ГОСТ 12.4.119-82

ГОСТ12.4.119-82


УДК619.89:006.354 Группа Т58


ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР


СИСТЕМАСТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА


СРЕДСТВАИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ


Методоценки защитных свойств по аэрозолям


Occupationalsafety standards system.

Meansfor individual protection of breathing organs.

Airozolemethod of determination protective properties


ОКП34 2000

Датавведения 1984-01-01


РАЗРАБОТАНВсесоюзным Центральным Советом Профессиональных Союзов, Министерствомздравоохранения СССР, Министерством высшего и среднего специальногообразования СССР, Министерством химической промышленности СССР,Государственным комитетом СССР по стандартам


ИСПОЛНИТЕЛИ А.В. Вихлянцев;В.С. Кощеев; Д.С. Гольдштейн; В.А. Гуда; И.В. Петрянов; Н.Т.Тимофеева (руководители темы); С.Л. Каминский; И.Н. Никифоров; Г.П.Саверский; С.Н. Шатский; Ю.Б. Лахтин; В.А. Китаев; П.И. Басманов;В.В. Цуканов; Т.М. Талова


ВНЕСЕН Всесоюзным ЦентральнымСоветом Профессиональных Союзов


УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕПостановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30декабря 1982 № 5295



Настоящий стандартраспространяется на средства индивидуальной защиты органов дыхания(СИЗОД), применяемые в народном хозяйстве, и устанавливает методоценки защитных свойств по аэрозолям существующих и вновьразрабатываемых СИЗОД.

Стандарт не распространяетсяна фильтрующие противогазовые и изолирующие автономные СИЗОД.

Сущность метода заключается вопределении коэффициента проникания аэрозоля через СИЗОД путемизмерения концентрации аэрозоля до прохождения через СИЗОД и послепрохождения и последующего расчета коэффициента защитнойэффективности и коэффициента защиты.

Термины, используемые внастоящем стандарте, и их пояснения приведены в справочном приложении1.


1.ОТБОР ПРОБ


Отбор проб должен бытьустановлен в нормативно-технической документации на методы испытанийконкретных СИЗОД.


2.АППАРАТУРА


Для проведения испытанияприменяют:

генератор аэрозолей,обеспечивающий получение дисперсных частиц со средним геометрическимдиаметром от 0,2 до 1,0 мкм при стандартном геометрическом отклонениине более 1,5. Допускается использовать генераторы аэрозолейразличного дисперсного состава при дополнительных испытаниях СИЗОДконкретного назначения;

установку типа УЗУА-1,туманообразователь типа ТО-52 и другие установки аналогичного типа;

расходомеры для воздушногопотока с объемным расходом 6, 30, 60, 90, 150, 200 и 250 дм3/минс погрешностью измерения не более 10%;

источник постоянноговоздушного потока с объемным расходом до 300 дм3/мин;

источник пульсирующегодвустороннего синусоидального воздушного потока, обеспечивающегообъем "дыхательного цикла" от 0,5 до 2 дм3и частоту пульсации от 10 до 20 мин-1;

приборы и устройства дляизмерения концентрации аэродисперсных частиц с погрешностью не более30% (счетчики аэрозолей, нефелометры и другие приборы и устройствааналогичного типа);

приборы для измерениятемпературы с точностью 0,5°С и относительной влажности воздуха сточностью 2%;

зажимы и насадки для СИЗОД иих элементов (аллонжи, муляжи, фильтродержатели, пробоотборники идр.).


3.ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ


3.1. Подготовка к проведениюиспытания должна включать:

подготовку средств защитыорганов дыхания, приборов и измерительной аппаратуры;

медицинский осмотриспытателей (при испытании СИЗОД на человеке);

составление программыиспытания, которая должна содержать объект и цель испытания, условияпроведения испытания, вид испытания, аппаратуру, применяемую прииспытании, периодичность измерения концентрации аэрозоля и комплексвыполняемых упражнений, включающий проговаривание алфавита, поворотголовы, движения мимической мускулатуры лица (при испытании СИЗОД начеловеке), ответственность за проведение испытаний.

