Badanie sprzętu ochrony dróg oddechowych w świetle ergonomi.pdf

BEZPIECZEŃSTWO PRACY 12/2003

mgr KRZYSZTOF MAKOWSKI

dr in¿. KATARZYNA MAJCHRZYCKA

Centralny Instytut Ochrony Pracy

– Pañstwowy Instytut Badawczy

Badania sprzêtu ochrony uk³adu oddechowego

w aspekcie ergonomii

W artykule przedstawiono najnowsze wyniki badań parametrów ergonomicznych

sprzętu ochrony układu oddechowego, opracowane na podstawie uzupełnionych,

w odniesieniu do wymagań norm, badań eksploatacyjnych i wskaźnika ochrony.

Dokonano także oceny wpływu warunków klimatycznych oraz oporu oddychania

na komfort pracy.

– warunki ekstremalne – temp. ok.

28 o C i wilgotnoœæ 80%.

Badania w tak okreœlonych warunkach

œrodowiskowych prowadzono w komorze

klimatycznej stanowi¹cej wyposa¿enie

Laboratorium Centralnej Stacji Ratownic-

twa Górniczego w Bytomiu.

Uczestnikami badañ byli ratownicy

górniczy, u¿ytkuj¹cy w swojej pracy izo-

luj¹cy sprzêt ochrony uk³adu oddecho-

wego (g³ównie aparaty regeneracyjne ze

Safety and ergonomy of respiratory protective devices for use in extremely hazards

The latest results regarding the ergonomic parameters of respiratory protective devices are put

forward. The results of new worked out practical performance tests, enriched by new require-

ments with reference to standards and protection factors of users for the all types of RPD are

presented. Estimation of the effect of climatic conditions and breathing resistance on work

comfort.

Wprowadzenie

Jedn¹ z podstawowych zasad stosowa-

nia œrodków ochrony indywidualnej jest

nie tylko ochrona przed zagro¿eniami

oraz dobór do czynników niebezpiecz-

nych i szkodliwych wystêpuj¹cych na sta-

nowiskach pracy, lecz tak¿e dostrzeganie

potrzeb i wymagañ u¿ytkownika.

Zasady bezpiecznego stosowania œrod-

ków ochrony indywidualnej zawarte

w dyrektywie 89/656/EWG zosta³y wpro-

wadzone do prawa polskiego na podsta-

wie rozporz¹dzenia ministra pracy i poli-

tyki spo³ecznej w sprawie ogólnych prze-

pisów bezpieczeñstwa i higieny pracy [1]

oraz kodeksu pracy [2].

Wed³ug art. 4 p. 3 tej dyrektywy (patrz

tak¿e: za³¹cznik 2. § 4 rozporz¹dzenia [1])

konieczne jest, aby: „Warunki stosowa-

nia œrodków ochrony indywidualnej,

a w szczególnoœci czas, w którym s¹ no-

szone, powinien byæ okreœlony w zale¿-

noœci od stopnia zagro¿enia, czêstoœci na-

ra¿enia na zagro¿enie, cech stanowiska

pracy ka¿dego pracownika i skuteczno-

œci dzia³ania œrodków ochrony indywi-

dualnej”.

Jest to szczególnie istotne w odniesie-

niu do ochron zaliczanych do kategorii III

(zgodnie z dyrektyw¹ 89/686/EWG, któ-

ra zosta³a przeniesiona do prawa polskie-

go rozporz¹dzeniem ministra gospodar-

ki, pracy i polityki spo³ecznej z dnia 31

marca 2003 r. [3]), przeznaczonych do

ochrony przed zagro¿eniami ¿ycia i zdro-

wia, mog¹cych powodowaæ ciê¿kie i nie-

odwracalne skutki, których u¿ytkownik

sam nie mo¿e oceniæ. Do tej grupy nale¿y

sprzêt ochrony uk³adu oddechowego.

Dlatego w³aœnie zosta³y przeprowa-

dzone kompleksowe badania eksploata-

cyjne wytypowanych œrodków ochrony

uk³adu oddechowego rozszerzone o obiek-

tywny pomiar temperatury pod czêœci¹ twa-

rzow¹.

