Trong quá trình lao động, người công nhân ở các mỏ than phải làm việc trong môi trường có tiếp xúc trực tiếp với loại hơi khí độc là khí than. Khí than có chứa các hỗn hợp khí như CO, CO2, CH4, H2, H2S… trong đó hàm lượng khí độc carbon monoxit (CO) chiếm tỷ lệ rất cao. Do việc ngạt khí than có thể gây tức ngực, khó thở, buồn nôn, thậm chí gây tử vong nên đã có nhiều trường hợp người công nhân mỏ bị nhiễm độc khí và bị tử vong.
K t qu nghiên c u KHCN KHÍ CACBON MONOXIT (CO) VÀ CÁC PHƯƠNG TIỆN BẢO VỆ CƠ QUAN HÔ HẤP LỌC KHÍ CO ThS Nguy n Khánh Huy n Trung tâm An toàn lao đ ng – Vi n NC KHKT B o h Lao đ ng MỞ ĐẦU rong q trình lao động, người cơng nhân mỏ than phải làm việc mơi trường có tiếp xúc trực tiếp với loại khí độc khí than Khí than có chứa hỗn hợp khí CO, CO2, CH4, H2, H2S… hàm lượng khí độc carbon monoxit (CO) chiếm tỷ lệ cao Do việc ngạt khí than gây tức ngực, khó thở, buồn nơn, chí gây tử vong nên có nhiều trường hợp người cơng nhân mỏ bị nhiễm độc khí bị tử vong Đối với người lao động làm việc tòa nhà nhà cao tầng xảy cháy lớn, việc say khói, ngạt thở, suy hơ hấp hít phải khí nóng lẫn khí độc từ đám khói dễ xảy Nguyên nhân khói độc có chứa carbon monoxit, việc hít phải khí dễ gây tượng ngạt thở hóa chất carbon monoxit chiếm chỗ oxy máu T Do đó, việc trang bị phương tiện bảo vệ quan hơ hấp (PTBVCQHH) lọc khí CO cần thiết để đảm bảo sức khỏe an tồn tính mạng cho người lao động Chính thế, 34 nhu cầu sử dụng PTBVCQHH loại Việt Nam ngày gia tăng, kèm theo nhu cầu đánh giá kiểm định chất lượng sản phẩm Hiện thị trường có đa dạng sản phẩm PTBVCQHH lọc khí CO nhập từ nhiều nước giới Nga, Mỹ, Nhật, Hàn Quốc Tuy nhiên, việc thẩm định kiểm tra chất lượng sản phẩm loại nước ta bị bỏ ngỏ Bài báo đề cập tới tính độc hại, tình hình nhiễm độc khí CO giới Việt Nam PTBVCQHH chống khí CO lưu hành nước ta phương pháp đánh giá sản phẩm loại Tính chất vật lý hóa học khí CO 1.1 Tính ch t v t lý Cacbon monoxit, cơng thức hóa học CO, khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, nhẹ khơng khí, d=0,967 lít CO nặng 1,254 g 00C, hóa lỏng -1910C Cấu trúc phân tử Cacbon monoxit CO tan nước: 3,54 ml/100 ml 00C, atm, 2,14 ml/100 ml 250C, atm CO khơng bị hấp phụ than hoạt tính 1.2 Tính ch t hóa h c CO cháy với lửa màu xanh tạo thành CO2 Ở điều kiện thường nhiệt độ áp suất, CO trơ mặt hóa học Ở nhiệt độ cao trở thành chất khử mạnh, ứng dụng công nghệ phân tích Sự oxi hóa CO thành CO2 tăng tốc nhiều loại xúc tác 1.3 Ngu n ti p xúc CO sản sinh trường hợp sau: 1) Các chất hữu bị đốt cháy không hoàn toàn tạo nhiều CO, than đá, giấy, xăng, dầu, khí đốt… Khi chất hữu đốt cháy hồn tồn tạo thành CO2 theo phản ứng: C + O2 → CO2 Khi đốt cháy khơng hồn tồn tạo CO theo phản ứng: Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 K t qu nghiên c u KHCN 2C + O2 →2CO Trong lò than, than đốt cháy đỏ tạo CO2, CO2 bốc lên gặp than cháy đỏ lại tạo CO 2) Trong công nghiệp gang thép, sắt luyện lị cao với than cốc, đá vơi số chất khác Khi than cốc cháy tạo CO2, CO2 gặp than cháy đỏ tạo CO, CO gặp quặng sắt lò, khử quặng sắt thành gang Tỷ lệ CO khí lị cao lớn, gây nhiễm xung quanh, ngồi nơi làm việc 3) Sản xuất khí đốt từ than đá tạo nhiều CO CO sản phẩm trình