Однако при работе на объекте, где проводится демонтаж внутренних конструкций, медицинские маски и одноразовые респираторы просто бесполезны.

Вредные факторы

Руководствуясь здравым смыслом и ГОСТ 31937—2024, раздел 7 «Охрана труда при проведении обследования», п. 7.5, постараюсь оценить вредные факторы, действующие на органы дыхания.

Вредные факторы, влияющие на выбор фильтра

Инструкция по охране труда п.1.3

Рассмотрим вредные факторы, с которыми приходится регулярно сталкиваться внутри технических помещений старых (и не только) зданий.

Начнём сверху вниз, согласно конструктиву здания.

- Чердак: пыль, голубиный и мышиный помёт, различные утепляющие засыпки (доменный шлак, песок и т. п.), минеральная вата, выбросы воздуха от фановых труб.

- Основные помещения: пыль различного происхождения (цемент, асбест, гипс и т. п.), плесень, грибки, результаты жизнедеятельности человека и животных.

- Подвал: ко всему вышеперечисленному добавляются жидкие массы из канализационных труб, протечки отопления и/или горячего водоснабжения, которые способствуют ускоренному размножению патогенных организмов (ротавирусов, микробов и т. д.).

Рассмотрим каждый элемент подробнее.

Пыль

Пыль образуется в результате технологических процессов и длительно находится в воздухе в виде аэрозольной взвеси. При высокой концентрации пыль может создавать опасность для жизни и здоровья работника.

Виды:

- Минеральная (кремнезём, асбест) — образуется при добыче и обработке минералов.

- Металлическая — появляется при работе с металлами, особенно в процессах сварки и шлифовки.

- Древесная — возникает в лесоперерабатывающей и мебельной промышленности.

- Химическая — образуется при работе с химическими веществами и может содержать токсичные компоненты.

Воздействие:

- Фиброгенное — поражение лёгких, замещение живой ткани соединительной тканью; профессиональные заболевания — пневмокониозы (силикоз, асбестоз и т. п.).

- Раздражающее — воспаление верхних дыхательных путей, слизистой оболочки глаз, кожи.

- Токсическое — пыли с содержанием ртути, мышьяка, свинца и др., приводящие к отравлению.

- Канцерогенное — некоторые виды пыли (асбест, соединения никеля, оксиды хрома, бериллий) способствуют развитию злокачественных новообразований.

Помёт птиц

Опасен из‑за содержания вредных веществ и микроорганизмов.

- Токсичные продукты разложения азотистых соединений (в том числе аммиак) раздражают слизистые оболочки дыхательных путей, глаз и кожу; вызывают кашель и чувство жжения.

- Бактерии, вирусы и паразиты: передача возможна при прямом контакте, проглатывании или вдыхании (примерно: сальмонеллёз, хламидиоз, криптококкоз).

- Аллергические реакции: вдыхание пыли с частицами помёта может вызвать ринит, астму или другие аллергические проявления.

Помёт мышей

Помёт грызунов опасен тем, что они переносят возбудителей инфекционных заболеваний.

Опасность для человека:

- Лептоспироз — может приводить к тяжёлому поражению печени, почек и ЦНС.

- Сальмонеллёз — возможное заражение при контакте с помётом и попадании частиц на пищу.

- Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС) — вирусы выделяются мышами с калом, мочой и слюной и проникают в организм через слизистые или повреждённую кожу.

Возбудители могут оставаться жизнеспособными в помёте от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от температуры, влажности и других условий.

Минеральная вата

Опасности:

- Пыль — волокна ломаются и превращаются в мелкие частицы, оседающие на коже, в глазах и дыхательных путях; вызывает зуд, покраснение и першение в горле.

- Выделение паров фенола и формальдегида из смол — вдыхание раздражает глаза и дыхательные пути, может вызывать кашель и затруднение дыхания.

- При нагреве выше 200 °C смолы разрушаются и выделяют раздражающие вещества.

- Аллергические реакции у индивидуально чувствительных людей.

Плесень и грибки

Споры плесени и грибков оседают на поверхностях и при определённых условиях прорастают, образуя повреждённые участки. Плесень выделяет микотоксины и споры, которые при вдыхании могут вызывать респираторные заболевания, аллергии, раздражение слизистых оболочек, головные боли и в ряде случаев хронизацию лёгочных заболеваний.

Подвалы с явными протечками системы канализации

Возможные опасности: сероводород; патогенные вирусы и бактерии (в том числе полиомиелит, гепатит А, адено‑, энтеро‑ и ротавирусы).

