszę zwrócić uwagą na słowo "większości". Jeżeli nie rozpatrzymy dopasowania danej maski (półmaski) do naszej twarz, to możemy być tę fatalną mniejszością. Apeluję dodatkowo zwrócić uwagę, że producent może poręczać większą ochronność maski, niż to wynika z granicznych wartości przecieków. Jeżeli producent zaręcza, że jego filtry P2SL mają skuteczność 99,9 %, a nie 94 % jak wymaga norma, to przyjmując, że np półmaska ma 2 % przecieku a filtr 0,1 % uzyskujemy wskaźnik ochronności:

100/(2+0,1) = 47,6 a nie 100/(2+6) = 12,5

Tak postąpiła firma "SECURA" ze swoim filtrem P2SL. Obecnie zastąpiony przez P3 pokazany na fotografii wyżej.

 

2. ROBLEMY PRAKTYCZNEGO DOBORU OCHRON UKŁADU ODDECHOWEGO

Aby wspomniany na wstępie producent lub dystrybutor ochron układu oddechowego mógł, bez najmniejszych niejasności wybrać dany model sprzętu musiałby od potencjalnego kontrahenta otrzymać przykładowo taki komunikat: "mam zagrożenie ołowiem w postaci dymu tlenku ołowiu o stężeniu 1 mg/m3".
W ten sposób klient określiłby:
rodzaj substancji toksycznej (ołów),
rodzaj i wielkość cząstek (cząstki stałe o rozmiarze submikronowym),
stężenie (1 mg/m3).


Sprzedawca znając NDS dla tlenku ołowiu (0,05 mg/m3) mógłby powiedzieć, że konieczna jest ochrona zmniejszająca to stężenie 20 razy.

W tym przypadku stosując półmaskę (2 % przecieku) ze standardowym filtrem (6 % przecieku) uzyskalibyśmy 12,5 krotne zmniejszenie stężenia. Nie zmieniając rodzaju ochrony (półmaska) ale stosując filtr o przecieku 0,1 % uzyskujemy 47,6 krotne obniżenie stężenia. Mamy więc opcję: zastosować standardowy filtr klasy P3 w pierwszym przypadku (0,01 % przecieku) i 49,8 krotne obniżenie stężenia o oporach początkowych 420 Pa lub filtr klasy P2SL o zwiększonej efektywności i oporach 180 Pa. W drugim przypadku osiągamy podwyższony komfort oddychania i niższe koszty ochrony.

 

Bardzo rzadko, możemy od potencjalnego klienta uzyskać tak drobiazgowego sformułowanie problemu. Częściej natrafiamy się z następującą informację: "pracuję w galwanizerni i mam 15 krotne przekroczony NDS dla chromu".


Reakcja na takie zapytanie wymaga już dużej wiedzy u sprzedawcy. Musi on wiedzieć w tym wypadku, w jakiej formie występuje chrom w powietrzu w galwanizerni. Znając rodzaj wykonywanych tam operacji musi on szukać ochrony przed aerozolem ciekłym. I znowu - jeżeli wybierze półmaskę ze standardowym filtrem P2SL to uzyska 12,5 krotne obniżenie stężenia; jeżeli założy standardowy filtr P3 - 49,8 krotne, a jeżeli filtr P2SL o przecieku 0,1 - 47,6 krotne.

 

Proszę zwrócić uwagę, że w obu tych wypadkach granicą wskaźnika ochronności dla filtrów o dużej efektywności (0,1 % lub 0,01 % przecieku) wymusza skuteczność dopasowania półmaski o wartości 2 % przecieku. Przekroczenie progu ok. 50 krotnego obniżenia stężenia wymaga użycia pełnej maski: (0,01 % przecieku filtr i 0,05 % maska) daje brzegową liczbę wskaźnika ochronności 1666). Jeszcze więcej wiedzy wymaga od sprzedawcy sformułowanie problemu: "pracują w lakierni i potrzebują ochrony układu oddechowego".

Jeżeli doświadczony dystrybutor nie zada w tej sytuacji serii dodatkowych pytań ustalających typ zagrożenia, to może przyczynić się nawet do wypadku śmiertelnego. Jeżeli nie mogąc sprecyzować szczegółów przeprowadzi następujące rozumowanie: chyba jest tam lakierowanie natryskowe, mamy więc zarówno aerozol ciekły lakieru w rozpuszczalniku organicznym oraz rozpuszczalniki organiczne w postaci par i gazów. Jedynym wyjściem jest w tej sytuacji zalecenie pełnej maski z wkładami chemicznymi typu A. Jeśli może otrzymać jakieś dane o występujących zagrożeniach może na podstawie osiągniętego wskaźnika ochronności polecić półmaskę z wkładami A1 i filtrami P2SL.

 

3. PODSUMOWANIE

Podstawowym kryterium doboru ochron są obecnie wytyczne wynikające z norm. W zakresie ochron przed aerozolami toksycznymi jedynie wytyczne to granica wartości NDS-ów dla poszczególnych klas filtrów (2 mg/m dla klasy P1, do 0,05 mg/m dla klasy P2 i poniżej 0,05 mg/m dla klasy P3).399

Takie "mechaniczne" kryteria, jak staraliśmy się wykazać, nie prowadzą do wyboru optymalnej ochrony. W naszej ocenie znacznie lepszym sposobem wyboru ochrony jest konsekwentne trzymanie się analizy "wskaźnika ochronności". Dalej lepszym sposobem jest wprowadzenie konsekwentnego systemu dobierania ochron do każdej sytuacji. Taką droga dobiera się ochrony w USA. Obowiązuje opublikowany dokument: NIOSH Respirator Decision Logic, który prowadząc potencjalnego użytkownika krok po kroku, naciska go do coraz bardziej skrupulatnego scharakteryzowania gatunku zagrożenia i do kolejnego odrzucania ochron, które w danej sytuacji nie spełniają swojego zadania.

Na podstawie Art dr. inż. Włodzimierza Piłacińskiego, inż. Jana Michalaka