Na tej podstawie opracowano wskazów-

ki dla u¿ytkowników w odniesieniu do pod-

stawowych typów sprzêtu ochrony uk³adu

oddechowego, stosowanych na ró¿nych

stanowiskach pracy oraz podczas akcji ra-

towniczych. Czêœæ opracowanych wska-

zówek przedstawiono w tym artykule.

Fot. 1. Badania aparatów regeneracyjnych i apa-

ratów powietrznych butlowych

Metodyka badañ

Badaniom poddano:

– aparat powietrzny butlowy w uk³a-

dzie podciœnienia (fot. 1.)

– aparat wê¿owy w uk³adzie podciœnie-

nia

– aparaty wê¿owe sta³ego przep³ywu

z pó³mask¹

– aparaty wê¿owe sta³ego przep³ywu

z mask¹

– maski z elementami oczyszczaj¹cy-

mi (fot. 2.)

– pó³maski z elementami oczyszcza-

j¹cymi (fot. 3.)

– sprzêt filtruj¹cy ze wspomaganiem

przep³ywu i z wymuszonym przep³ywem

powietrza (fot. 4. i 5.).

Aby móc oceniæ wp³yw ekstremalnych

warunków klimatycznych, zaplanowano

przeprowadzenie badañ w dwóch ró¿-

nych warunkach temperatury i wilgotno-

œci otoczenia:

– warunki normalne – temp.19 ÷

22 o C i wilgotnoœæ 30 ÷ 50%

Fot. 2. Badania masek

Fot. 3. Badania pó³masek

BEZPIECZEŃSTWO PRACY 12/2003

sprê¿onym tlenem oraz aparaty powietrz-

ne butlowe ze sprê¿onym powietrzem).

Znajomoœæ zasad funkcjonowania tej

grupy sprzêtu oraz akceptacja obci¹¿eñ

wynikaj¹cych z jego stosowania mia³a

szczególne znaczenie ze wzglêdu na po-

wtarzalnoœæ wyników badañ (przede

wszystkim na równomiernoœæ cyklu od-

dechowego).

Wszystkie æwiczenia wykonywali ci

sami ratownicy, a przed rozpoczêciem

badañ przeprowadzono:

– wywiad lekarski

– pomiar ciœnienia i temperatury

– pomiar masy cia³a

– pomiar wymiarów twarzy wed³ug za-

sad okreœlonych w normach serii PN-EN.

Uczestnicy badañ, wyposa¿eni w kom-

pletny sprzêt ochrony uk³adu oddecho-

wego, wykonywali nastêpuj¹ce czynno-

œci :

– chodzenie w wyprostowanej pozy-

cji – 100 m

– czo³ganie siê w tunelu o wys. 70 cm

i d³. 25 m

– wchodzenie i schodzenie ze stopnia

o wysokoœci 25 cm (30 razy)

– przenoszenie kolejno i uk³adanie

w stos drewnianych klocków o masie 10 kg

– wykonywanie przysiadów (30 razy)

Czas jednego pe³nego badania: 10 min.

Zaplanowane badania eksploatacyjne

ró¿ni³y od standardowych badañ na zgod-

noœæ z wymaganiami norm europejskich,

dotycz¹cych sprzêtu ochrony uk³adu od-

dechowego, œrodowiskiem do badañ. Ba-

dania standardowe maj¹ na celu jedynie

sprawdzenie wp³ywu temperatury na funk-

cjonowanie sprzêtu, zgodnie z podstawo-

wymi wymaganiami dyrektywy 89/686/

EWG dot. oceny bezpieczeñstwa samego

wyrobu. W przypadku nowej propozycji

badañ eksploatacyjnych zaplanowano

ocenê wp³ywu warunków u¿ytkowania

sprzêtu na komfort pracy u¿ytkownika,

podczas wykonywania czynnoœci symu-

luj¹cych praktyczne u¿ytkowanie sprzê-

tu w warunkach rzeczywistych.

