Респираторное заболевание
А.В.Чиркин, оператор ОУМ, ООО «М-клиринг Технолоджи»
Возможно, что-то в этом тексте покажется вам слишком жестким. Но поймите: автор около трех лет проработал на производстве сварочных электродов, а после увольнения — при прохождении медкомиссии — прошел флюорографию. Диагноз был неутешительным… А ведь завод находился всего лишь в десяти минутах от магазина, где можно было приобрести любой респиратор, но попытки купить его даже за свой счет заканчивались ничем: ни продавцы-“консультанты”, ни покупатели не могли помочь с правильным выбором. А те, кто еще остался там работать, остаются точно в такой же ситуации.
В редакцию журнала «Безопасность и охрана труда» пришло письмо, в котором автор, основываясь на собственном опыте, рассуждает на тему: «Защитные свойства респираторов в производственных условиях».
Защитные свойства респираторов
Для снижения запылённости и загазованности воздуха рабочей зоны используются различные технические способы. Когда их оказывается недостаточно, для сбережения здоровья рабочих используют средства индивидуальной защиты – респираторы.
Для предотвращения попадания вредных веществ в органы дыхания необходимо:
- Изолировать, отделить органы дыхания от окружающей загрязнённой воздушной среды - с использованием различных лицевых частей (полумаски, полнолицевые маски и т.д.).
- Нужен чистый (очищенный) воздух для дыхания. В фильтрующих респираторах загрязнённый воздух очищается противоаэрозольными и/или противогазными фильтрами.
Выполнение лишь одного из 2-х условий ухудшает защитные свойства респираторов.
Измерение защитных свойств
А каков реальный эффект от применения фильтрующих респираторов в производственных условиях? В промышленно-развитых странах уже несколько десятилетий измеряют защитные свойства респираторов во время работы. Для этого на поясе рабочего закрепляют 2 пробоотборных насоса и с помощью фильтров одновременно измеряют загрязнённость воздуха под маской респиратора и снаружи неё. Определив массу загрязнений на фильтрах, можно измерить среднюю запылённость вдыхаемого и окружающего воздуха.
Концентрация вредных веществ под маской позволяет оценить их реальное воздействие на рабочего, а деление средней наружной концентрации на подмасочную позволяет определить коэффициент защиты респиратора в данных условиях.
Уже давно специалисты чётко различают 2 коэффициента защиты респиратора:
- Производственный коэффициент защиты ПКЗ (Workplace PF) – отношение наружной концентрации к подмасочной при непрерывной носке респиратора во время измерений.
- Эффективный коэффициент защиты ЭКЗ (Effective PF) – “…” - когда рабочий может снимать, сдвигать и поправлять маску (как на практике).
ПКЗ - это показатель защитных свойств самого респиратора в производственных условиях, а ЭКЗ позволяет оценить последствия его применения для здоровья рабочих. Например: рабочий применяет респиратор, ПКЗ = 1000. Но во время работы нужно было что-то сказать, у респиратора не было переговорной мембраны – и он иногда снимался. 5 минут разговора за 8 часов работы снижают значение ЭКЗ до 114, в 9 раз меньше, чем ПКЗ.
Чтобы рабочие не снимали респираторы, принимаются разные меры:
- В США не работодатель выдаёт респираторы, а рабочий самостоятельно выбрает себе респиратор из нескольких предложенных. Чем удобнее маска, тем реже её будут снимать (4).
- Испытания показали, что даже при наличии переговорной мембраны при сильном шуме общаться в респираторе невозможно. Существуют специальные переговорные устройства.
Кроме перечисленных (объективных) причин есть и субъективные (15).
Непрерывное ношение респираторов
Перед измерениями ПКЗ рабочих предупреждают о недопустимости снимания (или сдвигания) респираторов. После одевания маски с помощью специального оборудования измеряют количество просачивающегося под неё нефильтрованного воздуха (через зазоры между маской и лицом). Если оно превышает допустимое, то рабочий не участвует в измерениях. Во время замеров за рабочими наблюдают – не снимают ли они респираторы. Это позволяет получить значения ПКЗ для каждого рабочего.
