4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Методика определения теплоизоляции
средств индивидуальной защиты головы,
стоп, рук на соответствие
гигиеническим требованиям

 

Методические указания
МУК 4.3.1901-04

 

 

Минздрав России

Москва 2004

 

Методика определения теплоизоляции средств индивидуальной защиты головы, стоп, рук на соответствие гигиеническим требованиям: Методические указания - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004.

1. Разработаны Государственным учреждением «Научно-исследовательским институтом медицины труда РАМН» (Р.Ф. Афанасьева, Н.А. Бессонова, О.В. Бурмистрова, В.М. Бурмистров).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации от 3 марта 2004 г.

4. Введены впервые.

5. Введены в действие с 1 мая 2004 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Методика определения теплоизоляции средств индивидуальной защиты головы, стоп, рук на соответствие гигиеническим требованиям

1. Область применения

1.1. Настоящие методические указания устанавливают методику определения теплоизоляции средств индивидуальной защиты головы (СИЗ Г), стоп (СИЗ С), рук (СИЗ Р), предназначенных для защиты от пониженных температур работающих в различных отраслях экономики страны.

1.2. Методические указания предназначены для гигиенической оценки теплоизоляции СИЗ Г, СИЗ С и СИЗ Р при санитарно-эпидемиологической экспертизе и выдаче санитарно-эпидемиологического заключения.

1.3. Сущность методики заключается в определении теплоизоляции СИЗ Г, СИЗ С и СИЗ Р на основе результатов измерения температуры кожи и плотности сухого теплового потока с поверхности головы, стоп и рук в заданных условиях испытания

2. Определения, обозначения, сокращения^*

^* Определения, обозначения, сокращения представлены в соответствии с п. 3 ГОСТ Р 12.4.185-99 ССБТ «Средства индивидуальной зашиты от пониженных температур. Методы определения теплоизоляции комплекта».

2.1. Плотность сухого теплового потока, тепловой поток, q_n, Вт/м². Мощность тепловой энергии, проходящей за единицу времени через единицу поверхности

2.2. Сухой тепловой поток. Тепловой поток, состоящий из одного или более компонентов: кондуктивного, конвективного и радиационного.

2.3. Датчик теплового потока, тепломерный датчик. Устройство для измерения плотности сухого теплового потока, представляющее собой «вспомогательную стенку» на пути теплового потока и измеряющее разность температур на ее поверхности, которая при известном сопротивлении этой «стенки» пропорциональна плотности сухого теплового потока.

2.4. Градуировочный коэффициент, К, Вт/м² · мВ. Значение преобразованного сигнала, отнесенное к плотности стационарного сухого теплового потока с поверхности рабочей стенки градуировочного тела, температурное поле которого практически не искажается из-за установки датчика.

2.5. Температурный датчик. Устройство для измерения температуры поверхности кожи.

2.6. Теплоизоляция СИЗ Г, СИЗ С, СИЗ Р; I_г, I_c, I_p, м² · К/Вт (кло) (1 кло = 0,155 м² · К/Вт). Полное сопротивление переносу тепла от поверхности головы, стоп, рук человека во внешнюю среду, включая материалы, воздушные прослойки между ними и пограничный слой воздуха, прилегающий к наружной поверхности СИЗ Г, СИЗ С, СИЗ Р, представляющее собой отношение разности средней температуры кожи головы, стоп, рук и температуры окружающей среды к средней плотности сухого теплового потока.

2.7. Пониженная температура (холодная среда). Комбинация физических факторов (температура, влажность воздуха, радиационная температура, скорость ветра), обусловливающих охлаждение человека (общее и/или локальное) и требующих применение соответствующих мер снижения теплопотерь.

2.8. СИЗ Г, СИЗ С, СИЗ Р. Все предметы, надетые на голову, стопы, руки.

2.9. Комнатная одежда. Комплект одежды, предназначенный для ношения в помещении, состоящий из хлопчатобумажного трикотажного белья, сорочки, полушерстяных куртки (пиджака) и брюк, носков, полуботинок.

3. Методика определения теплоизоляции СИЗ головы, рук, стоп

3.1. Средства контроля и вспомогательные устройства

3.1.1. Температурные датчики - по ГОСТ 12.4.067. Чувствительность температурных датчиков - не менее 0,2 Ом/°С (ГОСТ Р 12.4.185-99, Приложение А).

