Рекомендации по выбору и применению средств индивидуальной защиты органов дыхания
Классификация, основные показатели и требования
Средство индивидуальной защиты органов дыхания - это носимое на человеке техническое устройство, обеспечивающее защиту организма от опасных и вредных производственных факторов, воздействующих ингаляционно. Такие устройства в зависимости от конструктивного исполнения называют противогазами, респираторами, самоспасателями. Следует отметить, что в литературе нет чёткого определения терминов в этой области, и до настоящего времени однотипные устройства называют либо респираторами, либо противогазами. Последнее связано с тем, что в ряде зарубежных стран термин «Респиратор» соответствует принятому в России термину «Средство индивидуальной защиты органов дыхания».
По ГОСТу 12.4.034-2001 «ССБТ. СИЗОД. Классификация и маркировка» в зависимости от принципа действия все средства индивидуальной защиты органов дыхания делятся на два больших класса: фильтрующие и изолирующие.
Фильтрующие - более просты в эксплуатации. Однако особенностью этого класса СИЗОД является ограниченная область применения, его можно использовать только зная состав воздуха рабочей зоны и при обязательном наличии в нём не менее 17 % кислорода.
Изолирующие - могут применяться независимо от состава воздуха, окружающего человека. Но из них лишь шланговые, которые отличаются относительной простотой в эксплуатации, получили распространение при выполнении обычных технологических операций. Недостатком шланговых СИЗОД является то, что передвижения пользователя ограничиваются длиной шланга. Автономные дыхательные аппараты лишены этого недостатка, однако более сложны в обращении. Они используются главным образом работниками специализированных служб при проведении аварийно-спасательных и восстановительных работ.
1. Фильтрующие СИЗОД
Принцип их действия основан на том, что они обеспечивают очистку воздуха, окружающего человека, от вредных веществ с помощью фильтров. Исходя из этого при определении возможности их применения для защиты органов дыхания следует обязательно выполнять два условия. Во-первых, знать состав вредных веществ в воздухе (для правильного выбора соответствующих фильтров). И, во-вторых, содержание кислорода в окружающем воздухе должно быть не менее 17 %. Если указанные условия невыполнимы, должны применяться изолирующие средства защиты.
1.1. Классификация
В зависимости от агрегатного состояния вредных веществ, от которых требуется защита, фильтрующие СИЗОД по назначению делятся на три класса:
- противоаэрозольные;
Концентрации аэрозоля до фильтра. Чем меньше этот показатель, тем выше эффективность СИЗОД.
В литературе часто встречается показатель «Коэффициент защиты», который определяется как обратная величина коэффициента проникания тест-аэрозоля через СИЗОД и указывает кратность снижения концентрации вредного вещества при помощи конкретного средства защиты. Более высокий коэффициент защиты соответствует более высоким защитным свойствам. Однако стандартами данный показатель не регламентируется.
Показатель времени защитного действия определяется в лабораторных условиях и указывает срок, в течение которого противогазовый фильтр обеспечивает очистку проходящего через него воздуха от вредной газовой примеси с начальной концентрацией, установленной в стандарте до уровня, не превышающего предельно допустимой концентрации (ПДК). Этот показатель не устанавливает реальное время, в течение которого можно пользоваться СИЗОД, так как лабораторные условия испытаний его и условия эксплуатации значительно отличаются. Показатель служит для оценки качества средства защиты и для сравнения эффективности различных его типов. Естественно, что показатель времени защитного действия должен быть как можно больше при равных условиях испытаний.
Основными физиолого-гигиеническими характеристиками фильтрующих средств защиты, устанавливающими максимально допустимое вредное воздействие его на организм человека, являются:
- сопротивление вдоху и выдоху;
- содержание диоксида углерода во вдыхаемом воздухе;
- ограничение площади поля зрения;
- масса, создающая нагрузку на голову человека. Так как перечисленные характеристики указывают на степень вредного воздействия на организм человека, все названные показатели должны быть минимальны. Учёт их имеет принципиальное значение для физиологически обоснованного выбора конкретного средства защиты при определённых условиях труда.
