Estudos de Fator de Proteção com respiradores sem manutenção com filtros mecânicos de duas classes diferentes



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Estudos de Fator de Proteção com respiradores sem manutenção com filtros mecânicos de duas classes diferentes

Este estudo de Fator de Proteção em Ambiente de Trabalho comprova que não há diferenças em desempenho de respiradores com filtros de diferentes classes de desempenho e aprovação. Este estudo foi realizado após mudança ocorrida na Norma Norte Americana que passou a exigir um desempenho mínimo de 95 % de eficiência para aprovação de filtros mecânicos par uso em equipamentos de proteção respiratória.

Esta norma 42CFR84, editada em 1995 pela NIOSH, especifica 9 classes de filtros mecânicos, sendo N (Não Resistente a óleo), R (Resistente a óleo) e P (À Prova de óleo), com eficiência de 95, 99 e 100 % para aprovação de filtros mecânicos.

Estas diferenças podem ser percebidas em ensaios de laboratório, porém não foram constatadas neste estudo de Fator de Proteção em Ambiente de Trabalho. Portanto, este estudo foi realizado para:



  • medir o desempenho de três respiradores tipo Peça Semifacial Filtrante (PFF), medindo os valores de Fator de Proteção em ambiente de trabalho destes produtos;

  • comparar o desempenho dos respiradores que utilizavam filtros aprovados de acordo com a norma antiga (30CFR11) e nova (42CFR84), a qual exige desempenho mais

Fator de Proteção em Ambiente de Trabalho

O Fator de Proteção de um respirador representa a medida da proteção oferecida por um respirador utilizado no ambiente de trabalho, estando o mesmo bem ajustado e tendo sido corretamente selecionado de acordo com o risco existente.

O Fator de Proteção pode ser expresso pela seguinte equação matemática:

FP = C0/Ci, onde:

C0 representa a medida da concentração relativa a exposição do usuário tomada do lado de fora do respirador.

Ci representa a medida da concentração relativa a exposição do usuário tomada do lado de dentro do respirador.

C0 e Ci são determinados simultaneamente enquanto o respirador é utilizado durante as atividades normais de trabalho.



Materiais e Métodos Utilizados

Os ensaios foram realizados com três respiradores tipo Peça Semifacial Filtrante para Partículas:

3M 8710 aprovado pelo NIOSH em conformidade com a Norma 30CFR11 para Poeiras e Névoas. Este respirador é similar ao produto 8720 comercializado no Brasil, o qual possui aprovação do Ministério do Trabalho como PFF1, ou seja, Peça Semifacial Filtrante com filtro mecânico P1.

3M 8210 aprovado pelo NIOSH em conformidade com a Norma 42CFR84 como filtro N95. Este respirador é similar ao produto 8801 comercializado no Brasil, o qual possui aprovação do Ministério do Trabalho como PFF2, ou seja, Peça Semifacial Filtrante com filtro mecânico P2.

3M 8511 com válvula de exalação aprovado pelo NIOSH em conformidade com a Norma 42CFR84 como filtro N95. Este respirador é similar ao produto 8822 comercializado no Brasil, o qual possui aprovação do Ministério do Trabalho como PFF2, ou seja, Peça Semifacial Filtrante com filtro mecânico P2.

O estudo foi conduzido em uma fábrica de baterias, onde se utiliza respiradores para poeiras e névoas em concentrações inferiores ou iguais a 10 vezes o Limite de Exposição Ocupacional.

Participaram do estudo 21 trabalhadores do setor de colocação e montagem de placas de baterias. Alguns destes trabalhadores também estavam envolvidos com operações de queima. Os trabalhadores escolhidos possuíam as maiores exposições a chumbo na fábrica e foi requerido que fizessem a barba todos os dias.

Os trabalhadores foram instruídos sobre a maneira correta de colocar e ajustar os respiradores. Todos eles foram submetidos ao ensaio de vedação qualitativo com Bitrex MR , em conformidade com o protocolo da OSHA.

Os equipamentos de amostragem utilizados incluem aqueles utilizados em avaliação de exposição ocupacional e alguns especialmente desenvolvidos para estudos de Fator de Proteção em ambiente de trabalho.