3.2. Объемный расход потокааэрозоля при испытаниях на насадках, зажимах и муляжах долженприменяться из расчета 30 дм3/минчерез СИЗОД в целом. При исследованиях на стадиях разработки СИЗОДдопускается проводить испытания также при объемных расходахпостоянного потока аэрозоля из расчета 60, 90, 150, 200, 250 дм3/минчерез СИЗОД в целом.

3.3. Испытание должнопроводиться при значениях температуры и влажности по ГОСТ12.1.005-76. Допускается проведение испытаний при другихметеоусловиях при дополнительных испытаниях СИЗОД конкретногоназначения.

3.4. Чувствительность методаопределения концентрации аэрозоля перед СИЗОД или его элементамидолжна превышать 10-кратное значение предполагаемого коэффициентазащиты.

3.5. К испытанию СИЗОД вкачестве испытателей допускаются практически здоровые люди в возрастеот 20 до 40 лет.

3.6. К испытаниям с участиемчеловека допускаются СИЗОД, конструкции которых выдержали испытанияна муляже или насадке.

3.7. Тип испытания выбираетсяв зависимости от цели испытания по табл. 1.


Таблица 1


Типиспытания

Видвоздушного потока

Объектиспытания

Цельиспытания

Взажимах

Постоянныйодносторонний

Материалы,детали, сборочные единицы СИЗОД

Приемо-сдаточныеиспытания продукции. Периодические испытания. Входной контроль

Намуляже или насадке

Пульсирующийдвусторонний синусоидальный

СИЗОДв целом, их отдельные элементы (клапаны, лицевые части, фильтры)

Периодическиеиспытания. Приемочные испытания

Начеловеке

Естественноедыхание

СИЗОДв целом

Исследовательскиеиспытания опытных и серийных образцов СИЗОД


4.ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ


4.1. Объект испытаниямонтируется совместно с аппаратурой.

4.2. С помощью генераторааэрозоля создается поток аэрозоля с заданной концентрацией.

4.3. После вывода аппаратурына рабочий режим проводится измерение концентраций аэрозоля передобъектом испытания и после него в соответствии с программойиспытания.

4.4. При испытании начеловеке объемный расход воздуха, отбираемого после СИЗОД, не долженпревышать 6 дм3/мин.

4.5. Температура и влажностьаэродисперсной системы, поступающей на СИЗОД, регистрируется всоответствии с программой испытания.

4.6. При испытании СИЗОД начеловеке определение концентрации аэрозоля должно производиться вовремя выполнения упражнений, предусмотренных программой испытания иотражающих специфику их эксплуатации.

4.7. Результаты определенийдолжны быть отражены в протоколе испытаний, согласно справочномуприложению 2.


5.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ


5.1. Коэффициент проникания(K)в процентах вычисляют на основании полученных результатов определенийпо формуле



где H- показатель, характеризующий концентрацию дисперсных частиц,проникающих через СИЗОД или его элементы;

H0 -показатель, характеризующий концентрацию дисперсных частиц,поступающих к СИЗОД или его элементам извне.

5.2. При испытании СИЗОД начеловеке учитывается осаждение аэрозолей в дыхательной системе. Приизмерении концентрации аэрозоля после СИЗОД в смеси вдыхаемого ивыдыхаемого воздуха в числитель формулы вводится коэффициент (табл. 2), зависящий от среднего диаметра частицД.

Таблица 2


Д,мкм

0,01

0,02

0,03-0,04

0,05-0,07

0,08-0,1

0,2

1,8

1,7

1,6

1,5

1,4

1,2


Продолжениетабл. 2


Д,мкм

0,3-0,6

0,7-0,8

0,9-1,0

1,5

2,0

3,0

4и больше

1,1

1,2

1,3

1,6

1,8

1,9

2,0


5.3. Коэффициент защитнойэффективности (Э) в процентах СИЗОД вычисляют по формуле


Э=100-K.


5.4. Коэффициент защиты (КЗ)вычисляют по результатам определения величины коэффициента прониканияаэрозоля через СИЗОД на человеке



5.5. Полученные результатыподвергаются статистической обработке в соответствии с обязательнымприложением 3.