3.1.2. Тепломерные датчики (ГОСТ Р 12.4.185-99, Приложение Б) с градуировочным коэффициентом не менее 150 Вт/м² · мВ, теплопроводностью 10 - 5 Вт/м² · К, чувствительностью не менее 5 мкВ · м²/Вт, площадью 1,0 - 3,0 см².

3.1.3. Средство измерения сопротивления постоянному току и постоянного напряжения (универсальный цифровой вольтомметр типа В7-23). Основная погрешность измерения сопротивления постоянному току должна быть не более 0,06 и постоянного напряжения положительной и отрицательной полярности - не более 0,04. Класс точности - прецизионные.

3.1.4. Приборы для измерения температуры, влажности и скорости движения воздуха - по СанПиН 2.2.4.548-96.

3.2. Порядок подготовки к проведению испытаний

3.2.1. Изделия СИЗ головы, СИЗ рук и СИЗ стоп до начала испытаний должны быть выдержаны в свободном состоянии не менее суток при температуре воздуха (22,0 ± 2,0) °С и его относительной влажности 30 - 60 %.

3.2.2. Размеры изделий должны соответствовать размерам головы, стоп и рук добровольца-испытателя (далее - испытателя), привлекаемого для их оценки.

3.2.3. Для оценки СИЗ Г, СИЗ С и СИЗ Р следует привлекать практически здоровых людей (испытателей) в возрасте 20 - 50 лет.

3.2.4. Прием пищи испытателем должен быть не менее чем за 1 ч и не более чем за 2 ч до начала испытаний.

3.2.5. До начала испытания СИЗ Г, СИЗ С и СИЗ Р испытатель, одетый в комплект «комнатной» одежды, должен находиться в помещении при температуре воздуха (22,0 ± 2,0) °С и его подвижности не более 0,1 м/с в положении «сидя» - не менее 30 минут, затем у него измеряют температуру тела подмышечной впадине (аксиллярную), артериальное давление и частоту сердечных сокращений.

Примечание.

1. К участию в оценке СИЗ Г, СИЗ С и СИЗ Р не допускаются испытатели, имеющие температуру тела свыше 37 °С или/и частоту сердечных сокращений свыше 80 уд./мин или/и артериальное давление свыше 140 и 90 мм рт. ст. соответственно систолическое и диастолическое.

2. Не допускаются к участию в оценке изделий испытатели, принявшие в этот день или накануне алкоголь (в любом его виде), а также не спавшие или плохо спавшие (по их субъективной оценке).

3.2.6. После этого испытатель раздевается, и на поверхность его тела в соответствии с ниже приведенными схемами прикрепляются предварительно обработанные этиловым спиртом 11 температурных и тепломерных датчиков (возможно совмещение их чувствительных элементов в одном датчике).

Схемы расположения температурных и тепломерных датчиков при определении теплоизоляции СИЗ головы, стоп, рук

3.2.7. Температурные и тепломерные датчики фиксируются на поверхности тела с помощью адгезивного материала (типа скотч, пластырь), не вызывающего раздражение кожи. Возможно использование эластичной ленты.

3.2.8. На испытателя надевают комплект «внутренней одежды» (хлопчатобумажное белье, шерстяной или полушерстяной костюм, хлопчатобумажные носки) и поверх нее спецодежду (комбинезон, куртка и брюки и т.п.), головной убор, рукавицы, обувь для защиты от пониженных температур, после чего он входит в микроклиматическую камеру. Находящиеся на поверхности его тела температурные и тепло-мерные датчики подключаются к средству измерения по п. 3.1.3.

Примечание. Вместо перечисленных предметов в комплект «внутренней» одежды могут входить и другие предметы, но при этом предварительно следует определить ее теплоизоляцию при температуре относительно спокойного воздуха (22 ± 1) °С, которая должна быть равной (0,230 ± 0,012) м² · К/Вт.

3.2.9. В микроклиматической камере испытатель должен находиться в состоянии относительного покоя в положении «стоя» в течение 60 мин.

3.2.10. Каждый испытатель в течение одного дня может принимать участие в испытании комплекта СИЗ не более двух раз. Между двумя испытаниями доброволец, одетый в комплект «внутренней» одежды, должен находиться в помещении с температурой воздуха (22 ± 1) °С не менее 60 мин.

3.3. Порядок проведения испытаний

3.3.1. Устанавливают в микроклиматической камере температуру воздуха (10,0 ± 0,5) °С, относительную влажность 40 - 60 %, скорость движения воздуха ≤ 0,15 м/с.

