Користувач:AlexChirkin/Способи заміни противогазових фільтрів респіраторів

Ця стаття містить правописні, лексичні, граматичні, стилістичні або інші мовні помилки, які треба виправити. Ви можете допомогти вдосконалити цю статтю, погодивши її із чинними мовними стандартами.

При роботі в забрудненій атмосфері для збереження здоров'я робітників використовуються респіратори. Якщо повітря забруднене шкідливими газами, то часто використовують недорогі і зручні фільтрувальні ЗІЗОД. Для забезпечення співробітника придатним для дихання повітрям вони використовують навколишній забруднене повітря після очищення противогазными фільтрах. Термін служби таких фільтрів — обмежений, і для збереження здоров'я робітників фільтри повинні своєчасно замінюватись, для чого використовуються різні способи.

Для уловлювання шкідливих газів може використовуватися здатність сорбентів — активованого вугілля та ін. матеріалів з великою питомою площею поверхні поглинати гази^[1]. Зазвичай такі сорбенти готують у вигляді гранул, і наповнюють ними корпус фільтра. При проходженні забрудненого повітря через фільтр, рухливі молекули шкідливих газів стикаються з поверхнею сорбенту, і залишаються на ній. По мірі насичення сорбенту потрапили молекулами він втрачає здатність поглинати гази, і забруднене повітря може проходити через фільтр далі, до свіжим шарах сорбенту. При тривалому впливі концентрація шкідливих речовин в очищеному повітрі зростає, і може перевищити ГДК. Термін служби противогазных фільтрів, використовують абсорбцію для очищення забрудненого повітря — обмежений. Міцність зв'язку між уловленого молекулою і сорбентом — невелика, і молекула здатна відокремитися від сорбенту і потрапити в повітря. Здатність сорбенту вловлювати гази залежить від їх властивостей, від температури та інших факторів. Для поліпшення уловлювання ряду шкідливих газів активоване вугілля може насичуватися хімічними речовинами, що утворюють з молекулами уловлюваних газів більш міцні зв'язки. Насичення активованого вугілля йодом покращує уловлювання ртуті, солями металів — аміаку, оксидами металів — кислих газів^[2].

Для уловлювання деяких шкідливих газів може використовуватися їх здатність вступати в хімічну реакцію з речовинами. Наприклад, в^[1] описана здатність солей міді утворювати з аміаком комплексні сполуки. При уловлюванні молекул шкідливих газів за допомогою хемосорбції утворюються більш міцні зв'язки, ніж при абсорбції, і це може дозволити використовувати противогазный фільтр неодноразово — якщо в ньому є достатня кількість невитраченого поглинача. Термін служби таких фільтрів — обмежений.

Деякі шкідливі гази можуть бути знешкоджені за рахунок каталітичного окислення. Наприклад, для окислення токсичного монооксиду вуглецю СО до нешкідливого вуглекислого газу може використовуватися гопкалит. Але ефективність цього каталізатора сильно зменшується при зволоженні. Тому при використанні таких каталізаторів перед ними у фільтрі розміщують осушувач. У повітрі завжди присутні водяні пари, і при насиченні осушувача каталізатор перестає нейтралізувати чадний газ. Термін служби таких противогазных фільтрів — обмежений.

При використанні противогазных фільтрів, що забезпечують захист від поєднання різних газів, в них розміщують поглиначі, необхідні для уловлювання цих газів, і на них поширюються всі відповідні обмеження.

В залежності від шкідливих газів, які використовуються противогазных фільтрів та організації застосування респіраторів, для заміни фільтрів використовувалися і використовуються різні способи.

По мірі насичення сорбенту, хімічного поглинача (або осушувача — при використанні каталізаторів) концентрація шкідливих газів у повітрі, очищеному противогазным фільтром, поступово зростає. Якщо при попаданні такого газу під маску робітник відчуває характерний запах, присмак, подразнення органів дихання і т. д. (аж до запаморочення, головного болю, та інших можливих погіршень самопочуття — до втрати свідомості), то такі ознаки (звані в США «попереджувальними властивостями»^[3]) показують, що необхідно залишити ділянку із забрудненою атмосферою і замінити фільтр на новий. (Це також може бути ознакою нещільного прилягання маски до обличчя і просочування невідфільтрованого повітря через зазори між нею і особою). Історично, такий спосіб заміни є найстарішим.

