Jump to content

Химический картридж

(Перенаправлено с картриджа с респиратором )
Комбинированный газосажевый фильтр-респиратор для защиты от кислых газов типа БКФ ( БКФ ). Имеет прозрачный корпус и специальный сорбент, меняющий цвет после насыщения. Такое изменение цвета можно использовать для своевременной замены фильтров респираторов, как индикатор окончания срока службы (ESLI).

Картридж респиратора летучие или канистра — это тип фильтра, который удаляет газы, органические соединения (ЛОС) и другие пары из воздуха посредством адсорбции , абсорбции или хемосорбции . Это один из двух основных типов фильтров, используемых в респираторах для очистки воздуха . Другой — механический фильтр , который удаляет только твердые частицы . Гибридные фильтры сочетают в себе два этих качества.

Воздух на рабочем месте , загрязненный мелкими твердыми частицами или вредными газами, но содержащий достаточное количество кислорода (в США считается концентрация выше 19,5%, в РФ – выше 18%). [ нужна ссылка ] ), можно обеспечить безопасность с помощью респираторов, очищающих воздух. Картриджи бывают разных типов, их необходимо правильно выбирать и своевременно заменять. [ 1 ] [ 2 ]

Методы очистки

[ редактировать ]

Поглощение

[ редактировать ]

Улавливание вредных газов может осуществляться с помощью сорбентов . [ 3 ] Эти материалы ( активированный уголь , оксид алюминия , цеолит и др.) имеют большую удельную поверхность и способны поглощать многие газы. Обычно такие сорбенты имеют форму гранул и заполняют картридж. Загрязненный воздух проходит через слой картриджа из гранул сорбента. Подвижные молекулы вредного газа сталкиваются с поверхностью сорбента и остаются в ней. Сорбент постепенно насыщается и теряет способность улавливать загрязняющие вещества. Прочность связи между захваченными молекулами и сорбентом невелика, и молекулы могут отделиться от сорбента и вернуться в воздух. Способность сорбента улавливать газы зависит от свойств газов и их концентрации, в том числе температуры и относительной влажности воздуха . [ 4 ]

Хемосорбция

[ редактировать ]

Хемосорбция использует химическую реакцию между газом и поглотителем. Для их улавливания можно использовать способность некоторых вредных газов вступать в химическую реакцию с другими веществами. Создание прочных связей между молекулами газа и сорбентом может позволить многократно использовать канистру, если в ней достаточно ненасыщенного сорбента. Соли меди , например, могут образовывать комплексные соединения с аммиаком. [ 3 ] Смесь ионов меди (+2), карбоната цинка и ТЭДА способна обезвредить цианистый водород . [ 5 ] Насыщая активированный уголь химическими веществами, можно использовать хемосорбцию, чтобы помочь материалу укрепить связи с молекулами захваченных газов и улучшить улавливание вредных газов. Насыщение йодом улучшает улавливание ртути металлов , насыщение солями улучшает улавливание аммиака металлов , а насыщение оксидами улучшает улавливание кислых газов . [ 6 ] [ 4 ]

Каталитическое разложение

[ редактировать ]

Некоторые вредные газы можно нейтрализовать посредством каталитического окисления . Гопкалит ( CO может окислять токсичный угарный газ ) в безвредный углекислый газ (CO 2 ). Эффективность этого катализатора сильно снижается с увеличением относительной влажности . Поэтому осушители часто добавляют . Воздух всегда содержит пары воды , и после насыщения осушителя катализатор перестает работать.

Комбинированные картриджи

[ редактировать ]

Комбинированные или мультигазовые картриджи защищают от вредных газов за счет использования нескольких сорбентов или катализаторов. Примером может служить ASZM-TEDA Carbon, используемый в CBRN масках армией США . Это форма активированного угля, насыщенная соединениями меди, цинка, серебра и молибдена, а также триэтилендиамином (ТЭДА). [ 5 ]

Классификация и маркировка

[ редактировать ]

Выбор патрона происходит после оценки атмосферы. NIOSH руководит выбором картриджей в США [ 7 ] вместе с рекомендациями производителя.

Соединенные Штаты

[ редактировать ]

В США утверждение классификации и сертификации эффективности фильтрации твердых частиц в картриджах респираторов осуществляется Национальным институтом безопасности и гигиены труда (NIOSH) в рамках Части 84 Раздела 42 Свода федеральных правил (42 CFR 84). [ 8 ] Производители могут сертифицировать картриджи, предназначенные для очистки воздуха на рабочих местах от различных газообразных примесей. [ 9 ]

Европейский Союз и Россия

[ редактировать ]

В Европейском Союзе (ЕС) и Российской Федерации (РФ) [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] производители могут сертифицировать картриджи, предназначенные для очистки воздуха от различных газообразных загрязнений. Коды соответствуют стандарту EN14387 , дополнительно используются коды твердых частиц P1, P2 и P3. Например, A1P2 — это код широко используемых фильтров в промышленности и сельском хозяйстве, которые обеспечивают защиту от газов типа А, часто встречающихся твердых частиц и других органических частиц.

Типы картриджей в ЕС и РФ [ 15 ]
Вредные вещества Маркировка Цвет Низкая емкость сорбента Средняя емкость сорбента Большая емкость сорбента
Органические газы и пары с температурой кипения выше 65 °С, рекомендованные производителем. А Коричневый А1 А2 А3
Неорганические газы и пары, за исключением угарного газа, рекомендованные производителем. В Серый V1 V2 В3
Диоксид серы и другие кислые газы и пары, рекомендованные производителем. И Желтый Е1 Е2 Е3
Аммиак и его органические производные, рекомендованные производителем. К Зеленый К1 К2 К3
Органические соединения с низкой температурой кипения (<65°С), рекомендованные производителем. ТОПОР Зеленый ТОПОР
Отдельные газы, указанные производителем SX Фиолетовый SX
Оксид азота NO (NO 2 ) НЕТ Синий и белый НЕТ

Картриджи AX, SX и NO не различаются по сорбционной способности (как в США) при их классификации и сертификации.