Перечень, получившийся в процессе, меня впечатлил. Дальше — логичный вопрос: как защитить себя от перечисленных факторов.

Выбор СИЗОД

Для защиты от перечисленных факторов используются средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД). СИЗОД подразделяются на две большие группы: изолирующие и фильтрующие. Изолирующие (например, маски в комплекте с баллоном и автономным источником воздуха) применяются преимущественно спасателями и пожарными. Фильтрующие СИЗОД используются значительно шире. Среди фильтрующих средств встречаются одноразовые и многоразовые изделия.

Ранее мной было сделано заключение, что одноразовые маски для моих задач недостаточны.

Классы масок и сертификация

Все СИЗОД подлежат обязательным испытаниям, по результатам которых выдается сертификат соответствия, подтверждающий, что продукция партии соответствует заявленным требованиям. Перечень требований и методы испытаний установлены в нормативных документах.

Основной документ, который регулирует выпуск СИЗОД в России — ГОСТ 12.4.294-2015. ГОСТ регламентирует производство и контроль респираторов, включая требования к материалам, упаковке, маркировке, транспортированию, хранению, эксплуатационным свойствам и безопасности. В документе также описаны методы испытаний респираторов на месте их изготовления.

Подтверждением того, что респиратор прошёл все этапы тестирования и соответствует ГОСТ 12.4.294-2015, принятому на территории таможенного союза, является сертификат соответствия ТР ТС 019/2011. Этот сертификат позволяет реализовывать товары на территории государств-членов Таможенного Союза и указывает, что качественные характеристики совпадают с нормами. Документ также содержит информацию о соответствии респиратора первому, второму или третьему классу защиты. Чтобы убедиться, что сертификат актуален – посмотрите на срок его действия.

Классы эффективности (согласно ГОСТ 12.4.294-2015)

Маски и полумаски по классам эффективности согласно ГОСТ 12.4.294-2015 р.5 классификация делятся на:

- Фильтрующие полумаски 3 класса FFP3 (99 %)

- Фильтрующие полумаски 2 класса FFP2 (94 %)

- Фильтрующие полумаски 1 класса FFP1 (80 %)

- R - многоразового использования

- D - обязательное требование устойчивости к запылению

(Убедитесь, что маркировка и класс указаны в сопроводительной документации производителя.)

Виды многоразовых СИЗОД

Среди многоразовых СИЗОД наиболее распространены два типа:

- Полнолицевая маска. Обеспечивает максимальную защиту лица и органов дыхания. Основной недостаток — значительные габариты и вес, что затрудняет постоянное ношение при необходимости быстрого применения.

- Полумаска. Закрывает нос и рот, совместима с различными сменными фильтрами, более компактна и удобна для ношения при входе в пыльные или загрязнённые помещения.

Для моих задач предпочтительны фильтры классов P3 (Р3) или P2 (Р2) и полумаски классов FFP2 или FFP3. Маркировки R и D означают соответственно многоразовое использование и устойчивость к запылению; оба параметра могут быть критичны в условиях строительных работ.

Маска — лишь часть СИЗОД; фильтры бывают противоаэрозольные и противогазные, различаются по назначению и классу защиты. Ниже я обосную выбор фильтров, актуальных для конкретных рабочих условий.

Источник для подробной информации по сертификации и испытаниям: документация производителей и профильные публикации по сертификации СИЗОД.

Крепление фильтров

Маски и полумаски комплектуются фильтрами с резьбовым или байонетным креплением. Для моих задач предпочтительнее байонетное крепление: конструкция полумаски с фильтром быстро разбирается и компактно укладывается в сумку, а при необходимости — так же быстро собирается и надевается.

По сроку использования

Противоаэрозольные фильтры классифицируют как одноразовые (для применения только в течение одной смены) и многоразовые (для использования в течение более одной смены).

Маркировка фильтров:

- NR — если фильтр предназначен для одноразового использования;

- R — если фильтр предназначен для многоразового использования.

Виды фильтров

Фильтры по назначению делятся на две основные категории:

- противоаэрозольные (аэрозольные, пылевые) — применяются против пыли и частиц;

- противогазные — предназначены для удаления газов и паров (содержат сорбенты и/или катализаторы).

Основной вредоносный фактор для рассматриваемых условий — пыль различного происхождения; следовательно, приоритет — противоаэрозольные фильтры. Наиболее эффективными из доступных являются HEPA (hepa)‑фильтры (класс по ГОСТ Р ЕН 1822‑1‑2010).

Для определения качества фильтров используются следующие нормативные документы:

- ИСО 14644-3 описывает испытания фильтров производимых на месте использования

- ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010 описывает испытания на предприятии изготовителе.

Наиболее актуальные для задач обследования варианты:

- НЕРА (hepa) класса P2DR / P3DR (аналогично обозначениям Р2DR / Р3DR в некоторых маркировках) — соответствуют классам защиты примерно E12 или H13 по европейской нотации. Эти фильтры эффективно удаляют пыль и заметно снижают концентрацию запахов.

Таблица о подборе фильтров в соответствие вредным фактором

Фильтры противоарозольные НЕРА

Нера - статья на пикабу

НЕРА - стать я вики

Как выбрать фильтр

Противогазные фильтры

Для очистки от газов применяются фильтры с поглотителем (сорбентом) и/или катализатором. Согласно таблице для выбора СИЗОД в зависимости от вредного вещества для аммиака и сероводорода (работа в подвалах и коллекторах) рекомендованы:

- фильтры класса K (зелёная маркировка) — в классификации производителя: K1, K2, K3 (K3 — максимальная эффективность);

- фильтры маркировки КД (серая маркировка, историческая классификация/СССР) — защищают от аммиака, сероводорода и их смеси.

При работе с газами рекомендуется комбинировать противогазный фильтр с предфильтром класса P3 (P3DR), который защищает основной сорбент от быстрого засорения пылью и аэрозолями.

Выводы

- Для обследований, где основной риск — пыль, оптимальны НЕРА‑фильтры классов P2DR или P3DR (HEPA E12/H13) в сочетании с полумаской класса защиты FFP2 или FFP3.

- Предпочтительное крепление — байонетное (компактность, быстрота сборки).

- При наличии газов (аммиак, сероводород) использовать фильтры класса K или КД в комбинации с предфильтром P3DR.

- Перед выбором конкретной модели всегда проверяйте соответствие сертификатам и срок действия документации, а также совместимость крепления фильтра с полумаской.

Огромная статья про респираторы на ХАБРе

Это высокоэффективные фильтры, главная цель которых – удалять из воздуха мелкодисперсные частицы, в том числе PM2.5 и PM10 (с диаметром менее 2,5 и 10 мкм соответственно). HEPA – это не бренд и не марка, а класс фильтров, который определяется международным и национальным стандартами ЕН 1822-1:2009 и ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010.

Давайте посмотрим на HEPA-фильтр «с расстояния вытянутой руки», расскажем про принцип его работы и основные эффекты, благодаря которым происходит осаждение частиц на фильтре.

Основа любого HEPA-фильтра – хаотично расположенные волокна разной толщины, примерно 0,5-5 мкм. Расстояние между волокнами – порядка 5-50 мкм. Диаметр мелкодисперсных частиц – в пределах нескольких микрон или даже нескольких долей микрона. Возникает вопрос: как фильтр с такими большими порами задерживает такие мелкие частицы?

Обычно мы представляем фильтр в виде рыболовной сети или сачка: если фильтруемый объект больше ячейки, он застревает. Этот механизм называется эффектом сита (straining). Он работает для частиц, диаметр которых превышает размер пор в фильтре. На упрощенной модели эффект сита выглядит так:

Волокна фильтра представляются в виде цилиндров, расположенных поперек воздушного потока. Сам поток считается безвихревым. Модель частицы – шар с радиусом R. Если 2R больше расстояния между волокнами, частица застревает в фильтре. Чем крупнее частица, тем вероятнее она застревает в волокнах. Поэтому для крупных частиц эффект сита работает лучше:

На графике нет привязки к конкретным размерам, так как фильтры с разной толщиной волокон и разной плотностью упаковки будут задерживать разные фракции частиц. Форма кривой будет примерно той же, но она может «плавать» по горизонтальной шкале. Например, для фильтра грубой очистки класса G кривая будет располагаться правее, чем для фильтра тонкой очистки класса F. В фильтрах HEPA эффект сита тоже наблюдается. И если бы HEPA работал только по этому механизму, то кривая его эффективности выглядела бы примерно так же. Однако на деле она выглядит совсем по-другому:

По графику видно, что HEPA-фильтр задерживает частицы любого размера. И если эффективная фильтрация крупных частиц (около 5 мкм и больше) происходит по механизму сита, то фильтрация мелкодисперсных фракций (порядка 1-0,01 мкм) имеет другую природу.

Как HEPA-фильтр «ловит» мелкодисперсную пыль?

Основное отличие HEPA от фильтров грубой и тонкой очистки в том, что для фильтрации частице не обязательно застревать в волокнах. Если пылинка просто коснулась фильтровального материала, этого уже достаточно для и эффективного осаждения. Это связано с двумя процессами: адгезией и аутогезией.

Адгезия – это взаимодействие пыли с осаждающей поверхностью, в нашем случае с волокнами HEPA. Благодаря адгезии на чистых волокнах появляется первый слой пыли.

Аутогезия, или слипаемость – это взаимодействие пылевых частиц между собой. Благодаря аутогенному взаимодействию частицы продолжают наслаиваться друг на друга, образуя на волокнах многослойные конгломераты. Выглядят они так:

Природа адгезии и аутогезии – в молекулярном взаимодействии частиц друг с другом и с волокнами (силы Ван-дер-Ваальса). Эти силы появляются на расстоянии от одного до нескольких сот диаметров частиц. Для мельчайших частиц притяжение к волокну и пылевому слою настолько большое, что частицы оседают в HEPA-фильтре фактически навсегда. Цифры это подтверждают: для частиц меньше 10 мкм прочность пылевого слоя на разрыв – больше 600 Па.

Итак, из-за сил притяжения частица практически намертво прилипает к волокну HEPA-фильтра, стоит только коснуться его поверхности. Это объясняет удерживание частиц на фильтре, но по-прежнему нет ответа на вопрос:

Как мельчайшие частицы касаются волокна HEPA-фильтра?

Как мы выяснили, эффект сита тут ни при чем – мельчайшие частицы свободно пролетают через поры. В фильтрах НЕРА действуют другие механизмы.

Любая частица удерживается в воздушном потоке, и, если в фильтре не возникают силы, отклоняющие частицу от линии тока воздуха в сторону волокна, то осаждения не будет. В результате частица проскочит через фильтр вместе с потоком. Поэтому вопрос «Как частицы касаются волокна?» можно перефразировать: «Как частицы выходят из воздушного потока?» И ответ на него будет разным, в зависимости от размера и массы частицы.

Самые мелкие частицы (с диаметром меньше 0,1 мкм) обладают небольшой массой и постоянно находятся в хаотичном броуновском движении. Их траектория постоянно колеблется относительно линии тока воздуха. В ходе колебаний частица выходит из потока, касается волокна и осаждается. Это эффект диффузии:

Более крупные частицы (с диаметром больше 0,3 мкм) весят больше, поэтому их колебания относительно линии тока меньше либо отсутствуют вообще. Такие частицы осаждаются по другому механизму. На модели видно, что линии воздушного потока искривляются вблизи волокна, огибая препятствие. Крупные и тяжелые частицы за счет инерции выходят из воздушного потока, сталкиваются с волокном и осаждаются. Это эффект инерции:

Диффузионный и инерционный эффекты дополняют друг друга: один отвечает за фильтрацию самых мелких частиц, другой – более крупных.

Сложнее всего посадить на волокно частицы с «промежуточным» размером. Их инерция еще недостаточно большая, а диффузия уже работает слабо, так как колебания их траектории относительно линии тока уже не такие сильные. Поэтому такие частицы с большей вероятностью остаются в потоке и огибают волокна вместе с воздухом. Их называют частицами с максимальной проникающей способностью, Most Penetrating Particle Size (MPPS). И для их осаждения наибольшее значение имеет последний механизм – эффект зацепления:

Эффект зацепления работает, когда частица приблизилась к поверхности волокна на расстояние своего радиуса. Такого касания достаточно для ее осаждения. Этот механизм работает не только для MPPS. Он универсальный и действует для частиц любого размера. Пылинки могут оставаться в воздушном потоке, совершать диффузионные колебания относительно линии тока или вылетать из потока благодаря инерции – в любом случае, если частица коснулась волокна, она осаждается.

Эффективность этого механизма зависит от размера частицы. Чем больше частица, тем вероятнее она коснется волокна. В этом эффект зацепления похож на эффект сита, потому и график почти одинаковый (естественно, с привязкой в другому диапазону частиц).