В 2007г на металлургическом заводе, где изготавливались стальные отливки разного размера, проводилось измерение ПКЗ респиратора 3М 8511 (1). Этот респиратор изготовлен одним из лидеров в производстве СИЗОД, его фильтр задерживает ≥ 95% частиц самого “проникающего” размера ~ 0.3 мкм. Средний размер частиц в заводском воздухе превышал 15 мкм. Но несмотря на хорошее качество респиратора, его правильное одевание и непрерывную носку оказалось, что значения ПКЗ – не постоянны. Они изменялись от 5 до 753. Максимальное значение объясняется тем, что частицы пыли были крупные, и проникали через фильтр хуже, чем “самые проникающие” (используемые при сертификации фильтров). В производственных условиях такая мелкая пыль встречается редко. Даже при работе сварщиков мелкодисперсный дым (d < 1 мкм) плохо проходит через фильтр среднего качества (2). А минимальный результат – 5 - объясняется прониканием нефильтрованного воздуха через зазоры между маской и лицом. Поскольку перед проведением этого исследования рабочих проверяли, разнообразие полученных результатов, и наихудшие из них, объясняются "сползанием" респиратора во время работы и прониканием нефильтрованного воздуха через образовавшиеся зазоры.
Подобные результаты получались и в других - многочисленных – исследованиях (1,2,7,12 и др.). Можно сделать выводы:
- защитные свойства респираторов в производственных условиях могут изменяться в широких пределах (В этом исследовании в 150 раз, в (7) – 303 раза, и т.д.).
- у некоторых рабочих минимальная степень защиты правильно одетого респиратора хорошего качества при непрерывной носке была гораздо ниже, чем при его сертификации.
- минимальная степень защиты респиратора иногда близка к 1.
Предотвращение профессиональных заболеваний при использовании респираторов
Фильтры, улавливающие любую пыль, изготавливаются уже несколько десятилетий. Но, несмотря на приложенные усилия, не удалось предотвратить появление зазоров между маской и лицом. Удалось решить другую задачу - предотвратить профзаболевания при использовании респираторов с нестабильными защитными свойствами.
Предположим, что полученные в (1) результаты получаются каждый раз. Что произойдёт, если при непрерывной носке этого респиратора запылённость превышает ПДК в 200 раз? Тогда в 34 из 49 случаев (70%) вдыхаемый воздух будет загрязнён выше ПДК. Если запылённость воздуха ≤ 5 ПДК, то респиратор надёжно защитит всех рабочих. После измерений ПКЗ в 1984г Дональд Кэмпбелл и Стивен Ленхарт предложили ограничить область допустимого применения респираторов так, чтобы в >95% случаев степень защиты превышала запылённость (в ПДК). (Ограничить по самому нижнему пределу нельзя, так как иногда он близок к 1). После статистической обработки результатов измерений ПКЗ были установлены следующие ограничения по применению для всех видов респираторов, в том числе: для полумасок – 10, а для полнолицевых масок – 50 (в ЕС – 40). (6).
А что может ждать “оставшееся” 5%? Измерения показали, что при одевании респираторов одними и теми же людьми и многократном повторении одинаковых действий (в лабораторных условиях), степень защиты от одного случая к другому получается разной. И не только у разных рабочих, но и у одного рабочего - при разных одеваниях респиратора. Исключить сползание маски на 100% невозможно, но можно сделать его маловероятным. Если воздух не очень сильно загрязнён, редкие случаи его вдыхания не должны нанести сильного вреда здоровью (10). А если вредные вещества “мгновенно-опасны” – используют более надёжные СИЗОД.
Из-за повышенной чувствительности у части людей может произойти повреждение здоровья при вдыхании слабо загрязнённого воздуха. Работодатель обязан бесплатно выдавать таким рабочим более надёжный респиратор. (Например, при запылённости 7 ПДК – полнолицевую маску). При запылённости до 1 ПДК предусмотрено “добровольное” использование СИЗОД: по желанию рабочим выдаются респираторы (бесплатно).
Поскольку защитные свойства респиратора зависят от проникания через зазоры, были приняты меры для его предотвращения:
- Респираторы сертифицируются на специально подобранных испытателях. Форма и размеры их лиц соответствуют лицам рабочих, использующих респираторы (3,18).