Если картридж предназначен для защиты от нескольких различных типов вредных газов, на этикетке будут указаны все обозначения по порядку. Например: A2B1 , цвет – коричневый и серый.

Другие юрисдикции, использующие этот стиль классификации, включают Австралию/Новую Зеландию (AS/NZS 1716:2012) и Китай (GB 2890:2009).

Обнаружение окончания срока службы

[ редактировать ]
Индикатор окончания срока службы (ESLI). Насыщение сорбента парами ртути приводит к изменению цвета (виден кружок в центре поверхности картриджа) с оранжевого на коричневый.

Срок службы картриджей всех типов ограничен, поэтому работодатель обязан своевременно заменять их.

Старые методы

[ редактировать ]

Субъективные реакции сенсорных систем пользователей

[ редактировать ]

Использование картриджей в загрязненной атмосфере приводит к насыщению сорбента (или осушителя — при использовании катализаторов). Концентрация вредных газов в очищаемом воздухе постепенно увеличивается. пользователя Попадание вредных газов во вдыхаемый воздух может привести к реакции органов чувств : запаху , вкусу , раздражению органов дыхания , головокружению , головным болям и другим нарушениям здоровья вплоть до потери сознания . [ 16 ]

Эти знаки (известные в США как «предупреждающие свойства» - стр. 28 [ 16 ] ) указывают на необходимость покинуть загрязненную рабочую зону и заменить картридж на новый. Это также может быть признаком неплотного прилегания маски к лицу и утечки нефильтрованного воздуха через зазоры между маской и лицом. Исторически этот метод является самым старым.

Респираторный картридж (3М 6009) для защиты от паров ртути и хлора. Этот картридж имеет индикатор, который постепенно меняет цвет (с желтого на черный, 1-2-3-4) при воздействии паров ртути.

Плюсы этого метода – если вредные газы обладают предупреждающими свойствами при концентрациях менее 1 ПЭЛ , замена будет произведена вовремя ( в большинстве случаев, как минимум ); применение этого метода не требует использования специальных картриджей (более дорогих) и аксессуаров; замена происходит тогда, когда это необходимо – после насыщения сорбента и без каких-либо расчетов; сорбционная емкость картриджей полностью исчерпана (что снижает затраты на защиту органов дыхания).

Недостатком этого метода является то, что некоторые вредные газы не обладают предупреждающими свойствами. Например, в «Руководстве по выбору респираторов» есть список из более чем 500 вредных газов. [ 17 ] причем более 60 из них не имеют предупреждающих свойств, а более чем по 100 из них такая информация отсутствует. Так, если при замене картриджей использовать предупреждающие свойства, то в некоторых случаях это может привести к вдыханию воздуха с избыточной концентрацией вредных газов.

Сравнение порогов запаха и пределов профессионального воздействия (краткосрочного) для нескольких веществ
Газы и пары (CAS) Краткосрочный PEL , [ 18 ] мг/м 3 Пороги запаха, мг/м 3
3М Россия [ 19 ] Максимум и минимум [ 20 ] [ 21 ]
Гептан (142-82-5) 900 40.7 3000 - 1.7
Метилацетат (79-20-9) 100 19 8628 - 0.5
Дихлорметан (75-09-2) 100 3.41 1530 - 4.1
Тетрагидрофуран (109-99-9) 100 11.39 180 - 0.27
Циклогексан (110-82-7) 80 293 2700 - 1.8
Трихлорэтен (79-01-6) 30 7.43 900 - 2.5
Тетрахлорэтилен (127-18-4) 30 42.53 480 - 8.1
2-этоксиэтанол (110-80-5) 30 4.57 180 - 1.1
Четыреххлористый углерод (56-23-5) 20 260.3 3700 - 10.6
Хлороформ (67-66-3) 10 61 6900 - 0.5
Бензол (71-43-2) 15 29.7 1000 - 2.5
1,1,2,2-Тетрахлорэтан (79-34-5) 5 1.46 50 - 1.6
Аллиловый спирт (107-18-6) 2 1.16 83 - 1.2
Эпихлоргидрин (106-89-8) 2 3.59 46 - 0.3
Синильная кислота (74-90-8) 0.3 0.72 6 - 0.01
Фосфин (7803-51-2) 0.1 0.198 7 - 0.014
Хлор (7782-50-5) 1 нет информации 14,3 - 0,06

По данным ICHS , все перечисленные в таблице вещества не могут быть достоверно обнаружены по запаху в опасных концентрациях. С другой стороны, все публикации, содержащие информацию только о средних порогах восприятия запахов, могут отчасти дезинформировать читателя, поскольку создают впечатление, что пороги стабильны и постоянны. [ 20 ]

Если порог запаха бензола составляет 20 ПЭЛ; а если его концентрация всего 10 ПЭЛ, вовремя менять картриджи с помощью запаха нельзя - их можно "использовать" вечно , но они не могут защитить вечно.

Практика показала, что наличие предупреждающих свойств не всегда приводит к своевременной замене картриджа. [ 22 ] Исследование [ 23 ] показали, что в среднем 95% группы людей имеют индивидуальный порог обонятельной чувствительности в пределах от 1/16 до 16 от среднего. Это значит, что 2,5% людей не смогут учуять вредные газы в концентрации, в 16 раз превышающей средний порог восприятия запаха. Порог чувствительности у разных людей может различаться на два порядка. То есть 15% людей не чувствуют запаха при концентрациях, в четыре раза превышающих порог чувствительности. Значение порогового запаха во многом зависит от того, сколько внимания ему уделяют люди, и от состояния их здоровья.