Його переваги — якщо у шкідливих газів при концентрації, меншою ГДК, є застережливо властивості, то заміна фільтрів (принаймні — в більшості випадків) буде проводитися своєчасно; застосування такого способу не потребує використання спеціальних (дорожчих) фільтрів та додаткового обладнання; заміна відбувається при необхідності — по мірі витрачання поглинальної здатності фільтрів, без якихось обчислень; сорбційна ємність фільтра до моменту заміни використовується повністю (що зменшує витрати на респіраторний захист).

Недоліком способу є те, що у частини шкідливих газів немає попереджувальних властивостей. Наприклад, в довіднику^[4] перераховано більше 500 шкідливих газів, із них у 62 немає попереджувальних властивостей, а ще 113 шкідливих газів помічені як речовини, щодо яких просто невідомо — чи є у них попереджувальні властивості. Тому в ряді випадків використання заміни фільтрів при появі запаху під маскою буде означати, що робітник вже якийсь час дихав повітрям з концентрацією забруднень, що перевищує ГДК. У таблиці показано, при якій концентрації (вираженої в ГДК люди в середньому реагують на запах різних шкідливих газів: Таблиця 1. Деякі шкідливі речовини з поганими «попереджували» властивостями^[4]:

і так далі.

Причому зазначені концентрації, при яких люди відчувають запах — це «середні значення». Тобто, якщо ця концентрація дорівнює ГДК, то приблизно половина людей запах не відчує, а приблизно половина — відчує. В^[7] наводиться неповний перелік шкідливих газів, у яких відсутні або погані попереджувальні властивості, а в списку^[8] перераховані гази, щодо яких не встановлено — є попереджувальні властивості, чи ні. Очевидно, що якщо поріг сприйняття запаху пентаборана становить 194 ГДК, то при забрудненості повітря 10 ГДК заміна фільтрів при появі запаху під маскою — неможлива в принципі. У таких умовах, при заміні по запаху, фільтри могли б використовуватися вічно.

Практика використання респіраторів показала, що і в тих випадках, коли газів є попереджувальні властивості, своєчасна заміна фільтрів відбувається не завжди. Адже у людей різна індивідуальна чутливість до впливу газів — різні люди реагують на запах одного і того ж речовини при різній концентрації. У підручнику з респіраторної захисту в промисловості^[9] згадано дослідження^[10], яке показало, що в середньому у 95% від групи людей індивідуальний поріг нюхової чутливості може перебувати в межах від 1/16 до 16 від середнього значення. Це означає, що 2,5% людей не зможуть відчути запах при концентрації, «'в 16 разів більшою»', ніж середній поріг сприйняття запаху. У різних людей величина порогу чутливості може змінюватися на два порядки. Тобто, половина людей не відчує запах при концентрації, рівній середньому порогу чутливості, і «'15% людей не відчує запах при концентрації, у 4 рази більшої порогу чутливості»'. Здатність людей відчувати запах сильно залежить від того, скільки уваги вони цьому приділяють. Чутливість може знижуватися — наприклад, при простудному та інших захворюваннях. Виявилося, що здатність людей виявляти запах також залежить від виконуваної роботи — якщо вона вимагає концентрації уваги, люди не реагують на запах. При тривалому впливі шкідливих газів при низькій концентрації може статися «звикання», що зменшує чутливість. У всіх перерахованих випадках може статися вплив при концентрації, більшою ГДК, що може привести до ушкодження здоров'я.

Тому, згідно з вимогами нового стандарту з охорони праці 1997р Управління по охороні праці OSHA у США використання цього способу заміни противогазных фільтрів заборонили — зовсім^[3].

При використанні каталітичного окислення чадного газу СО каталізатор часто використовують гопкалит. При використанні фільтра каталізатор не витрачається, але його захисні властивості сильно зменшуються при збільшенні вологості повітря. А так як у повітрі завжди є водяні пари, у фільтрах з такими каталізаторами проводиться осушення повітря. Оскільки вміст парів води в повітрі (за масою) набагато більше, ніж вміст шкідливих газів, то при насиченні осушувача вага фільтра значно зростає. Ця особливість використовувалася для визначення того, чи може такий противогазный фільтр застосовуватися повторно — його зважували, і збільшення маси приймали рішення. Наприклад, в^[11] описані противогазные фільтри марки «СО», які повинні були замінюватися при збільшенні ваги (по відношенню до початкового) на 50 грам.

В^[11][12] описані радянські противогазные коробки марки «Г», призначені для захисту від ртуті. Їх термін служби обмежувався 100 годинами використання (коробка без противоаэрозольного фільтра) або 60 годинами використання (коробка з противоаэрозольным фільтром), після чого було потрібно замінювати фільтр на новий.