sản xuất, dùng làm nhiên liệu 4) Sản xuất đất đèn làm nguyên liệu tạo axetylen (C2H2) sản sinh nhiều CO theo phản ứng: Ảnh hưởng sức khỏe khí CO Carbon monoxit khí khơng mùi vị, có độc tính cao với sức khỏe người nguy hiểm, việc hít thở phải lượng lớn CO dẫn tới thương tổn giảm ôxy máu hay tổn thương hệ thần kinh gây tử vong Nồng độ khoảng 0,1% carbon monoxit không khí nguy hiểm đến tính mạng CO chất khí khơng màu, khơng mùi khơng gây kích ứng nên nguy hiểm người không cảm nhận diện CO khơng khí CO có lực với hemoglobin (Hb) hồng cầu mạnh gấp 230-270 lần so với ôxy nên hít vào phổi CO gắn chặt với Hb thành COHb, máu khơng thể chun chở ôxy đến tế bào 6C + 2CaO→CaC2 + 2CO 5) Khí thải động chứa nhiều CO, động xăng thải nhiều CO, từ 1-7%, động diesel tạo CO 6) Các nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu than đá, dầu, khí đốt tạo CO trình đốt 7) Nổ mìn tạo CO nhiều chất độc khác 8) Cháy nhà, cháy chất hữu cơ… tạo nhiều khí độc có CO Hình 1: Cacbon Monoxit (CO) tranh ch p v i O2 v trí mang oxy c a hemoglobin (Ngu n nh: CDC) Khi có từ 10 tới 30% COHb máu, người gặp triệu chứng như: đau đầu, buồn nôn, mỏi mệt choáng váng Khi mức độ COHb đạt tới 50-60%, người bị ngất, co giật dẫn đến mê chết Như với nồng độ 10000 ppm CO (1%CO) có khơng khí thở người bị chết vịng vài phút Trên giới năm có hàng ngàn người bị chết ngạt hít phải CO, chủ yếu cơng nhân làm việc điều kiện khắc nghiệt thiếu khơng khí có nguy cháy nổ cao công nhân hầm mỏ, nhân viên cứu hoả, nhà du hành vũ trụ, thợ lặn… Bảng triệu chứng nhiễm độc người tiếp xúc với CO nồng độ khác Mức độ nhiễm độc CO nặng hay nhẹ, phụ thuộc vào nồng độ chất độc khơng khí thời gian tiếp xúc liên quan tới trạng thái thể, hoàn cảnh nơi làm việc (nơi làm việc có nhiệt độ, độ ẩm cao, khơng khí có lẫn khí SO2, NO2, CNH, benzen, cường độ lao động nặng nhọc Phụ nữ có thai, người nghiện rượu, béo, mắc bệnh tim mạch, viêm phế quản mạn tính, hen suyễn, thiếu máu, suy dinh dưỡng, chịu đựng kém) Tình hình nhiễm độc khí CO giới Việt Nam Nhiễm độc khí CO nhiễm độc thường gặp Từ thời thượng cổ người ta biết tác dụng độc hại than Priestley (1799) tìm khí CO, năm 1842 Leblanc Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 35 K t qu nghiên c u KHCN B ng 1: Tri u ch ng nhi m đ c c a ng i ti p xúc v i CO Nồng độ (ppm) Thời gian tiếp xúc Triệu chứng tác hại 200 2-3 Đau đầu nhẹ, mỏi mệt, buồn nôn choáng váng 400 1-2 >3 45 phút vòng 2-3 20 phút vòng vòng 5-10 phút vòng 1giờ Đau nặng đầu Khó thở Choáng váng, buồn nôn co giật Tử vong Đau đầu, choáng váng buồn nôn Tử vong Đau đầu, choáng váng buồn nôn Tử vong 6400 1-2 phút Đau đầu, choáng váng buồn nôn 12800 25-30 phút Tử vong 800 1600 3200 chứng minh khả gây tai nạn CO Khả bị nhiễm độc khí CO xảy người lao động làm việc mơi trường phịng đun nấu, nhà máy bia, kho hàng, nhà máy lọc dầu, nhà máy sản xuất giấy bột giấy, nhà máy sản xuất thép, lò luyện kim loại, lò luyện than đá, lò gốm, hầm, mỏ than, lính cứu hỏa… Ở Pháp, hàng năm có khoảng 10000 ca nhiễm độc cấp tính khí CO với khoảng 400 người chết năm, theo Agnes Verrier, Viện Veille Sanitaire, Pháp [9] Trong đó, nhiễm độc cấp khí CO nguyên nhân gây tử vong hàng đầu Mỹ với 5613 trường hợp từ năm 1979 