3.3.2. Проводят измерения температуры кожи и теплового потока с поверхности тела испытателя, температуры воздуха, его относительной влажности и подвижности (на высоте 1,5 м от уровня пола) с периодичностью не реже 5 мин. Проводят опрос испытателя о его теплоощущении с той же периодичностью. Результаты измерений заносят в протокол испытаний.

3.3.3. Теплоощущение оценивают по семибальной шкале 1 - 7 (соответственно холодно, прохладно, слегка прохладно, комфорт, слегка тепло, тепло, жарко).

3.3.4. По истечении 60 мин датчики отключают от средства измерения, и испытатель выходит из микроклиматической камеры.

3.3.5. При появлении у испытателя жалоб на охлаждение или перегревание (общее и/или локальное), оцениваемые соответственно баллами 2 и 6 по п. 3.3.3, испытание СИЗ Г, СИЗ С и СИЗ Р прекращают досрочно. Испытатель выходит из микроклиматической камеры. Испытание СИЗ Г, СИЗ С и СИЗ Р с участием этого испытателя может быть повторено соответственно при более высокой температуре воздуха (12 ± 1) °С или более низкой (8 ± 1) °С, но не менее чем через час пребывания одетым во «внутреннюю» одежду в помещении с температурой воздуха (22 ± 1) °С.

Примечание. Указанная температура воздуха может быть скорректирована в соответствии с плотностью средневзвешенного теплового потока с поверхности тела испытателя, которая должна составлять 40 - 60 Вт/м².

3.3.6. Исследование должно быть прекращено досрочно, если испытатель отказывается от дальнейшего участия в нем вне зависимости от причин или по указанию врача.

3.4. Правила обработки результатов испытаний

3.4.1. По результатам измерения температуры кожи различных участков поверхности тела (см. п. 3.2.6) на 55-й минуте определяют средневзвешенную температуру кожи в области головы (Т_к.г.), °С; стоп (Т_к.с.), °С, рук (Т_к.р.), °С соответственно по формулам:

Т_к.г. = 0,49 · (Т_к.лба + Т_{к.виска})/2 + 0,51 · (Т_{к.темени} + Т_{к.затылка})/2                       (1)

Т_к.с. = 0,69 · (Т_{к. тыла прав. стопы} + Т_{к. тыла левой стопы})/2 +

+ 0,31 · (Т_{к. подошвы прав. стопы} + Т_{к. подошвы левой стопы})                                   (2)

Т_к.р. = 0,78 · (Т_{к. тыла прав. кисти} + Т_{к. тыла левой кисти})/2 +

+ 0,22 · (Т_{к. ладони прав. кисти} + Т_{к. ладони левой кисти})/2.                                    (3)

3.4.2. По результатам измерения плотности теплового потока определяют его среднюю величину на каждом участке тела за период с 20-й по 60-ю минуту и аналогично формулам 1 - 3 рассчитывают средневзвешенные значения теплового потока с поверхности головы, стоп, рук.

3.4.3. Рассчитывают среднюю температуру воздуха Т_в за период испытания.

3.4.4. Определяют теплоизоляцию СИЗ Г, СИЗ С и СИЗ Р по формуле:

I = (T_к - T_в)/q_п, где                                                               (4)

Т_к - средневзвешенная температура кожи (головы, стопы, рук) на 55-й мин испытания;

Т_в - средняя температура воздуха за период испытания;

q_п - средневзвешенный тепловой поток с поверхности головы, стоп, рук за период с 20-й по 60-ю минуту испытания.

3.4.5. Значения I, Т_к, q_п заносят в протокол испытаний СИЗ.

3.4.6. В случае необходимости для контроля правильности выбора температуры воздуха для проведения испытаний рассчитывают средневзвешенный тепловой поток со всей поверхности тела (q_п.т.) по формуле:

q_п.т. = 0,0886 · q_{n. лба} + 0,34 · (q_{п. груди} + q_{n. поясницы})/2 + 0,134 · q_{n. плеча} + 0,045 · q_{п. кисти} + 0,203 · q_{п. бедра} + 0,125 · q_{п. голени} + 0,0644 · q_{п. стопы}

3.5. Допустимая погрешность

3.5.1. Каждое изделие должно быть испытано с участием не менее трех человек. Если же оно изготовлено в соответствии с размерами конкретного испытателя, то исследования различного назначения СИЗ могут быть проведены только с его участием.

