ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
|
ГОСТ
Р ЕН
13274-7-2009
|
Система стандартов безопасности труда
СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ
ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ
Методы испытаний
Часть 7
Определение проницаемости противоаэрозольного
фильтра
EN 13274-7:2002
Respiratory protective devices -
Methods of test - Part 7: Determination of
particle filter penetration
(IDT)
|
Москва
Стандартинформ
2010
|
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. №
184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных
стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р
1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации средств
индивидуальной защиты ТК 320 «СИЗ» на основе собственного аутентичного перевода
стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации средств
индивидуальной защиты ТК 320 «СИЗ»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии от 15 декабря
2009 г. № 878-ст
4 Настоящий стандарт идентичен региональному стандарту ЕН 13274-7:2002 «Средства индивидуальной защиты органов дыхания
- Методы испытаний - Часть 7. Определение проницаемости противоаэрозольного фильтра» (EN 13274-7:2002 «Respiratory protective devices - Methods of test - Part
7: Determination of particle filter penetration»).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно
наименования указанного регионального стандарта для приведения в соответствие с
ГОСТ
Р 1.5-2004 (пункт 3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать
вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные
стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении В
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется
ежегодно в издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а
текст изменений и поправок - в
ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В
случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее
уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе
«Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты
размещаются также в информационной системе общего пользования - на
официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и
метрологии в сети Интернет
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения. 3
2 Нормативные ссылки. 3
3 Термины и определения. 3
4 Общие положения. 3
5 Общие требования при испытаниях. 3
6 Метод испытаний с
использованием аэрозоля хлорида натрия. 3
6.1
Сущность метода. 3
6.2
Испытательное оборудование. 4
6.3
Условия проведения испытаний. 6
6.4
Методика проведения испытаний. 6
6.5
Обработка результатов. 6
7 Метод испытаний с
использованием аэрозоля парафинового масла. 7
7.1
Сущность метода. 7
7.2
Испытательное оборудование. 7
7.3
Условия проведения испытаний. 9
7.4
Методика проведения испытаний. 10
7.5
Обработка результатов. 10
Приложение А (обязательное) Результаты испытаний. Неопределенность измерений. 11
Приложение В (справочное) Сведения о соответствии ссылочным национальным
стандартам Российской Федерации ссылочных международных и европейских
региональных стандартов. 11
|
Введение
Настоящий стандарт разработан как дополнение к стандартам на
соответствующие средства индивидуальной защиты органов дыхания. Метод испытаний
описан, как для изделий в сборе, так и для их элементов. Если отступления от
метода испытания, приведенного в настоящем стандарте, являются обязательными,
то эти отступления должны быть описаны в стандарте на соответствующее СИЗОД.
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Система стандартов безопасности труда
СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ
Методы испытаний
Часть 7
Определение проницаемости противоаэрозольного фильтра
Occupational safety standards system. Respiratory protective devices. Methods of test.
Part 7. Determination of particle
filter penetration
Дата введения - 2010-12-01
1
Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод испытания
противоаэрозольного фильтра по показателю проницаемости.
2
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие
стандарты:
ЕН 132 Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Термины, определения и пиктограммы (EN 132 Respiratory
protective devices - Definitions of terms and pictograms)
3
Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины и определения, приведенные
в ЕН 132.
4
Общие положения
Чтобы обеспечить реализацию настоящего стандарта, в стандарте на
соответствующее СИЗОД необходимо указывать следующие данные:
- показатели, на соответствие которым проводят испытания;
- количество образцов;
- метод испытаний;
- расход воздуха через фильтр;
- последовательность стадий предварительной подготовки образцов,
если их больше одной;
- установка и положение образцов при испытаниях;
- критерий соответствия/несоответствия;
- любые отступления от данного метода.
5
Общие требования при испытаниях
Все значения, приведенные в настоящем стандарте, являются
номинальными. Допускается отклонение ± 5 % от указанной температуры, не
оговоренной в настоящем стандарте как максимальная или минимальная. При этом
температура окружающей среды при испытаниях должна составлять (24 ± 8) °С. Все другие значения
температур должны задаваться с точностью ± 1 °С.
6 Метод
испытаний с использованием аэрозоля хлорида натрия
6.1
Сущность метода
Частицы аэрозоля хлорида натрия генерируют путем распыления
водного раствора хлорида натрия и последующего испарения воды. Концентрацию
аэрозоля определяют перед и за испытуемым фильтром с помощью пламенного
фотометра. Средства регистрации частиц должны позволять проводить измерение проницаемости
< 0,001 % до 100 %.