đến năm 1988 2631 ca tử vong nhiễm độc CO không liên quan đến cháy năm 1999-2004, theo báo cáo Trung tâm Thống kê Sức khỏe Quốc gia Hoa Kỳ 36 n ng đ khác [5] Tại Việt Nam nay, hoạt động khai thác than sử dụng sản phẩm khí hóa than, khí ga, gỗ, xăng, dầu lửa, dầu hơi… có ý nghĩa vơ quan trọng nghiệp cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước Trong q trình lao động, người công nhân mỏ than phải làm việc mơi trường có tiếp xúc trực tiếp với loại khí độc khí than Khí than có chứa hỗn hợp khí CO, CO2, CH4, H2, H2S… hàm lượng khí độc carbon monoxit chiếm tỷ lệ cao (gần 40% - theo nghiên cứu TS Trần Thanh Sơn – ĐH Đà Nẵng nghiên cứu thiết kế hệ thống hóa khí than phục vụ thí nghiệm năm 2010) Do việc ngạt khí than gây tức ngực, khó thở, buồn nơn, chí gây tử vong nên có nhiều trường hợp người cơng nhân mỏ bị nhiễm độc khí bị tử vong Tháng 3/2011, có cơng nhân bị tử vong ngạt khí hầm lị than làm việc mỏ than Dương Huy, thị xã Cẩm Phả, Quảng Ninh Tháng 2/2012 Quảng Ninh hàng chục công nhân mỏ phải nhập viện cấp cứu với nguyên nhân ban đầu xác định bục túi khí CO [8] Gần vào tháng 11/2013, tổ hóa khí cơng ty CP Xn Hịa, Mê Linh, Hà Nội có cơng nhân tử vong người phải nhập viện cấp cứu bị nhiễm độc khí CO q trình sàng than tiếp than vào phễu lò nung gạch [7] Đối với người lao động làm việc tòa nhà nhà cao tầng xảy cháy lớn, việc say khói, ngạt thở, suy hơ hấp hít phải khí nóng lẫn khí độc từ đám khói dễ xảy Nguyên nhân khói độc có chứa carbon monoxit, việc hít phải khí dễ gây suy hơ hấp bị ngạt hóa chất Tháng 12/2011, có 29 cơng Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 K t qu nghiên c u KHCN nhân làm việc tòa tháp đơi xây dựng Tập đồn Điện lực EVN, TP Hà Nội phải nhập viện cấp cứu sau bị ngạt khói từ đám cháy tịa nhà - Dây đeo qua đầu, bảo vệ cằm, van thở trao đổi nhiệt Hình 2, Hình Hình mơ tả cấu tạo loại mặt nạ hiểm lọc khí CO có phận ngậm miệng loại hộp lọc W65 công ty MSA – Hoa Kỳ Các PTBVCQHH lọc khí CO Do tính độc khí CO nên q trình làm việc mơi trường có nồng độ khí CO vượt ngưỡng cho phép , người lao động trang bị phương tiện bảo vệ quan hơ hấp (PTBVCQHH) lọc khí CO để phòng ngừa giảm thiểu tai nạn xảy liên quan đến nhiễm độc khí Các PTBVCQHH loại có hộp lọc chứa chất xúc tác để ơxy hóa khí CO với độc tính cao thành khí CO2 độc hại có nguy ảnh hưởng tới sức khỏe người lao động thấp khí CO nhiều PTBVCQHH lọc khí CO phân thành loại sau: 4.1 M t n thoát hi m l c khí CO có b ph n ng m mi ng Hình 2: C u t o c b n c a m t n thoát hi m l c khí CO có b ph n ng m mi ng Mặt nạ hiểm có phận ngậm miệng sử dụng để chống khí CO sản phẩm cháy sinh cháy, nổ hầm mỏ Thơng thường, mặt nạ hiểm lọc khí CO có cấu tạo gồm phần sau: - Hộp kín kèm theo thiết bị gá, phận ngậm miệng kẹp mũi - Hộp lọc với chất hoạt hóa Hình 3: M t n hi m l c khí CO W65 c a MSA, Hoa Kỳ Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 37 K t qu nghiên c u KHCN 1716:2012…), nước ban hành tiêu chuẩn riêng để đánh giá PTBVCQHH lọc khí CO (tiêu chuẩn châu Âu EN 404:2005 tiêu chuẩn Đức DIN 58620:2007, tiêu chuẩn Úc AS/NZS 1716:2012, tiêu chuẩn Ấn Độ IS 95631980…) tiêu chuẩn đánh giá PTBVCQHH với mũ trùm đầu chống cháy (tiêu chuẩn EN 403:2004); đó, tiêu