В^[13] и^[14] описаний спосіб неруйнівного визначення строку служби використаних і нових противогазных фільтрів. Через фільтр пропускався забруднене повітря. Ступінь очищення повітря залежала від того, наскільки багато у фільтрі залишилося ненасиченого сорбенту. Тому точне вимірювання концентрації газу в очищеному повітрі дозволяло оцінити кількість невитраченого сорбенту. Щоб випробування не зменшили термін служби фільтра, забруднене повітря «(1-бромбутан)» пропускався через них короткочасно. При цьому із-за поглинання газу зменшення сорбційної ємності становило близько 0,5% від сорбційної ємності нового фільтра. Спосіб використовувався також для 100% контролю якості фільтрів, які виготовляються англійською фірмою Martindale Protection Co (потік повітря впорскували 10 мікролітрів 1-бромбутана), і для перевірки фільтрів, які видаються робітникам у фірмах Waring Ltd і в Rentokil Ltd. Спосіб використовувався в Chemical Defence Establishment" на початку 1970-х. На цей спосіб перевірки був виданий патент^[15]

В^[16] коротко описувалися два способи об'єктивної оцінки ступеня насичення сорбенту противогазного фільтра. Автор розділу «Універсальні ЗІЗОД» Т. С. Тихова рекомендувала використовувати спектральний і мікрохімічний методи. Спектральний метод заснований на визначенні наявності шкідливої речовини в коробці протигаза шляхом відбору проби з наступним аналізом її на стилоскопе. Мікрохімічний метод заснований на пошаровому визначенні наявності шкідливої речовини в шихті протигаза шляхом відбору проби з наступним її аналізом хімічним методом.

Для найбільш токсичних речовин, крім методу з фіксування часу використання фільтра, рекомендувалося застосовувати спектральний метод (мышьяковистый і фосфористий водень, фосген, фтор, хлорорганічні сполуки, металоорганічні сполуки\\\0 і микрофимические методи (синильна кислота, дициан).

На жаль, в обох випадках не описується, як отримати зразок шихти з корпусу фільтра (вони зазвичай не розбираються), і можна буде використовувати після цього фільтр, якщо аналіз покаже, що в ньому досить багато не насиченого сорбенту.

На підставі властивостей фільтрів, які відповідають мінімальним вимогам (які вони показують при сертифікації), та очікуваних умов застосування респіраторів прир захисту від 1,3-Бутадієну, стандарт США, що регламентує заходи з охорони праці при роботі з цим шкідливим речовиною (29 CFR 1910.1051), містить конкретні вказівки щодо періодичності заміни противогазных фільтрів (розділ «Respirator selection 1910.1051(h)(3)(i)»):

Якщо на підприємстві є лабораторія, яка дозволяє імітувати використання фільтрів у виробничих умовах (пропускаючи через них повітря, який забруднений так само, як і повітря у виробничих приміщеннях), то можна експериментально встановити, який термін служби фільтрів. Цей метод особливо ефективний тоді, коли повітря забруднене сумішшю різних газів і/або парів, які впливають на уловлювання один одного складним чином (так як математична модель, що враховує взаємовплив різних газів при їх уловлюванні розроблена порівняно недавно). Але це вимагає точної інформації про забруднення повітря, а вона зазвичай непостійна.

Інший варіант використання лабораторних випробувань — перевіряти, який залишок строку служби у вже використаних фільтрів. Якщо він великий, то подібні фільтри в подібних умовах можна використовувати довше (в деяких випадках — неодноразово). У цьому випадку точна інформація про хімічний склад і концентрації забруднень не потрібно. Отримані відомості про строк служби фільтрів дозволяють скласти розклад їх заміни. Недоліком цього способу є те, що його використання може зажадати застосування складного та дорогого обладнання, що вимагає кваліфікованого обслуговування, а це не завжди можливо. За даними опитування^[17] в 2001 в США заміну противогазных фільтрів за результатами лабораторних випробувань проводило близько 5% від усіх підприємств.

У розвинених країнах з 1970-х років проводилися наукові дослідження для визначення того, чи можна вирахувати термін служби противогазного фільтр респіратора, якщо відомі умови його використання. Це дозволяє своєчасно замінювати фільтри без використання складного і дорогого обладнання — якщо відома забрудненість повітря.