5.6. Показатели защитныхсвойств СИЗОД в целом или его элементов определяются как средняягеометрическая величина с доверительной вероятностью 0,95.

5.7. Анализ результатовстатистической обработки и принятие решений проводятся в соответствиисо справочным приложением 4.



ПРИЛОЖЕНИЕ1

Справочное


Термины,используемые в стандарте, и их пояснения


Термин

Пояснение

Коэффициентпроникания (K)

Выражаетдолю дисперсных частиц, проникших через СИЗОД или его элементы, иявляется функцией одного или нескольких из перечисленных нижекоэффициентов:


Кпр- коэффициент проскока через материалы фильтра;


Ккн- коэффициент подсоса через конструктивные неплотности;


Ккл- коэффициент обратного подсоса через клапаны выдоха;


Коб- коэффициент подсоса по полосе обтюрации

Коэффициентзащиты (KЗ)

ПоГОСТ 12.4.034-78

Коэффициентзащитной эффективности (Э)

Выражаетдолю дисперсных частиц, не проникших через объект испытания



ПРИЛОЖЕНИЕ2

Справочное


ПРОТОКОЛ


Объектиспытания _____________ № объекта_______________ Датаиспытания______________

Види характеристика аэрозоля_______________________________________________________


Типиспытания

Времяизмерения, мин

Температура,°С

Относительнаявлажность, %

Видупражнения

Объемныйрасход, дм3/мин

Концентрацияаэрозоля

Коэффициентпроникания, %

Видпотока

Примечание







перед

после
















Подписилиц, ответственных

запроведение испытаний: _______________________________



ПРИЛОЖЕНИЕ3

Обязательное


Статистическаяобработка результатов измерения при оценке защитных свойств СИЗОД


Длярезультатов определений коэффициента проникания аэрозолей через СИЗОДв целом и отдельные его элементы принимается логарифмическинормальный закон распределения.

При необходимости проверкаприменимости логарифмически нормального закона распределенияпроводится в соответствии с ГОСТ 11.006-74 при доверительнойвероятности не ниже 0,95.


1.Подготовка результатов испытаний к статистической обработке


1.1. Количество образцов nдля определения величины Kопределяется программой испытания. Рекомендуется n=11для испытаний повышенной трудоемкости (время одного измерения более 1ч) и n=50для менее трудоемких испытаний.

1.2. При наличии в серииизмерений Ki"анормальных" результатов, резко отклоняющихся от остальнойгруппы наблюдений, они могут быть исключены из последующей обработки.Проверка "анормальности" результатов проводится всоответствии с ГОСТ 11.002-73 при доверительной вероятности не нижеg=0,95.


2.Статистическая обработка


2.1. Для вычислениястатистических характеристик используют логарифмы величиныKi..При этом Kiи lgKi(для мантиссы) берут с тремя значащими цифрами.

2.2. Среднюю величинувычисляют по формуле



2.3. Модули отклонения отсредней величины вычисляют по формуле



2.4. Стандартное(среднеквадратичное) отклонение вычисляют по формуле



Примечание. Допускаетсявычислять Sпри n³50по формуле



2.5. Полуразмахдоверительного интервала для логарифма среднего геометрического придвусторонней доверительной вероятности вычисляют по формулам:

g=0,95 поГОСТ 11.004-74,

d=0,672 S дляn=11или

d=0,284 S дляn=50.

2.6. Среднее геометрическое,стандартное геометрическое отклонение bgи границы доверительного интервала для среднего геометрического Kgbи KgHвычисляют по формулам:


;;;


2.7. Результаты вычисленийпредставляют в виде:



2.8. Если часть результатовокажется ниже предела чувствительности метода или ниже предела, прикотором погрешность измерений имеет приемлемый уровень, вычислениестатистик и доверительного интервала при g=0,95проводится в соответствии с указаниями ГОСТ 11.009-79 для такназываемых "цензурированных" выборок.

2.9. Численный примерстатистической обработки результатов измерений при оценке защитныхсвойств СИЗОД приведен в таблице.