chuẩn EN 404:2005 nhiều nước (Hàn Quốc, Nam Phi…) chuyển dịch áp dụng phổ biến Hình 4: C u t o c a m t n thoát hi m l c khí CO W65 c a MSA, Hoa Kỳ 4.2 M t n h a ho n thoát hi m Mặt nạ thoát hiểm hỏa hoạn sử dụng để chống sản phẩm cháy sinh ra, ngoại trừ cháy nổ hầm lò Do đó, bên cạnh khả lọc khí CO, mặt nạ hiểm hỏa hoạn cịn phải có khả lọc loại khí sinh cháy HCN, HCl, acrolein, bụi… Thông thường, cấu tạo mặt nạ thoát hiểm hỏa hoạn bao gồm số thành phần sau: - Mũ trùm đầu gắn thêm bán mặt nạ 38 - Một nhiều hộp lọc Ngồi ra, mặt nạ hiểm hỏa hoạn gắn thêm van hít vào van thở hai loại van Hình hình ảnh số loại mặt nạ hiểm hỏa hoạn có thị trường Các phương pháp đánh giá PTBVCQHH lọc khí CO Để đánh giá PTBVCQHH lọc khí CO, giới nay, bên cạnh tiêu chuẩn đánh giá PTBVCQHH lọc khí độc (tiêu chuẩn châu Âu BS EN 14387:2004, tiêu chuẩn Úc AS/NZS Tại Việt Nam, việc trang bị PTBVCQHH lọc khí CO cần thiết để đảm bảo sức khỏe an tồn tính mạng cho người lao động Chính thế, nhu cầu sử dụng PTBVCQHH loại nước ta ngày gia tăng, kèm theo nhu cầu đánh giá kiểm định chất lượng sản phẩm Hiện thị trường có đa dạng sản phẩm PTBVCQHH lọc khí CO nhập từ nhiều nước giới Nga, Mỹ, Nhật, Hàn Quốc Tuy nhiên, việc thẩm định kiểm tra chất lượng sản phẩm loại Việt Nam cịn bị bỏ ngỏ Theo Thơng tư số 03/2010/TT-BLĐTBXH ngày 19 tháng 01 năm 2010 Bộ Lao động – Thương binh Xã hội (LĐ-TB&XH) việc kiểm tra chất lượng sản phẩm hàng hóa nhóm 2, sản phẩm mặt nạ phịng độc bao gồm mặt nạ bán mặt nạ lọc khí CO quy định đánh giá theo tiêu chuẩn TCVN 3742- 82 Tuy nhiên, Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 K t qu nghiên c u KHCN a/ Mặt nạ Youan, Trung Quốc b/ Mặt nạ XHZLC40, Trung Quốc c/ Mặt nạ SR 77-2, Thụy Điển d/ Mặt nạ ER2000CBRN, Hoa Kỳ Hình 5: Các lo i m t n thoát hi m h a ho n tiêu chuẩn cũ chuyển dịch theo tiêu chuẩn Liên Xô từ năm 1982, với dải nồng độ khí CO khơng khí ban đầu khoảng - 15 g/m3 Chính vậy, ngày 25 tháng 10 năm 2012 Bộ LĐ-TB & XH ban hành Thông tư số 25/2012/TTBLĐTBXH việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn lao động lọc dùng mặt nạ bán mặt nạ phòng độc, ký hiệu QCVN 10:2012/BLĐTBXH Theo quy chuẩn, lọc sử dụng để đề phịng khí CO quy định đánh giá theo tiêu chuẩn châu Âu EN 404:2005 yêu cầu hộp lọc khí CO sản xuất nước phải chứng nhận hợp quy, thực theo Phương thức thử nghiệm mẫu điển hình kết hợp đánh giá trình sản xuất; giám sát thông qua thử nghiệm mẫu lấy nơi sản xuất kết hợp với đánh giá trình sản xuất; hộp lọc khí CO nhập quy định phải chứng nhận hợp quy thực theo Phương thức thử nghiệm, đánh giá lô sản phẩm, hàng hóa 5.1 Tiêu chu n Vi t Nam TCVN 3742-82 [3] Tại Việt Nam, việc kiểm tra, đánh giá khả lọc khí độc PTBVCQHH nước ta Viện NC KHKT Bảo hộ lao động Viện Hóa Học Quân Sự nghiên cứu nhiều năm qua Tuy nhiên, nghiên cứu Viện Hóa Học Quân Sự phục vụ lĩnh vực nghiên cứu, chế tạo hộp lọc độc quân Năm 1980, đề tài TB 11 CN Đặng Quốc Nam - Viện NC KHKT Bảo hộ lao động chủ trì [1] tiến hành xây dựng đưa vào sử dụng hệ thống đánh giá khả sử dụng mặt nạ lọc độc khả chế tạo xúc tác lọc khí CO Trên sở đề tài, tiêu chuẩn TCVN 3742- 82 phương pháp xác định thời gian có tác dụng bảo vệ hộp lọc khí CO ban hành, có sử dụng máy tạo xung phổi nhân tạo để mô nhịp thở người Nhưng thiết bị mô nhịp thở thiết kế không hợp lý sử dụng van học không đảm bảo độ kín khít nên hệ thống khơng hoạt động Đồng thời, xây dựng từ năm 1980 nên hệ thống thiết bị cũ không cịn sử dụng Hình mơ tả hệ thống thiết bị đánh giá theo tiêu chuẩn TCVN 3742- 82 Hệ thống thiết bị bao gồm máy tạo xung phối nhân tạo 20, tạo ẩm 5, buồng thử nghiệm 26, buồng trộn 9, lưu tốc kế cho khơng khí khí CO, áp kế, nhiệt kế, bình chứa khí CO, hấp thụ, thị nhiệt khóa ba ngả Khí CO tạo thành sau điều chế nạp vào bình chứa; hỗn hợp khơng khí làm ẩm tạo ẩm khí CO từ bình chứa cấp vào buồng thử nghiệm hộp lọc 28 sau qua buồng trộn Theo dõi Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 39 K t qu nghiên c u KHCN tinh dầy 1,5 - 2,0 mm sấy khô lên lưới thủy tinh ống thị, lớp thuỷ tinh lớp hốpcalit dày 40 ± mm làm chặt cách gõ nhẹ vào vỏ ống thị nhiệt Nước cất đổ qua ống nối vào bình kim loại cho mức nước sơi cách điểm ống thị nhiệt ± 2cm Đặt nhiệt kế 1500C vào đầu nối để đo nhiệt độ nước Nước đun bếp điện kín, ống sinh hàn ngược lắp vào đầu nối 2 Chuẩn thị nhiệt: Nối thị nhiệt với thiết bị thử nghiệm hộp lọc hộp lọc gá hộp lọc Hình 6: Thi t b th nghi m th i gian có tác d ng b o v c a h p l c đ i v i khí CO nhiệt độ, độ ẩm lưu lượng dịng khí suốt thời gian thử nghiệm; sau 30 phút lại ghi nhận nhiệt độ nhiệt kế dùng đồ thị chuẩn để xác định nồng độ đầu Thời điểm kết thúc thử nghiệm ghi nhận có lọt khí CO qua hộp lọc với nồng độ 0,02 g/m3 Nồng độ CO hỗn hợp khơng khí với khí độc xác định thị nhiệt Ti n hành th nghi m u ki n không đ i sau: Xác đ nh n ng đ b ng ch th nhi t CO 1- Mô tả thiết bị: Chỉ thị nhiệt bình kim loại kín bên có ống xoắn (9) thủy tinh, ống nối với ống thị nhiệt (8), chỗ nối có lưới thủy tinh (đường kính lỗ lưới 0,8 - 1,0 mm) (Hình 7) Sấy khơ ống thị ống xoắn khơng khí Đặt lớp bơng thủy Độ ẩm tương đối khơng khí 90 ± 5%; Nhiệt độ dịng khơng khí 27 ± 20C; 40 Nhờ lưu tốc kế mao quản, ta tạo hỗn hợp khơng khí với cacbon oxít có nồng độ 0,1- 1,0g/m3 đồng thời đưa vào ống xoắn thị nhiệt với lưu lượng 1.103 m3/phút ghi nhận tăng nhiệt độ Hốpcalit Xác định nồng độ CO phương pháp phân tích ứng với hỗn hợp khơng khí với khí CO Lưu lượng dịng hỗn hợp khơng khí với khí cácbon oxyt (30 ± 0,6).10-3 m3/ phút; Nồng độ CO không khí - 15 g/m3; (nồng độ sau hộp lọc khơng lớn 0,02 g/m3) Thổi khơng khí khô vào thị nhiệt qua ống xoắn với lưu lượng 1.10-3 m3/phút khoảng thời gian 20 phút Khi nhiệt độ khơng đổi thiết lập lớp Hốpcalit, ta xem nhiệt độ đầu Hình Thi t b ch th nhi t Với điềm đồ thị chuẩn, phải tiến hành không nhỏ hai phép phân tích xác định Đồ thị chuẩn xây dựng theo tọa độ nồng độ cacbon oxit với thay đổi nhiệt độ thị nhiệt Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 K t qu nghiên c u KHCN Phương pháp xác định nồng độ CO Phương pháp xác định dựa sở ô xy hóa CO tới CO2 anhyđric iodic (I2O5 ) 140- 1500C Cacbon đioxit (CO2) hấp thụ dung dịch chuẩn bari hydroxit (Ba(OH)2) Qua lượng bari hydroxit tham gia vào phản ứng, xác định lượng CO + Do chất xúc tác hộp lọc khí CO chịu ảnh hưởng mạnh độ ẩm, làm ảnh hưởng đến hiệu bảo vệ hộp lọc nên tiêu chuẩn EN 404:2005 EN 403:2004 yêu cầu điều kiện độ ẩm đánh giá nghiêm ngặt với 02 modun tạo ẩm hệ thống Hệ thống đánh giá PTBVCQHH lọc khí CO theo tiêu chuẩn EN 404:2005 đánh giá PTBVCQHH với mũ trùm đầu chống cháy theo tiêu chuẩn EN 403:2004 có sử dụng thiết bị mơ nhịp thở mơ tả Hình [10] đây: 5.2 Tiêu chu n châu Âu EN 404:2005 EN 403:2004 [10] a Hệ thống thiết bị đánh giá PTBVCQHH lọc khí CO theo EN 404:2005 EN 403:2004 Với tính chất đặc thù đánh giá PTBVCQHH lọc khí CO, là: + Việc hít thở lượng lớn khí CO gây ảnh hưởng đến khả thở người lao động nên hệ thống thiết bị đánh giá theo tiêu chuẩn EN 404:2005 EN 403:2004 yêu cầu phải có thiết bị mô nhịp thở người Nguyên nhân thở ra, tốc độ dịng khí CO qua hộp lọc nhỏ nên hiệu suất chuyển hóa CO thành CO2 cao; hít vào, tốc độ dịng khí CO qua hộp lọc lớn nhiều lần, hiệu suất chuyển hóa giảm mạnh, khí CO bị hít vào phổi qua hộp lọc gắn chặt với Hb thành HbCO khiến cho máu chuyên chở ôxy đến tế bào, gây ngột thở ngộ độc khí, chí dẫn đến tử vong Do đó, việc sử dụng thiết bị mô nhịp thở người giúp xác định xác thời gian có tác dụng bảo vệ hộp lọc khí CO Hình 8: S đ h th ng thi t b đánh giá hi u su t l c c a PTBVCQHH l c khí CO Máy mô nhịp thở Hệ thống van Bộ tạo ẩm (khí thở ra) Bộ làm lạnh Bộ nối Cổng lấy mẫu khí chứa CO (khí hít vào) Lỗ dò áp Lưu tốc kế cho môi trường thử nghiệm Lưu tốc kế khí CO 10 Bộ tạo ẩm (môi trường thử nghiệm) 11 Buồng đánh giá 12 Cổng lấy mẫu khí CO 13 Mẫu thử nghiệm (bộ lọc khí CO) 14 Áp kế với vẽ đồ thị 15 Nhiệt kế với vẽ đồ thị 16 Máy phân tích ghi khí CO 17 Máy phân tích khí CO (môi trường thử nghiệm) 18 Ẩm kế (môi trường thử nghiệm) 19 Bộ xả 20 Ẩm kế (khí hít vào) Hệ thống thiết bị đánh giá Hình bao gồm chủ yếu thiết bị mô nhịp thở với van điện từ, tạo ẩm, buồng thử nghiệm, nối, lưu tốc kế cho môi trường thử nghiệm khí CO, xả, cổng lấy mẫu, máy phân tích khí CO thiết bị đo nhiệt độ, áp suất Dịng khí CO thử nghiệm khơng khí nén hòa trộn cấp liên tục vào buồng đánh giá 11 Khí thử nghiệm khí thở bổ sung ẩm tạo ẩm Taïp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 41 K t qu nghiên c u KHCN 10, thích hợp Khí CO cấp vào buồng đánh giá qua 01 van kiểm sốt 01 lưu tốc kế Nồng độ khí CO buồng đánh giá đo ghi lại liên tục vị trí gần đầu khí vào lọc khí máy phân tích khí CO 17 Nhiệt độ khí thở kiểm tra thường xuyên cổng đo nhiệt độ nối nhiệt kế với ghi 15 Lượng nước môi trường thử nghiệm buồng đánh giá ghi lại liên tục ẩm kế 18 vị trí gần đầu khí vào lọc khí CO b Điều kiện thử nghiệm PTBVCQHH lọc khí CO theo EN 404:2005 Theo quy định tiêu chuẩn EN 404:2005, trước tiến hành thử nghiệm đánh giá hiệu lọc khí CO PTBVCQHH, phải thực kiểm tra độ bền học hộp lọc, sau trải qua trình ổn định mẫu với điều kiện nhiệt độ, độ ẩm thời gian quy định * Việc thử nghiệm độ bền học tiến hành sau: - Sơ đồ thiết bị thử độ bền học mơ tả Hình Thiết bị bao gồm phần thân thép (K) đặt pit tơng chuyển động thẳng đứng (S), có khả nâng lên 20 mm cam quay (N) hạ xuống mặt thép (P) trục cam quay Khối lượng thân thép (K) phải ≥ 10 kg - Trọng lượng mặt thép P phải lớn 10 lần trọng lượng thân thép K - Các lọc mặt nạ thoát hiểm đặt vào 42 Hình 9: S đ thi t b th đ b n c h c c a h p l c thân K cho không chạm vào thử nghiệm, cho phép chuyển động ngang mm chuyển động đứng tự - Thiết bị thử nghiệm độ bền học hoạt động với tốc độ 80 – 100 vòng/phút với tổng số lần quay 50.000 vịng Bộ lọc mặt nạ hiểm thử nghiệm điều kiện bao gói đóng kín gửi đến đánh giá * Điều kiện ổn định mẫu thử nghiệm quy định nghiêm ngặt sau: - Đặt nhiệt độ 70±30C với độ ẩm tương đối < 20% 72h, - Đặt nhiệt độ 70±30C với độ ẩm tương đối 95-100% 72h, - Đặt nhiệt độ -30±30C 24h Trước đánh giá hiệu lọc khí CO PTBVCQHH, thiết bị mơ nhịp thở Hình cài đặt với thông số Bảng Tiêu chuẩn châu Âu EN 404:2005 quy định điều kiện thử nghiệm thời gian bảo vệ tối thiểu hộp lọc khí CO Bảng Có thể thấy rằng, tiêu chuẩn đánh giá PTBVCQHH lọc khí CO quy định điều kiện thiết bị thử nghiệm nghiêm ngặt, giúp xác định xác thời gian bảo vệ hộp lọc, nhằm đảm bảo an toàn cao cho người lao động sử dụng phương tiện c Điều kiện thử nghiệm PTBVCQHH lọc khí CO theo EN 403:2004 Theo quy định tiêu chuẩn EN 403:2004, trước tiến hành thử nghiệm đánh giá hiệu lọc khí CO PTBVCQHH với mũ trùm đầu chống cháy, phải thực kiểm tra độ bền học hộp lọc tương tự tiêu chuẩn EN 404:2005 B ng 2: Thông s cài đ t thi t b mô ph ng nh p th Loại hộp lọc Thể tích / phút 23oC bar L/phút Số nhịp/ phút L/hành trình A 30 20 1,5 B 40 20 2,0 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 K t qu nghiên c u KHCN B ng 3: Đi u ki n th nghi m h p l c khí CO theo EN 404:2005 Điều kiện thử nghiệm Đơn vị Hộp lọc loại A Hộp lọc loại B L/phút t 100 t 130 C 37 ± 0,5 37 ± 0,5 % 95 ÷ 100 95 ÷ 100 g/m3 20,7 27,0 C 25 ± 28 ± Nồng độ khí CO đầu vào ppm 2500 2500 Nồng độ khí CO lọt qua ppm 400 200 Lưu lượng dòng khí thử nghiệm o Nhiệt độ khí thở Độ ẩm tương đối khí thở Lượng nước buồng thử Nhiệt độ môi trường thử nghiệm o B ng 4: Th i gian b o v t i thi u c a b l c khí CO Loại hộp lọc Lưu lượng khí thổi máy thở (L/phút) Thời gian bảo vệ tối thiểu (phút) Hộp lọc kiểu A Hộp lọc kiểu B FSR 1A 30 40 60 FSR 2A 30 40 75 FSR 3A 30 40 90 FSR 4A 30 40 120 B ng 5: Đi u ki n th nghi m h p l c khí CO theo EN 403:2004 Điều kiện thử nghiệm Tốc độ khí thổi Nhiệt độ khí thở Độ ẩm tương đối khí thở Lượng nước buồng thử Nhiệt độ môi trường thử nghiệm Nồng độ khí CO đầu vào (±10%) Nồng độ khí CO lọt qua Thời gian thử nghiệm tối thiểu Đơn vị L/phút o C % g/m3 o C Giá trị t100 37 ± 95 ÷ 100 20,7 25 ± ppm 2500, 5000, 7500, 10000 2,75; 5,5; 8,25; 11 200 0,22 t 15 g/m3 ppm g/m3 Phút Trước đánh giá hiệu lọc khí CO PTBVCQHH, thiết bị mô nhịp thở cài đặt với thông số 20 nhịp/phút 1,5 L/hành trình Tiêu chuẩn châu Âu EN 403:2004 quy định điều kiện thử nghiệm thời gian bảo vệ tối thiểu hộp lọc khí CO Bảng 5.3 Tiêu chu n n Đ IS 9563-1980 Tiêu chuẩn Ấn Độ IS 95631980 soát xét năm 2012 mặt nạ hiểm lọc khí CO có hệ thống thiết bị đánh giá khả lọc khí CO hộp lọc tương tự với hệ thống đánh giá theo tiêu chuẩn EN 403:2004 EN 404:2005 Hình 10 mô tả sơ đồ hệ thống thiết bị đánh giá theo IS 9563-1980, bao gồm máy mô nhịp thở với van điện từ 2, thiết bị tạo ẩm 8, buồng đánh giá 9, gá 4, lưu tốc kế khí nén khí CO 7, quạt hút 12 điểm lấy mẫu khí 5, 10 Nguyên lý làm việc hệ thống theo IS 9563-1980 sau: - Hộp lọc đặt vào buồng đánh giá có kích thước 30x30x26cm Khí cabon monoxit CO đưa vào buồng đánh giá qua van tiết lưu lưu tốc kế quan trắc liên tục máy phân tích khí CO Dịng khí CO khơng khí sau hòa trộn cho qua thiết bị tạo ẩm để tăng lượng nước dịng khí Nhiệt độ dịng khí thử nghiệm vào buồng đánh giá phải xấp xỉ 250C Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Soá 4,5&6-2014 43 K t qu nghiên c u KHCN ngày gia tăng, với nhu cầu đánh giá kiểm định chất lượng sản phẩm Tuy nhiên, việc thẩm định kiểm tra chất lượng sản phẩm loại nước ta bị bỏ ngỏ Do đó, việc xây dựng hệ thống đánh giá chất lượng PTBVCQHH lọc khí CO Việt Nam cần thiết Hình 10: S đ kh i thi t b đánh giá kh l c khí CO c a h p l c m t n thoát hi m theo IS 9563-1980 B ng 6: Đi u ki n th nghi m kh l c khí CO c a h p l c theo IS 9563-1980 STT Độ ẩm tương đối (%) Nồng độ CO (ppm) Tốc độ dòng nhịp thở 20 nhịp/phút (L/phút) Nhiệt độ khí thử nghiệm (oC) Số lần ño 95±3 10.000 30 27±3 95±3 5000 30 27±3 3 95±3 2500 30 27±3 - Hộp lọc gắn vào gá 4, nhiệt độ dịng khí gá đo điểm định cặp nhiệt độ - Khí thở phải đạt 370C, bão hòa nước lưu lượng khí khơng đổi 30 L/phút - Thể tích hệ thống thử nghiệm từ phần kết nối máy mô nhịp thở tới phần ngậm miệng mặt nạ hiểm khơng vượt q 2L Điều kiện đánh giá khả lọc khí CO hộp lọc mặt nạ thoát hiểm theo IS 9563-1980 dẫn Bảng IS 9563-1980 yêu cầu 44 tổng lượng khí CO lọt qua hộp lọc không 100ml 60 phút đánh giá nồng độ khí CO khơng vượt q 100 ppm trình thử nghiệm KẾT LUẬN Do tính độc khí CO nên người lao động trang bị phương tiện bảo vệ quan hô hấp lọc khí CO làm việc mơi trường có nồng độ khí CO vượt ngưỡng cho phép để phòng ngừa giảm thiểu tai nạn xảy liên quan đến ngộ độc khí Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng PTBVCQHH loại TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] CN Đặng Quốc Nam (1980), Nghiên cứu xây dựng hệ thống đánh giá khả sử dụng mặt nạ lọc độc khả chế tạo xúc tác lọc khí oxyt cácbon, Đề tài mã số TB 11, Viện Nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động [2] TS Đặng Quốc Nam (2010), Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị cấp khí độc có khả chống ăn mòn ổn định hệ thống thử nghiệm, Đề tài mã số: 207/05/TLĐ, Viện NC KHKT Bảo hộ lao động [3] Tiêu chuẩn TCVN 3742-82, Phương pháp xác định thời gian có tác dụng bảo vệ hộp lọc cacbon oxyt [4] PGS TS Đỗ Hàm (2007), Vệ sinh lao động bệnh nghề nghiệp, NXB Lao động – Xã hội [5] BS Bế Hồng Thu, Bài giảng chống độc, Bệnh viện Bạch Mai, Hà Nội [6] QCVN 10: 2012/BLĐTBXH [7] Agnès Verrier (2009), French carbon monoxide poisoning surveillance system, National Institute For Public Health Surveillance, France Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2014 ... tính độc khí CO nên người lao động trang bị phương tiện bảo vệ quan hơ hấp lọc khí CO làm việc mơi trường có nồng độ khí CO vượt ngưỡng cho phép để phòng ngừa giảm thiểu tai nạn xảy liên quan đến... khơng khí khí CO, áp kế, nhiệt kế, bình chứa khí CO, hấp thụ, thị nhiệt khóa ba ngả Khí CO tạo thành sau điều chế nạp vào bình chứa; hỗn hợp khơng khí làm ẩm tạo ẩm khí CO từ bình chứa cấp vào... dịng khí CO qua hộp lọc nhỏ nên hiệu suất chuyển hóa CO thành CO2 cao; hít vào, tốc độ dịng khí CO qua hộp lọc lớn nhiều lần, hiệu suất chuyển hóa giảm mạnh, khí CO bị hít vào phổi qua hộp lọc