Po badaniach uczestnicy wype³niali

specjalnie opracowany kwestionariusz

ankiety i oceniali sprzêt, okreœlaj¹c:

– dopasowanie czêœci twarzowej

– wygodê elementów noœnych

– bezpieczeñstwo mocowañ i po³¹czeñ

– dostêpnoœæ uk³adu regulacyjnego

i manometru

– przejrzystoœæ wizjera czêœci twarzowej

– zrozumia³oœæ mowy

– dzia³anie urz¹dzenia ostrzegawczego.

i nieprzyjemnych zapachów wzrós³

z 20% w warunkach normalnych do 80%

w warunkach ekstremalnych.

• W odniesieniu do masek znaczna

liczba odpowiedzi negatywnych (60 do

80%) dotyczy ograniczenia pola widze-

nia, zniekszta³cenia obrazu przez wizjer,

utrudnienia obserwacji otoczenia i zapa-

rowywania wizjera. Na te pytania uczest-

nicy podobnie odpowiadali po badaniach

w warunkach normalnych i ekstremal-

nych.

Równie¿ w przypadku masek znacz¹-

co wzrós³ udzia³ odpowiedzi negatyw-

nych dotycz¹cych wydzielania ostrych

i nieprzyjemnych zapachów – z 30%

w warunkach normalnych do 90% w wa-

runkach ekstremalnych.

U¿ytkownicy nie zg³aszali uwag do-

tycz¹cych dopasowania masek i nag³o-

wia. Pojawi³y siê natomiast uwagi doty-

cz¹ce komfortu oraz odgnieceñ i podra¿-

nieñ skóry, szczególnie w warunkach eks-

tremalnych – 50% odpowiedzi.

• W odniesieniu do sprzêtu ze wspo-

maganiem przep³ywu powietrza odnoto-

wano najmniejsz¹ liczbê odpowiedzi ne-

gatywnych. Uzyskano niewielkie ró¿ni-

ce pomiêdzy odpowiedziami udzielany-

mi po badaniach w warunkach ekstremal-

nych i normalnych. Zastrze¿enia u¿yt-

kowników budzi³o tylko ograniczenie

pola widzenia, a uwagi negatywne, które

pojawi³y siê w warunkach ekstremalnych

dotyczy³y konstrukcji nag³owia i wygo-

dy u¿ytkowania czêœci twarzowej.

• Aparaty regeneracyjne ze sprê¿onym

tlenem stosowane s¹ wy³¹cznie z maska-

mi. Uwagi negatywne zg³aszane przez

u¿ytkowników dotyczy³y jedynie czêœci

twarzowej w zakresie bardzo zbli¿onym

do opisanego powy¿ej, tzn. ograniczenia

pola widzenia, zniekszta³cenia obrazu

przez wizjer, utrudnienia obserwacji oto-

Ponadto, za pomoc¹ termopary prowa-

dzono pomiar temperatury pod czêœci¹

twarzow¹. Odczyt temperatury nastêpo-

wa³ przed rozpoczêciem nowej serii æwi-

czeñ i po jej zakoñczeniu.

Wyniki badañ

w aspekcie rodzaju (typu)

badanego sprzêtu

Badania eksploatacyjne

Odpowiedzi uzyskane na podstawie

badañ ankietowych grupowano w zale¿-

noœci od badanego sprzêtu, rodzaju czê-

œci twarzowej i warunków klimatycznych.

Wyniki w odniesieniu do poszczegól-

nych grup sprzêtu przedstawiaj¹ siê na-

stêpuj¹co:

• W przypadku pó³masek znacz¹cy

odsetek negatywnych odpowiedzi doty-

cz¹cych u¿ytkowania pojawi³ siê dopie-

ro w warunkach ekstremalnych i dotyczy³

przede wszystkim po³¹czeñ z elementem

oczyszczaj¹cym oraz ograniczenia pola

widzenia. Udzia³ odpowiedzi negatyw-

nych dotycz¹cych wydzielania ostrych

Fot. 4. Badania sprzêtu z wymuszonym przep³y-

wem powietrza

Fot. 5. Badania sprzêtu ze wspomaganiem prze-

p³ywu powietrza

BEZPIECZEŃSTWO PRACY 12/2003

czenia i zaparowywania wizjera. Prawie

80% u¿ytkowników zg³osi³o swoje za-

strze¿enia dotycz¹ce komfortu czêœci twa-

rzowej (powstawania odgnieceñ i podra¿-

nieñ skóry), i to zarówno w warunkach

normalnych jak i ekstremalnych. Zasy-

gnalizowano ponadto, ¿e podwójne ciê¿-

kie wê¿e oddechowe utrudniaj¹ porusza-

nie g³ow¹.

