Протипиловий респіратор з вимірювачем перепаду тиску

  • С. І. Чеберячко Національний технічний університет "Дніпровська політехніка" https://orcid.org/0000-0003-3281-7157
  • Ю. І. Чеберячко Національний технічний університет "Дніпровська політехніка" https://orcid.org/0000-0001-7307-1553
  • О. В. Дерюгін Національний технічний університет "Дніпровська політехніка"
  • Д. В. Славінський Національний технічний університет "Дніпровська політехніка" https://orcid.org/0000-0002-7540-2077
Ключові слова: шкідливі аеродисперсні частинки, протипиловий респіратор, півмаска, щільність прилягання, фільтр, вимірювач тиску

Анотація

Серед професійних захворювань перше місце належить хворобам органів дихання. Це є наслідком забруднення повітря робочої зони шкідливими речовинами, або використання працівниками засобів індивідуального захисту органів дихання (ЗІЗОД), які не дозволяють контролювати термін захисної дії і тим самим збільшують ризик виникнення професійних захворювань. Сучасні фільтри характеризуються високими захисними властивостями, однак внаслідок осідання пилових аерозолів на них збільшується опір диханню, що з часом призведе до значного підсмоктування нефільтрованого повітря через щілини між півмаскою і обличчям, які викликані недосконалістю конструкцій півмасок і різною антропометрією обличчя працівників. Метою дослідження є підвищення коефіцієнту захисту протипилового респіратора за рахунок автоматичного контролю захисної ефективності протипилового респіратора шляхом встановлення на півмаску вимірювача перепаду тиску, який дозволяє оцінити відповідність півмаски респіратора антропометричним розмірам обличчя, щільність прилягання (відсутність щілин за смугою обтюрації та поверхнею обличчя), а також встановити термін захисної дії фільтруючих елементів. Встановлено, що за допомогою датчика тиску, який встановлений у підмасковому просторі можна оцінювати щільність прилягання півмаски респіратора к поверхні обличчя працівника під час виконання їм виробничої діяльності, а також контролювати термін захисної дії фільтруючих елементів. Розроблено конструкцію вимірювача перепаду тиску протипилового респіратора, запропоновано алгоритм його роботи, який дозволяє контролювати зміну перепаду тиску дихання через зростання опору фільтрів при накопиченні пилового осаду на їх поверхні, через втрату щільності прилягання півмаски респіратора до поверхні обличчя працівника під час виконання їм виробничої діяльності.

Біографії авторів

С. І. Чеберячко, Національний технічний університет "Дніпровська політехніка"

Чеберячко С. І., д. т. н., професор кафедри охорони праці та цивільної безпеки

Ю. І. Чеберячко, Національний технічний університет "Дніпровська політехніка"

Чеберячко Ю. І., д. т. н., доцент кафедри охорони праці та цивільної безпеки

О. В. Дерюгін, Національний технічний університет "Дніпровська політехніка"

Дерюгін О. В., к. т. н., доцент кафедри управління на транспорті

Д. В. Славінський, Національний технічний університет "Дніпровська політехніка"

Славінський Д. В., асистент кафедри автоматизації та комп'ютерних систем

Посилання

Перелік посилань

Zhipeng L. Head form and N95 Filtering Facepiece Respirator Interaction: Contact Pressure Simulation and Validation / L. Zhipeng, J.Y. Jingzhou, Z. Ziqing // Journal of Occupational and Environmental Hygiene. - 2012. - No 9. - pp. 46-58.

Gutierrez A. Designing an improved respirator for automotive painters / Alma Maria Jennifer A. Gutierrez, Melissa D. Galang, Rosemary R. Seva, Michelle C. Lu, Diana Rose S. Ty // International Journal of Industrial Ergonomics - 2014 - No 44. - pp. 131-139.

Plebani C. Filtering facepieces: effect of oily aerosol load on penetration through the filtering material / C. Plebani, S. Listrani and M.Di. Luigi // Med. Lav. - 2010. - No 101(4). - pp. 293-302.

Janssen L.L. Efficiencyofdegraded electretsfilters: Part I: laboratory testing against NaCland DOP before and after exposure to workplace aerosols / L.L. Janssen, J.O. Bidwell, H.E. Mullins, T.J. Nelson // J. Int. Soc. Resp. Prot. - 2003. - Vol 20. - pp. 71-80.

Groce D. Three-dimensional facial parameters and principal component scores: Association with respirator fit / D Groce., S. Guffey, D.J. Viscusi // Journalof the International Society for Respiratory Protection. - 2010. - № 27(1). - Р. 1-15.

Zhou S. AnIntelligentFFRwithaSelf-AdjustableVentilationFan / S. Zhou, H. Li, Sh. Shen, S. Li, W. Wang, X. Zhang, J. Yang // Journal of Occupational and Environmental Hygiene. - 2017. - V.21. - P. 23-33.

Пат. № 122788 Україна, МПК A62B 23/02. Фільтрувальний респіратор / В.І. Голінько, Ю.І. Чеберячко, В.Ю. Фрундін, С.І. Чеберячко, Д.І. Радчук, Д.В. Славінський; заявник ДВНЗ "НГУ". - №u 2017 07973; заяв. 31.07.2017 ; опубл. 25.01.2018, Бюл. № 2.