Если используют конструкцию испытательного оборудования, отличную
от приведенной в 6.2 настоящего
стандарта, то устанавливают прямую корреляцию с данным стандартным методом и
показывают их равнозначность.
6.2 Испытательное оборудование
Схема испытательной установки представлена на рисунке 1.
1 - сжатый
воздух; 2 - воздушный фильтр; 3 -
генератор аэрозоля; 4 - сброс; 5 - чистый воздух;
6 - испытуемый образец; 7
- испытательная камера; 8 - датчик давления
(дополнительно); 9 - сброс;
10 - пламенный фотометр; 11 - 3-ходовой клапан
Рисунок
1 - Схема установки для испытаний с использованием аэрозоля хлорида натрия
Аэрозоль генерируется с помощью распылителя Коллисона,
заполненного 1 %-ным раствором хлорида натрия. Распылитель, показанный на
рисунке 2, состоит из стеклянного
сосуда, в который впаяна распылительная головка с тремя распылительными
насадками. В распылитель поступает воздух под давлением 345 кПа, а получаемый
жидкий аэрозоль сталкивается с отражательной перегородкой (экраном), удаляющей
большие частицы. Частицы, которые не столкнулись с экраном, выносятся потоком
воздуха. После смешения с сухим воздухом вода испаряется, при этом получается
сухой аэрозоль хлорида натрия.
1 - резьбовая
втулка; 2 - соединительный патрубок;
3 - корпус; 4 - 4 равноудаленных
отверстия с минимальным диаметром 12,5 мм;
5 - сопло;
6 - жидкость;
7 - максимальный уровень жидкости;
8 - минимальный уровень жидкости
Рисунок
2 - Схема конструкции распылителя для испытаний с использованием аэрозоля
хлорида натрия с указанием максимального и минимального уровней жидкости
Полученный таким образом аэрозоль является полидисперсным со
среднемассовым диаметром частиц около 0,6 мкм. Распределение частиц хлорида
натрия по размерам представлено на рисунке 3.
1 - распределение
частиц по массе; 2 -
распределение частиц по количеству;
а - наибольшая диагональ частицы NaCl, мкм; b - доля частиц меньше
заданного размера, %
Рисунок 3 - Распределение частиц аэрозоля хлорида натрия по
размерам
при распылении 1 %-ного раствора хлорида натрия при давлении 345 кПа
Концентрация и размер частиц аэрозоля хлорида натрия остаются
постоянными в установленных пределах при условии, что давление подаваемой смеси
составляет от 331 до 359 кПа, а расход воздушного потока через три сопла
находится в пределах от 12,5 до 13,0 дм3/мин. Выходящий поток
смешивается с потоком сухого воздуха с расходом 84 дм3/мин
с образованием общего потока с расходом 95 дм3/мин.
Примечание - Расход раствора
хлорида натрия должен составлять 15 см3/ч. Объем
стеклянного сосуда подбирают таким образом, чтобы изменения концентрации и
потери в объеме раствора в течение 8 ч не вызывали серьезных изменений
параметров тест-аэрозоля.
Определение концентрации аэрозоля хлорида натрия при его
прохождении через противоаэрозольный фильтр проводят до и после испытуемого
фильтра с помощью пламенного фотометра с соответствующей чувствительностью.
Существует пламенный фотометр, специально разработанный для этих целей.
Примечание - Информацию о
производителе фотометра и генератора аэрозоля можно получить в секретариате CEN/TC 79.
Прибор представляет собой водородный пламенный фотометр.
Водородную горелку, обеспечивающую получение симметричного относительно
вертикальной оси пламени, помещают в жаростойкую стеклянную трубку. Эта трубка
должна быть оптически однородной для уменьшения влияния света пламени.
При прохождении через жаростойкую трубку частицы хлорида натрия в
воздухе испаряются, приводя к характерной эмиссии натрия с длиной волны 589 нм.
Интенсивность эмиссии пропорциональна концентрации натрия в потоке воздуха.
Интенсивность излучаемого пламенем света измеряют с помощью
фотоэлектронного умножителя. Чтобы отличить эмиссию натрия от фонового света на
других длинах волн используют узкополосные интерференционные светофильтры в
комбинации с соответствующими фильтрами боковой полосы. Желательно, чтобы такой
фильтр имел полуширину полосы не более 5 нм.
Поскольку выходные значения фотоумножителя пропорциональны
падающему потоку света в относительно узком интервале, используют нейтральные
светофильтры для уменьшения высокой интенсивности света. Такие фильтры точно
калибруют совместно с используемым интерференционным фильтром так, чтобы
реальную интенсивность света можно было вычислить на основании выходных
значений фотоумножителя. Сигнал фотоумножителя усиливают и регистрируют.