Uma sonda especial foi utilizada para retirada de amostras da parte interna dos respiradores, de modo a minimizar perdas de partículas na entrada. A sonda foi introduzida do lado oposto da boca, no centro do respirador. Nas avaliações com respiradores com válvula de exalação, a sonda foi posicionada ao lado da válvula, porém próxima a boca do usuário. Como a profundidade da sonda era ajustável, foi possível posicioná-la próxima da boca, sem tocá-la.

Um cassete de amostragem foi conectado diretamente na sonda para coleta de amostras da parte interna do respirador. Um aquecedor de cassete foi utilizado para prevenir a condensação de umidade (do ar exalado pelo usuário) no cassete de amostragem.

Os cassetes e tubos de amostragens foram conectados às bombas de amostragem. Cada trabalhador usou duas bombas. Um purgador de água foi colocado entre o cassete de amostragem de ar interno ao respirador e a bomba de amostragem para protegê-la contra água condensada.

A bomba de amostragem do ar ambiente (isto é, o ar encontrado do lado de fora do respirador) utilizou o mesmo tipo de cassete utilizado para coleta de ar da zona respiratória. Uma sonda foi conectada a este cassete de amostragem para simular a mesma perda de partículas que poderia ocorrer com a amostragem do ar da zona respiratória.

As tomadas de amostras foram feitas por três dias com cada trabalhador utilizando um modelo de respirador cada dia. Os modelos de respiradores foram distribuídos aleatoriamente e todos os três modelos foram utilizados em cada dia de amostragem.

A calibração da bombas foram realizadas no local, antes e após as tomadas de amostras. A taxa de amostragem utilizada foi de 2 Litros por Minuto. O tempo de amostragem variou de 79 a 159 minutos. Até três conjuntos de amostras foram tomadas por dia para cada trabalhador.

Foram coletadas amostras em branco e estas manejadas da mesma maneira que as amostras reais, porém sem que tivessem sido utilizadas nas bombas de amostragem. Foram conduzidas amostragens para identificação de tamanho de partículas utilizando-se impactadores de cascata de 6 estágios.

As amostras do ar ambiente foram analisadas para medição de chumbo utilizando-se análises por espectroscopia (ICP). Para análise das amostras do ar coletadas na parte interna do respirador e amostras em branco foi utilizado método Emissão de Raio X por Próton induzido (PIXE). Não foram detectadas presenças de chumbo nas amostras em branco.

O Fator de Proteção no ambiente de Trabalho foi calculado dividindo-se as concentrações do ar ambiente pelas respectivas concentrações do ar interno ao respirador. Para cada respirador foram calculados Médias Geométricas, Desvios Padrões Geométricos e Quinto Percentil.



Resultados

Foram coletadas 143 (cento e quarenta e três) conjuntos de amostras para o cálculo dos Fatores de Proteção. Em quarenta e sete (47) amostras de ar interno, as massas eram inferiores ao mínimo detectável.

As concentrações de chumbo no ar ambiente variaram de 0,029 a 1,87 mg/m3. Na média, as concentrações das amostras coletadas calculadas de acordo com os tempos de amostragens utilizados estavam de 5 a 7 vezes o Limite de Exposição Ocupacional. É importante ressaltar que estas concentrações não representam médias de 8 horas de trabalho.

As concentrações de ar interno variaram do não detectável até 7,96 ug/m3 . Nenhum trabalhador foi sobre exposto a chumbo de acordo com estes resultados. Todas as concentrações de ar interno foram inferiores a 50 ug/m3 . Todos os três modelos de respiradores proveram proteção adequada, conforme indicado pelas concentrações das amostras internas.

O valor médio do Fator de Proteção para o respirador 8710 foi de 730, com o quinto percentil de 105. O valor médio do Fator de Proteção para o respirador 8210 foi de 955, com o quinto percentil de 73. O valor médio do Fator de Proteção para o respirador 8511 foi de 673, com o quinto percentil de 169. Este resultados indicam que os três respiradores tiveram os mesmos desempenhos, estatisticamente falando. Todos os quinto percentis foram superiores a 10 (valor do Fator de Proteção Estabelecido para estas classes de respiradores.