Ki,%

lgKi

di

Ki,%

lgKi

di

14,0

1,146

0,043

17,1

1,233

0,044

4,80

0,681

0,506

14,8

1,171

0,018

6,35

0,803

0,386

11,0

1,042

0,147

21,2

1,326

0,137

10,4

1,016

0,173

12,1

1,083

0,106

15,2

1,182

0,007

41,2

1,615

0,426





Результаты статистическойобработки:




ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное


Анализрезультатов статистической обработки и принятие решений


1. Целью анализа результатовпервичной обработки является принятие статистически обоснованныхвыводов о величинах mj- средних для генеральных совокупностей, из которых проводятсявыборки объемом nj,показывающие выборочные средние логарифмы коэффициента прониканияXj. Анализпроводится на основе выборочных статистикXj; Sjи с учетом величины nj(j- индекс вида илиэлемента СИЗОД).

2. Сравнение величины mс постоянной Cпроводится с помощью доверительного интервала;.Если доверительный интервал включает в себя постояннуюC, принимается решениеm=C.Если постоянная Cнаходится вне доверительного интервала, принимается решение m>Cили m<C.Решение принимается с доверительной вероятностью g=0,95.

Примечание. В качествепостоянных обычно пользуются величинами, выражающими требованиястандартов или ТУ к качеству СИЗОД или отдельных его элементов.

3. Сравнение двух величин m1и m2проводится в следующем порядке.

3.1. Вычисляют критерий поформуле



3.2. Сравнивают t2с величиной Fk(см. табл. 2 настоящего приложения при k=2).При t2£Fkразличие между и считают статистически незначимым и принимают решение m1=m2с доверительной вероятностью g=0,95.При t2>Fkпринимают решения m1>m2или m1<m2с доверительной вероятностью g=0,95.

4. Решение о более чем двухmiпринимается в следующем порядке.

4.1. Ряд средних величин {}упорядочивается по величине (ранжируется): При этом индекс jопределяет принадлежность Xjопределенной марке (виду, типу) СИЗОД.

4.2. Сравниваютсядоверительные интервалы [X1H;X1B]; [X2H; X2B] ...Если они не перекрываются, можно принять с доверительной вероятностьюg=(0,95)kрешение: m1>m2>mn... Если величина gявляется недостаточной или доверительные интервалы для некоторых иливсех Xgперекрываются, следует продолжить анализ.

4.3. Проводят проверкустандартных отклонений Sjна однородность. Вычисляют критерий по формуле


где Smax- максимальное стандартное отклонение из Sj.Сравнивают Gс G0,95(k,n).Значения G0,95(k,n)приведены в табл. 1 настоящего приложения.

При G£G0,95(k,n)стандартные отклонения Sjсчитаются однородными и применимы методы, изложенные ниже. ПриG>G0,95(k,n)стандартные отклонения Sjсчитаются неоднородными и дальнейший анализ не проводится. Полученнуюпри неоднородных Sjсовокупность используют наравне с экспертными оценками (см. п. 5 настоящегоприложения).


Таблица 1


n

k


2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0,78

0,60

0,49

0,41

0,36

0,32

0,28

0,26

0,24

20

0,73

0,54

0,43

0,36

0,31

0,27

0,24

0,22

0,20

50

0,62

0,45

0,35

0,29

0,24

0,21

0,18

0,16

0,15

150

0,58

0,40

0,31

0,25

0,21

0,18

0,16

0,15

0,13


4.4.Вычисляют дисперсионное отношение:




Отношение Fсравнивают с величиной Fkиз табл. 2 настоящего приложения.


Таблица 2


n

k


2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

4,4

3,3

2,8

2,6

2,4

2,2

2,2

2,1

2,1

50

3,9

3,1

2,7

2,9

2,2

2,1

2,0

1,9

1,9


При F£Fkразличия между считаются статистически незначимыми и принимается решениеm1=m2=...=mk.

При F>Fkвозможны другие выводы.

4.5. Определяют стандартное(среднеквадратичное) отклонение среднего - :



где для однородных стандартных отклонений.

