Среди всех средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) самое широкое распространение сегодня получили респираторы — они применяются в промышленности, часто выручают в быту, при ремонте автомобиля и во многих других ситуациях. О респираторах, их устройстве и работе, а также о типах и правильном применении этих средств читайте в данной статье.
Что такое респиратор
Еще наши далекие предки подметили, что люди при постоянной работе в условиях повышенной запыленности с течением времени приобретают хронические заболевании органов дыхания и другие проблемы со здоровьем. И уже в глубокой древности появились простейшие средства защиты от пыли — обычные тканевые повязки или маски, которые для лучшей защиты периодически смачивались водой. Это простейшее средство индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) остается актуальным и в наше время, так как в случае необходимости его может изготовить каждый, и спасти жизнь себе или другому человеку в экстренной ситуации.
Однако тканевая повязка — не лучшее и не самое эффективное решение для защиты от пыли, поэтому на протяжении столетий предпринимались попытки создать более надежное и удобное средство. И в XIX веке появились первые СИЗОД современного типа — респираторы с фильтрами различного типа. Уже с 70-х годов позапрошлого века респираторы получили самое широкое распространение, довольно быстро они стали обязательными для использования во многих отраслях промышленности, и сохранили жизни миллионам людей во всем мире.
Респиратор — простое, надежное и удобное средство индивидуальной защиты органов дыхания, предназначенное для обеспечения безопасной работы в условиях повышенной запыленности, а также в присутствии опасных для здоровья аэрозолей и газов. Применение респиратора предотвращает вдыхание пыли, аэрозолей и вредных газов, сохраняя здоровье и жизнь человека.
Кстати, а чем отличаются респиратор и противогаз? Основное отличие заключается в степени защиты, которую обеспечивают эти средства. В общем случае респираторы защищают только органы дыхания и могут обеспечивать необходимую степень очистки воздуха относительно непродолжительное время. Противогазы же относятся к изолирующим средствам, то есть, они полностью изолируют человека от окружающей среды, защищая органы дыхания, глаза, кожу лица и т.д.
Однако в последние годы появились респираторы, которые мало чем отличаются от противогазов — они выполнены в виде закрывающей лицо маски, в которую воздух подается принудительно. Но такие маски все равно называются респираторами, так как они относятся к облегченным СИЗОД, и имеют более низкий класс защиты, чем противогаз.
Сегодня рынок предлагает, в основном, именно респираторы, так как даже во многих отраслях промышленности (химической, пищевой, металлургической, горнодобывающей и т.д.), а, тем более, в сфере ремонта и обслуживания автомобилей или в быту условия таковы, что применение противогазов избыточно. Однако и для выполнения несложных задач нужно правильно выбрать респиратор, для чего необходимо знать о видах этих средств и их классах защиты.
Типы респираторов
На данный момент выпускается большое разнообразие респираторов, которые отличаются по устройству, назначению, классам защиты и другим параметрам.
Все респираторы делятся на два основных типа по устройству:
- Респираторы со встроенным (несъемным) фильтром;
- Респираторы с дыхательными клапанами и сменными фильтрующими элементами.
Респираторы с несъемными фильтрами наиболее просты в устройстве и имеют крайне низкую стоимость, однако обладают ограниченным сроком службы (обычно они одноразовые). Второй тип респираторов устроен более сложно и имеет более высокую стоимость, однако отличается универсальностью и долговечностью. Фильтрующие элементы таких респираторов заменяются по мере загрязнения, а при необходимости можно использовать фильтры для защиты от определенного типа аэрозолей, газов, паров и иных загрязнений воздуха.
Также респираторы имеют несколько типов исполнения:
- Четвертьмаска — закрывает только нос и рот, оставляя подбородок открытым. Этот тип респираторов сегодня в нашей стране практически не используется, так как он обеспечивает не самую высокую степень защиты и не очень удобен;
- Полумаска — наиболее распространенный тип респираторов, он закрывает половину лица (от носа до подбородка), обеспечивает хорошую степень защиты и удобен в эксплуатации;
- Полнолицевая маска — полностью закрывает лицо, обеспечивая защиту органов зрения, эти респираторы довольно дорогие, однако обеспечивают высокую степень защиты.
Также существуют респираторы и других типов (капюшоны, шлемы и даже костюмы), обеспечивающих еще более высокую степень защиты, однако они используются только в промышленности, при проведении спасательных операций в зоне радиационного, химического или бактериологического (РХБ) заражения, и в других областях.
Обычные полумаски, в свою очередь, делятся на два типа по конструкции:
- Формованные полумаски, часто имеют складную конструкцию, они сохраняют форму и при надевании не требуют расправления;
- Неформованные полумаски, они обычно имеют круглую форму, при надевании требуют расправления.
Формованные полумаски удобны тем, что хорошо облегают лицо, однако неформованные полумаски более просты по конструкции и легко подстраиваются под форму и особенности лица.