ДСТУ EN 143:2002/Зміна № 1:2015 (EN 143:2000/A1:2006, IDT) Засоби індивідуального захисту органів дихання. Протиаерозольні фільтри. Вимоги, випробування, маркування.Держстандарт України, 2016 р. - 24 c.

Заболотній С.В. Цифрове оброблення сигналів: посібник для студентів [Електронний ресурс] / Авт.-укл. С.В. Заболотній; за ред. проф. Ю.Г. Леги; Черкас. держ. технол. ун-т. - Черкаси: ЧДТУ, 2010. - 119 с.

Чеберячко С.І. Дослідження захисної ефективності фільтрувальних респіраторів при циклічному потокові повітря // Сучасні ресурсозберігаючі технології гірничого виробництва. - 2013. - №2 (12). - С.205-212.

JCGM 100:2008. Evaluation of measurement data - Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. - JCGM, 2008. - 120 p.

Zhuang Z. Correlation Between Quantitative Fit Factors and Workplace Protection Factors Measured in Actual Workplace Environments at a Steel Foundry / Z. Zhuang, C.C. Coffey, P.A. Jensen; D.L. Campbell; R.B. Lawrence; W.R. Myers // American Industrial Hygiene Association Journal. - 2004. - Vol. 64, - № 6. - Р. 730-739.

ДСТУ EN 529:2006 Засоби індивідуального захисту органів дихання. Рекомендації щодо вибору, використання, догляду і обслуговування. Настанова (EN529:2005,IDT): ДСТУEN529:2006. Держспоживстандарт України, 2008 р. - 40 с.

References

Lei Z., Yang J. and Zhuang Z. (2012) Headform and N95 Filtering Facepiece Respirator Interaction: Contact Pressure Simulation and Validation. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, Vol. 9, Iss. 1, pp. 46-58. DOI: 10.1080/15459624.2011.635130

Gutierrez A.M.J.A., Galang M.D., Rosemary R.S., Lu M.C. and Ty D.R.S. (2014) Designing an improved respirator for automotive painters. International Journal of Industrial Ergonomics, Vol. 44, Iss. 1, pp. 131-139. DOI: 10.1016/j.ergon.2013.11.004

Plebani C., Listrani S. andDi M. (2010) Luigi Filtering facepieces: effect of oily aerosol load on penetration through the filtering material. La Medicina del lavoro, Vol. 101, No. 4, pp. 293-302.

Janssen L., Bidwell J., Mullins H. and Nelson T. (2003) 221. Field Efficiency Study of Degraded Electret Filters, Part 1: Methods and Laboratory Testing Results. AIHce 2003. DOI: 10.3320/1.2757899

Groce D., Guffey S. and Viscusi D.J. (2010) Three-dimensional facial parameters and principal component scores: Association with respirator fit. Journal of the International Society for Respiratory Protection, Vol. 27, No. 1, pp. 1-15.

Zhou S., Li H., Shen S., Li S., Wang W., Zhang X. and Yang J. (2017) An intelligent FFR with a self-adjustable ventilation fan. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, Vol. 14, Iss. 11, pp. D173-D178. DOI: 10.1080/15459624.2017.1366036

Holinko V.I., Cheberiachko Yu.I., Frundin V.Yu., Cheberiachko S.I., Radchuk D.I. and Slavinskyi D.V. (2018) Filtruvalnyi respirator [Filter respirator]. Patent UA201707973.

Derzhstandart Ukrainy (2016) Zasoby indyvidualnoho zakhystu orhaniv dykhannia. Protyaerozolni filtry. Vymohy, vyprobuvannia, markuvannia [Respiratory protection. Anti-aerosol filters. Requirements, tests, marking] DSTU EN 143:2000/A1:2006, IDT, 24 p.

Zabolotnii S.V. and Lehy Yu.H. eds (2010) Tsyfrove obroblennia syhnaliv [Digital signal processing], Cherkasy, ChDTU, 119 p.

Cheberiachko S. I. (2013) The study of the filtering respirator breathing resistance under cyclic current of air. Scientific Bulletin of National Mining University, Vol. 2, No. 12, pp. 205-212. (in Ukrainian)

JCGM 100:2008 (2008) Evaluation of measurement data - Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. JCGM, p. 120.

Zhuang Z., Coffey C.C., Jensen P.A., Campbell D.L., Lawrence R.B. and Myers W.R. (2003) Correlation Between Quantitative Fit Factors and Workplace Protection Factors Measured in Actual Workplace Environments at a Steel Foundry. AIHA Journal, Vol. 64, Iss. 6, pp. 730. DOI: 10.1202/475.1

Derzhstandart Ukrainy (2005) Zasoby indyvidualnoho zakhystu orhaniv dykhannia. Rekomendatsii shchodo vyboru, vykorystannia, dohliadu i obsluhovuvannia [Respiratory protection. Recommendations for selection, use, care and maintenance]. DSTU EN 529:2006 IDT.

Опубліковано
2019-09-30
Як цитувати
Чеберячко, С. І., Чеберячко, Ю. І., Дерюгін, О. В. і Славінський, Д. В. (2019) «Протипиловий респіратор з вимірювачем перепаду тиску», Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування, (78), с. 43-51. doi: 10.20535/RADAP.2019.78.43-51.
Номер
Розділ
Конструювання радіоапаратури