До 2000 року провідні світові виробники пропонували споживачам ряд програм, що дозволяють проводити такі обчислення для різного числа шкідливих газів: Таблиця 2. Комп'ютерні програми (2000 рік) для визначення терміну служби противогазных фільтрів^[18], першоджерело^[19].

В 2013 році програма 3М^[23] вже дозволяла обчислювати термін служби фільтрів при впливі більше 900 шкідливих газів і їх поєднань, сотні газів і їх поєднань могла враховувати програма MSA. Обидві програми враховують концентрацію шкідливих газів і витрата повітря (важкість виконуваної роботи — легка, середня або важка), а також інші параметри. «'Drager»' розробив велику базу даних за шкідливих хімічних речовин VOICE (потрібна реєстрація). У цій базі даних (версія для США) є програма обчислення терміну служби фільтрів «End-of-ServiceLife Calculator», яка враховує концентрацію забрудненого повітря і бажану проскоковую (в очищеному повітрі); температуру, тиск і вологість повітря; дозволяє вибрати інтенсивність роботи з 7 можливих, і рекомендує використовувати полнолицевые маски при великій забрудненості повітря^[24]. У США науковими дослідженнями в області математичного моделювання терміну служби противогазных фільтрів займався Джеррі Вуд^{[25][26][27][28][29][30][31]}, та інші дослідники. Використовуючи изотерму адсорбції Дубініна-Радушкевіча^[32], Вуд розробив і тривалий час вдосконалював математичну модель і програмне забезпечення, яке зараз дозволяє обчислювати не тільки термін служби фільтрів (з відомими властивостями сорбенту, його кількістю і геометричною формою фільтра) при дії якогось одного речовини, але і при впливі сумішей (коли одні гази заважають уловлювання інших) при різних температурі, вологості і витраті повітря. Зараз Управління по охороні праці (OSHA) втілив його розробку в програму Advisor Genius^[33]. Програма враховує властивості сорбенту, геометрію фільтра і умови його застосування.

Фірма Scott розробила програму SureLife™ Cartridge Calculator, яка працює при температурі від −10 до +40°С, відносній вологості від 3 до 95%, витраті повітря 20-80 л/хв, і враховує більше 300 шкідливих речовин, а також їх поєднань. Нижче наводяться приклади обчислення впливу на термін служби противогазного фільтра Scott (742 OV — органічні сполуки) температури та вологості (ліворуч), концентрації і витрати повітря (праворуч) при впливі різних речовин і тиску 1 атм.

Видно, що і збільшення вологості та/або температури, і збільшення концентрації та/або витрати повітря — все це зменшує термін служби фільтра.

Перевагою цього способу заміни фільтрів є те, що він дозволяє використовувати звичайні фільтри, і при наявності точних вихідних даних (умови застосування, властивості сорбенту, геометрія фільтра) вчасно замінювати їх. Недоліком є те, що оскільки забрудненість повітря часто не постійна (за місцем і часу), характер виконуваної роботи не завжди стабільний (тобто — витрата повітря через фільтр не постійний), то для надійного захисту робітників при обчисленнях рекомендується використовувати умови роботи, близькі до найгірших (терміну служби). Але тоді у всіх інших випадках буде проводитися заміна фільтрів, у яких частина сорбенту не використана. Це збільшує витрати на респіраторний захист з-за більш частої заміни фільтрів. Крім того, при дуже великій вологості точність обчислень знижується, так як математична модель не враховує деякі фізичні ефекти.

Історично, до початку широкомасштабного застосування комп'ютерів та інтернет, для подання такої інформації використовували таблиці, надруковані на бумаге^[34].

В СРСР в 1974 році був виданий каталог^[35] (і в 1982 році — перевидано^[12]), в якому наводилися відомості про строк служби стандартних радянських фільтрів при впливі 63 шкідливих газів при концентраціях 5, 15, 100 і навіть 1000 ГДК. Нижче наводиться частина даних з цього каталогу для протигазної коробки «А» з противоаэрозольным фільтром. Інформації про витрату повітря, температури і вологості — ні. Видно, що термін служби одного і того ж противогазного фільтра сильно залежить від шкідливого газу.

Інформації про проведення подальших робіт у цьому напрямку після 1982р немає. Дані з цих каталогів пізніше були приведені в^[36].