Например, во время работы с нетоксичной пылью при небольших концентрациях её в воздухе рабочей зоны можно с успехом применять облегчённые респираторы в виде фильтрующих полумасок с низкой эффективностью защиты (они не вызывают дополнительного напряжения физиологических систем организма) вместо респираторов с резиновыми полумасками (или масками) и высокоэффективными фильтрами, создающими помехи труду и ограничивающими работоспособность человека.
- противогазовые;
- противогазоаэрозольные (комбинированные). Далее каждый класс СИЗОД подразделяется на подклассы по конструктивному исполнению:
- фильтрующая лицевая часть;
- изолирующая лицевая часть с заменяемым фильтром;
- СИЗОД с принудительной подачей воздуха в зону дыхания.
1.2. Основные технические показатели
Основные технические показатели фильтрующих СИЗОД установлены в ГОСТ 12.4.041-2001 «ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов дыхания фильтрующие. Общие технические требования».
В соответствии с назначением средства защиты служат для обеспечения человека воздухом, отвечающим требованиям санитарных норм, однако при эксплуатации все подобные устройства сами оказывают неблагоприятное физиологическое воздействие на пользователя. Поэтому технические показатели СИЗОД можно подразделить по их характеристикам на защитные и физиолого-гигиенические.
Основными защитными являются:
- герметичность лицевой части;
- коэффициент проникания тест-аэрозоля через фильтр;
- время защитного действия фильтров по газам и парам.
Герметичность лицевой части определяется по показателю «Коэффициент подсоса тест-аэрозоля под лицевую часть», который выражается отношением концентрации аэрозоля в подмасочном пространстве СИЗОД, надетого на человека, к концентрации аэрозоля в испытательной камере.
Коэффициент проникания тест-аэрозоля через фильтр определяется отношением концентрации аэрозоля, прошедшего через фильтрующий элемент, к исходной.
1.3. Назначение и требования
Противоаэрозольные. Данный класс фильтрующих СИЗОД предназначен для защиты органов дыхания человека от вредных веществ, находящихся в воздухе в аэрозольном агрегатном состоянии (пыль дым, туман). Очистка воздуха в них основана на применении высокоэффективных фильтрующих материалов из ультратонких полимерных волокон.
Основные требования, а следовательно, и минимально необходимые технические характеристики к СИЗОД («Лепесток», «КАМА», «У-2К» и т. п.), указаны в ГОСТ Р 12.4.191-99 «ССБТ. СИЗОД. Полумаски фильтрующие для защиты от аэрозолей», гармонизированном с европейскими стандартами. В нём фильтрующие полумаски подразделяются на три класса в зависимости от их эффективности. Маркируют их в соответствии с эффективностью:
- РИР1 - низкая;
- РРР2 - средняя;
- РРР3 - высокая.
Особое внимание следует обратить на то, что в гармонизированном стандарте применена обратная маркировка эффективности по сравнению с действовавшим ранее ГОСТ 12.4.041-89, в котором была предусмотрена следующая:
- ФП 1 - высокая;
- ФП 2 - средняя;
- ФП 3 - низкая.
Основные требования к противоаэрозольным СИЗОД, конструктивно исполненным в виде изолирующей лицевой части с заменяемым фильтром (Ф-62Ш, РПА и т. п.), и их технические характеристики изложены в ГОСТ Р 12.4.190-99 «ССБТ. СИЗОД. Полумаски и четвертьмаски из изолирующих материалов», ГОСТ Р 12.4.189-99 «ССБТ. СИЗОД. Маски» и ГОСТ Р 12.4.194-99 «ССБТ. СИЗОД. Фильтры противоаэрозольные», гармонизированных с европейскими стандартами. В ГОСТ Р 12.4.194-99 также приведена обратная классификация фильтров по эффективности по сравнению с ранее действовавшим ГОСТом.
Требования к противоаэрозольным СИЗОД с принудительной подачей воздуха в настоящее время определены в ГОСТ 12.4.041-2001 «ССБТ. СИЗОД. Общие технические требования».
Противогазовые.
Данный класс предназначен для защиты органов дыхания человека от газов и паров вредных веществ. Очистка воздуха в них основана на применении в конструкции СИЗОД специфических катализаторов и поглотителей вредных газов и паров, в зависимости от которых определяется назначение фильтров. Противогазовые фильтры подразделяют на марки, установленные соответствующим стандартом, каждая из которых имеет буквенное обозначение и цветовую окраску. Данные представлены в табл 1.