Чувствительность может снизиться, например, из-за простуды и других недугов. Оказывается, способность рабочего обнаруживать запах зависит еще и от характера выполняемой работы — если она требует концентрации, пользователь может не отреагировать на запах. Длительное воздействие вредных газов (например, сероводорода ) в низких концентрациях может вызвать обонятельную усталость , которая снижает чувствительность. В группе рабочих в результате адаптации средний порог запаха стирола увеличился на порядок. А вот восприятие запахов других веществ не изменилось. И рабочие могли ошибочно полагать, что их орган обоняния тоже остался чувствительным к стиролу. [ 24 ]

Это стало причиной запрета на использование этого метода замены картриджей в США с 1996 года ( стандарт OSHA Управления по безопасности и гигиене труда ). [ 16 ]

Увеличение массы

[ редактировать ]

Для защиты рабочих от угарного газа в баллончиках часто используют катализатор гопкалит . Этот катализатор не меняет своих свойств со временем использования, но при его увлажнении степень защиты может значительно снизиться. Поскольку в воздухе всегда присутствует водяной пар, загрязненный воздух осушается в картридже (для использования катализатора). Поскольку масса водяных паров в загрязненном воздухе больше массы вредных газов, улавливание влаги из воздуха приводит к значительно большему увеличению массы патронов, чем улавливающих газов. Это существенная разница, и по ней можно определить, стоит ли продолжать использовать газовые баллончики дальше без замены. Патрон взвешивается, и решение может быть принято исходя из величины увеличения его массы. Например, книга [ 25 ] описывает газовые баллончики (модель «СО»), которые были заменены после увеличения веса (относительно первоначального) на 50 грамм.

Другие методы

[ редактировать ]

Документы [ 25 ] [ 26 ] описаны советские патроны (модель «Г»), предназначенные для защиты от ртути. Срок их службы ограничивался 100 часами работы (картриджи без сажевого фильтра) или 60 часами работы (картриджи с сажевым фильтром), после чего требовалась замена картриджа на новый.

Документы [ 27 ] [ 28 ] описать неразрушающий способ определения оставшегося срока службы новых и бывших в употреблении газовых баллончиков. Через картридж прокачивался загрязненный воздух. Степень очистки воздуха зависит от того, сколько ненасыщенного сорбента находится в картридже, поэтому точное измерение концентрации газов в очищаемом воздухе позволяет оценить количество ненасыщенного сорбента. Загрязненный воздух ( 1-бромбутан ) прокачивался очень недолго, поэтому такие испытания существенно не сокращают срок службы. Сорбционная емкость снизилась за счет поглощения этого газа примерно на 0,5% от сорбционной емкости нового картриджа. Метод также использовался для 100% контроля качества картриджей производства английской фирмы Martindale Protection Co. (10 микролитров 1-бромбутана впрыскивается в поток воздуха), а также для проверки картриджей, выданных работникам фирм Waring, Ltd. и Рентокил, ООО. Этот метод использовался в Учреждении химической защиты в начале 1970-х годов. Специалисты, разработавшие этот метод, получили патент . [ 29 ]

Документ [ 30 ] кратко описаны два метода объективной оценки степени насыщения сорбентом картриджей. Рекомендуется использовать спектральные и микрохимические методы. Спектральный метод основан на определении наличия вредных веществ в картридже путем отбора проб с последующим анализом на специальном приборе (стилоскопе ) . Микрохимический метод основан на послойном определении наличия вредных веществ в сорбенте путем отбора проб с последующим анализом химическим методом. При загрязнении воздуха наиболее токсичными веществами в книге рекомендуется ограничить дальнейшую продолжительность использования картриджа, а также рекомендовать применять спектральный метод ( арсин и фосфин , фосген , фтор , хлорорганические соединения , металлоорганические соединения ) и микрохимические методы ( цианистый водород , цианогены ).

К сожалению, в обоих случаях нет описания, как извлечь пробу сорбента из корпуса картриджа (корпус, как правило, не разъемный), и использовать картридж после этого теста, если тест показывает, что он не имеет много насыщенных сорбентов.

Современные методы

[ редактировать ]
Датчики индикатора окончания срока службы (ESLI), разработанные в США

Сертификация картриджей предусматривает минимальное значение их сорбционной емкости. США Стандарт OSHA для 1,3-бутадиена указывает конкретный срок службы картриджей. [ 31 ]

Лабораторные испытания

[ редактировать ]

Если на предприятии есть лаборатория с нужным оборудованием, специалисты смогут пропустить загрязненный воздух через картридж и определить необходимую степень очистки. Этот метод позволяет определить срок службы в среде, где воздух загрязнен смесью различных веществ, влияющих на их улавливание сорбентом (одно влияет на улавливание другого). Методика расчета срока службы для таких условий разработана сравнительно недавно. Однако для этого необходима точная информация о концентрациях вредных веществ, а они зачастую непостоянны.

Испытания в лабораториях позволяют выявить остаток срока службы картриджей после их использования. Если остаток велик, аналогичные патроны в таких условиях можно использовать в течение более длительного периода времени. В некоторых случаях большой баланс позволяет использовать патроны повторно. Этот метод не требует точных сведений о концентрациях вредных веществ. замены картриджей График составляется на основании результатов их испытаний в лаборатории. У этого метода есть серьезный недостаток. Предприятие должно иметь сложное и дорогостоящее оборудование и обученных специалистов для его использования, что не всегда возможно. Согласно опросу, [ 32 ] Замена картриджей в США проводилась на основании лабораторных исследований примерно в 5% всех организаций.

Исследования по определению возможности расчета срока службы респираторных картриджей (если знать условия их использования) проводятся в развитых странах с 1970-х годов. Это позволяет своевременно заменять картриджи без использования сложного и дорогостоящего оборудования.

Компьютерные программы

[ редактировать ]

Ведущие мировые производители респираторов уже в 2000 году предложили покупателям компьютерные программы для расчета срока службы.

