В 1954 году Шатским С. Н. и Басмановым П. И разработана полумаска ШБ-1 «Лепесток», которая стала первым эффективным респиратором с фильтрующим корпусом. Для серийного производства полумасок с единообразными характеристиками к 1976 году был разработан стандарт ГОСТ 12.4.028-76 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Респираторы ШБ-1 «Лепесток». Технические условия». Этот стандарт устанавливал требования и методики испытаний для оценки потребительских характеристик респиратора, опираясь на технические возможности 70х годов.
Для оценки качества респираторов была разработана классификация, разделяющая полумаски по степеням защиты.
1) ШБ-1 «Лепесток-200» со степенью защиты от аэрозолей до 200 ПДК;
2) ШБ-1 «Лепесток-40» со степенью защиты от аэрозолей до 40ПДК;
3) ШБ-1 «Лепесток-5» со степенью защиты от аэрозолей до 5 ПДК.
Степень защиты определялась по формуле:
Степень защиты респиратора ШБ - 1 "Лепесток"
= 1 / ((Коэффициент проскока по ГОСТ 12.4.028) /100) /5
В формуле фигурирует понижающий коэффициент 5, призванный учесть возможный проскок частиц по линии прилегания. Исходя из требований к коэффициенту проскока по стандарту на Лепесток, кратность ПДК получается 25, 200 и 1000, а за счет коэффициента эти значения снижаются до 5, 40, и 200. Понижать завышенные показатели разработчикам пришлось, поскольку ГОСТ 12.4.028-76 предусматривает измерение эффективности только фильтрующего материала, а не готового изделия.
Такой подход вызывает несколько вопросов. Во-первых, качество прилегания у разных респираторов неоднородно. Проскок аэрозолей во время использования полумаски зависит от конструкции респиратора и качества сборки, поэтому применять одинаковый коэффициент ко всем изделиям некорректно. Во-вторых, почему данный коэффициент равен 5, а не другому значению, объяснения в открытых источниках найти не удалось.
С развитием методов испытаний продукции и появлением новых видов респираторов на российском рынке СИЗОД появилась необходимость в разработке унифицированного стандарта, устанавливающего требования ко всем фильтрующим полумаскам, а не только к респираторам конкретной торговой марки. Таким образом, в 1999 году был разработан стандарт ГОСТ Р 12.4.191-99, который содержал более широкие требования к качеству изделий. Важным новшеством стало тестирование респираторов на человеке в специальной испытательной камере для оценки проникания аэрозолей в подмасочное пространство.
Позднее требования и методы испытаний были модернизированы и закреплены в новом стандарте – ГОСТ 12.4.294-2015 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Полумаски фильтрующие для защиты от аэрозолей. Общие технические условия». ГОСТ 12.4.294-2015 гармонизирован с европейским стандартом EN 149:2001+A1:2009.
Классификация респираторов по ГОСТ 12.4.294-2015 значительно отличается от классификации по ГОСТ 12.4.028-76. Согласно требованиям гармонизированного стандарта классификация фильтрующих полумасок по степени защиты имеет следующий вид:
1) Класс защиты FFP1 со степенью защиты от аэрозолей до 4ПДК;
2) Класс защиты FFP2 со степенью защиты от аэрозолей до 12ПДК;
3) Класс защиты FFP3 со степенью защиты от аэрозолей до 50ПДК.
Степень защиты фильтрующих полумасок зависит от того, во сколько раз респиратор снижает концентрацию вредных веществ во вдыхаемом воздухе. Соотношение количества частиц во внешней среде и под респиратором определяет коэффициент защиты.
Термины «номинальный коэффициент защиты» и «коэффициент защиты на рабочем месте» и их определения установлены в межгосударственном стандарте ГОСТ 12.4.299-2015 «Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Рекомендации по выбору, применению и техническому обслуживанию».
Согласно р.3 ГОСТ 12.4.299-2015:
3.4 коэффициент защиты на рабочем месте:
Отношение концентрации определенного вредного вещества в воздухе рабочей зоны вне лицевой части СИЗОД к его концентрации под лицевой частью нормально функционирующего СИЗОД при условии соблюдения требований к правильному надеванию, подгонке и использованию СИЗОД.
3.5 номинальный коэффициент защиты:
Количественный показатель, определяемый на основе максимального коэффициента проникания тест-вещества, установленного соответствующими национальными стандартами для данного класса СИЗОД.