Требования к противогазовым СИЗОД с фильтрующей лицевой частью («Лотос», «Лепесток-А», «Лепесток-В», «КАМА-ГП» и т. п.) в настоящее время указаны в общем виде в ГОСТ 12.4.041-2001 «ССБТ. СИЗОД.Общие технические требования».
Таблица 1
Маркировка противогазовых и комбинированных фильтров по ГОСТ Р 12.4.193-99
Маркировка противогазовых и комбинированных фильтров по ГОСТ Р 12.4.193-99
Основные требования и технические характеристики к противогазовым СИЗОД, конструктивно исполненным в виде изолирующей лицевой части с заменяемым фильтром (противогазы различных габаритов без аэрозольных фильтров, респираторы РПГ-67 и т.п.), изложены в ГОСТ Р 12.4.190-99 «ССБТ. СИЗОД. Полумаски и четвертьмаски из изолирующих материалов», ГОСТ Р 12.4.189-99 «ССБТ. СИЗОД. Маски», ГОСТ Р 12.4.193-99 «ССБТ. СИЗОД. Фильтры противогазовые и комбинированные». Необходимо знать, что в новых стандартах, гармонизированных с европейскими, отсутствует понятие «Противогаз» или «Респиратор» как единое целое. Изготовитель производит отдельно лицевые части и отдельно фильтры к ним. Продавец (изготовитель или поставщик) не обязан комплектовать лицевые части фильтрами, но имеет право сделать это по просьбе потребителя.
В ГОСТ Р 12.4.189-99 в отличие от ранее действовавших требований к шлем-маскам противогазовым вводится три категории маски:
категория 1 - маска облегчённой конструкции, не предназначенная для использования в качестве лицевой части фильтрующих и изолирующих СИЗОД, применяемых в тяжёлых условиях труда;
категория 2 - маска общего назначения, для использования в качестве лицевой части для фильтрующих и изолирующих СИЗОД, но не в условиях аварий;
категория 3 - маска специального назначения, для применения в качестве лицевой части в условиях аварий.
Очевидно, что наиболее широкое распространение в промышленности получат маски категории 2. Маркировка категории маски производится после латинских букв «С1_».
В ГОСТ Р 12.4.193-99 на фильтры противогазовые и комбинированные в отличие от ГОСТ 12.4.122-83 «ССБТ Коробки фильтрующе-поглощающие для промышленник противогазов» в зависимости от времени защитного действия по тест-газам установлены следующее классы эффективности:
класс 1 - низкая;
класс 2 - средняя;
класс 3 - высокая.
Наиболее важным отличием указанных стандартов является то, что изменены буквенная маркировка и цветовая окраска фильтров в зависимости от назначения, а также состав тест-веществ, по которым они проверяются. Эти данные представлены в табл 2.
Работникам службы охраны труда надо быть очень внимательными при заказе противогазовых средств защиты и следить, по какому стандарту произведена маркировка. Применение СИЗОД не по их назначению может привести к трагическим последствиям.
Требования к противогазовым СИЗОД с принудительной подачей воздуха в настоящее время определены в общем виде в ГОСТ 12.4.041-2001 «ССБТ. СИЗОД. Общие технические требования».
Противогазоаэрозольные.
Данный класс фильтрующих СИЗОД предназначен для защиты органов дыхания человека от аэрозолей, газов и паров вредных веществ при их одновременном или раздельном присутствии в воздухе рабочей зоны. Очистка воздуха в них основана на совместном применении в конструкции противоаэро-зольных и противогазовых фильтров.
В соответствии с назначением этих средств защиты объединяют все нормативные документы, а также требования и отличия, которые изложены в двух предыдущих разделах.
Самоспасатели.
Самоспасатели предназначены для защиты органов дыхания человека от воздействия вредных веществ при экстренной самостоятельной эвакуации из зоны химического поражения, пожара или при других аварийных ситуациях. В настоящее время в классификации по ГОСТ 12.4.034-2001 данный класс СИЗОД не предусмотрен, однако самоспасатели настолько специфичны по назначению, что вынесены в особый раздел. Требования к самоспасателям определены в общем виде в ГОСТ 12.4.041-2001 «ССБТ. СИЗОД. Общие технические требования».