- Респиратор не выдают рабочему, а он сам выбирает наиболее подходящую маску - из нескольких предложенных. Правильность выбора проверяется приборами - см. стандарт (4).
- Для снижения вероятности неправильного одевания респиратора людей учат правильно пользоваться респираторами, их тренируют и проверяют (15). Для предотвращения ошибок при одевании рабочий обязан каждый раз делать проверку правильности одевания (17). Проверка не требует оборудования и выявляет практически все грубые ошибки. Но конструкция разработанных 30-50 лет назад в СССР респираторов не позволяет их проверять.
Ограничения 10 и 50 ПДК относятся к случаям, когда соблюдаются требования к выбору, выдаче и применению респираторов - когда здоровье рабочих защищается не СИЗОД, а комплексной программой респираторной защиты (15).
При запылённости выше 50 ПДК используются только респираторы с принудительной подачей воздуха. Несмотря на большую стоимость, они широко применяются, сейчас примерно каждый десятый используемый в США респиратор – СИЗОД с принудительной подачей воздуха (вместе с дыхательными аппаратами – каждый пятый). В этих СИЗОД вытекание чистого воздуха из-под маски наружу препятствует прониканию вредных веществ. Сейчас в РФ не изготавливаются такие респираторы, соответствующие требованиям (8, 9), а стоимость самого дешёвого импортного устройства около 30 000 руб. При отсутствии стандартов по выбору СИЗОД это помешает их применению.
Другие способы защиты рабочих
Полезно уделять внимание и другим способам уменьшения воздействия вредных веществ на рабочих. Например, если вентиляция снизит запылённость с 150 ПДК до 20 ПДК, то можно будет использовать недорогие полнолицевые маски с фильтрами Р3 – при их индивидуальном подборе и обучении рабочих. В продаже есть оборудование для обнаружения зазоров между маской и лицом (FT-10 Fit Test и др.).
Огромное значение имеет механизация работы. Пример: при сертификации полнолицевые маски обеспечивают (испытателям) степень защиты не менее 1000. Это связано с очень низкой двигательной активностью испытателей. Они идут, плавно поворачивают голову, произносят текст. Если рабочий не будет таскать мешки на плече, а будет “плавно поворачивать голову” нажимая на кнопки управления кран-балкой, риск сползания респиратора снизится, его защитные свойства возрастут.
Снижение сопротивления фильтров повышает защитные свойства респираторов (11).
Как правильно выбрать респиратор.
Нужно хорошо представлять себе то, в каких обстоятельствах Вы делаете выбор. В СССР практически отсутствовали стандарты по респираторам где, исходя из требований сбережении здоровья рабочих, формулировались требования, которые выполнял изготовитель. Были стандарты на отдельные изделия, где ограничивалось их применение. Их могли принимать после запуска изделия в производство, и порой писали те, кто изготавливал респиратор (5). (В этом стандарте интересны пункт 4.6 и поз. 16 на схеме испытательной установки, которые объясняют, почему это исключительно недорогое изделие “надёжно защищает” при запылённости до 200 ПДК). Сложившиеся традиции сохранились и сейчас.
За последнее десятилетие было принято более двух десятков стандартов по СИЗОД – (фильтры, маскам и т.д.), - и ни одного по их выбору, выдаче и применению. Чтобы оценить абсурдность ситуации, обратите внимание на степень защиты респиратора – полнолицевой маски с противоаэрозольными фильтрами Р3. Согласно ГОСТам (по сертификации) на маску и фильтры, проникание вредных веществ под неё не превысит 1/1000 (в лабораторнии). По стандарту (6), такие респираторы нельзя использовать при запылённости более 50 ПДК – разница в 20 раз. Сложившиеся традиции (область применения ограничивалась в стандарте на изделие) и полное отсутствие каких-либо нормативных документов по выбору СИЗОД может привести к серьёзным ошибкам. Принятые стандарты, в основном, удовлетворяют потребности изготовителей, позволяя сертифицировать продукцию для продажи. Возможно, это связано с тем, что руководитель респираторного комитета в институте стандартов США (ANSI) – специалист по промышленной гигиене, а в РФ принятием стандартов руководил (ТК 320, Госстандарт) - кандидат технических наук.