Наконец, респираторы делятся на два типа по способу защиты:
- Фильтрующие респираторы;
- Респираторы с принудительной подачей воздуха.
В респираторах первого типа воздух очищается с помощью фильтров, причем воздух проходит через фильтр «самотеком» — за счет дыхания человека. Во втором типе респираторов используется принудительная подача чистого воздуха из баллона или производящего воздух патрона, либо воздух прогоняется через фильтр с помощью вентилятора. Сегодня наибольшее распространение получили обычные фильтрующие респираторы, а респираторы второго типа находят применение только в промышленности, спасателями и т.д.
Независимо от устройства, все респираторы можно разделить на три больших класса по назначению:
- Респираторы для защиты от пыли и аэрозолей (противопыльные или противоаэрозольные);
- Респираторы для защиты от газов (противогазовые);
- Респираторы для защиты от всех типов загрязнений воздуха (комбинированные или газопылезащитные).
Противопыльные респираторы обеспечивают защиту от пыли, аэрозолей и дыма, однако не могут защитить от газов и паров, пропускают запахи и т.д. Также этот тип респираторов может защищать от аэрозолей в зоне радиационного, химического и биологического заражения (РХБ заражения).
Противогазовые респираторы обеспечивают защиту от органических и неорганических газов и паров, в том числе от паров бензина, ацетона, ртути, хлора, сероводорода, сильно пахучих веществ и т.д.
Комбинированные респираторы защищают как от пыли и аэрозолей, так и от газов, они наиболее универсальны и обеспечивают лучшую защиту.
Основные защитные характеристики и возможности респираторов обеспечиваются особенностями их конструкции и используемыми в них фильтрами. В дальнейшем мы сделаем упор на наиболее распространенные респираторы-полумаски.
Устройство и принцип работы респиратора и фильтров
Преимущество респираторов-полумасок заключается в их простом устройстве. Наиболее просто устроены одноразовые респираторы со встроенным фильтром. Их основу составляет полумаска, изготовленная из синтетического материала, которая одновременно является и фильтром. Для фиксации на голове служит регулируемое оголовье, и очень часто для лучшей защиты респиратор оснащается носовым зажимом.
Респираторы со сменными фильтрами устроены более сложно. Их основу также составляет полумаска или полнолицевая маска, которая обычно изготавливается из эластичного пластика или резины. В передней части полумаски находятся дыхательные клапаны (обычно имеются отдельные клапаны вдоха и выдоха), а по бокам располагаются сменные фильтрующие элементы (обычно два штуки). Респиратор надевается на голову и удерживается с помощью регулируемого оголовья.
Устройство и принцип работы фильтров зависит от их назначения.
Противопыльные (противоаэрозольные) фильтры. Аэрозоли и пыль состоят из частиц величиной от долей микрометра до миллиметра и более, частицы таких размеров поддаются простой фильтрации с помощью волокнистых и пористых материалов. Обычно противопыльные фильтры изготавливаются из синтетических волокнистых материалов, состоящих из большого числа тонких волокон — перхлорвинила, пенополиуретана, полиэфирного волокна и других. Также очень часто противопыльные фильтры несут на себе электростатический заряд, который притягивает частички пыли и аэрозолей, повышая эффективность очистки воздуха.
Противогазовые фильтры. Газы и пары — это уже не частицы, а отдельные молекулы, поэтому задержать их с помощью волокнистых материалов невозможно. В противогазовых фильтрах используется два типа веществ — сорбенты и катализаторы. Сорбенты представляют собой материалы с большим количеством микроскопических пор, благодаря чему обладают большой площадью поверхности при малом объеме. Молекулы газов проходят сквозь поры и за счет действия сил Ван-дер-Ваальса «прилипают» к поверхности сорбента, не имея возможности двигаться дальше с потоком воздуха. Наиболее известный сорбент — активированный уголь, один миллиграмм которого может иметь площадь до 1,5 квадратных метров!
Катализаторы — это химические реагенты, которые вступают в реакцию с содержащимся в воздухе газом, практически полностью удаляя его, или доводя его концентрацию до безопасного уровня. Очень часто в одном фильтре используются и сорбенты, и катализаторы, чем достигается необходимая степень очистки воздуха.
Важно отметить, что противогазовые фильтры не обладают такой универсальностью, как противопыльные, так как различные газы имеют неодинаковые свойства, и один и тот же сорбент или катализатор не могут задерживать их с одинаковой эффективностью. Поэтому сегодня существует большое разнообразие противогазовых фильтров, которые предназначены для защиты от определенных групп химических соединений или даже отдельных газов.
Комбинированные фильтры. Фильтры этого типа содержат в себе сразу и волокнистые материалы, и сорбенты, поэтому способны обеспечивать защиту сразу от пыли, аэрозолей и газов.
