Оценка воздействия диоксида углерода на работников, использующих СИЗОД (2003)

Оценка воздействия углекислого газа на работников, использующих фильтрующие СИЗОД (без и с принудительной подачей воздуха в лицевую часть); шланговые СИЗОД; и противогазы; с использованием автоматизированного имитатора дыхания и обмена веществ (ABMS)
автор Эдвард Дж. Синкул, Нина Тёрнер, Саумаэрэнджан Хота (NIOSH, Питтсбург, Пенсильвания) (''Sinkule E; Turner N; Hota S''), пер. Участник:AlexChirkin
Оригинал: англ. Automated Breathing and Metabolic Simulator (ABMS) CO2 Test for Powered and Non-Powered Air-Purifying Respirators, Airline Respirators, and Gas Mask : Реферат доклада, сделанного специалистами Национального института охраны труда (NIOSH) на конференции American Industrial Hygiene Conference and Exposure в Далласе (Техас), 2003 г. Доклад № 227, стр. 54.. — Перевод созд.: 2003, опубл: 2003. Источник: Automated breathing and metabolic simulator (ABMS) CO2 test for powered and non-powered air-purifying respirators, airline respirators, and gas mask

При сертификации респираторов в Национальном институте охраны труда (NIOSH) не проводится оценка воздействия на работника углекислого газа[1]. Для оценки этого воздействия (мы) использовали автоматизированный имитатор дыхания и обмена веществ (ABMS), который позволял имитировать обмен веществ в организме, минутное потребление воздуха, и изменение количества вдыхаемого воздуха с течением времени, в периоды вдоха и выдоха. Замеры проводили у средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД), уже сертифицированных в NIOSH: у 11 моделей фильтрующих респираторов с принудительной подачей воздуха в лицевую часть; у 20 моделей шланговых СИЗОД[2]; у 6 противогазов; у 27 фильтрующих СИЗОД с противоаэрозольными фильтрами высокой эффективности и непроницаемой маской[3]; и у 26 фильтрующих полумасок с фильтрами средней эффективности[4]. При проведении измерений имитатор запрограммировали проверять СИЗОД при имитации работы с разной физической нагрузкой, соответствующей (шести) разным потреблениям кислорода; и соответственно - разным выделениям углекислого газа; и разным минутным расходам воздуха:

Потребление кислорода, л/мин 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Выделение углекислого газа, л/мин 0,4 0,8 1,3 1,9 2,5 3,1
Минутный расходы воздуха, л/мин 10 25 38 62 70 80

У СИЗОД указанных выше типов, в описанных условиях измерений (для двух значений потребления воздуха, минимального, и максимального), получились средние (у всех моделей СИЗОД одного типа) концентрации углекислого газа и кислорода:

Тип СИЗОД

(число проверенных моделей)

Концентрации (средние, во вдыхаемом воздухе)
Углекислого газа[5] (%),

при потреблении воздуха

Кислорода (%),

при потреблении воздуха

минимальном максимальном минимальном максимальном
Фильтрующие с принудительной подачей воздуха в лицевую часть (11) 0,2 0,9 20,7 20,0
Шланговые (20) 0,5 0,4 20,3 20,5
Противогазы, и фильтрующие СИЗОД с фильтрами P100 (6+27=33) 2,6 0,7 17,5 20,4
Фильтрующие полумаски с фильтрами N95 (26) 3,5 2,7 16,8 18,6

Результаты замеров показали, что средние (у СИЗОД одного типа) концентрации углекислого газа, если их сравнивать у СИЗОД разных типов, значительно отличаются (в зависимости от конструкции и принципа действия респиратора). Использование имитатора дыхания и обмена веществ полезно для оценки воздействия углекислого газа на работника.


Примечания к переводу править

  1. Описана ситуация на 2003 г., на 2020 г. проводится – но лишь в отношении СИЗОД для защиты при ЧС (CBRN), и фильтрующих СИЗОД с принудительной подачей воздуха в лицевую часть (PAPR). См. стандарты по проведению испытаний: RCT-APR-STP-0064, и CET-APRS-STP-CBRN-0454, https://www.cdc.gov/niosh/npptl/stps/pdfs/RCT-APR-0064-08.pdf и https://www.cdc.gov/niosh/npptl/stps/pdfs/CET-APRS-STP-CBRN-0454-508.pdf.
  2. Supplied Air Respirators (SAR). Так в США называют не все шланговые СИЗОД, а те, где в лицевую часть подаётся воздух под давлением (в шланге - несколько атмосфер, например, - от компрессора). Шланговые противогазы, с подачей атмосферного воздуха за счёт всасывания работником, называют иначе – hose mask.
  3. Фильтры (классификация США) P100, улавливают не менее 99,97% мелких частиц; примерно соответствуют фильтрам высокой эффективности класса Р3 в ЕС и РФ (эффективность не ниже 99,95%). В тексте не указана лицевая часть. Скорее всего, это были полумаски – все 27 моделей, или большая часть из них.
  4. Фильтровальный материал (классификация США) N95, улавливает не менее 95% мелких частиц («95»), и не сохраняет свойства при воздействии аэрозоля, нейтрализующего электростатический заряд волокон («N»). Примерно соответствуют фильтрующим полумаскам FFP2 S в ЕС и РФ.
  5. Предельно допустимая концентрация углекислого газа (№ 2138 в ГН 2.2.5.3235-18) в воздухе рабочей зоны: среднесменная 9 грамм/кубометр (средняя за смену 8 часов), максимально разовая 27 грамм/кубометр (средняя за 15 минут). В нормальных условиях это соответствует концентрации по объёму 0,5% и 1,4%. В РФ, минимальная концентрация кислорода должна быть не ниже 17% (в США – 19%). В таблице выше цветом показано соответствие и не соответствие действующим нормативам: зелёный – ниже среднесменной ПДКрз, чёрный – выше среднесменной, но ниже максимально-разовой ПДКрз.