3.5.2. Число испытаний определяется получением среднего значения теплоизоляции с доверительной вероятностью не менее 0,95 при относительной погрешности не более 6 %.

3.5.3 При воздействии ветра в величину теплоизоляция СИЗ Г, полученную в относительно спокойном воздухе, следует внести поправку, которая при увеличении скорости ветра на 1 м/с составляет 3,6; 4,0; 4,3; 4,64; 5,00 соответственно при воздухопроницаемости внешнего слоя материала 0; 10; 20; 30; 40 дм³/м² · с (при ∆Р = 5 мм вод. ст.).

Приложение 1

Библиографические данные

1 СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

2 ГОСТ Р 12.4.185-99 ССБТ «Средства индивидуальной защиты от пониженных температур. Методы определения теплоизоляции комплекта».

3 Методические рекомендации по расчету теплоизоляции комплекта индивидуальных средств защиты работающих от охлаждения и времени допустимого пребывания на холоде (МЗ РФ № 11-0/279-09 от 25.10.01).

4 Методические рекомендации № 5168-90 МЗ СССР «Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания».

5 Афанасьева Р.Ф., Бурмистрова О.В. К обоснованию физиолого-гигиенических требований к показателям теплозащитных свойств зимних головных уборов // Ж. Медицина труда и промышленная экология. 1995. № 7.

6 Afanasieva R., Kuklane К., Burmistrova О. Deterioration of heat loss from the feet and insulation of the feetwear // Inter. J. of Occup. Safety and Ergonomics. 1999. 5(4).

Приложение 2
(справочное)

Гигиенические требования к теплоизоляции СИЗ головы, рук, стоп

Таблица 1

Требования к теплоизоляции головных уборов применительно к различным климатическим регионам (поясам)^**

Таблица 2

Требования к теплоизоляции обуви применительно к различным климатическим регионам (поясам)^**

Таблица 3

Требования к теплоизоляции СЮ рук от пониженных температур применительно к различным климатическим регионам (поясам)^**

^** Применительно к конкретным условиям использования СИЗ Г, СИЗ С и СИЗ Р их должная теплоизоляция может быть определена на основе проведения дополнительных исследований с применением физиологических методов, а также в соответствии с п. 3 прилож. 1.

Приложение 3
(справочное)

Климатические регионы (пояса) России

Приложение 4
(рекомендуемое)

Протокол результатов оценки теплоизоляции СИЗ

Протокол
результатов оценки теплоизоляции СИЗ головы
№ __________ от «__» ____________ 200_ г.

1. Наименование изделия _________________ Фирма-производитель ________________

2. Нормативная документация, метод оценки СИЗ ________________________________

3. Условия проведения испытаний (режим в камере, нагрузка и т.д.) ________________

4. Испытатель (Ф., И., О.) ___________ Пол _______ Возраст _____ Рост _____ Вес ___

5. Дополнительные данные ___________________________________________________

6. Результаты исследований СИЗ головы

Заключение ________________________________________________________________

Протокол заполнил (Ф., И., О.) _______________________________________ (подпись)

Протокол
результатов оценки теплоизоляции СИЗ рук
№ ___________ от «__» ______________ 200_ г.

1. Наименование изделия _______________ Фирма-производитель __________________

2. Нормативная документация, метод оценки СИЗ ________________________________

3. Условия проведения испытаний (режим в камере, нагрузка и т.д.) ________________

4. Испытатель (Ф., И., О.) ______________ Пол ____ Возраст _____ Рост _____ Вес ___

5. Дополнительные данные ___________________________________________________

6. Результаты исследований СИЗ рук

Заключение ________________________________________________________________

Протокол заполнил (Ф., И., О.) _______________________________________ (подпись)

Протокол
результатов оценки теплоизоляции СИЗ стоп
№ __________ от «__» ____________ 200_ г.

1. Наименование изделия ______________ Фирма-производитель ___________________

2. Нормативная документация, метод оценки СИЗ ________________________________

3. Условия проведения испытаний (режим в камере, нагрузка и т.д.) ________________

4. Испытатель (Ф., И., О.) ______________ Пол ____ Возраст ____ Рост ______ Вес ___

5. Дополнительные данные ___________________________________________________

6. Результаты исследований СИЗ стоп

Заключение ________________________________________________________________

Протокол заполнил (Ф., И., О.) _______________________________________ (подпись)