Обычно сменные фильтры выполняются в корпусе цилиндрической формы, в котором предусмотрено средство для быстрой установки и надежной фиксации на респираторе. Внутри корпуса расположены фильтрующие элементы, которые обычно собираются в пакет.
В одноразовых респираторах роль фильтра выполняет непосредственно сама полумаска. Обычно фильтр имеет многослойную конструкцию: наружный слой из тканого или пористого нетканого материала, внутренние слои — из волокнистых материалов. Один из слоев может нести на себе электростатический заряд, этот слой обычно расположен перед фильтрующим слоем из волокнистого материала.
Респираторы и фильтры в зависимости от устройства и типа используемых материалов обладают разными классами защиты и могут использоваться только при определенных концентрациях вредных веществ в воздухе.
Классы защиты респираторов
В России действует более двадцати стандартов, которые устанавливают все характеристики респираторов и фильтров к ним. К сегодняшнему дню практически все отечественные стандарты на респираторы приведены в соответствие со стандартами ЕС, однако в ряде случаев к СИЗОД в России предъявляются более жесткие требования.
Наиболее значимой характеристикой для противопыльных и противоаэрозольных респираторов и фильтров является их класс защиты. Респираторы имеют три класса защиты:
- FFP1 (фильтрующие полумаски 1 класса) — задерживают не менее 80% содержащихся в воздухе примесей;
- FFP2 (фильтрующие полумаски 2 класса) — задерживают не менее 94% примесей;
- FFP3 (фильтрующие полумаски 3 класса) — задерживают не менее 99% примесей.
Для фильтров классы несколько иные:
- P1 (фильтры 1 класса, низкой эффективности) — задерживают не менее 80% примесей;
- P2 (фильтры 2 класса, средней эффективности) — задерживают не менее 94% примесей;
- P3 (фильтры 3 класса, высокоэффективные) — задерживают не менее 99,97% примесей (по европейскому стандарту некоторые типы высокоэффективных фильтров имеют меньшую эффективность — 99,94%).
Данная классификация распространяется и на противогазовые фильтры. Однако эти фильтры делятся не только на классы эффективности, но и на группы по типу веществ, для защиты от которых они могут применяться. Сегодня существует большое количество типов фильтров, для безошибочного определения их назначения они окрашиваются в строго определенные цвета.
Такое разнообразие респираторов и фильтров может затруднить их выбор и покупку, и чтобы сделать верный выбор, нужно придерживаться нескольких простых рекомендаций.
Рекомендации по выбору и эксплуатации респиратора
Выбирать респиратор следует с учетом нескольких условий:
- Частота и периодичность предполагаемого использования респиратора;
- Тип загрязняющих веществ;
- Условия работы;
- Концентрация загрязняющих веществ.
Итак, если предполагается выполнить пыльную работу один-два раза, или в течение непродолжительного времени (например, покраска, пыльная работа при выполнении ремонта, шлифовка и т.д.), то имеет смысл воспользоваться простым одноразовым респиратором со встроенным фильтром. Такие респираторы очень дешевы и часто продаются наборами по 5-10 штук, поэтому их покупка не отразится на бюджете.
Если же респиратор нужен постоянно, например — на производстве, для работы в покрасочных цехах, на строительных площадках, на предприятиях и т.д. — то лучшим выбором станут многоразовые респираторы со сменными фильтрующими элементами. Для таких респираторов в дальнейшем нужно будет только приобретать соответствующие фильтры, и менять их по мере засорения.
Обязательно нужно учитывать, от каких загрязнений должен защищать респиратор — от дыма, аэрозолей, пыли, газов и т.д. — и в соответствии с этим выбирать тип респиратора и фильтра. При неверном выборе очень высока опасность для здоровья, поэтому к данному вопросу нужно подходит ответственно. Здесь же сразу решается вопрос и о концентрации загрязняющих веществ, так как от этого зависит класс защиты респиратора и фильтра.
Наконец, необходимо учитывать условия работы и те действия, которые будут выполняться при использовании респиратора. Так, если работа не подразумевает значительных физических нагрузок и активных действий, то можно использовать большой респиратор, в том числе и с принудительной подачей воздуха. Если же во время работы приходится постоянно и активно двигаться, то лучше сделать выбор в пользу легкого респиратора, который не будет мешать.
Также очень важно выбрать правильный размер респиратора. Во время эксплуатации респиратор должен плотно прилегать к лицу, не допуская проникновение наружного воздуха по периметру полумаски. При этом респиратор не должен слишком сжимать лицо и голову, что обеспечивается регулировкой длины тесемок оголовья. Правильно выбранный по размеру респиратор не доставляет дискомфорта и обеспечивает наилучшую степень защиты.
Сделав верный выбор респиратора, вы обеспечите безопасность работы и сохраните здоровье даже в самых непростых условиях. И эта защита имеет стоимость, доступную каждому.
