Сопоставление эффективности очистки вдыхаемого воздуха и уровня сложности конструкций, применяемых СИЗОД, приводит к выводу, что качество очистки вдыхаемого воздуха при одинаковых интенсивностях дыхания во всем интервале вероятных физических нагрузок пропорционально затрачиваемой энергии на преодоление их сопротивления. В общем виде такая закономерность видна на простом сопоставлении: аэродинамическое сопротивление облегченных респираторов меньше сопротивления патронных респираторов, обладающих более высокой степенью очистки, а при дыхании в противогазе рабочий затрачивает на преодоление сопротивления больше энергии, чем на сопротивление респиратора при выполнении одинаковых по тяжести физических нагрузок.
В стремлении выбрать средство защиты с наименьшим аэродинамическим сопротивлением при выборе вида СИЗОД исходят из необходимой степени защиты. Повышение эффективности защиты требует применения дополнительных поглощающих материалов, разработки конструкций с повышенной герметичностью по полосе обтюрации, что повышает стоимость защитных устройств, хотя при этом увеличиваются собственные энергетические затраты рабочего, а при применении дополнительных источников энергии с целью снижения энергетических затрат рабочего еще значительнее увеличивается стоимость изделия.
Рассмотрим классификацию СИЗОД с анализом усложнения их конструкций с повышением эффективности защиты, эксплуатационных свойств, увеличения времени применения средств защиты в зависимости от состояния окружающей среды, а также возможности снижения энергетических затрат рабочего при ношении СИЗОД, повышения комфортности самочувствия рабочего. При анализе конструкций СИЗОД ставились только указанные цели, в которые не входила информация о полной номенклатуре поступающих в продажу респираторов и описания их полной конструкции, в т.ч. оголовий, технических характеристик отдельных конструкций. Такая информация издается в многочисленных рекламных материалах, специализированных журналах и издаваемой специальной литературе, основная из которых указывается в списке прилагаемой литературы.
Приведенная классификация конструкций СИЗОД представлена в виде, облегчающем однозначное понимание методики определения вида СИЗОД, оптимально подходящего для применения в конкретных условиях по содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Особенностью приведенного описания конструкций СИЗОД является указание конкретной области применения каждого его вида в зависимости от токсичности вредного вещества и его концентрации в рабочей зоне, в которой применяется анализируемый вид СИЗОД. Эти сведения даются в графическом виде, как наиболее полно указывающем границы применения каждого вида СИЗОД. Каждый из графиков является частью методики определения вида конструкции СИЗОД, которой посвящена глава 4. Приводимые данные еще раз показывают, что рекомендуемый сегодня во всей литературе по данному вопросу термин «коэффициент защиты» не может быть применен для выбора вида средства защиты. Данные сведения публикуются впервые.
В основе разработанной методики выбора вида СИЗОД для конкретных условий его применения, т. е. в основе данной книги, ограничимся качественным описанием вероятных структур контакта по полосе обтюрации отдельных видов СИЗОД.
На рис. 3.8 приводятся фотографии поверхности резины обтюратора полумаски ПР-7, которая является корпусом респираторов РУ-бОм, РПГ-67, Ф-62ш, Р-ФПК.
Высота неровностей поверхности обтюратора резиновой полумаски составляет десятые доли миллиметра. Узкая полоса контакта поверхности резины при этих микронеровностях с поверхностью лица позволяет проникать значительным потокам газов, которые, как указывалось выше, оцениваются в лучшем случае десятыми долями процента от объема вдоха. Эти неровности при высоте даже около 0,1-0,3 мм, т. е. 100-300 мкм, не являются значительным препятствием для проницаемости частиц 1-2 мкм. Величина подсоса через такие участки определяется высотой пористого слоя контакта, его шириной и протяженностью (длиной), а также величиной разрежения в подмасочном пространстве при вдохе. Значительно большие условия к образованию подсоса создаются при надевании на обтюратор респиратора тканевого обтюратора, структура которого показана на рис. 3.9.