6.3
Условия проведения испытаний
Распределение частиц по размерам при распылении 1 %-ным раствором
хлорида натрия при давлении воздуха 345 кПа должно соответствовать
представленному на рисунке 3.
Концентрация аэрозоля -
(8 ± 4) мг/м3.
Относительная влажность -
не более 60 %.
Расход потока тест-аэрозоля -
95 дм3/мин.
Давление воздуха, поступающего в распылитель -
(345 ± 15) кПа.
Расход воздушного потока, поступающего в распылитель - (12,75 ±
0,25) дм3/мин.
Расход воздушного потока для разбавления -
82 дм3/мин.
Примечание - Расход водорода в
фотометре - (475 ± 25) см3/мин.
6.4 Методика проведения испытаний
Подают аэрозоль в испытательную камеру с закрепленным в ней
испытуемым фильтром.
При расходе потока тест-аэрозоля меньше 95 дм3/мин
уменьшают скорость воздушного потока через фильтр до требуемого значения.
При расходе потока тест-аэрозоля больше 95 дм3/мин
подают на выход генератора аэрозоля поток чистого воздуха с относительной
влажностью 60 %, чтобы получить требуемое значение скорости воздушного потока
через фильтр. Поток чистого воздуха подают до входа в испытательную камеру,
чтобы обеспечить равномерное распределение концентрации аэрозоля в камере. При
этом уменьшится концентрация аэрозоля перед фильтром, что учитывают при расчете
коэффициента проницаемости по 6.5
настоящего стандарта.
Пропускают через фильтр воздушный поток с расходом 95 дм3/мин,
концентрацию измеряют непосредственно до и после фильтра с помощью фотометра.
Проницаемость фильтра определяют путем усреднения значений, снятых в течение
(30 ± 3) с через три минуты после начала проведения испытания.
6.5 Обработка результатов
Коэффициент проницаемости фильтра, К, %, рассчитывают по формуле
(1)
где
С1 - концентрация аэрозоля хлорида натрия до фильтра, мг/м3;
С2 -
концентрация аэрозоля хлорида натрия после фильтра, мг/м3.
7
Метод испытаний с использованием аэрозоля парафинового масла
7.1 Сущность метода
Частицы аэрозоля парафинового масла генерируют путем распыления
нагретого парафинового масла. Концентрацию аэрозоля измеряют до и после фильтра
с использованием аэрозольного фотометра, который должен позволять проводить
измерение проницаемости от < 0,001 % до 100 %.
Если используется конструкция испытательного оборудования,
отличная от приведенной в 7.2, то
устанавливают прямую корреляцию с данным стандартным методом и показывают их
равнозначность.
7.2 Испытательное оборудование
Схема испытательной установки представлена на рисунке 4.
Аэрозоль парафинового масла получают с использованием распылителя.
Сосуд для распыления заполняют парафиновым маслом (парафиновое масло марки СР
27 DAB 7) и нагревают с помощью электрического нагревательного
устройства так, чтобы температура масла поддерживалась равной 100 °С с помощью термостата. Отфильтрованный сжатый воздух под
давлением 400 кПа предварительно нагревают в нагревательном устройстве и
продувают через распыляющее сопло. Отделение больших капель в генерируемом
аэрозоле парафинового масла происходит в распыляющем сопле, а затем в
спиральной трубке. В сосуде смешения происходит разбавление капель масла и
аэрозоля парафинового масла отфильтрованным воздухом, проходящим с расходом 50
дм3/мин. Концентрация тест-аэрозоля
снижается до требуемой для испытаний (20 ± 5) мг/м3 вследствие
потерь соответствующей фракции аэрозоля парафинового масла и последующего
разбавления отфильтрованным потоком воздуха с расходом 83 дм3/мин в циклоне (рисунок 5). Полученный таким методом тест-аэрозоль является
полидисперсным. Распределение частиц аэрозоля представляет собой логарифмически
нормальное распределение со средним диаметром Стокса 0,4 мкм и логарифмическим
стандартным отклонением σ = 0,26 (рисунок 6).