Щоб вчасно замінювати противогазные фільтри, використовувані в умовах нестабільної забруднення повітря, можна використовувати пристрої, які попереджають про наближення кінця робочого терміну служби фільтрів — індикатори закінчення строку служби (End of Service Life Indicators, ESLI). Такі індикатори бувають активними та пасивними. У пасивних індикаторах часто використовують чутливий елемент, змінює колір, який встановлюється в фільтрі на деякій відстані від отвору для виходу очищеного повітря (щоб зміна кольору сталося до того, як шкідливі гази почнуть проходити через фільтр). А в активних індикаторах сигнал датчика використовується для подачі світлового або звукового сигналу робочого — щоб він залишив забруднену атмосферу і поміняв фільтр.

Фахівці Національного інституту охорони праці (NIOSH) розробили вимоги^[37][38] до таких індикаторів. Зокрема, вони повинні спрацьовувати до того, як буде використано 90% терміну служби — щоб робочий встиг піти із забрудненої атмосфери, і у пасивних індикаторів чутливий елемент повинен розташовуватися так, щоб робочий бачив його при одягненому респіраторі. Вимоги закріплені в стандарті з сертифікації респіраторів 42 CFR 84, наприклад в розділі 84.255^[39]

За даними^[40] перший пасивний індикатор був розроблений в 1925 р^[41]. У ньому використовувалася індикаторний папір, розташована вздовж прозорого віконця, витягнутого в напрямку від вхідного отвору фільтра до вихідного. По мірі зміни довжини забарвленого ділянки можна було визначити, яка частина сорбенту не витрачена.

У 1957 році в ФРН був запатентований індикатор, який перебував у полі зору робітника в подмасочном просторі^[42]. Недоліком індикатора було те, що він спрацьовував при достатньо великій концентрації — під маскою.

У 1979 році корпорація American Optical Corporation отримала кілька патентів на індикатори закінчення терміну служби фільтрів респіраторів, які призначалися для використання у фільтрах, улавливавших водорозчинні та водо-нерозчинні органічні сполуки^[43]. На жаль, головною проблемою при використанні цього індикатора було те, що його термін зберігання (перед початком використання) був значно меншим, ніж строк зберігання самого фільтра і сорбенту за даними^[44] через 2 роки після виготовлення індикатори не використовувалися фільтрів міняли колір, і тому такі фільтри в Японії не сертифицировались.

У лютому 2002 року з продажу було вилучено багато фільтрів з пасивними індикаторами, оскільки при їх установці на полнолицевые маски під час використання респіратора індикатор не було видно^[45].

Фірма North Safety Products виготовляє декілька видів фільтрів з пасивними індикаторами — для захисту від кислих газів (хлористого водню, фтористого водню, діоксиду сірки, сірководню), від парів органічних сполук; аміаку; і від ртуті і хлору. Недоліком цих показників є те, що вони можуть попередити робочого тільки про певних газах, і не можуть адекватно попереджати при використанні атмосфері, забрудненій різними газами.

Компанія 3М виготовляє і продає противогазные фільтри з пасивним індикатором: 3М 6009^[46] і 60929^[47], призначені для захисту від ртуті і хлору.

Перевагою пасивних індикаторів є їх низька вартість, а недоліком — те, що для виявлення їх спрацювання робочого потрібно стежити за індикатором, а характер виконуваної роботи не завжди це дозволяє. Крім того, щоб вчасно виявити зміну кольору, потрібно гарне освітлення. Робітники, які погано розрізняють кольори, не можуть використовувати такі фільтри.

В СРСР до 1960 року був розроблений респіратор для захисту від сірководню^[48]. Використовувалася стандартна протигазна коробка, яка модифікувалася шляхом врізки індикатора, міняв колір при наближенні сірководню до отвору для виходу очищеного повітря.

Пізніше були розроблені противогазные коробки з прозорої пластмаси, в яких для уловлювання аміаку використовувався поглинач з іонообмінної смоли, менявший колір по мірі насичення^[49]. Публікацій про практичне застосування цих фільтрів (в СРСР і РФ) немає.

В активних індикаторах для попередження робочого використовується світлова або звукова сигналізація, що спрацьовує по сигналу датчика, що встановлюється звичайно в противогазный фільтр. Такі індикатори дозволяють вчасно замінювати фільтри при будь-якій освітленості, і не вимагають від робітника звертати увагу на колір індикатора. Вони можуть також використовуватись робітниками, які погано розрізняють різні кольори.

За даними^[40] одним з перших активних індикаторів був розроблений в 1965 році фільтр, в якому дві дроту з'єднувалися за допомогою воску^[50]. При розм'якшенні воску парами органічних сполук дроту стосувалися один одного, і включався попереджувальний світловий сигнал. Недоліками пристрої були його складність і залежність спрацювання від температури.