Проверка стандартныхотклонений на однородность проводится по п. 4.3 настоящегоприложения.

Величины значимых рядовДункана 3Pj(k-1величина) выписывают из строки k(n-1)табл. 3 настоящего приложения.

Таблица 3


k(n-1)

k


1

2

3

4

5

6

7

8

9

20

2,95









30

2,89

3,04








40

2,86

3,01

3,10

3,17






60

2,83

2,98

3,08

3,14

3,20

3,24

3,28

3,31

3,33

100

2,80

2,95

3,05

3,12

3,18

3,22

3,26

3,29

3,32

¥

2,77

2.92

3,02

3,09

3,15

3,19

3,23

3,26

3,29


Значимые ранги 3Pjумножают на и получают наименьшие значимые ранги Pj.

Сравнивают разности *(в ранжированной последовательности )с соответствующими рангами. При этом разности стоящих "рядом",то есть сравнивают с рангом P1(k-1сравнение). Разности (средние "через одну", k-2сравнения) сравнивают с P2.Разности Dj(j+3)сравнивают с P3(k-3сравнения) и так далее до Djk(1 сравнение) с Pk-1.Например, для k=4:


сравнениес P1 с P2 D14с P3.

_________________

* В ранжированнойпоследовательности .


Разности, превышающиесоответствующие ранги или равные им, считаются статистическизначимыми с доверительной вероятностью g=0,95.Для средних ,составляющих значимые разности, устанавливают отношение >"больше". Например, при D23³P1c g=0,95считают m2>m3.

Совокупность статистическизначимых отношений > или, что то же самое, разностей Dj1,содержит в себе всю информацию, которую можно использовать длярешений о взаимных соотношениях mj.Эта информация может быть представлена в виде матрицы или диаграммы.Пример матрицы для k=4приведен в табл. 4 настоящего приложения.

Таблица 4


g

j


1

2

3

4

4

А

А

Б

-

3

А

А

-

-

2

Б

-

-

-

1

-

-

-

-


Примечание. Знак "А"соответствует D³Pj;знак "Б" соответствует D<Pj.

На чертеже aпредставлен случай для k=5,когда можно (статистика достаточна) принимать решение m1>m2>m3>m4>m5.На чертеже б представлен случай для k=4,когда статистика недостаточна для такого вывода и можно принятьтолько решение m1и m2>m3и m4,то есть: показатели качества СИЗОД или отдельных его элементов синдексами 1 и 2 больше показателей их качества с индексами 3 и 4, нодля решения о различиях в их качестве 1 и 2 (3 и 4) информациинедостаточно (мало nили m1=m2).

5. Совместное рассмотрение(объединение) результатов различных испытаний или испытаний,проведенных различными методами, в различных лабораториях, поразличным показателям качества и т. д., проводится в следующемпорядке.

5.1. Ранжируют результатыкаждого испытания так, чтобы во всех ранжировках наихудший(наилучший) выборочный показатель качества был минимальным (или максимальным).

Например, ранжировка длялогарифма среднего геометрического коэффициента прониканияреспиратора имеет вид



5.2. В зависимости отположения в соответствующей ранжировке каждому j-муСИЗОД или отдельному его элементу приписывают ранг, равный егопорядковому номеру (но не его индексу j!)в ранжировке.

Например: ранжировка

ранг 1 2 3 4;

ранжировка

ранг 1 2 3 4

и т.д.

5.3. Проверяютсогласованность различных ранжировок. При более чем двух ранжировкахвычисляют коэффициент конкордации по формуле



где k- количество испытываемых марок СИЗОД или их элементов;

N -количество ранжировок;

Pj1- ранг СИЗОД или его элемента с индексом jв ранжировке l.

При W=1все ранжировки строго согласованы. При W<1величину Fвычисляютпо формуле



и сравнивают с F0,95.Величина F0,95приведена в табл. 5. При F>F0,95с доверительной вероятностью g=0,95ранжировки считают согласованными и допускающими усреднение.

Примечания:

1. При k=2должно быть N>4.

2. При k=3должно быть N³3.

3. При k=4коэффициент конкордации применим к любомуN.