Назначение и свойства фильтрующих самоспасателей указываются в нормативных документах производителей на изделия конкретных видов.
 
Таблица 2
Различия в буквенной маркировке и цветовой окраске фильтров противогазовых
Марка фильтра
Тест - вещества и окраска фильтра
ГОСТ Р 12.4.193 -99
ГОСТ 12.4.122-83
А
Органические соединения: циклогексан (коричневая)
Органические соединения: бензол (коричневая)
В
Неорганические соединения:
- хлор;
- сероводород;
- цианводород (серая)
Кислые газы:
-диоксид серы;
- цианводород (жёлтая)
Е
Кислые газы: диоксид серы (жёлтая)
Мышьяковистый и фтористый водород (чёрная)
К
Аммиак (зелёная)
КД
Аммиак (серая)
N0
Окислы азота (синяя)
М
Окись углерода в присутствии органических паров (красная)
Hg
Ртуть (красная)
Ртуть (чёрно-жёлтая)
Г
2. Изолирующие СИЗОД
Они призваны защищать органы дыхания человека от недоброкачественной воздушной среды. Воздух или кислород для дыхания поступают из чистой зоны или из какого-либо источника. Такие средства индивидуальной защиты органов дыхания применяются при недостаточном содержании кислорода в воздухе, в случае неизвестного состава и концентрации вредных веществ, отсутствия защиты фильтрующими средствами (т. е. когда требуется наиболее высокая степень защиты).
Изолирующие средства индивидуальной защиты органов дыхания делят на шланговые (неавтономные) и автономные дыхательные аппараты. В свою очередь шланговые в зависимости от способа подачи воздуха подразделяютна два вида: со шлангом подачи чистого воздуха, (он поступает из чистой зоны) и работающие от магистрали сжатого воздуха (в лицевую часть он поступает от компрессорной сети после предварительной очистки).
В автономных дыхательных аппаратах воздух (кислород) в лицевую часть подаётся от автономного источника, конструктивно входящего в состав аппарата. В зависимости от схемы дыхания они делятся на два типа: открытого - со сжатым воздухом, работающие по открытой схеме дыхания, при которой на вдох воздух идёт из аппарата, а выдох осуществляется в окружающую среду; закрытого - кислородно-изолирующие противогазы, работающие по закрытой схеме дыхания, когда и на вдох воздух поступает из аппарата, и выдох происходит в него же, т. е. получается круговая циркуляция дыхательной газовой смеси. При этом выдыхаемый воздух в аппарате очищается от углекислого газа и обогащается кислородом из баллона, входящего в состав аппарата.
Изолирующие (шланговые) дыхательные аппараты по конструктивным особенностям подразделяются на три основные группы:
- самовсасывающие, состоящие из лицевой части в виде шлем-маски или панорамной маски и шланга, соединяющего органы дыхания с чистой атмосферой. Эти аппараты не имеют в своём составе воздухоподающего устройства;
- с принудительной подачей чистого воздуха от воздуходувки, входящей в комплект аппарата, или от специализированной централизованной пневмосистемы. Такие аппараты состоят из лицевой части (полумаски, шлем-маски, маски с панорамным стеклом, шлема или куртки со шлемом и системой распределения воздуха в зоне дыхания) и шланга длиной до 20 метров для подсоединения к источнику воздухоснабжения;
- с подачей воздуха от компрессорной линии. Они комплектуются лицевыми частями (в виде полумасок, панорамных масок, капюшонов или шлемов, оснащённых регуляторами давления и расхода воздуха), шлангами различной длины и фильтрами для очистки компрессорного воздуха. При необходимости могут оснащаться индивидуальными малогабаритными «вихревыми» кондиционерами, обеспечивающими охлаждение или подогрев воздуха, поступающего в органы дыхания.
Изолирующие дыхательные аппараты со сжатым воздухом (ДАСВ) делятся на четыре группы.
1. С постоянной подачей воздуха от баллона, Они состоят из лицевой части (капюшона, снабжённого экраном из прозрачной термостойкой плёнки), воздуховодной системы и автономного источника воздуха - баллона с запорно-редуци-рующим устройством. Конструктивно элементы этого дыхательного аппарата, как правило, размещаются или в сумке, носимой на плече пользователя, или на подвесной системе в виде жилета. На таких конструктивных принципах строятся обычно самоспасатели с открытой схемой дыхания (АДА-2, Saver CF фирмы Draeger). Эти аппараты, простые по конструкции, являются аварийными и предназначены для эвакуации из опасной зоны при чрезвычайных ситуациях (аварии, пожаре и т. п.). Они не требуют предварительного обучения по их применению, так как порядок пользования представлен на пиктограммах, размещённых на аппарате.