• Podobnie jak w odniesieniu do sprzê-

tu ze wspomaganiem przep³ywu powie-

trza, równie¿ w przypadku aparatów wê-

¿owych sprê¿onego powietrza liczba od-

powiedzi negatywnych udzielanych

przez u¿ytkowników by³a znikoma. Ró¿-

nice pomiêdzy odpowiedziami udziela-

nymi po badaniach w warunkach ekstre-

malnych i normalnych by³y niedu¿e i do-

tyczy³y jedynie czêœci twarzowej w za-

kresie: ograniczenia pola widzenia, kom-

fortu oraz wydzielania nieprzyjemnych

zapachów. W odniesieniu do konstrukcji

ca³ego aparatu jedyne uwagi dotyczy³y

sposobu zainstalowania manometru i za-

woru sta³ego przep³ywu – sygnalizowa-

no brak bezpoœredniej kontroli wzroko-

wej.

• Do aparatów powietrznych butlo-

wych ze sprê¿onym powietrzem u¿ytkow-

nicy nie zg³osili ¿adnych negatywnych

uwag odnosz¹cych siê do ich konstruk-

cji. Uwagi negatywne odnosi³y siê tylko

do czêœci twarzowej w identycznym za-

kresie jak w odniesieniu do aparatów wê-

¿owych i tlenowych, z tym jedynie za-

strze¿eniem, ¿e wiêksze ró¿nice odnoto-

wano w odpowiedziach udzielanych po

badaniach w warunkach ekstremalnych

(a¿ 60% odpowiedzi negatywnych) i nor-

malnych (30% odpowiedzi negatyw-

nych).

³emu przep³ywowi powietrza oddechowe-

go odnotowywano spadek temperatury

pod czêœci¹ twarzow¹ do 3 o C.

ze sprê¿onym powietrzem, pracuj¹cych

w uk³adzie nadciœnienia.

Zalecenia dotycz¹ce

doboru sprzêtu ochrony

uk³adu oddechowego

do ró¿nych typów stanowisk pracy

Poni¿ej przedstawiono podstawowe

zalecenia dotycz¹ce doboru odpowied-

niego typu sprzêtu ochrony uk³adu od-

dechowego do ró¿nych stanowisk pracy.

• Nieznaczne przekroczenia NDS; pra-

ce lekkie niewymagaj¹ce znacznego wy-

si³ku, warunki klimatyczne normalne –

zalecany sprzêt: pó³maski lub maski

z elementami oczyszczaj¹cymi.

• Du¿e przekroczenia NDS; prace lek-

kie niewymagaj¹ce znacznego wysi³ku,

warunki klimatyczne normalne – zaleca-

ny sprzêt: maski z elementami oczyszcza-

j¹cymi lub sprzêt ze wspomaganiem prze-

p³ywu lub z wymuszonym przep³ywem

powietrza.

• Nieznaczne przekroczenia NDS;

podwy¿szona temperatura i wilgotnoœæ,

wykonywanie czynnoœci wymagaj¹cych

znacznego wysi³ku fizycznego – zalecany

sprzêt: aparaty wê¿owe sprê¿onego po-

wietrza o konstrukcji lekkiej.

• Znaczne przekroczenia NDS; pod-

wy¿szona temperatura i wilgotnoœæ, wy-

konywanie czynnoœci wymagaj¹cych

znacznego wysi³ku fizycznego – zalecany

sprzêt: sprzêt ze wspomaganiem przep³y-

wu powietrza lub z wymuszonym prze-

p³ywem.

• Wysokie przekroczenia NDS lub

brak ca³kowitej identyfikacji zanieczysz-

czeñ; podwy¿szona temperatura i wilgot-

noœæ, wykonywanie czynnoœci wymaga-

j¹cych znacznego wysi³ku fizycznego –

zalecany sprzêt: aparaty wê¿owe sprê¿o-

nego powietrza o konstrukcji lekkiej lub

aparaty wê¿owe sprê¿onego powietrza

z nadciœnieniem lub sta³ego przep³ywu.