1 - испытательная
камера; 2 - герметично закрываемая дверь камеры; 3 - тарелка для сбора масла, стекающего вниз по стенкам
трубки; 4 - крышка воздуходувок, приводимых в движение напором воздуха; 5
- воздуходувки, приводимые в движение напором воздуха; 6 - расходомеры,
действующие в диапазоне измерения от 800 до 8000 дм3/ч для измерения потока воздуха, приводящего в движение
вентиляторы (5000 дм3/мин); 7
- клапаны, регулирующие расход потока; 8 -
высокоэффективные фильтры; 9 - регулятор подачи сжатого воздуха; 10
- высокопроизводительный воздушный фильтр; 11 - тройник для отбора аэрозоля парафинового масла, необходимого для
испытания; 12 - игольчатый клапан, регулирующий концентрацию аэрозоля
парафинового масла в камере; 13 - генератор аэрозоля парафинового масла;
14 - аэрозольный фотометр; 15 - пробоотборник для измерения
концентрации аэрозоля парафинового масла в камере; 16 - пробоотборник для измерения концентрации аэрозоля
парафинового масла после фильтра; 17 - склянка Вульфа; 18 -
объем буфера 5 дм3; 19 - сжатый воздух; 20 - подача
воздуха для разбавления; 21 - к вакуумному насосу; 22 -
испытуемый образец
Рисунок
4 - Схема установки для испытаний с использованием аэрозоля парафинового масла
Тест-аэрозоль подается в испытательную камеру (рисунок 4, позиция 1) с закрепленным в камере фильтром, подлежащим испытанию. Поток
аэрозоля с заданным расходом пропускается через испытуемый фильтр. Концентрацию
аэрозоля парафинового масла измеряют до и после испытуемого фильтра с помощью
аэрозольного фотометра для измерения рассеянного света под углом 45°. Свет от
источника направляют на измерительную ячейку и фотоумножитель. Прямой луч
света, направленный на умножитель, прерывается с помощью обтюратора так, что в
рассеянный частицами свет всегда вносят поправку на колебание интенсивности
света источника. Интенсивность луча сравнения автоматически ослабляют с помощью
нейтральных фильтров и шторки с нейтральной оптической плотностью до
интенсивности луча рассеянного света.
Регистрируют интенсивность рассеянного света, являющуюся
показателем концентрации аэрозоля.
Рисунок 5 - Циклон
7.3 Условия проведения испытаний
Распределение частиц аэрозоля парафинового масла по размерам
должно соответствовать представленному на рисунке 6.
1 - доля частиц больше
заданного размера, %; 2 - диаметр Стокса, мкм;
3 - числовое распределение частиц аэрозоля парафинового масла σlog c = 0,26
Рисунок
6 - Распределение частиц аэрозоля парафинового масла по размерам
Концентрация аэрозоля - (20 ± 5) мг/м3.
7.4
Методика проведения испытаний
Подают тест-аэрозоль в испытательную камеру с закрепленным в ней
испытуемым фильтром.
Через фильтр пропускают поток с расходом 95 дм3/мин
с использованием соответствующего побудителя расхода. Концентрацию аэрозоля
измеряют непосредственно перед и за фильтром с помощью аэрозольного фотометра.
При расходе потока тест-аэрозоля больше 95 дм3/мин
подают на выход циклона поток чистого воздуха, чтобы получить требуемое
значение скорости воздушного потока через фильтр. Поток чистого воздуха подают
до входа в испытательную камеру, чтобы обеспечить равномерное распределение
концентрации аэрозоля в камере.
При этом уменьшится концентрация аэрозоля перед фильтром, что
требуется учитывать при расчете коэффициента проницаемости по 6.5.
Проницаемость фильтра определяют путем усреднения значений, снятых
в течение (30 ± 3) с, спустя три минуты после начала проведения испытания.
Примечание - Важно, чтобы
расход воздушного потока через циклон оставался постоянным, иначе это может
оказать влияние на дисперсный состав генерируемого аэрозоля.
7.5 Обработка результатов
Коэффициент проницаемости фильтра, К, %, рассчитывают по формуле
(2)
где l1 -
показания фотометра до фильтра;
l2 -
показания фотометра после фильтра;
l0 -
нулевой отсчет фотометра для чистого воздуха.
Приложение А
(обязательное)
Результаты
испытаний. Неопределенность измерений
Для каждого из необходимых измерений, выполняемых в соответствии с
данным стандартом, необходимо провести соответствующую оценку неопределенности
измерений. Оценку неопределенности проводят и указывают при описании
результатов испытаний, чтобы пользователь отчета об испытаниях (протокола) мог
оценить достоверность данных.
Приложение В
(справочное)
Сведения о
соответствии ссылочным национальным стандартам Российской Федерации
ссылочных международных и европейских региональных стандартов
Таблица В.1
Обозначение
ссылочного международного и европейского регионального стандарта
|
Степень
соответствия
|
Обозначение и
наименование соответствующего национального стандарта
|
ЕН 132
|
-
|
ГОСТ
Р 12.4.233-2007 Система стандартов безопасности труда. Средства
индивидуальной защиты органов дыхания. Термины и определения
|
Ключевые слова: безопасность труда, средства индивидуальной защиты
органов дыхания, проницаемость, испытания