2. С подачей воздуха по потребности от баллона (лёгочно-автоматическая подача) и положительным (избыточным) давлением в подма-сочном пространстве. Наиболее современные, достаточно простые в управлении и компактные по габаритам дыхательные аппараты (АП «Омега», АП-98-7К, ПТС «Базис», PA94Plus Basic и PSS 100 фирмы Draeger, аппараты серий BD96 и AirMaXX фирмы MSA Auer), а также некоторые самоспасатели (АДА-ПРО,' Saver РР фирмы Draeger). Мембрана лёгочного автомата и клапан выдоха у этих аппаратов поджаты пружинами для обеспечения положительного (избыточного) давления в подмасочном пространстве. Оно позволяет значительно повысить надёжность аппарата, так как практически исключается подсос непригодной для дыхания смеси между обтюратором лицевой части и лицом пользователя. ДАСВ этого типа имеют более значительное время защитного действия (от 40 мин до 2 часов), которое зависит от количества баллонов, их вместимости, рабочего давления в них, температуры окружающей среды и тяжести выполняемой работы. В то же время эти аппараты значительно сложнее по конструкции и требуют специальной подготовки пользователя по правилам их применения.
3. С подачей воздуха по потребности. Они аналогичны по конструкции предыдущим, однако без положительного (избыточного) давления в подмасочном пространстве (АСВ-2). Сегодня такие аппараты считаются устаревшими и применяются ограниченно.
4. Рабочие неавтономные (шланговые). Работают от внешней магистрали (источника) сжатого воздуха, обеспечивают длительное защитное действие. В случае прекращения подачи воздуха от магистрали (при повреждении воздухоподающего шланга, выходе из строя внешнего источника и т. п.) дыхание пользователя осуществляется от малолитражного баллона, входящего в состав аппарата. Среди представителей таких аппаратов - ДША «Вектор» со станцией воздухоснабже-ния «Каскад» и ПТС «Резерв» с мобильной станцией «Модуль»),
Лицевые части аппаратов второй, третьей и четвёртой групп, а также отдельные аппараты первой группы, оснащённые лицевыми частями в виде панорамных масок, имеют переговорные устройства - мембранные узлы, позволяющие передавать речевые сообщения.
Лёгочные автоматы ДАСВ второй и третьей групп имеют встроенный байпас, который в случае выхода из строя лёгочного автомата обеспечивает поступление воздуха пользователю в режиме постоянной подачи.
Изолирующие дыхательные аппараты со сжатым воздухом комплектуются устройством для визуального контроля запаса воздуха (манометром) и, как правило, сигнальным устройством, предупреждающим пользователя о снижении запаса воздуха в баллоне до минимального значения и необходимости покинуть зону с непригодной для дыхания окружающей средой.
Вентили баллонов ДАСВ некоторых фирм-производителей комплектуются (пожеланию потребителя) отсечным и предохранительным клапанами. Отсечной предназначен для предотвращения резкого выброса воздуха (образования реактивной струи) в случае обламывания вентиля или его резкого открытия, а предохранительный, оборудованный разрывной мембраной, служит для защиты баллона от чрезмерного повышения давления в нём (при нагреве или неконтролируемой заправке).
Дыхательные аппараты со сжатым воздухом второй и третьей групп по желанию потребителя комплектуются спасательным устройством и устройством для дозарядки аппарата воздухом. Спасательное устройство предназначено для защиты органов дыхания и зрения пострадавшего при его спасении. Оно включает в себя лицевую часть, лёгочный автомат и шлангдля подключения устройства к воздуховодной системе. Устройство для дозарядки служит для дозарядки баллона (баллонов) аппарата воздухом от транспортного баллона методом перепуска, не прерывая функционирования аппарата, и представляет собой шланг высокого давления с быстроразъёмным замком, подсоединяемый к аппарату. Дозарядка позволяет пополнить запас воздуха в баллоне, тем самым увеличить время защитного действия аппарата.