• Ratownictwo – brak mo¿liwoœci pe³-

nej identyfikacji wystêpuj¹cych zagro¿eñ

– zalecany sprzêt: sprzêt izoluj¹cy w po-

staci aparatów powietrznych butlowych

Podsumowanie

Sprawnoœæ procesów energetycznych

organizmu cz³owieka podczas pracy fi-

zycznej wynosi tylko ok. 20%. Oznacza

to, ¿e 80% energii zamienia siê w ciep³o,

powoduj¹c dodatkowe obci¹¿enie orga-

nizmu, który musi uruchomiæ mechani-

zmy termoregulacji pozwalaj¹ce usun¹æ

nadmiar ciep³a. Ten fakt ma szczególne

znaczenie w œrodowisku o podwy¿szonej

temperaturze i wilgotnoœci, w którym

ch³odzenie organizmu jest utrudnione,

a obci¹¿enie wzrasta.

Jak wykazano w wyniku realizacji pre-

zentowanych badañ, stosowanie sprzêtu

ochrony uk³adu oddechowego zawsze

wi¹¿e siê ze wzrostem obci¹¿enia organi-

zmu u¿ytkownika, szczególnie gdy pra-

ca odbywa siê w œrodowisku o podwy¿-

szonej wilgotnoœci i temperaturze.

Z tego wzglêdu konieczne jest w ka¿-

dym przypadku przeprowadzenie przez pra-

codawcê odpowiedniego indywidualnego

doboru sprzêtu ochrony uk³adu oddecho-

wego i ustalenie zasad jego u¿ytkowania

na konkretnych stanowiskach pracy.

PIŒMIENNICTWO

[1] Rozporz¹dzenie Ministra Pracy i Polity-

ki Socjalnej z dnia 26 wrzeœnia 1997 r.

w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeñ-

stwa i higieny pracy. Tekst jedn. DzU 2003,

nr 169, poz. 1650, które wprowadzi³o do

prawa polskiego dyrektywê Rady nr 89/656/

EWG z dnia 30 listopada 1989 r. o minimal-

nych wymaganiach bezpieczeñstwa i ochro-

ny zdrowia dotycz¹cych stosowania przez

pracowników œrodków ochrony indywidu-

alnej w miejscu pracy

[2] Ustawa z dnia 26 czerwca 1974 – Ko-

deks pracy. Tekst jedn. DzU 1998, nr 21,

poz. 94 z póŸn. zm.

[3] Rozporz¹dzenie Ministra Gospodarki,

Pracy i Polityki Spo³ecznej z dnia 31 marca

2003 r. w sprawie zasadniczych wymagañ

dla œrodków ochrony indywidualnej. DzU

2003, nr 80, poz. 75, które wprowadzi³o do

prawa polskiego dyrektywê Rady nr 89/686/

EWG z dnia 21 grudnia 1989 r. w sprawie

ujednolicenia przepisów prawnych pañstw

cz³onkowskich dotycz¹cych œrodków ochro-

ny indywidualnej.

Badania zmiany temperatury

pod czêœci¹ twarzow¹

W tym przypadku dane grupowano

wed³ug typu sprzêtu, wykonywanych

czynnoœci oraz klimatu. Umo¿liwi³o to

sformu³owanie nastêpuj¹cych wniosków:

• Temperatura mierzona pod czêœci¹

twarzow¹ po zakoñczeniu æwiczeñ z za-

stosowaniem sprzêtu oczyszczaj¹cego

i izoluj¹cego bez wspomagania przep³y-

wu powietrza zawsze wzrasta³a, nawet

o 11 o C.

• Tylko w przypadku sprzêtu pracuj¹-

cego w uk³adzie nadciœnienia, dziêki sta-

Opracowano w ramach prac upowszechniaj¹cych wyniki realizacji projektu celo-

wego zamawianego nr 16-21, dofinansowywanego ze œrodków Komitetu Badañ

Naukowych oraz Ministerstwa Gospodarki, Pracy i Polityki Spo³ecznej

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: