Ochrona dróg oddechowych przed pyłami, dymami i mgłami toksycznymi. cz1/2.
Witam poniżej część druga.
Pojawiły się w ostatnich latach innowacyjne materiały filtracyjne, uzyskiwane z włókien sztucznych metodą 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 wykonane z tego materiału są bardzo skuteczne 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 testu.
Są na rynku filtry oznakowane jako P2 niewytrzymujące testu mgły olejowej.
Dla odróżnienia, czy filtry nadają się jedynie do filtracji cząstek stałych (pyłów i dymów) czy również cząstek ciekłych (mgieł) wdraża się obecnie znak rozróżniający podklasy: P2S dla pyłów i dymów oraz P2SL dla pyłów, dymów i mgieł. Co gorsza zaczyna sobie torować drogę na rynek również podklasa P3S.
Dla porównania można podać, że USA konsekwentnie trzyma się swojej krajowej systematyki 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 opisane do tej pory charakterystyki filtrów pozwalają na dopasowanie ochrony układu oddechowego do konkretnego zagrożenia toksycznym aerozolem?
Nie, gdyż własności filtrów to nie wszystko. Ważna jest konstrukcja części twarzowej (maski, półmaski), a więc całości. Toksyczny aerozol może dostać się pod część twarzową, a następnie do układu oddechowego dwiema drogami:
1 Przenikając prze materiał filtracyjny
2 Przeciekając przez nieszczelności pomiędzy maską (półmaską) i twarzą.
Pierwszą drogę opisaliśmy, a więc możemy z dużą dokładnością wskazać ilość wnikającego aerozolu, znając jego charakter 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 mała dygresja zakładając półmaskę, panowie golimy twarz się dokładnie!! Z popularną obecnie brodą lub kilkudniowym zarostem nie można używać półmasek!!! Ja się ogolilem a i tak koło nosa i brody miałem smugi.
Generalnie 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 %
Jeżeli doliczymy "przeciek" materiału filtracyjnego i "przeciek" części twarzowej to otrzymamy tzw. "przeciek całkowity". Jeżeli podzielimy 100 % przez tą wartość to otrzymamy krotność zmniejszenia stężenia przed i za maską czyli tzw. "wskaźnik ochronności".
Jeżeli przyjmiemy, że pod maską może być stężenie równe co najwyżej NDS, to liczba "wskaźnika ochronności" określi nam automatycznie maksymalną wielokrotność NDS w powietrzu poza maską.
Są to rzecz jasna wartości szacunkowe, brane z marginesu bezpieczeństwa dla większości pracowników. Proszę skierować uwagą na słowo "większości". Jeżeli nie rozpatrzymy dopasowania danej maski (półmaski) do naszej twarz, to możemy być tę fatalną mniejszością. Proszę również zwrócić uwagę, że producent może poręczać większą ochronność maski, niż to wynika z granicznych wartości przecieków. Jeżeli wytwórca zapewnia, 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 teraz dostępne tylko P3 lub P3 RA:
2. ROBLEMY PRAKTYCZNEGO DOBORU OCHRON UKŁADU ODDECHOWEGO
Aby wymieniony na wstępie producent lub spredawca ochron układu oddechowego mógł, bez najmniejszych niejasności wubrać dany model maski lub półmaski musiałby od potencjalnego użytkownika otrzymać konkretne informacje: "mam zagrożenie ołowiem w postaci dymu tlenku ołowiu o stężeniu 1 mg/m3".
W ten sposób nabywca 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 stwierdzić, że konieczna jest ochrona zmniejszająca to stężenie 20 razy.
W tym wypadku stosując półmaskę (2 % przecieku) ze zwykłym 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 zmniejszenie stężenia. Mamy więc opcję: wykorzystać standardowy filtr klasy P3 w pierwszym przypadku (0,01 % przecieku) i 49,8 krotne zmniejszenie stężenia o oporach początkowych 420 Pa lub filtr klasy P2SL o zwiększonej efektywności i oporach 180 Pa. W drugim przypadku osiągamy zwiększony 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 kompetencji u sprzedawcy. Musi on mieć pojęcie w tym wypadku, w jakiej postaci występuje chrom w powietrzu w galwanizerni. Znając rodzaj realizowanych tam operacji musi on szukać ochrony przed aerozolem ciekłym. I znowu - jeżeli zaleci półmaskę ze typowym filtrem P2SL to osiągnie 12,5 krotne zmniejszenie stężenia; jeżeli założy standardowy filtr P3 - 49,8 krotne, a jeżeli filtr P2SL o przecieku 0,1 - 47,6 krotne.
Warto zwrócić uwagę, że w obu tych przypadkach granicą współczynnika ochronności dla filtrów o dużej skuteczności (0,1 % lub 0,01 % przecieku) wymusza skuteczność dopasowania półmaski o wartości 2 % przecieku. Przekroczenie progu ok. 50 krotnego obniżenia stężenia wymaga zastosowania pełnej maski: (0,01 % przecieku filtr i 0,05 % maska) daje graniczną wartość wskaźnika ochronności 1666). Jeszcze więcej wiedzy wymaga od dystrybutora sformułowanie problemu: "pracuję w lakierni i potrzebują ochrony układu oddechowego".
Jeżeli doświadczony sprzedawca nie zada w tej sytuacji serii dodatkowych pytań ustalających rodzaj 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 rozwiązaniem jest w tej sytuacji zalecenie pełnej maski z wkładami chemicznymi typu A. Jeśli może otrzymać jakieś informacje o występujących zagrożeniach może na podstawie osiągniętego wskaźnika ochronności zalecić półmaskę z wkładami A1 i filtrami P2SL.
3. PODSUMOWANIE
Podstawowym kryterium wyboru ochron są obecnie wytyczne wynikające z norm. W charakterze 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 unaocznić, nie prowadzą do doboru optymalnej ochrony. W naszej ocenie o wiele lepszym sposobem wyboru ochrony jest spójne trzymanie się analizy "wskaźnika ochronności". Jeszcze 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 ewentualnego użytkownika krok po kroku, naciska go do coraz bardziej precyzyjnego określenia rodzaju zagrożenia i do kolejnego odrzucania ochron, które w danej sytuacji nie spełniają swojego zadania.
Na podstawie Art dr. inż. Włodzimierza Piłacińskiego, inż. Jana Michalaka