Uma grande quantidade de dados coletados (cerca de 30 %) não foram utilizados nas análises apresentadas na tabela 1. Apesar ser difícil a utilização dos valores de amostras não detectáveis nos estudos estatísticos, estas amostras demonstram um bom desempenho do respirador. Estudos de estatística aplicada a higiene ocupacional tem sugerido o uso de 70 % do Limite de Detecção como parâmetro para estas amostras, tendo em vista que elas representam apenas 30 % dos dados. Este critério foi utilizado, desta foram considerados com sendo 70 % do Limite de Detecção do método, os valores de massas das amostras não detectadas. Porém para os respiradores 8210 e 8511, 40 % e 49 % das amostras coletadas, respectivamente tinham valores não detectáveis. Embora estes critérios possam ser discutíveis, a tabela 2 ilustra o efeito de se ignorar as amostras com valores abaixo do mínimo detectável.

Quatro das cinco amostras coletadas pela impactador cascatas indicaram a existência de dois tamanhos de partículas, no range de 7 a 12 um e no range de 2 a 5 um. O quinto percentil indicou a existência de um terceiro modo de 0,6 um. Embora também houvesse presença de fumos, 80 % ou mais da massa de aerossol de chumbo presente pertenciam ao range de Poeiras.

Discussões

A principal variável nestes estudos foi o modelo do respirador utilizado, uma vez que muitas das outras variáveis estavam controladas pelo uso do mesmo ambiente de trabalho, dos mesmos trabalhadores, do mesmo método para ensaio de vedação, e dos mesmos métodos de amostragem e análises. Os teses estatísticos indicam que não há diferenças significativas entre as cargas de concentrações de cada tipo de filtro.

Os estudos de Fator de Proteção no ambiente de trabalho realizados indicam que não há diferenças significativas entre os diferentes modelos de respiradores utilizados. Todos os três modelos de respiradores deram quintos percentis consideravelmente maiores que 10, que é o Fator de Proteção Estabelecido para esta classe de respirador, de acordo com a norma ANSI Z88.2-1992 e o documento da FUNDACENTRO - Programa de Proteção Respiratória, Recomendações para Seleção e Uso de Respiradores.

Laboratórios de ensaios podem perceber diferenças em desempenho entre os filtros utilizados por este respiradores. Neste estudo, porém, estas diferenças não foram percebidas. Isto se justifica pelo fato de que a eficiência do filtro é apenas um dos fatores que contribui para o desempenho do respirador, e para o caso de um respirador semifacial não é, provavelmente, o mais importante.

Os tamanhos de partículas encontrados neste estudo está consistente com outros estudos realizados em fábricas de baterias que utilizam chumbo.

Tabela 1 Resultados de Fator de Proteção em Ambiente de Trabalho



Respirador

3M 8710

3M 8210

3M 8511

Média Geométrica

730

955

673

Desvio Padrão

3,24

4,75

2,31

5° Percentil

104

73

169

Número de Amostras

44

28

24

Conclusões

Os seguintes pontos sumarizam as conclusões tiradas neste estudo:

Todos os três respiradores deram um nível de proteção consistente com o Fator de Proteção Estabelecido de 10. Não foi percebida diferenças significativas entre respiradores que utilizam filtros classe DM (P1) e aqueles que utilizam filtros classe N95 (P2).

Todos os respiradores testados deram Fatores de Proteção superiores a 10 de forma confiável, desde que colocados, ajustados e usados corretamente.

Neste estudo, todos os quinto percentis excederam em muito 10, que é o nível máximo de proteção estabelecido para um respirador semifacial.

Nenhum Fator de Proteção foi inferior a 51.

Nenhum trabalhador ficou sobre exposto a chumbo conforme indicado pelas concentrações internas ao respirador.

Nas condições reais do ambiente de trabalho, onde os respiradores foram testados, não foi constatado diferença entre os fatores de proteção fornecidos por respiradores com filtros aprovados como DM (P1) ou filtros N95 (P2).

Quando se utiliza o quinto percentil como um indicador do desempenho do respirador, os Fatores de Proteção Estabelecidos para respiradores do tipo semifaciais filtrantes não deveriam ser diferentes dependendo dos filtros que são utilizados. Em outras palavras, este estudo respalda tecnicamente o critério utilizado para estabelecimento da tabela de Fatores de Proteção existente no documento da FUNDACENTRO.

Tabela 2 Resultados de Fator de Proteção em Ambiente de Trabalho



(Incluindo amostras não detectáveis)

Respirador

3M 8710

3M 8210

3M 8511

Média Geométrica

804

2210

1968

Desvio Padrão

3,30

5,46

3,82

5° Percentil

111

133

223

Número de Amostras

49

47

47





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