В подальшому стали широко використовувати химрезисторы і напівпровідникові датчики.

В 2002 році в Японії розробили респіратор з датчиком, розташованим після фільтра^[51].

У 2003 році був розроблений респіратор з напівпровідниковим датчиком, які перебували між фільтром і маскою^[52]. Недоліком пристрою було велике споживання енергії — потрібна заміна батарейок кожну зміну.

У 2002 році був отриманий патент на недорогий оптоволоконний датчик, який встановлювався в фільтр^[53]. Пристрій відрізнявся низькою вартістю, простотою, здатність реагувати на різні забруднення.

У 2002 році фірма Cyrano Sciences розробила «електронний ніс», що складався з 32 різних датчиків. Обробка сигналів мікрокомп'ютером дозволяла визначати наявність різних шкідливих речовин^[54]. Різними організаціями ведеться активна розробка більш досконалих індикаторів закінчення терміну служби^[40].

Незважаючи на рішення технічних проблем, та наявність встановлених вимог до активних індикаторами закінчення терміну служби, за період 1984р (перший стандарт з сертифікації з вимогами до індикаторів) до 2013р в США не був сертифікований жоден фільтр з активним індикатором. Виявилося, що вимоги до фільтрів не цілком точні, вимоги до роботодавців не зобов'язують їх використовувати такі індикатори досить конкретно, і тому виробники ЗІЗОД побоюються комерційної невдачі при продажу нової незвичної продукції — хоча і продовжують проводити науково-дослідні і дослідно-конструкторські роботи. Тому, на підставі дослідження застосування респіраторів (яке показало, що в США більше 200 тис. осіб можуть піддаватися надмірному впливу шкідливих газів з-за несвоєчасної заміни фільтрів) лабораторія засобів індивідуального захисту (NPPTL) в Інституті охорони праці (Національний інститут охорони праці NIOSH) стала розробляти активний індикатор. Після завершення роботи, за її результатами, будуть уточнені вимоги законодавства, вимоги до роботодавця, а отримані технології будуть передані промисловості для застосування в нових ЗІЗОД^[55].

Публікацій про розробку активних індикаторів в СРСР і РФ немає.

При використанні противогазных фільтрів з великою кількістю сорбенту при низькій концентрації забруднень, або при нетривалому використанні, після застосування у фільтрі залишається багато невитраченого сорбенту. При подальшому зберіганні фільтра частина молекул уловленных газів може десорбироваться, і з-за різниці концентрацій (у вхідного отвору концентрація більше, отвори для виходу очищеного повітря — менше) вони мігрують до вихідного отвору. У 1975 році^[57] дослідження фільтрів при впливі бромистого метилу показало, що із-за такої міграції при повторному використанні фільтра концентрація шкідливої речовини в очищеному повітрі може перевищити ГДК (навіть якщо продувати через фільтр чисте повітря). Щоб зберегти здоров'я робітників, законодавство США не допускає повторного використання противогазных фільтрів для захисту від здатних мігрувати "летючих шкідливих речовин — навіть якщо при першому використанні фільтра сорбент наситився частково. Згідно стандартам, «летючими» вважаються речовини з температурою кипіння нижче 65 °C. Але дослідження показали, що і при температурі кипіння вище 65 °C повторне використання фільтра може виявитися небезпечним. Тому виробник повинен надавати покупцеві всю інформацію, необхідну для організації безпечного застосування противогазных фільтрів. За є, в тих випадках, коли обчислення програм (див. вище) показують, що термін «безперервної» служби фільтра більше 8 годин (таблиці 2 і 3), законодавство обмежує застосування однією зміною.

В СРСР і РФ широко використовувалися і використовуються противогазные коробки великого габариту, які містять багато сорбенту. Велика сорбційна ємність таких фільтрів в деякій мірі пом'якшує наслідки міграції шкідливих газів під час зберігання використовувався раніше фільтра. У результаті — через більш рідкісного прояви цього явища, і з-за того, що в РФ виробники ЗІЗОД не несуть відповідальності за наслідки використання (і роботодавець рідко відповідає за ушкодження здоров'я робітників), різні автори недвозначно і систематично рекомендують використовувати противогазные фільтри не тільки повторно, але і багаторазово. Наприклад, в^[58] рекомендувалося використання противогазных фільтрів (в деяких випадках) протягом декількох місяців. Такі загальні рекомендації не дозволяють визначити — коли це можна робити безпечно (і скільки разів), а коли — не можна.