Таблица 5


N

k


2

3

4

5

6

7

8

9

10

3


19,0

6,94

5,14

4,46

4,10

3,89

3,74

3,63

4

21,6

6,59

4,35

3,11

3,41

3,24

3,13

3,05

2,99

5

19,3

4,53

3,48

3,11

2,99

2,82

2,74

2,69

2,66

6

9,01

3,69

3,03

2,77

2,64

2,56

2,51

2,47

2,44

7

6,16

3,22

2,74

2,55

2,45

2,40

2,34

2,41

2,29

8

4,88

2,91

2,54

2,39

2,30

2,25

2,22

2,19

2,17

9

4,15

2,70

2,40

2,27

2,18

2,16

2,13

2,10

2,08

10

3,68

2,54

2,28

2,17

2,12

2,08

2,04

2,03

2,02

15

2,62

2,07

1,92

1,86

1,82

1,80

1,78

1,76

1,75

20

2,23

1,89

1,76

1,73

1,70

1,67

1,65

1,63

1,61


Длядвух ранжировок можно вычислить также коэффициент ранговой корреляциипо формуле


где Pj1- ранг j-йСИЗОД в первой ранжировке;

Pj2- то же для второй ранжировки.

Критические величины Rкрит.при доверительной вероятности 0,95 показаны в табл. 6. При R>Rкрит.ранжировки можно считать согласующимися.

Таблица 6


k

6

7

8

9

10

Rкрит.

0,886

0,786

0,738

0,683

0,648


При низкой величинекоэффициента конкордации целесообразно с помощью парных коэффициентов ранговой корреляции Rвыделить ранжировки с минимальными Rи снова вычислить Wдля оставшихся ранжировок. Если перерасчет показывает достаточновысокий W,оставшиеся ранжировки считают согласованными и допускающимиусреднение рангов:

Усредненные ранги Pjиспользуют для построения новой ранжировки, которая позволяетрасположить все подвергавшиеся испытаниям (экспертной оценке) СИЗОДили отдельные элементы в ряд "по качеству", учитывающемувсе показатели, использованные в объединяемых ранжировках (оценкахотдельных экспертов).

5.4. Если ранжировки,построенные по результатам различных испытаний, согласуются по п. 5.3настоящего приложения, то кроме усреднения рангов по п. 5.3настоящего приложения допускается усреднить сами характеристики, покоторым установлены ранги. Усреднение проводится следующим образом:



где - характеристика j-гоСИЗОД или его элемента, измеренная в l-испытании;

n1 -количество измерений в l-испытании;



После усреднения величины и Sобjобрабатывают по п. 4 настоящего приложения при


6. Обозначения, используемыев настоящем приложении:

X -величина, подвергаемая статистической обработке;

i -индекс экземпляра СИЗОД, единичного измерения; 1£i£n;

j -индекс серии измерений типа СИЗОД; 1£j£k;

n -количество измерений в серии;

k -количество серий измерений;

g- доверительная вероятность, двусторонняя доверительная вероятность;

di- модуль отклонения i-гоизмерения от средней величины;

S -стандартное (среднеквадратичное) отклонение;

d- полуразмах доверительного интервала; ;

- верхняя границадоверительного интервала для средней величины ;

- нижняя границадоверительного интервала;

Xg- среднее геометрическое для серий измерений;

bg- стандартное геометрическое отклонение;

mj- среднее для генеральной совокупности j-йслучайной величины (математическое ожидание );

C -постоянная;

t -критерий Стьюдента;

G -критерий Кохрена;

F -критерий Фишера;

SX- стандартное (среднеквадратичное) отклонение среднего;

SBC- стандартное отклонение внутрисерийное;

SMC- стандартное отклонение межсерийное;

3Pj- значимый ранг Дункана; 1£j£(k-1);

Pj- наименьший значимый ранг Дункана;

Dj1- разность ;

W -коэффициент конкордации;

l -индекс ранжировки;

Pj1- ранг j-гоСИЗОД в l-ранжировке;

R -коэффициент ранговой корреляции;

об - индекс общегоусреднения.