Кислородно-изолирующие противогазы (КИП) делятся в зависимости от способа хранения кислорода на две группы, действующих: на сжатом кислороде, в которых запас газообразного кислорода находится в баллоне под высоким давлением (КИП-8(14) и т. п.); на сжатом кислороде, где имеется жёсткий ранец, в котором размещены: регенеративный патрон, дыхательный мешок, баллон сжатого кислорода с запорно-редуцирующей арматурой, лёгочный автомат с байпасом и сигнальное устройство. Аппарат оснащён выносным манометром для контроля запаса кислорода.
При выдохе воздух по шлангу выдоха поступает в регенеративный патрон, там очищается от углекислого газа, после чего идёт в дыхательный мешок, где обогащается кислородом, нагнетаемым через кислородоподающую систему из баллона. При вдохе этот воздух через шланг воздуховодной системы поступает в лицевую часть. В случае недостатка кислорода, идущего на вдох в режиме постоянной подачи, дефицит его восполняется через клапан лёгочного автомата, который открывается при увеличенном разрежении в дыхательном мешке. В аварийных случаях (при выходе из строя лёгочного автомата) кислород в дыхательный мешок подаётся через корпус лёгочного автомата, для чего нажимают на кнопку байпаса. Как уже говорилось, об отсутствии подачи кислорода или об уменьшении его запаса пользователя извещает сигнальное устройство.
Есть изолирующие противогазы с генерированием кислорода, в которых кислород находится в химически связанном состоянии и подаётся в дыхательный контур после начала реакции по его выделению. В этот аппарат входят лицевая часть, дыхательная трубка, дыхательные мешки, патрон с кислородсодержащим продуктом и пусковое устройство. Конструктивно все составные части аппарата размещены в герметичном футляре. При его вскрытии срабатывает пусковое устройство, в результате чего в начальный период работы аппарата дыхательные мешки заполняются кислородом, и аппарат готов к работе.
При вдохе обогащенный кислородом воздух из дыхательного мешка вдоха через дыхательную трубку поступает в лицевую часть и далее - в лёгкие пользователя. При выдохе воздух из лицевой части идёт через дыхательную трубку в дыхательный мешок выдоха, а из него - в регенеративный патрон, в котором углекислый газ и пары поглощаются кислородсодержащим продуктом, выделяющим кислород. Обогащенный им воздух, нагретый в результате химической реакции, омывает с внутренней стороны футляр и, несколько охладившись, направляется в дыхательный мешок вдоха, где также охлаждается, а оттуда по дыхательной трубке - снова в лицевую часть.
Некоторые подобные аппараты для охлаждения дыхательной смеси оснащаются специальным холодильником Наибольшее распространение в настоящее время получили, в частности, самоспасатели, работающие по закрытой схеме дыхания, с химически связанным источником кислорода и упрощённой схемой дыхания, называемой маятниковой. Эта схема отличается от круговой, применяемой в рабочих дыхательных аппаратах, тем, что в ней воздух по одному и тому же каналу движется попеременно (как маятник) из лёгких через патрон в дыхательный мешок, а затем - в обратном направлении.
Изолирующие средства индивидуальной защиты в зависимости от назначения условно разделяются на упомянутые выше рабочие и аварийные.
Рабочие СИЗОД - это дыхательные аппараты для действий в окружающей среде, которая содержит в себе вредные, непригодные для дыхания вещества. Они применяются при аварийно-спасательных, восстановительных и ремонтных работах, а также пожарными, подводниками, горноспасателями и другими специальными службами.
Аварийные СИЗОД - дыхательные аппараты, находящиеся у пользователя или в непосредственной близости от его рабочего места в режиме ожидания. Применяются в случае аварийной ситуации для выхода из зоны с непригодной для дыхания средой.
Следует отметить, что изолирующие средства индивидуальной защиты могут быть использованы вне зависимости от содержания кислорода, а также от состава и количества вредных веществ в окружающем воздухе.
 
 
текст: С. Каминский, А. Рогожин (ассоциация СИЗ)
«Гражданская защита» № 7-9/2009
Публикация материалов возможна при ссылке на http://gochs.info
© Сергей Кульпинов 2003
Яндекс.Метрика