У статті^[31] наводиться порядок розрахунку концентрації шкідливих речовин у момент початку повторного використання фільтрів (що дозволяє точно визначити, коли можливе їх повторне безпечне використання), але ці наукові результати поки не знайшли відображення в стандартах, ні в інструкції щодо застосування респіраторів, складених виготовлювачами (де також часто забороняється повторне використання). Цікаво відзначити, що автор статті, що працює в США, навіть не спробував розглянути можливість використання противогазного фільтра в третій раз.

Оскільки використання запаху під маскою не завжди дозволяє своєчасно замінювати противогазные фільтри, і оскільки здатність розрізняти запахи у різних людей різна і залежить від різних обставин, то Управління по охороні праці (Міністерство праці США) заборонило використовувати такий спосіб визначення закінчення терміну служби. Законодавство (див. Законодавче регулювання вибору та організації застосування респіраторів) США^[59] зобов'язує роботодавця використовувати тільки два способи заміни фільтрів — за розкладом, і за показаннями індикатора закінчення терміну служби — так як лише ці способи забезпечують надійне збереження здоров'я робітників (а інструкція інспекторам з охорони праці Управління охорони праці містить конкретні вказівки по проведення перевірки виконання таких вимог^[60]). З іншого боку, державні органи зобов'язують виробників надавати споживачеві всю необхідну інформацію, що дозволяє скласти розклад заміни фільтрів.

Аналогічні вимоги є і в стандарті з охорони праці, регулює вибір і організацію застосування ЗІЗОД у країнах ЄС^[61]. В Англії підручник з вибору і застосування респіраторів рекомендує при використанні ЗІЗОД для захисту від шкідливих газів для заміни фільтрів отримувати інформацію від виробника, замінювати фільтри за розкладом, використовувати індикатори закінчення терміну служби, а також — не рекомендує використовувати противогазный респіратор більше однієї години в день (при цьому рекомендується міняти фільтри 1 класу після одноразового застосування, 2 класу — не рідше одного разу в тиждень, 3 класу — за вказівками виробника, і забороняє повторне використання при захисті від летких речовин, здатних мігрувати).^[62]

• В СРСР і РФ державного регулювання вибору та організації застосування ЗІЗОД не було і немає, і законодавство не пред'являє ніяких вимог до роботодавця щодо своєчасної заміни фільтрів.

Чинне законодавство регулює застосування складного технічного пристрою (ЗІЗОД) точно так само, як видачу спецодягу і спецвзуття (прирівнявши протигаз до валянків) — навіть не уточнюючи, який респіратор повинен використовуватися — протиаерозольний або противогазный^[63]. Крім того, виробники противогазных фільтрів в РФ зазвичай не надають інформацію, що дозволяє визначити термін служби фільтрів при впливі різних газів в різних умовах. Тому, фактично, єдиним способом заміни фільтрів є використанням надійного способу заміни по запаху, що не завжди дозволяє зберегти здоров'я робітників. Більше того, активно впроваджується думка, що відповідальність за застосування (сертифікованого) респіратора несе виключно роботодавець:

Відповідальність за вибір та застосування адекватних і прийнятних для конкретних цілей ЗІЗОД лежить на роботодавця^[64]

 — але не виготовлювач^[65][66] (який не надає покупцеві необхідну інформацію), і не держава (яка самоусунулася від виконання своїх регулюючих обов'язків).

• Вимоги законодавства України до своєчасної заміни противогазных фільтрів

Згідно ДНПАОП 0.00-1.04-07 «Правила вибору та застосування засобів індивідуального захисту органів дихання»:

При застосуванні протигазів за передбачених умов їх використання строк служби фільтрів (коробок) становить не менш однієї робочої зміни (6-8 годин), якщо виробником не встановлено інше. Він може змінюватися залежно від концентрації шкідливої речовини в повітрі робочої зони.

Виходом з ладу змінних протигазових коробок є поява запаху газу (пари) під лицьовою частиною (закінчення часу захисної дії). У цьому разі вони підлягають обов'язковій заміні. Оскільки деякі гази не мають запаху, то критерієм виходу з ладу коробок є:

для марки СО — збільшення маси коробки на 50 г;

для марки М — запах під маскою і збільшення маси коробки на 35 г;

для марки Г — робота коробки протягом 100 годин.