Таким образом, коэффициент защиты показывает кратность снижения концентрации вредного вещества в воздухе рабочей зоны, при этом номинальный коэффициент защиты показывает кратность снижения этой концентрации, исходя из требований нормативных документов, при условии, что СИЗОД им соответствует.
При определении номинального коэффициента защиты необходимо опираться на требования действующих стандартов на конкретный класс и тип СИЗОД. Для фильтрующих полумасок эти требования установлены в ГОСТ 12.4.294-2015, который используется для подтверждения соответствия продукции требованиям ТР ТС 019/2011 «О безопасности СИЗ».
Что касается радиоактивных веществ, то актуальные требования к коэффициенту защиты от них установлены в п.4.5 п.п.5 ТР ТС 019/2011 «О безопасности СИЗ». Технический регламент содержит перечень стандартов, по которому для определения коэффициента защиты применяется именно методика из п. 8.5 ГОСТ 12.4.294-2015.
Таким образом, стандарт ГОСТ 12.4.028-76 не может быть использован для определения коэффициента защиты фильтрующих полумасок, поскольку не входит в Перечни ТР ТС 019/2011, а главное – потому что не содержит методику определения коэффициента проникания через фильтрующую полумаску.
При определении коэффициента проникания фильтрующих полумасок, а, следовательно, и коэффициента защиты, вклад в результат испытаний вносят:
- проницаемость фильтрующего материала,
- подсос тест-аэрозоля через конструктивные элементы полумаски,
- подсос по полосе обтюрации (неплотность прилегания к лицу пользователя).
В ходе лабораторных испытаний с привлечением испытателей-добровольцев, когда учитывается уже и подсос по полосе обтюрации, изделия, выпускаемые по ГОСТ 12.4.028-76, не отличаются повышенными защитными свойствами по сравнению с другими фильтрующими полумасками высокой эффективности (FFP3), а по условиям применения фильтрующего материала ФП имеют существенные ограничения. Так для респираторов ШБ-1 «Лепесток» не проводятся испытания на устойчивость к температурному воздействию, что существенно сужает область применения таких изделий и требует строгих условий хранения. Кроме того, для материала ФП ограничена длительность испытаний проницаемости – воздушный поток проходит через материал не более 3 минут. По результатам современных исследований установлено, что при условии экспозиции 120г. аэрозоля, что по длительности составляет около 50 минут, такие изделия не способны успешно пройти испытания.
Помимо различий в оценке защитных свойств изделий и сопротивления воздушному потоку, ГОСТ 12.4.294-2015 имеет ряд дополнительных показателей, соответствие которым гарантирует высокий уровень эргономичности и безопасности изделий. В тех случаях, когда методы испытаний обоих стандартов совпадают, ГОСТ 12.4.294-2015 предусматривает более жесткие условия их проведения, нежели ГОСТ 12.4.028-76. Большинство показателей в ГОСТ 12.4.294-2015 учитывают предварительную подготовку образцов:
- ПП - состояние после поставки;
- МВ - устойчивость к механическому воздействию;
- РН - смоделированный режим носки;
- ТВ - температурное воздействие;
- ВП - после испытания на прохождение постоянного воздушного потока;
- ЧД - после чистки и дезинфекции.
Соответствие требованиям ГОСТ 12.4.294-2015 и требованиям гигиенической безопасности, описанным в Приложении №3 к ТР ТС 019/2011, гарантирует качество и безопасность изделий. Процедура подтверждения качества проводится в рамках обязательной сертификации фильтрующих полумасок, производимых и продаваемых на территории Таможенного Союза.
Условие обязательной сертификации СИЗОД на соответствие ТР ТС 019/2011 установлено Трудовым Кодексом РФ. Таким образом, действующий ГОСТ 12.4.028-76, описывающий технические условия производства респираторов конкретной торговой марки, применим только для производственного контроля качества. При выборе изделий для обеспечения защиты органов дыхания от всех видов аэрозолей, в том числе радиоактивных, необходимо ориентироваться на подтверждение качества и классификацию в соответствии с ГОСТ 12.4.294-2015.
Отличие классификаций защитных свойств респираторов в стандартах ГОСТ 12.4.028-76 и ГОСТ 12.4.294-2015 обусловлено различием методов испытаний продукции и требованиями к ней. В прилагаемом ниже слайдере приведена выдержка различий в методах испытаний, описанных в стандартах ГОСТ 12.4.028-76 и ГОСТ 12.4.294-2015.