Контакт поверхности лица с такой структурой ткани сохраняется по всей полосе обтюрации. Образование высокой пористости контакта по всей полосе обтюрации является причиной значительного подсоса в подмасочное пространство полумаски, который сводит защитные свойства такого респиратора к уровню защиты легкого респиратора, сохраняя преимущество в поглощении газов и паров. Значительно более высокая цена такого респиратора становится неоправданной. Однако практика применения респираторов выявила случаи целесообразности применения такой комплектации респираторов.
Имеется в виду их применение при защите от грубой, абразивной пыли, высокие концентрации которой встречаем, например, в шахтах, которая не обладает высокой токсичностью, но составляет большую опасность травмированием тканей слизистых и структуры альвеол легких. Применение тканевого обтюратора в этих случаях резко снижает раздражение кожи в области полосы обтюрации, ее травматизм крупными твердыми частицами. В этих случаях аналогичные респираторы по защитным свойствам могли бы быть заменены легкими респираторами; но из-за малого ресурса ношения легких респираторов шахтеры предпочитают по указанным причинам применять патронные респираторы с тканевым обтюратором, ресурс работы которых значительно больше, а возможность замены тканевого респиратора повышает его санитарно-гигиенические свойства (респираторы Ф-62Ш).
На рис. 3.10 приводится номограмма определения условий применения респираторов РУ-60м без тканевого обтюратора и с тканевым обтюратором, место области применения этих респираторов в сравнении с областями применения легких респираторов и фильтрующих противогазов в зависимости от токсичности вредных веществ в рабочей зоне.
Рис. 3.10. Области применения патронных респираторов РУ-6Ом.
Номограмма показывает, что респиратор РУ-60м следует применять при защите дыхания от вредных веществ 3-го класса опасности, а также 4-го класса опасности, как указывалось ранее. Возможность применения для защиты от веществ 2-го класса опасности и высоких концентраций 3-го класса опасности зависит от степени превышения концентрации вещества в рабочей зоне относительно ПДК. Показана область применения РУ-60м с тканевым обтюратором, которая значительно снижена относительно области применения респиратора без тканевого обтюратора, и допускается для применения в основном только при защите от вредных веществ 3-го и 4-го классов опасности.
Комплект Р-ФПК позволяет рабочему находиться в атмосфере с примесями вредного вещества более длительное время, чем при ношении РУ-60м. Однако повышенное сопротивление ФПК по сравнению с сопротивлением респираторных патронов вызывает увеличение подсоса через полосу обтюрации полумаски, что обязывает снизить предельные концентрации вредного вещества в рабочей зоне, при которых допускается работа. Кроме того, наличие соединительного шланга повышает вероятность смещения полумаски на лице и образования повышенного подсоса через полосу обтюрации. Наиболее целесообразным в таких случают себя в наиболее сложных ситуациях с применением СИЗОД, в т. ч. при выполнении аварийных работ, при необходимости длительной работы в противогазах.
В последние годы появляются ФПК с указаниями на выданные на них «сертификаты соответствия» новым стандартам. Как было показано ранее, методы контроля в этих стандартах являются невоспроизводимыми, главным образом из-за невозможности измерения распределения частиц генерируемого аэрозоля, исключается возможность создания эталонных образцов изделий, удовлетворяющих требованиям этих же новых стандартов. В методах контроля по вредным веществам не указывается порядок проведения испытаний, не указываются методы контроля отработки шихты. Эти и ряд других указанных выше отклонений от требований отечественной системы стандартов не позволяют воспроизводить методы контроля по новым стандартам. На этой основе у нас сформировались недоумения в силе выдаваемых сертификатов.
В связи с этим, пользуясь:
- статьей 12 Федерального закона «О техническом регулировании», устанавливающей принципы стандартизации, которая утверждает «добровольное применение стандарта», и
- статьей 28 этого закона о «праве и обязанности Заявителя в области обязательного подтверждения соответствия», устанавливающей право Заявителя выбирать форму и схему подтверждения соответствия, предусмотренных для определения видов продукции соответствующим техническим регламентам», продукция ОАО «НПП «Защита» изготавливается в соответствии с требованиями ранее утвержденных стандартов, которые перечисляются выше при изложении соответствующих методик контроля. Соответствие требованиям этих стандартов указывается на продукции данного предприятия.