Поэтому, и из-за перехода РФ на стандарты развитых стран, можно рекомендовать при выборе респираторов использовать (6). При отсутствии респираторов с принудительной подачей воздуха и сильной запылённости можно использовать защиту временем (16).
Заключение
Защитные свойства респираторов - случайная величина, изменяющаяся в широких пределах. Она, в основном, зависит от конструкции СИЗОД, его соответствия лицу рабочего, правильности использования и условий работы.
Независимо от качества фильтров, низкие изолирующие свойства приводят к прониканию через зазоры – при несоответствии формы и размера маски лицу рабочего, неумении правильно её одевать, и при сползании во время работы. Тем не менее, в РФ продолжают изготавливать, сертифицировать и покупать, разработанные 30-50 лет назад респираторы, не соответствующие современным требованиям. В целом, стандарты по респираторам в РФ - не соответствуют требованиям охраны труда.
Литература:
1. Ларри Дженсен и др. Защитные свойства фильтрующих полумасок № 95 на РМ // J. Occ. Envir. Hyg. — 2007. — Vol. 4, № 9. — P. 698–707.
2. Дон-Хи Ен Связь между коэффициентами защиты на рабочем месте и коэффициентами изоляции респираторов — фильтрующих полумасок при сварке // Industrial Health. — 2002. — Vol. 40, № 4. — P. 328–334.
3. Ziqing Zhuang и др. Новая таблица распределения размеров лиц гражданских рабочих, использующих в настоящее время респираторы в США // J. Occ. Envir. Hyg. — 2007. — Vol. 4, № 9. — P. 647–659.
4. 1910.134 Приложение A — способы проверки изолирующих свойств лицевой части респиратора.
5. ГОСТ 12.4.028–76 Респираторы ШБ-1 «Лепесток» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://niiot.ru/doc/doc725/download.htm — как действующий!
6. Руководство по выбору респираторов Национального института охраны труда (США), 2004 г.
7. Джордж Уоллис и др. Измерение защитных свойств респиратора 3М 8710 при изготовлении элементов питания // Am. Ind. Hyg. Assoc. J. — 1993. — Vol. 54, № 10. — P. 576–583.
8. ГОСТ Р 12.4.250–2009 (ЕН 12941–1998) Фильтрующие СИЗОД с принудительной подачей воздуха, используемые со шлемом или капюшоном.
9. ГОСТ Р 12.4.252–2009 (ЕН 138–1994) Дыхательные аппараты со шлангом подачи чистого воздуха, используемые с масками и полумасками.
10. Марк Никас и Джон Нейгауз. Изменчивость степени защиты респираторов и ограничение области их допустимого применения // J. Occ. Envir. Hyg. — 2004. — Vol. 1, № 2. — P. 99–109.
11. Томас Нельсон, Крэйг Колтон. Влияние сопротивления дыханию на проникание загрязненного воздуха под маску респиратора // Am. Ind.Hyg. Assoc. J. — 2000. — Vol. 61, № 1. — P. 102–105.
12. Мэтью Дулинг и др. Исследование защитных свойств респираторов-полумасок при имитации выполнения работы // J. Occ. Envir. Hyg. — 2007.— Vol. 4, № 6. — P. 420–431.
13. Находкин В. П. Разработка СИЗ органов дыхания и методических рекомендаций по их применению в условиях отрицательных температур. — Кемерово, 2005.
14. ГОСТ 12.4.191–99 Полумаски фильтрующие для защиты от аэрозолей.
15. Обучение рабочих использованию респираторов. Выдержки из стандарта 1999 г. (США).
16. Гигиена труда: Учебник / Под ред Измерова Н. Ф. и Кириллова В. Ф. — 2010.
17. Уоррен Р. Майерс и др. Эффективность проверки правильности одевания респираторов-полумасок // Appl. Occ. and Envir. Hyg. — 1995. — Vol. 10,
№ 11. — P. 934–942.
18. Weihong Chen и др. Новая таблица распределения размеров лиц гражданских рабочих, использующих в настоящее время респираторы в Китае // Ann. Occ. Hyg. — 2009. — Vol. 53, № 3. — P. 297–305.