Виконання таких рекомендацій, як було показано вище, може призвести до потрапляння в органи дихання повітря з неприпустимо високою концентрацією шкідливих речовин. Ця рекомендація, як і рекомендації фахівців і продавців в РФ, не відповідає сучасним науковим знанням і рівнем розвитку техніки, а також практики застосування фільтруючих противогазных ЗІЗОД в США і в Європейському Союзі.

Як згадувалося вище, при уловлюванні молекул шкідливих газів активованим вугіллям за рахунок адсорбції, зв'язок між молекулою і вугіллям не дуже міцна, і можливий відрив і віднесення раніше уловленных молекул з сорбенту. Це виявилося під час першої світової війни — використані противогазные фільтри при подальшому тривалому зберіганні (у герметичній тарі) «втрачали» уловлена раніше хлор (дуже повільно, так що це не представляло небезпеки), і при повторному використанні при газових атаках могли захистити солдатів. Звичайно, така «природна регенерація» пояснювалася досить великими перервами між використанням протигазів для захисту від хімічної зброї — а в промисловості ситуація зовсім не схожа. Крім того, частина шкідливих газів при уловлюванні утворює з сорбентом більш міцні зв'язки, ніж хлор і активоване вугілля.

Тому для відновлення використаних противогазных фільтрів розроблялися спеціальні технології. Вони використовували створення умов, більш сприятливих для десорбції раніше уловленных шкідливих речовин. Для цього в 1930-х використовували водяний пар або нагріте повітря^[67][68], або інші способи^[69]. Регенерація проводилася після вивантаження сорбенту з протигазної коробки, або прямо в коробці без її демонтажу.

У 1967р була зроблена спроба використовувати в якості поглинача іонообмінні смоли. Автори запропонували для регенерації гранул сорбенту використовувати їх промивку (після вивантаження з протигазної коробки) розчином лугу або соди^[70].

Дослідження^[57] у 1975р також показало, що після впливу бромистого метилу можлива ефективна регенерація використаних противогазных фільтрів при їх продуванню нагрітим повітрям (100÷110°С, витрата 20 л/хв, тривалість близько 60 хвилин).

У промисловості, при очищенні повітря і газів, використання сорбентів та їх регенерація у фільтрах відбувається постійно і систематично, так як це дозволяє заощадити кошти на заміну сорбенту, і так як регенерація промислових фільтрів може проводитися ретельно і організовано. Але при масовому використанні противогазных респіраторів різними людьми в різноманітних умовах контролювати точність і правильність регенерації противогазных фільтрів респіраторів — неможливо, і (незважаючи на технічну здійсненність і вигідність) регенерація противогазных фільтрів ЗІЗОД не проводиться.

В умовах, коли в РФ^[71] відсутній законодавче регулювання організації застосування респіраторів, коли фахівців з охорони праці не вчать правильно вибирати і організовувати застосування ЗІЗОД (і практично немає адекватних навчальних посібників), коли виробники не надають споживачам інформацію, необхідну для визначення терміну служби фільтрів і твердо не хочуть цікавитися тим, що відбувається після продажу товару (респіраторів), своєчасна заміна фільтрів респіраторів та визначення можливості їх безпечного повторного використання може стати досить серйозною проблемою, особливо при захисті від шкідливих газів, які не мають тих властивостей, або при зниженій індивідуальної чутливості робітника.

Раніше, до розробки індикаторів закінчення строку служби, та програмного забезпечення, здатного обчислювати термін служби в різних умовах (і з-за іншою невирішеною тоді проблеми — просочування невідфільтрованого повітря через зазори між маскою і особою) фахівці в США намагалися повністю заборонити систематичне використання респіраторів, дозволивши їх застосування лише при ремонті, техобслуговуванні тощо^[72]. Законодавство розвинених країн вимагало від роботодавця використовувати для захисту від шкідливих газів, які не мають тих властивостей, виключно ізолюючі ЗІЗОД^[73] (наприклад — шлангові респіратори). При відсутності індикаторів закінчення строку служби та можливості вирахувати термін служби фільтрів, цей спосіб може допомогти зберегти здоров'я робітників і в РФ.

Проблеми з визначенням терміну заміни протигазні фільтрів привели до того, що при забрудненості повітря, миттєво-небезпечної для життя, стандарти США^[59] та ЄС^[74][75][61] дозволяють використовувати тільки ізолюючі респіратори.

Через просочування невідфільтрованого повітря через зазори між маскою і особою, ефективність фільтруючого респіратора може виявитися значно нижчою, ніж ступінь очищення повітря противогазными фільтрами. Докладніше див Випробування респіраторів у виробничих умовах і Очікувана ступінь захисту респіратора.