Средства индивидуальной защиты органов дыхания → Применение средств защиты дыханияСредства индивидуальной защиты органов дыхания → Применение средств защиты дыханияСредства индивидуальной защиты органов дыхания → Применение средств защиты дыханияИтак, на данной стадии развития науки и противогазовой техники коэффициентом проницаемости СИЗОД, применяемым экспериментально, следует называть параметр, определяющий эффективность фильтрующих свойств средств индивидуальной защиты по доле концентрации монодисперсного аэрозоля с наиболее проникаемыми частицами во вдыхаемом воздухе от концентрации этих частиц в окружающем воздухе.
В случае, если со временем будут разработаны методы контроля состава полидисперсных аэрозолей, доступных для применения в условиях необходимости проведения такого контроля с обеспечением всех требований Российской системы единства измерений, включая обеспечение необходимыми средствами измерений, в этих случаях станет возможным корректировка понятия коэффициента проницаемости, который можно будет применить для оценки защитных свойств СИЗОД с включением параметров ширины спектра селективности проницаемых частиц. При таких условиях термин «коэффициент проницаемости» по своему содержанию будет более приближен к желаемому.
Нельзя не отметить, что в этом случае проявляются дополнительные особенности метода контроля по проницаемости маслянного тумана, которые придают ему особую ценность. Эта особенность связана с его чувствительностью. Дело в том, что для определения малых и особо малых коэффициентов проницаемости необходимо, чтобы концентрация частиц, по которым оценивается проницаемость фильтра, должна быть высокой. Например, для нефелометрических измерений коэффициентов проницаемости на уровне К=1*103ч 1*10-44% концентрация частиц исходного аэрозоля должна составлять: С0=Сза фильтром/Кпр. Наименьшая концентрация частиц, измеряемая нефелометром, должна составлять не менее 100 частиц в см3. Поэтому исходная концентрация частиц должна составлять интервал не менее С0 = 1*10 7 ч 1*10 8 частиц в 1 см3.
Как показали специальные исследования, такие концентрации являются предельно допустимыми для нефелометрического метода, так как при более высоких концентрациях частиц данного размера при нефелометрических измерениях нарушается пропорциональность интенсивности рассеянного света от счетной концентрации, а также начинает нарушаться устойчивость системы в связи с началом проявления коагуляции частиц. Не объясняя подробно результаты перенесения этих свойств аэрозолей на полидисперсные системы, только отметим, что при применении метода оценки проницаемости фильтра по фракциям полидисперсного аэрозоля, по указанной причине, т.е. необходимости содержания в аэрозоле высокой концентрации каждой фракции, значительно уменьшается чувствительность метода при оценке проницаемости частиц отдельно по каждой фракции.
Принятое в настоящее время в новых стандартах содержание термина «коэффициент проницаемости по полидисперсному аэрозолю» остается принять бытовым и не обладающим возможностью его правильного измерения.
Для более глубокого понимания коэффициента проницаемости аэрозолей полезным является анализ толкования разработчиками стандартов ГОСТ Р 12.4.194 и ГОСТ Р 12.4.192 цели применения для контроля СИЗОД аэрозолей с частицами твердой и жидкой фазы, которую они дают в ответе на наше письмо с замечанием о неадекватности результатов такого контроля методами по проницаемости кварцевой пыли и парафинового масла (17). Авторы ответа пишут нам: «Ошибочно утверждение автора, что «контроль качества аэрозольных фильтров для ФПК определяется ГОСТ Р 12.4.194-99 п.п. 5.7 и 8.6.3, 8.7 и состоит: - в оценке проницаемости фильтра по хлориду натрия, аэрозолю парафинового масла; оба метода стандартом признаются адекватными, и поэтому потребитель сам делает его выбор». Автор не понимает, что эти методики предназначены для оценки проницаемости по жидким и твердым аэрозолям и поэтому должны быть применены обе»,
Расшифровывая приведенное замечание в наш адрес, отметим следующее. Практически все исследователи при оценке защитных свойств фильтров пользуются теорией, изложенной Н.А. Фуксом в книге «Механика аэрозолей». Описание фильтрующих факторов в этой книге дается в § 40 «Тканевые фильтры» (18). Не излагая основы теории фильтрации, которые не входят в цели данной книги и являются доступными для изучения любому читателю, отметим, что ни в одну из формул, описывающих осаждение частиц по каждому из четырех основных физических факторов, определяющих вероятность осаждения частиц, не входит фазовый состав частиц. Принцип фильтрации строится на допущении, что любая частица твердой или жидкой фазы при касании преграды остается на ней и удерживается вандерваальсовыми (силами межмолекулярного притяжения) и электростатическими силами. Только четыре фактора (инерционный эффект, эффект зацепления, седиментация и диффузия частиц) вместе с влиянием электостатического заряда определяют проницаемость частиц через фильтр. Поэтому применение аэрозоля с твердой или жидкой фазой частиц непосредственно не влияет на проницаемость фильтра, т.е. на величину коэффициента проницаемости. Это знает каждый специалист в области фильтрации, являющейся одной из основных дисциплин в области средств защиты дыхания.
