Достаточно ли защищают респираторы с фильтрами HEPA или P-100 от асбеста?

Безопасны ли респираторы с фильтрующими картриджами HEPA или P-100 для самостоятельной работы, возможно, при наличии асбеста на чердаке и крыше? Я нахожусь в Калифорнии, США, но на этой странице Министерства здравоохранения штата Миннесота (США) указано:

Респираторы должны быть оснащены картриджами с фильтром HEPA (фиолетовый цвет) или иметь рейтинг N-100, P-100 или R-100 NIOSH. Эти картриджи предназначены для фильтрации волокон асбеста.

Они фильтруют 99,97% взвешенных в воздухе частиц диаметром 0,3 микрона и более . Однако на этой странице Управления по безопасности и гигиене труда (OSHA) говорится о воздействии асбеста и подсчете волокон образца с использованием фазово-контрастной микроскопии (PCM):

Еще одним недостатком PCM является то, что самые маленькие видимые волокна имеют диаметр около 0,2 мкм, в то время как самые тонкие асбестовые волокна могут иметь диаметр всего 0,02 мкм. При некоторых экспозициях может присутствовать значительно больше волокон, чем фактически подсчитано.

В исследовании под названием « Размер и форма асбестовых волокон в воздухе на шахтах и ​​фабриках » говорится о размерах асбестовых волокон во время промышленной обработки волокна:

Средние истинные диаметры волокон крокидолита, амозита и хризотила в воздухе, определенные с помощью просвечивающей электронной микроскопии, составляли от 0,07 мкм (начальная стадия) до 0,09 мкм (конечная стадия), от 0,20 мкм (начальная стадия) до 0,26 мкм (конечная стадия) и 0,05 мкм. мкм (начальный) до 0,06 мкм (конечный) соответственно…

Многие волокна асбеста имеют диаметр намного меньше 0,3 мкм. Означает ли это, что не существует безопасного респираторного фильтра, будь то HEPA, P100 или лучше, для защиты от асбеста? Существуют ли фильтры для респираторов с лучшей очисткой воздуха? Или использование респиратора с подачей атмосферы — единственный способ обезопасить себя?

РЕДАКТИРОВАТЬ: ответ piojo показывает, что спецификация HEPA требует эффективности фильтра 99,97% для частиц диаметром 0,3 мкм, а не для частиц диаметром 0,3 мкм «или больше». Его источникописывает эффективность фильтра как совокупную эффективность нескольких механизмов: просеивания, инерционного удара, перехвата и [броуновской] диффузии. Наиболее проникающий размер частиц (MPPS) - это место, где эффективность заполнителя самая низкая. В нем говорится, что 0,3 мкм является эталоном, потому что он близок к этому размеру. Таким образом, эффективность 99,97% близка к эффективности MPPS. Его график предполагает эффективность ≥99,97% для всех частиц размером до 0,01 мкм, но я не нашел источника, подтверждающего эту эффективность для частиц размером менее 0,07 мкм, что находится в диапазоне диаметров переносимого по воздуху асбеста. Эффективность должна приближаться к 100% при увеличении диаметра за пределами MPPS из-за повышения эффективности перехвата, удара и просеивания. В то время как эффективность увеличивается с диаметрами, сразу меньшими, чем MPPS из-за диффузии, эффективность может t продолжает увеличиваться при меньшем диаметре, потому что фильтр должен пропускать воздух, не затрудняя дыхание — эффективность упадет ниже эффективности MPPS при небольшом диаметре. Эффективность MPPS должна находиться в пределах от бесконечности до этого малого диаметра. Я не нашел источника, указывающего на этот предел.

В Википедии говорится, что MPPS составляет 0,21 мкм, ссылаясь на исследовательскую работу « Размер частиц для наибольшего проникновения фильтров HEPA и их истинная эффективность» . Он датирован 1982 годом, поэтому я не знаю, изменились ли с тех пор характеристики HEPA и состав фильтра. В документе не указана какая-либо процентная эффективность при 0,3 мкм, требуемая спецификацией HEPA 1982 года. В документе говорится:

Подсчитано, что проникновение при 0,21 мкм в семь раз больше, чем при 0,3 мкм, используемом для тестирования фильтров HEPA.

Большая часть этого обсуждает эффективность отдельного волокна фильтра, поэтому я не знаю, как масштабируется эффективность всего фильтра. Я не знаю, составляет ли спецификация эффективности HEPA 0,3 мкм 1982 года 99,97% и масштабируется ли эффективность всего фильтра так же, как эффективность одиночного волокна, то есть я не знаю, составляет ли эффективность современного MPPS всего фильтра:

99.97% - [7 * (100% - 99.97%)] = 99.76%??

В документе собраны данные из других исследований, приняты некоторые из их предположений и сделаны собственные, а затем проведена экстраполяция для построения кривых эффективности отдельных волокон. На многих из этих кривых точки экспериментальных данных не очень хорошо согласуются с кривыми, которые он пытается теоретизировать. Например, теоретическая кривая на рис. 4 значительно смещена вверх (в сторону более высокой эффективности) от точек эмпирических данных. Он затушевывает аргументацию словами: «Было преобразование коэффициента защиты PF в эффективность одиночного волокна…», но никогда не дает определения PF и не упоминает его снова. Даже если кривая не была перемещена, ее форма не будет хорошо соответствовать фактической кривой, наиболее подходящей через эти точки. Он имеет только 6 точек эмпирических данных, наименьший диаметр частиц которых составляет 0,07 мкм. который примерно равен среднему диаметру переносимых по воздуху частиц крокидолита и больше среднего диаметра переносимых по воздуху частиц хризотила. На рис. 3 нет экспериментальных данных для диаметров менее 0,1 мкм. Тем не менее, оба рисунка делают поспешные выводы, экстраполируя неподходящие кривые на 0,02 мкм. Это единственные данные об эффективности и диаметре фильтров HEPA, которые есть в этой статье. Большая часть данных, используемых в этой статье для определения MPPS фильтра HEPA (называемого здесь SOMP), получена от фильтров, не являющихся HEPA!

Вики перечисляет электростатическое притяжение как механизм фильтрации, но не цитирует. В документе не упоминается этот механизм, но утверждается, что фильтры повышают эффективность по мере использования из-за загрузки (т.е. заполнения частицами) до определенной степени, прежде чем захваченные частицы проскользнут через них (стр. 13).

Еще одна исследовательская работа под названием Fiberglass Vs. Synthetic Air Filtration Media утверждает, что загрузка снижает эффективность электростатической фильтрации из-за уменьшения площади открытой поверхности фильтра и что аэрозоли нейтрализуют электростатические заряды. Я не знаю, насколько хорошо электростатически заряженные фильтры удерживают частицы асбеста по сравнению с другими частицами того же диаметра. Каким образом тесты аэрозолей (например, распыляемый сахарин или Битрекс) проверяют на электростатическую фильтрацию? Снизят ли тесты эффективность фильтра?

РЕДАКТИРОВАТЬ 2: Исследовательский документ « Общая внутренняя утечка наночастиц через фильтрующие лицевые респираторы».показывает неуказанную модель фильтра P100 на полнолицевом респираторе, который идеально прилегает к лицу (с использованием силиконового герметика) и имеет эффективность> 99,97% для 8 различных диаметров нейтрализующих заряд частиц в диапазоне 0,08–0,4 мкм (рис. 3). . График не является наилучшей кривой. Он соединяет точки прямыми линиями. Поскольку MPPS не нанесен на график, график не показывает падение эффективности. Автор уточняет, заявляя: «Проникновение частиц было в несколько раз выше для частиц в MPPS, чем для диапазонов размеров 8 и 400 нм. P100 FFR не показывает MPPS в диапазоне 40–50 нм на рисунке из-за низкого значения проникновения. (<0,03%)». Поскольку автор подразумевает, что его тестовый фильтр имеет эффективность> 99,97% при MPPS 0,04–0,05 мкм, и этот MPPS находится в пределах его тестового диапазона 0,08–0,4 мкм, он подразумевает, что фильтр имеет эффективность> 99,97% в диапазоне 0,08–0,4 мкм. Автор не указывает номер модели фильтра. Является ли эта производительность репрезентативной для других фильтров? Гарантирует ли каждый фильтр P100 эффективность ≥99,97 % при 0,3 мкм согласно спецификации HEPA для всего диапазона 0,08–0,4 мкм? Обратите внимание, что в этой статье используется фильтр, который значительно превосходит спецификацию HEPA, поскольку спецификация предполагает, что MPPS будет около 0,3 мкм, тогда как в этой статье фильтр намного меньше. Диапазон 4 мкм? Обратите внимание, что в этой статье используется фильтр, который значительно превосходит спецификацию HEPA, поскольку спецификация предполагает, что MPPS будет около 0,3 мкм, тогда как в этой статье фильтр намного меньше. Диапазон 4 мкм? Обратите внимание, что в этой статье используется фильтр, который значительно превосходит спецификацию HEPA, поскольку спецификация предполагает, что MPPS будет около 0,3 мкм, тогда как в этой статье фильтр намного меньше.

Вы выпотрошили то, что мы знаем о безопасности HEPA (по крайней мере, то, что можно найти в Википедии, лучшем друге Интернета), поэтому я предлагаю исследовать это под другим углом. Какие фильтры используют работники по удалению асбеста? Какова частота заболеваний, связанных с асбестом, среди этих рабочих?

Ответы (2)

Спецификация HEPA не описывает «0,3 микрона или больше». Там просто указано «0,3 микрона». Объяснение, которое я всегда читал (например, здесь ), заключается в том, что 0,3 микрона сложнее всего уловить, поэтому можно ожидать, что фильтр будет более эффективным с более крупными или более мелкими частицами. Более крупные частицы улавливаются механически, а более мелкие – электростатически. Я не уверен, каков нижний предел для захвата частиц — очевидно, что эти фильтры не захватывают отдельные молекулы, поэтому должна быть некоторая точка, в которой частица слишком мала. Я не знаю, что бы это было.

Я бы сделал это? Не обошлось без обучения и профессионального теста на пригодность, чтобы доказать, что воздух не попадает по краям фильтра.

+1 за механизмы фильтрации и в спецификации не указано «или больше». Я отредактировал свой вопрос, указав ваш источник, потому что, как и большая часть литературы HEPA, он информативен, но сомнительный. Предположение его графика о том, что HEPA-фильтр имеет асимптотическую эффективность 99,99+% при 0,01–0,2 мкм, сомнительно. Вы правы насчет мин. предел захвата — владелец должен дышать. При приближении к этому пределу эффективность должна упасть ниже, чем у наиболее проникающих частиц (MPPS). Я не нашел эмпирических данных по эффективности по сравнению с частицами размером менее 0,07 мкм, что находится в диапазоне многих частиц асбеста. Достаточно ли фильтра для большей части/всего этого диапазона?
@CodeBricks Хороший вопрос. Я нашел веб-страницу, на которой утверждается, что нижний размер, когда частица перестает вести себя как частица и начинает вести себя как газ (и не захватывается), составляет около 0,01 мкм, но я бы не стал доверять этому без более чем одного источника. вдохновилliving.com/airpurifiers/hepa-filters.htm
Другой производитель говорит, что их фильтры могут фильтровать до 0,12 мкм, что слишком много для ваших целей. Это более конкретное (и консервативное) утверждение, чем первое, поэтому доверять ему немного безопаснее. nilfiskcfm.com/фильтрация
На сайте Academic.oup.com/annweh/article/55/3/253/150869/… показана эффективность фильтра P100 (номер модели не указан) >99,9% для 8 размеров в диапазоне 0,008–0,4 мкм. На рис. 3 используются сегменты линий, а не кривая наилучшего соответствия. Дано: «…MPPS [находится] в диапазоне размеров 50 нм. Проникновение частиц было в несколько раз выше для частиц в диапазоне размеров MPPS, чем для диапазонов размеров 8 и 400 нм», если несколько раз означает <10, то самая низкая эффективность в диапазоне составляет 99,6+%. Является ли это представителем других фильтров P100, т.е. эффективность 99,97% при 0,3 мкм гарантирует эффективность 99,6+% при 0,008–0,4 мкм?
…Такая эффективность всего респиратора была достигнута за счет прилегания респиратора к лицу манекена с помощью силиконового герметика. Позже они проткнули два отверстия диаметром 2,41 мм в герметике, что снизило эффективность более чем на 10%. Как можно обеспечить идеальную герметизацию в рабочих условиях, не повредив лицо или респиратор? Лента? Оставаться невыразительным? Кроме того, ваш последний комментарий касается фильтров ULPA, но я не нашел их, которые можно купить для респираторов. Я не могу найти респираторные фильтры ULPA от 3M или Moldex. Как и в случае с HEPA, я не знаю, гарантирует ли эффективность 99,999% спецификации ULPA при 0,12 мкм какую-либо минимальную эффективность при 0,008–0,4 мкм.
@CodeBricks Чтобы обеспечить хорошую посадку, вам необходимо пройти тест на пригодность, который включает в себя такие вещи, как бег и поворот головы. Возможно, это не идеально, но должно быть очень хорошо. Я никогда этого не делал, поэтому вместо маски я стараюсь задерживать дыхание (или использовать хороший поток воздуха). Кроме того, я не часто работаю с чем-то настолько неприятным. Резина по краю маски достаточно гибкая и упругая, чтобы приспосабливаться к изменениям выражения лица и движениям, но есть ограничения, и я уверен, что моя маска подошла бы лучше, если бы ее регулировал профессионал.

Ни один респиратор не является гарантированной защитой, все они оцениваются по коэффициенту защиты .

Большинство респираторов на 1/2 лица имеют рейтинг 10. Фактор защиты 10 означает, что он защитит вас от 10-кратного индивидуального предела воздействия . Автономные дыхательные аппараты с подачей воздуха обычно оцениваются намного выше. Вам нужно будет использовать оборудование с наивысшим доступным коэффициентом защиты при отборе фактической репрезентативной выборки, чтобы определить надлежащее минимальное защитное снаряжение.

Эффективность всех респираторов зависит от правильной подгонки и использования. Вот почему в штате Калифорния уничтожение асбеста своими руками является незаконным . Вы должны нанять лицензированного подрядчика по борьбе с выбросами.

И, кстати, лицензированные подрядчики по борьбе с загрязнением обычно используют полнолицевые респираторы P100 вместе с одноразовыми комбинезонами и имеют надежное оборудование и процедуры для локализации и утилизации.