В действительности в HEPA-фильтре на частицу одновременно действуют все механизмы, поэтому общая эффективность HEPA-фильтра равняется сумме вкладов каждого эффекта:

ηобщая = ηсита + ηзацепления + ηинерции + ηдиффузии

Если постоянно нагружать HEPA аэрозолем с крупными частицами, то срок работы фильтра значительно сокращается. Это происходит из-за эффекта сита: крупные частицы быстро забивают фильтр и снижают его проницаемость. Чтобы избежать эффекта сита, перед HEPA-фильтром устанавливают один или несколько префильтров более низкого класса: G и/или F. Они защищают HEPA от преждевременного засорения. Если префильтры стоят, то HEPA работает строго «по специальности» — фильтрация мелкодисперсных частиц. Таким образом, остаются три эффекта:

ηобщая = ηзацепления + ηинерции + ηдиффузии

Если сложить все три графика эффективности для каждого механизма, то получим ту самую кривую общей эффективности HEPA-фильтра, которую мы показывали в начале статьи:

Как видим в диапазоне MPPS (примерно от 0,1 до 0,3 мкм) общая эффективность HEPA-фильтра «падает в яму». И именно по MPPS измеряют общую эффективность. HEPA-фильтра класса H10 (по новой номенклатуре E10) работает с эффективностью более 85%, а фильтра класса H11 (E11) – более 95%. Это значит, что в HEPA-фильтре E11 осаждаются 95 из 100 частиц MPPS. При этом остальные частицы осаждаются с вероятностью почти 100%, но итоговую эффективность принято указывать по MPPS, 95%.

От чего зависит эффективность HEPA-фильтра?

Эффективность HEPA зависит не только от размеров фильтруемых частиц, но и от параметров самого фильтра:

Диаметр волокон в HEPA-фильтре

Плотность упаковки волокон

Материал волокон

Чем тоньше волокна и чем плотнее они упакованы, тем больше площадь их соприкосновения с частицами. И чем лучше волокна «цепляют», тем эффективнее осаждение. Если материал, из которого сделан фильтр, обладает высокой удельной проводимостью, то волокна могут заряжаться в воздушном потоке. В этом случае между волокнами и частицами возникают силы электростатического притяжения (силы Кулона). Они дополнительно увеличивают эффективность HEPA-фильтра.

При осаждении частиц уменьшается расстояние между волокнами:

В результате площадь волокон увеличивается, и с этим связан парадоксальный факт: со временем эффективность HEPA не уменьшается, а растет. С другой стороны, при загрязнении уменьшается проницаемость фильтра, увеличивается его сопротивление, растет перепад давления на фильтре и, как следствие, уменьшается производительность прибора, в котором тот установлен. Если фильтр забился полностью и производительность прибора упала почти до нуля, единственный выход – заменить фильтр. Частота замены зависит от емкости фильтра. Этот показатель определяет, как много пыли сможет осадить HEPA, прежде чем перепад давления на нем станет критическим.

Теперь, когда мы имеем представление о HEPA-фильтре, соберем по пунктам принцип его работы:

В фильтр попадает воздушный поток с пылинками разного размера, от 10 мкм и меньше

Крупные частицы выходят из воздушного потока благодаря эффекту инерции, мелкие частицы – благодаря эффекту диффузии

На фильтре оседают все частицы, которые вышли из потока и коснулись волокна

На волокне частицы прочно удерживаются благодаря силам притяжения (Ван-дер-Ваальса)

Также соберем в одном месте все неочевидные факты о HEPA-фильтре:

HEPA-фильтр может задерживать частицы всех размеров

Пыль задерживается в HEPA-фильтре практически навсегда. Пылесосить/мыть HEPA практически бесполезно – только менять.

Со временем эффективность HEPA-фильтра только растет. Хотя и растет воздушное сопротивление.

https://habr.com/ru/company/tion/blog/385461/

Фильтр НЕРА обычно изготавливается из волокнистого материала сложенного в гармошку и внешне выглядит также как любой другой фильтр используемый в автомобиле. Именно поэтому я отправился в автомобильный магазин на поиски более дешёвого аналога. Там я нашёл салонный фильтр, цена такого фильтра около 200 рублей, но мне его хватит на два раза.

Старый фильтр был надёжно залит по краям каким-то клеем или силиконом, может чтобы не было никаких мыслей о его ремонте, а может быть для более плотного прилегания.

В общем с помощью канцелярского ножа и 10 минут времени я избавился от забитого пылью hepa фильтра.

Осталось вырезать по размеру фильтр и вложить его в корпус старого, получилось как-то так: 

Заливать клеем или силиконовым герметиком не стал, так как посчитал, что давлением будет прижимать фильтр и большая часть воздуха будет проходить через сам фильтр. Но если считаете нужным, то конечно добавьте силикона. Всем спасибо за внимание и удачи !!!!