Исследование реакции фильтра на воздействие аэрозолей с частицами твердой и жидкой фазы связано с тем, что частицы жидкой фазы при большом скоплении на волокне сливаются в один слой, который под действием сил поверхностного натяжения может сливаться с таким же слоем на соседнем волокне и, подтягивая его, изменять расстояние между соседними волокнами. В результате увеличения толщины волокон и структуры их расположения будут происходить значительные изменения в механизме фильтрации, в аэродинамическом сопротивлении. Эти изменения происходят при длительном воздействии высокодисперсных аэрозолей с жидкой фазой на фильтр и быстром изменении структуры фильтра при пропускании через него аэрозоля с большим диаметром частиц жидкой фазы.
При анализе методик контроля проницаемости фильтра мы имеем дело с аэрозолем высокой дисперсности, при пропускании которого за время контроля каких-либо значительных изменений в структуре фильтра или структуре слоя контакта, например по полосе контакта, не происходит. Поэтому при анализе процесса проницаемости по аэрозолю с наиболее проникаемыми частицами состав фазы частиц не принимается во внимание. Если в период испытания наблюдаются изменения сопротивления фильтра, то это происходит только при наличии в аэрозоле грубых фракций частиц. Поэтому испытания по проницаемости фильтров частицами жидкой фазы выделяются в отдельный класс испытаний, аналогичных испытаниям на забиваемость фильтра, огнестойкость и ряд других, влияющих на характер применения фильтра по его назначению.
Все сказанное обосновывает однозначность механизмов фильтрации частиц с твердой и жидкой фазой при рассмотрении вопросов по оценке проницаемости СИЗОД. Неадекватность методов контроля качества СИЗОД по проницаемости этих видов аэрозолей, которую мы подчеркиваем в новых стандартах и о которой шла речь в письме в Госстандарт и в данной книге, связана с разницей дисперсного состава этих аэрозолей, значительно меняющей их проницаемость через фильтр, т.е. неадекватно характеризующей эффективность СИЗОД по коэффициенту проницаемости этих видов аэрозолей.
Мы рассмотрели вопрос, принципиально обосновывающий практическую невозможность применения методов контроля СИЗОД, внесенных в новые стандарты, а следовательно, недопустимость применения новых стандартов для внедрения в практику оценки основных показателей СИЗОД, характеризующих их защитные свойства. Поэтому с большим удивлением мы встречаем даже на некоторых крупных предприятиях сертификаты соответствия качества поступающих к ним фильтрующих противогазов требованиям новых стандартов. Выдача таких сертификатов соответствия дает путь применения непроверенных СИЗОД. Кроме того, проверка фильтров по полидисперсным аэрозолям даже в области дисперсности частиц, больших 1,0 мкм, что уже не соответствует требованиям новых стандартов, не позволяет получить ту чувствительность методов испытаний, которая необходима для проверки изготавливаемых в заводских условиях фильтров и проверяемых по проницаемости масляного тумана. В обоих случаях ни о каком соответствии характеристик поставляемых противогазов в испытательные лаборатории сертификационных центров с целью контроля на соответствие требованиям новых стандартов не может идти и речи! Но предприятия-потребители с удовлетворением принимают СИЗОД с такими сертификатами соответствия, не задумываясь о той опасности, которой они подвергают здоровье рабочих.
Жаль, что авторы этих стандартов не владеют основами необходимых знаний даже на таком уровне! Для разработки стандартов уровень подготовки авторов должен быть значительно выше.