Программы для определения срока службы картриджей; [ 33 ] оригинальный [ 34 ] (в 2000 году).
Производитель РПД Название программы Количество веществ (в 2000 г.) Виды газов и паров Диапазон температур загрязненного воздуха, °С Относительная влажность, % Расход воздуха, л/мин
АО Безопасность Мерлин [ 35 ] 227 органические и неорганические 0-50 <50, 50–65, 65–80, 80–90 легкая, средняя и тяжелая работа
Программное обеспечение 3M для срока службы [ 36 ] 405 (более 900 в 2013 г.) органические и неорганические 0, 10, 20, 30, 40, 50 <65, >65 20, 40, 60
MSA MSA — Калькулятор срока службы картриджа [ 37 ] 169 органические и неорганические свободно выбранный 0 - 100 30, 60, 85
Север ezGuide v. 1.0 [ 38 ] 176 органические и неорганические свободно выбранный <65, 66–80, >80 30, 50, 70
Выживание Программа срока службы картриджей респиратора [ 39 ] 189 органические и неорганические от -7 до +70 <65, 66–80, >80 30, 50, 70

3M program [ 36 ] позволила рассчитать срок службы картриджей, подвергающихся воздействию более 900 вредных газов и их сочетаний в 2013 году. Программа MSA [ 37 ] позволяет учитывать сотни газов и их комбинаций. Эту же программу разработал Скотт [ 40 ] и Драгерверк . [ 41 ] Дж. Вуд разработал математическую модель и программное обеспечение, которое теперь позволяет рассчитывать срок службы любых картриджей с известными свойствами. [ 42 ] [ 43 ] Теперь OSHA использует его в своей программе Advisor Genius. [ 44 ]

Достоинство такого способа замены картриджей в том, что он позволяет работодателю использовать нормальные, «обычные» картриджи и при наличии точных данных своевременно их заменить. Обратной стороной является то, что из-за того, что загрязненность воздуха зачастую непостоянна, а характер выполняемых работ не всегда стабилен (т. е. поток воздуха через картриджи непостоянен), рекомендуется использовать условия труда, расчеты, равные наихудшему случаю, для надежной защиты. Но во всех остальных случаях картриджи будут заменены на частично использованный сорбент. Это увеличивает затраты на средства защиты органов дыхания из-за более частой замены картриджей.

Кроме того, точность вычислений снижается при очень высокой относительной влажности , поскольку математическая модель не учитывает некоторые физические эффекты в таких случаях.

Индикаторы окончания срока службы

[ редактировать ]
Полумаска-респиратор с картриджами с индикаторами окончания срока службы (ИСЛИ), расположенными на видном месте во время работы. Изменение цвета говорит о том, что картридж перестанет улавливать аммиак и его необходимо заменить.

Если картридж имеет устройство предупреждения пользователя о приближающемся истечении срока службы (индикатор окончания срока службы, ЕСЛИ), индикация может быть использована для своевременной замены картриджей. ЕСЛИ может быть активным [ 45 ] или пассивный. [ 46 ] Пассивный индикатор часто использует датчик, меняющий цвет. Этот элемент устанавливается в картридже на некотором расстоянии от выхода фильтруемого воздуха, чтобы изменение цвета происходило до того, как через картридж начнут проходить вредные газы. Активный индикатор может использовать световой или звуковой сигнал, сигнализирующий о необходимости замены картриджа.

Пассивные индикаторы окончания срока службы [ 46 ]

Активные индикаторы используют световую или звуковую сигнализацию для уведомления пользователя, которая срабатывает от датчика, который обычно устанавливается в картридже. Такие индикаторы позволяют вовремя заменить картриджи при любом освещении и не требуют от работника обращать внимание на цвет индикатора. Их также могут использовать рабочие, которые плохо различают разные цвета.

Респиратор NIOSH с активным ESLI [ 54 ]

Несмотря на наличие решений технических проблем, а также наличие установленных сертификационных требований к ЕСЛИ, [ 55 ] за период с 1984 года (первый стандарт сертификации с требованиями к активному ESLI) по 2013 год в США не был одобрен ни один картридж с активным ESLI. Оказалось, что требования к патронам не совсем точны, и конкретно использовать эти показатели работодатели не обязаны. Поэтому производители респираторов опасаются коммерческого провала при продаже новой необычной продукции, хотя продолжают проводить исследования и разработки в этой области.

Активные индикаторы окончания срока службы:

Картридж для защиты от органических паров. Показано постепенное изменение внешнего вида ЕСЛИ. [ 61 ]

Исследование использования респираторов в США показало, что более 200 000 рабочих могут подвергаться чрезмерному воздействию вредных газов из-за поздней замены картриджей. [ 32 ] Так, Лаборатория СИЗ ( ЛППТЛ ) НИОШ приступила к разработке активной ЕСЛИ. После завершения работы ее результаты помогут установить четкие законодательные требования, которым должны следовать работодатели, а полученная технология будет передана промышленности для использования в новых усовершенствованных РПД. [ 46 ]

[ редактировать ]
Перспективный полнолицевой респиратор, оснащенный (ESLI) [ 54 ]
Датчик индикатора окончания срока службы (ESLI) [ 54 ]

Так как не всегда есть возможность своевременно заменить картриджи за счет использования их ароматизаторов , [ нужны разъяснения ] OSHA запретило использование этого метода. Работодатель обязан использовать только два способа замены картриджей: [ 62 ] по графику, а также с использованием ЕСЛИ (поскольку только эти методы обеспечивают надежное сохранение здоровья работников). Инструкции OSHA для инспекторов содержат конкретные указания по проверке выполнения таких требований. [ 63 ] С другой стороны, государство требует от производителей предоставлять потребителю всю необходимую информацию о картриджах, чтобы можно было составить график их своевременной замены. Аналогичные требования существуют в стандарте по охране труда, регулирующем выбор и применение РПД в ЕС. [ 64 ] В Англии руководство по выбору и использованию респираторов рекомендует получать информацию от производителя и заменять картриджи по графику или использовать ESLI, а также запрещает повторное использование картриджей после воздействия летучих веществ, которые могут мигрировать. [ 65 ]

  • Законодательство США требовало от работодателя использовать РПД с подачей исключительно подаваемого воздуха (SAR) для защиты от вредных газов, не имеющих предупреждающих свойств. [ 62 ] [ 66 ] Использование респираторов с подачей воздуха может быть единственным способом надежной защиты работников в условиях, когда нет ЕСЛИ и невозможно рассчитать срок их службы.
  • Законодательство в ЕС [ 67 ] [ 68 ] позволяет работодателю использовать только респираторы с подачей воздуха при работе сотрудников в условиях загрязнения воздуха ИДЛХ из-за риска несвоевременной замены картриджа.
Комбинированный газосажевый фильтр-респиратор для защиты от кислых газов типа БКФ (БКФ). Имеет прозрачный корпус и специальный сорбент, меняющий цвет при насыщении. Такое изменение цвета можно использовать для своевременной замены фильтров респиратора, например индикатора окончания срока службы ЕСЛИ.

повторное использование

[ редактировать ]

Если в картридже много сорбента и концентрация загрязнений низкая; или если картридж использовался непродолжительное время, то после завершения его использования в нем еще остается много ненасыщенного сорбента (способного улавливать газы). Это может позволить снова использовать такие картриджи.

Молекулы захваченных газов могут деабсорбироваться во время хранения картриджа. Из-за разницы концентраций внутри корпуса картриджа (на входе концентрация больше, на выходе для очищенного воздуха концентрация меньше) эти деабсорбированные молекулы мигрируют внутри картриджа к выходу. Исследование картриджей, подвергшихся воздействию бромистого метила, показало, что эта миграция может затруднить повторное использование хранилища. [ 69 ] Концентрация вредных веществ в очищенном воздухе может превышать ПДК (даже если через картридж прокачивается чистый воздух). Чтобы защитить здоровье работников, законодательство США запрещает повторное использование картриджа при воздействии вредных веществ, которые могут мигрировать, даже если после первого использования картридж содержит много ненасыщенного сорбента. По стандартам «летучими» веществами (способными мигрировать) считаются вещества с температурой кипения ниже 65 °С. Но исследования показали, что при температуре кипения выше 65 °C повторное использование картриджа может быть небезопасным. Поэтому производитель обязан предоставить покупателю всю информацию, необходимую для безопасного использования картриджа. Так, если период непрерывного срока службы картриджа (рассчитанный программой - см. выше) превышает восемь часов (см. таблицы 4 и 5), законодательством может быть ограничено их использование одной сменой.

Бумага [ 70 ] предусмотрен порядок расчета концентрации вредных веществ в очищенном воздухе при начале повторного использования картриджей, позволяющий точно определить, где их можно безопасно повторно использовать. Но эти научные результаты пока не отражены ни в каких стандартах или руководствах по использованию респираторов. Автор статьи, работая в США, даже не пытался рассматривать возможность использования газовых баллончиков более двух раз. На сайте автора можно бесплатно скачать компьютерную программу, позволяющую рассчитать концентрацию вредных веществ сразу после начала повторного использования картриджа (что позволяет определить, безопасен ли он). [ 43 ]

Регенерация газовых баллончиков

[ редактировать ]

Активированный уголь не прочно связывается с вредными газами, поэтому они могут позже выделяться. Другие сорбенты вступают в химические реакции с опасностью и образуют прочные связи. Для восстановления отработанных картриджей разработаны специальные технологии. Они создали условия, которые стимулировали десорбцию ранее уловленных вредных веществ. В 1930-х годах здесь использовался пар или нагретый воздух. [ 71 ] [ 72 ] или другие методы. [ 73 ] Обработку сорбента проводили после его извлечения из корпуса картриджа или без извлечения.

В качестве поглотителя специалисты попытались использовать ионообменную смолу в 1967 году. Авторы предложили регенерировать сорбент, промывая его в растворе щелочи или соды. [ 74 ]

Изучение [ 69 ] также показали, что картриджи можно эффективно регенерировать после воздействия бромистого метила (при их продувке горячим воздухом от 100 до 110 °С, скорость потока 20 л/мин, продолжительность около 60 минут).

Регенерация сорбентов применяется последовательно и систематически в химической промышленности , так как позволяет экономить средства на замене сорбента и регенерации промышленных газоочистных устройств, проводить тщательно и организованно. Однако при массовом использовании противогазов в различных условиях невозможно контролировать точность и правильность такой регенерации картриджей респираторов. Поэтому, несмотря на техническую возможность и коммерческую выгоду, регенерация респираторных картриджей в таких случаях не проводится.

  1. ^ Управление по охране труда (2019). «График смены респираторов (электронный инструмент защиты органов дыхания) » . www.osha.gov . проспект Конституции, 200, северо-запад, Вашингтон, округ Колумбия, 20210 . Проверено 8 декабря 2019 г. {{cite web}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  2. ^ Дэвид С. ДеКэмп, Джозеф Константино, Джон Э. Блэк (ноябрь 2004 г.). Оценка срока службы картриджа с органическим паром (PDF) . Городская база Кеннеди Серкл Брукс: Управление оперативного анализа рисков для здоровья Института ВВС. п. 53. Архивировано (PDF) из оригинала 5 октября 2019 года . Проверено 9 ноября 2019 г. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ Jump up to: а б Дубинин, Михаил; Чмутов К. (1939). Физико-химические основы противогазного дела // Physico-chemical bases of development and application of gas masks (in Russian). Moscow: Военная академия химической защиты имени К.Е. Ворошилова.
  4. ^ Jump up to: а б Карвацки, Кристофер Дж.; Петерсон, Грегори; Максвелл, Эми (9 марта 2006 г.). «Технология фильтрации» (PDF) . Конференция по химико-биологической индивидуальной защите 2006 . Чарльстон, Южная Каролина. Список конференций
  5. ^ Jump up to: а б Моррисон, Роберт В. (30 ноября 2002 г.). «Обзор современных технологий фильтрации коллективной защиты» . Цифровая библиотека национальной безопасности . Солдат армии США и командование биологических химикатов.
  6. ^ Клейтон Дж.Д.; Клейтон Э.Ф. (1985). Промышленная гигиена и токсикология Пэтти . Том. 1 (3-е изд.). Нью-Йорк: Уилли-Интерсайенс. п. 1008. ИСБН  978-0-471-01280-1 .
  7. ^ Майкл Э. Барсан, изд. (2007). Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям . Публикация DHHS (NIOSH) № 2005-149 (3-е изд.). Цинциннати, Огайо: Национальный институт безопасности и гигиены труда. стр. xiv – xvi, xx – xxiii, 2–340.
  8. ^ «42 CFR, часть 84 – Одобрение средств защиты органов дыхания» . Электронный свод федеральных правил . Издательство правительства США . 6 февраля 2020 г. . Проверено 9 февраля 2020 г.
  9. ^ 42 Кодекс Федерального реестра 84 Одобрение средств защиты органов дыхания §84.113 — Канистры и картриджи; цвет и маркировка; требования. Архивировано 12 марта 2016 г. на Wayback Machine.
  10. ^ Государственный стандарт РФ ГОСТ Р 12.4.193-99 . Архивировано 30 июня 2015 г. в системе стандартов безопасности труда Wayback Machine . Средства защиты органов дыхания. Газовые фильтры и комбинированные фильтры. Общие технические характеристики ( на русском языке )
  11. ^ Государственный стандарт РФ ГОСТ Р 12.4.231-2007. Архивировано 30 июня 2015 г. в системе стандартов безопасности труда Wayback Machine . Средства защиты органов дыхания. Газовые фильтры АХ и комбинированные фильтры для защиты от низкокипящих органических соединений. Общие технические характеристики ( на русском языке )
  12. ^ Государственный стандарт РФ ГОСТ Р 12.4.232-2007. Архивировано 30 июня 2015 г. в системе стандартов безопасности труда Wayback Machine . Средства защиты органов дыхания. Газовые фильтры SX и комбинированные фильтры для защиты от конкретных названных соединений. Общие технические характеристики ( на русском языке )
  13. ^ Государственный стандарт РФ ГОСТ 12.4.235-2012 ( EN 14387:2008 ) Система стандартов безопасности труда. Средства защиты органов дыхания. Газовые фильтры и комбинированные фильтры. Общие технические требования. Методы испытаний. Маркировка ( на русском языке )
  14. ^ Государственный стандарт РФ ГОСТ 12.4.245-2013 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты органов дыхания. Газовые фильтры и комбинированные фильтры. Общие технические характеристики ( на русском языке )
  15. ^ «Руководство по выбору и использованию фильтрующих устройств» (PDF) . draeger.com. Архивировано из оригинала (PDF) 26 мая 2012 г. Проверено 22 февраля 2013 г.
  16. ^ Jump up to: а б с Боллинджер, Нэнси; и др. (октябрь 2004 г.). Логика выбора респиратора NIOSH . Публикации, выпущенные NIOSH. Цинциннати, Огайо: Национальный институт безопасности и гигиены труда. дои : 10.26616/NIOSHPUB2005100 .
  17. ^ Руководство по выбору респираторов , 2008 г. Сент-Пол, Миннесота: 3M. 2008. стр. 15–96.
  18. ^ "§ II. Hazardous chemical and biological occupational factors (II. Химические и биологические факторы производственной среды) ". State hygienic requirements 1.2.3685-21 "Hygienic requirements for the safety of environmental factors for humans" [СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания"] (in Russian). Moscow: Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing . 2021. p. 204 . Retrieved 14 July 2023 .
  19. ^ No information about the author (2018). Guide to Gas Filter Selection (Occupational safety materials) Руководство по выбору фильтров - Материалы и средства для обеспечения безопасности труда (PDF) (in Russian). Moscow: 3М Russia. p. 66 . Retrieved 27 October 2023 . {{cite book}}: |last1= имеет общее имя ( справка )
  20. ^ Jump up to: а б Kaptsov, Valery; Pankova, Vera (2023). "Режимы замены фильтров у респираторов, защищающих работников от воздействия промышленных газов (обзор)" [Timely replacement of gas mask filters used by workers to protect from toxic gases (review)]. Chemical Engineering (in Russian). 24 (6). Moscow: Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences: 230–240. doi : 10.31044/1684-5811-2023-24-6-230-240 . ISSN  1684-5811 .
  21. ^ Мурнейн, Шэрон С.; Лехоки, Алекс Х.; Оуэнс, Патрик (2013). Пороги запаха химических веществ с установленными санитарными стандартами (2-е изд.). Фолс-Черч: Американская ассоциация промышленной гигиены. п. 192. ИСБН  978-1-935082-38-5 .
  22. ^ Майерс, Уоррен; и др. (1987). «Приложение C. Предупреждение о запахе: Справочная информация». . В Дональде Миллере (ред.). Логика принятия решения о респираторе NIOSH . Публикация DHHS (NIOSH) № 87-108. Цинциннати, Огайо: Национальный институт безопасности и гигиены труда. стр. 48–50. дои : 10.26616/NIOSHPUB87108 .
  23. ^ Амур, Джон; Хаутала Эрл (1983). «Запах как средство обеспечения химической безопасности: пороговые значения запаха по сравнению с пороговыми значениями и летучестью для 214 промышленных химикатов при разбавлении воздуха и воды». Журнал прикладной токсикологии . 3 (6): 272–290. дои : 10.1002/jat.2550030603 . ISSN   1099-1263 . ПМИД   6376602 . S2CID   36525625 .
  24. ^ Далтон, Памела; Лиз, Питер С.Дж.; Гулд, Мишель; Дилкс, Дэниел; Стефаньяк, Александр; Бадер, Майкл; Ихриг, Андреас; Трибиг, Герхард (2007). «Оценка долгосрочного профессионального воздействия паров стирола на функцию обоняния» . Химические чувства . 32 (8). Издательство Оксфордского университета: 739–747. doi : 10.1093/chemse/bjm041 . ISSN   0379-864X . ПМИД   17602142 .
  25. ^ Jump up to: а б Трумпайц Я.И.; Афанасьева Е.Н. (1962). Индивидуальные средства защиты органов дыхания (альбом) // Respiratory Protective Devices (album-catalogue) (in Russian). Leningrad: Профиздат.
  26. ^ Шкрабо М.Л.; et al. (1982). Промышленные противогазы и респираторы. Каталог. // Industrial Respiratory Protective Devices. Catalogue. (in Russian). Cherkassy: Отделение НИИТЭХИМа.
  27. ^ Мэггс ФАП (1972). «Неразрушающий контроль паровых фильтров». Ежегодник гигиены труда . 15 (2–4): 351–359. дои : 10.1093/annhyg/15.2-4.351 . ISSN   1475-3162 . ПМИД   4648247 .
  28. ^ Баллантайн, Брайан; Швабе, Пол; и др. (1981). Защита органов дыхания. Принципы и приложения . Лондон, Нью-Йорк: Чепмен и Холл. ISBN  978-0412227509 .
  29. ^ Патент Великобритании № 60224/69.
  30. ^ Тихова Т.С.; et al. Капцов В.А. (ed.). Средства индивидуальной защиты работающих на железнодорожном транспорте. Каталог-справочник // Personal protective equipment for railway workers. Сatalogue-guidebook (in Russian). Moscow: ВНИИЖГ, Транспорт. p. 245.
  31. ^ Стандарт США по охране труда и технике безопасности OSHA 29 Кодекс Федерального реестра 1910.1051 1,3-бутадиен 1910.1051(h)(3) Выбор респиратора
  32. ^ Jump up to: а б Министерство труда США, Бюро статистики труда (2003 г.). Использование респираторов в компаниях частного сектора (PDF) . Моргантаун, Западная Вирджиния: Министерство здравоохранения и социальных служб США, Центры по контролю и профилактике заболеваний, Национальный институт безопасности и гигиены труда. стр. 214 (табл. 91).
  33. ^ Зиглер Г., Мартин; Хауталь В.; Козер Х. (2003). Разработка показателей окончания срока службы газовых фильтров (технико-экономическое обоснование) . Research Fb 997 (на немецком языке) (1-е изд.). Бремерхафен: Wirtschaftsverl. ISBN  978-3-86509-041-6 .
  34. ^ Котран Т. (2000). «Функции - Программное обеспечение срока службы картриджей с органическими парами». Охрана труда и безопасность . 69 (5): 84–93. ISSN   0362-4064 .
  35. ^ Ссылка на документ с описанием программы MerlinTM. Архивировано 4 марта 2016 г. на Wayback Machine . К сожалению, товар найти не удалось.
  36. ^ Jump up to: а б Версия программного обеспечения 3M Service Life: 3.3 до 1 января 2016 г.
  37. ^ Jump up to: а б Программа MSA «Калькулятор срока службы картриджа» ссылка 1 ссылка 2 (для США)
  38. ^ Старая ссылка: Программа для расчета срока службы картриджей ezGuide.
  39. ^ Ссылка на сайт производителя, где можно скачать программу для расчета срока службы картриджей: S-Series — Загрузка программного обеспечения и T-Series — Загрузка программного обеспечения .
  40. ^ Программа для расчета срока службы респираторных картриджей, разработанная Скоттом: Калькулятор картриджей SureLife™. Архивировано 8 июня 2009 г. на Wayback Machine.
  41. ^ Ссылка на базу данных VOICE, разработанную Drager ( версия для США ), с программой расчета срока службы картриджей End-of-ServiceLife Calculator.
  42. ^ Вуд, Джерри; Джей Снайдер (2007). «Оценка срока службы картриджей с органическим паром III: несколько паров при любой влажности» . Журнал гигиены труда и окружающей среды . 4 (5): 363–374. дои : 10.1080/15459620701277468 . ISSN   1545-9632 . ПМИД   17454504 . S2CID   12914878 .
  43. ^ Jump up to: а б Компьютерная программа «MultiVapor with IBUR» – немедленный прорыв при повторном использовании
  44. ^ Программа для расчета срока службы респираторных картриджей, использующая математическую модель Джерри Вуда: Advisor Genius.
  45. ^ Роуз-Перссон, Сьюзен Л.; Уильямс, Моника Л. (2005). Интеграция сенсорных технологий в картриджи паров респираторов в качестве индикаторов окончания срока службы: литература, обзор производителя и дорожная карта исследований . Вашингтон, округ Колумбия: Исследовательская лаборатория ВМС США. п. 37. Архивировано из оригинала 04 марта 2016 г. Проверено 27 июня 2015 г.
  46. ^ Jump up to: а б с Фавас, Джордж (июль 2005 г.). Индикатор окончания срока службы (ESLI) для картриджей респираторов. Часть I: Обзор литературы . Виктория 3207 Австралия: Отдел защиты человека и производительности, Организация оборонной науки и технологий. п. 49. Архивировано из оригинала 2 мая 2013 года. {{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  47. ^ Яблик М. (1925) Указание канистры противогаза, патент № US1537519.
  48. ^ Linders MJG, Bal EA, Baak PJ, Hoefs JHM и van Bokhoven JJGM (2001) Дальнейшая разработка индикатора окончания срока службы фильтров с активированным углем , Carbon '01, Центр прикладных энергетических исследований Университета Кентукки, Лексингтон, Кентукки, Соединенные Штаты
  49. ^ Джагер Х. и Ван де Вурде М.Дж. (1999) Устройство для удаления одного или нескольких нежелательных или опасных веществ из газовой или паровой смеси и противогаз, содержащий такое устройство, Нидерландская организация прикладных научных исследований TNO, патент №. US5944873 [ постоянная мертвая ссылка ]
  50. ^ Лейхниц К. (1987) Колориметрический индикатор для индикации исчерпания газовых фильтров, Dragerwerk AG, Германия, патент № US4684380. [ постоянная мертвая ссылка ]
  51. ^ Уоллес Р.А. (1975) Химически активируемая система оповещения, Уоллес, Р.А., патент № US3902485. [ постоянная мертвая ссылка ] Уоллес Р.А. (1975) Термически активируемая система оповещения, патент № US3911413. [ постоянная мертвая ссылка ]
  52. ^ Робертс CC (1976) Колориметрический индикатор винилхлорида, Catalyst Research Corporation, патент № US3966440. [ постоянная мертвая ссылка ] .
  53. ^ Драгерверк Х. и Берн, Д.Л. (1957), патент № GE962313.
  54. ^ Jump up to: а б с Презентация NPPTL (2007 г.) Разработка датчиков для ESLI и применение к химическому обнаружению
  55. ^ Стандарт безопасности и гигиены труда NIOSH США 42 Кодекс Федерального реестра 84 Утверждение средств защиты органов дыхания «84.255 Требования к индикатору окончания срока службы».
  56. ^ Magnante PC (1979) Индикатор окончания срока службы картриджа респиратора, Американская оптическая корпорация, патент № US4146887. [ постоянная мертвая ссылка ]
  57. ^ Фрейданк М., Койм Дж. и Шуберт А. (1989) Предупреждающее устройство для индикации состояния истощения газов газового фильтра, удерживающего опасные газы, Auergesellschaft GMBH, патент № US4873970. [ постоянная мертвая ссылка ]
  58. ^ Бернард П., Кэрон С., Сен-Пьер М. и Лара Дж. (2002) Индикатор окончания эксплуатации, включая пористый волновод для респираторного картриджа, Национальный институт оптики, Квебек, патент № US6375725
  59. ^ Сигемацу Ю., Курано Р. и Шимада С. (2002) Противогаз с детектором для определения времени замены поглощающего баллона, Shigematsu Works Co Ltd и New Cosmos Electric Corp., патент № JP2002102367.
  60. ^ Маклай Г.Дж., Юэ К., Финдли М.В. и Стеттер-младший (2001). «Прототип активного индикатора окончания срока службы респираторных картриджей». Прикладная гигиена труда и окружающей среды . 6 (8). Тейлор и Фрэнсис: 677–682. дои : 10.1080/1047322X.1991.10387960 . ISSN   1047-322X . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) Стеттер Дж. Р. и Маклай Г. Дж. (1996) Химические сенсорные устройства и методы, Transducer Research Inc., патент № US5512882. [ постоянная мертвая ссылка ]
  61. ^ Мелисса Чеки, Кевин Франкель, Дениз Годдар, Эрик Джонсон, Дж. Кристофер Томас, Мария Зелински и Кэссиди Явнер (2016). «Оценка пассивного оптического индикатора окончания срока службы (ESLI) для респираторных картриджей с органическими парами» . Журнал гигиены труда и окружающей среды . 13 (2): 112–120. дои : 10.1080/15459624.2015.1091956 . ISSN   1545-9624 . ПМК   4720034 . ПМИД   26418577 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) (Открытый доступ)
  62. ^ Jump up to: а б Стандарт безопасности и гигиены труда OSHA США 29 Кодекс Федерального реестра 1910.134 « Защита органов дыхания»
  63. ^ Чарльз Джеффресс (OSHA) Инструкция CPL 2-0.120 (1998)
  64. ^ EN 529-2005 Средства защиты органов дыхания. Рекомендации по выбору, использованию, уходу и техническому обслуживанию. Руководящий документ.
  65. ^ НИУ ВШЭ (2013). Средства защиты органов дыхания на работе. Практическое руководство (PDF) (4-е изд.). Исполнительный директор по охране труда и технике безопасности. ISBN  978-0-7176-6454-2 .
  66. ^ Боллинджер, Нэнси; Шютц, Роберт; и др. (1987). Руководство по промышленной защите органов дыхания . Публикации, выпущенные NIOSH. Цинциннати, Огайо: Национальный институт безопасности и гигиены труда. дои : 10.26616/NIOSHPUB87116 .
  67. ^ BS 4275:1997 Руководство по реализации эффективной программы использования устройств респираторной защиты.
  68. ^ DIN EN 529:2006. Средства защиты органов дыхания - рекомендации по выбору, использованию, уходу и эксплуатации.
  69. ^ Jump up to: а б Мэггс, ФАП; Смит, Мэн (1975). «Использование и регенерация канистр типа О для защиты от бромистого метила». Анналы гигиены труда . 18 (2): 111–119. дои : 10.1093/annhyg/18.2.111 . ISSN   0003-4878 . ПМИД   1059379 .
  70. ^ Вуд, Джерри О.; Снайдер, Джей Л. (2011). «Оценка возможности повторного использования органических воздухоочистительных респираторных картриджей». Журнал гигиены труда и окружающей среды . 8 (10): 609–617. дои : 10.1080/15459624.2011.606536 . ISSN   1545-9624 . ПМИД   21936700 . S2CID   40470245 .
  71. ^ Торопов, Сергей (1938). Испытания промышленных фильтрующих противогазов // The testing of industrial air purifying respirators (in Russian). Moscow: Государственное научно-техническое издательство технической литературы НКТП. Редакция химической литературы.
  72. ^ Торопов, Сергей (1940). Промышленные противогазы и респираторы // Industrial gas masks and respirators (in Russian). Moscow Leningrad: Государственное научно-техническое издательство технической литературы.
  73. ^ Руфф ВТ (1936). "Регенерация промышленных фильтрующих противогазов // Regeneration of cartridges from industrial RPD ". Гигиена труда и техника безопасности // Occupational Health and Safety (in Russian) (1): 56–60.
  74. ^ Вулих А.И.; Богатырёв В.Л.; Загорская М.К.; Шивандронов Ю.А. (1967). "Иониты в качестве поглотителей для противогазов // The ion exchangers as a sorbent for respirator cartridges ". Безопасность труда в промышленности // Occupational Safety in Industry (in Russian) (1): 46–48. ISSN  0409-2961 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 01e2015f678e7e230fb095f12e99ee52__1721253120
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/01/52/01e2015f678e7e230fb095f12e99ee52.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Chemical cartridge - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)