職場における呼吸器の検査

呼吸器は呼吸保護具（RPE）または呼吸保護装置（RPD）とも呼ばれ、一部の職場では作業員を空気汚染物質から保護するために使用されています。当初、呼吸器の有効性は実験室でテストされていましたが、1960年代後半に、これらのテストでは保護レベルに関して誤解を招く結果が出ることが判明しました。^[1] 1970年代には、職場での呼吸器テストが先進国で日常的になり、多くの呼吸器タイプの有効性が大幅に低下し、特定の環境に適した呼吸器を選択する方法に関する新しいガイドラインが作成されました。^{[2] [3]}

^{1958年に最初の個人用サンプリングポンプ[4] [5]}が発明され、呼吸用保護具のマスクの外側と内側の空気汚染濃度を同時に測定することが可能になりました。これは、呼吸用保護具の有効性を測定する最初の試みでした。1970年代まで、専門家は、実験室での呼吸用保護具の保護特性は職場での特性とそれほど変わらないと誤って信じていました。そのため、生産条件下での呼吸用保護具の有効性の測定はなく、さまざまなタイプの呼吸用保護具を安全に使用できる領域は、実験室でのテストのみに基づいて確立されていました。

この状況は、1960年代に、認可された呼吸器を使用している労働者が依然として高レベルの有害汚染物質にさらされていることが認識されてから変わり始めました。^[1]職場での調査では、あらゆるデザインの呼吸器の有効性は、実験室よりも実際のテストではるかに低いことが示されています。職場環境では、従業員は実験室のテスト担当者が行わないさまざまな動作を行わなければなりません。呼吸器のフェイスピースがしっかりとフィットしている場合、これらの動作によりマスクと顔の間に隙間ができ、その隙間からろ過されていない空気が漏れるため、マスクの効率が低下します。さらに、少数のテスト担当者では顔のさまざまな形やサイズをすべてシミュレートすることはできず、20分間の認証ラボテスト^[6]では、職場で行われるさまざまな動作をすべてシミュレートすることはできません。テスト担当者は、一般の労働者よりもマスクの着用と使用に細心の注意を払う場合もあります。

1974 年に行われた、鉱山労働者が使用する呼吸器の有効性に関する画期的な研究では、個々の鉱山労働者が着用する個人用サンプラーと、マスクなしで 2 つの集塵機を使用して同時に粉塵濃度を測定しました。 ^[7]研究者はまた、各鉱山労働者に 2 つのサーミスター (1 つはフェイスピースに、もう 1 つはベルトに) を取り付けて、鉱山労働者が呼吸器を使用する時間の割合も測定しました。呼気中の熱の検出は、マスクを着用していることを示すものでした。この研究では、実際の状況で提供される保護を表す新しい尺度である「有効保護係数」を定義し、4 つの異なる鉱山での有効保護係数の範囲を報告しました。

鉄鋼製造業では、サンドブラスト作業を行う人は、通常空気が供給される様々なタイプのフードを着用していました。1975年の研究では、空気が供給されるフードは空気が供給されないフードよりも優れた保護を提供したにもかかわらず、これらのフードの下の粉塵濃度が最大許容値を超えていたことが判明しました。 ^[8]サンドブラストが行われていないときでも、大気中のシリカ粉塵のレベルは安全レベルをはるかに超えており、作業員が休憩中にフードの外で過ごす時間は曝露につながっていました。

1976年、銅製錬所では、一般的に使用されている3種類の弾性半面マスク付き陰圧フィルター付き呼吸器が、二酸化硫黄の濃度から労働者を保護する能力について検査されました^。[9]呼吸器のデザインによって保護性能に大きなばらつきが見られましたが、これは呼吸器のデザインの快適性に部分的に起因しています。快適なマスクはよりしっかりと調整されるため、より効果的でした。

1979 年に実施された、一酸化炭素の吸入から消防士を守るための自給式呼吸器(SCBA)の有効性に関する研究では、これらの呼吸器を断続的に使用すると効果がなくなることが示されました。^[10] SCBA を継続的に使用しても、完全な保護は得られませんでした。この SCBA の設計では、マスクに空気供給装置があり、必要に応じて空気が供給されます (つまり、吸入中にマスクの下に負圧がかかる)。米国および EU の法律では、消防士は「圧力要求」モードの空気供給 (つまり、吸入中にマスクの下に正圧がかかる) を備えた呼吸器を使用することが義務付けられています。

研究では、作業員による呼吸器の使用の違いが、達成される保護に非常に大きな影響を及ぼす可能性があることも判明しています。1980 年に行われたカドミウム作業員の吸入暴露に関する研究では、常に呼吸器を正しく使用している作業員が 1 人特定されました。この作業員の保護係数は、平均的な作業員の 26 倍高いことがわかりました。^[11]炭鉱での研究では、作業員は粉塵レベルが低いと感じた状況では頻繁に呼吸器を外し、効果を大幅に低下させました。^[12]別の研究では、予想される保護係数が 1000 の呼吸器の実際の保護係数は 15 から 216 でした。^[13]達成される保護レベルに影響を与える要因には、作業員の顔に対する呼吸器のフィット感^[14]や、環境内の空気の流れなどがあります。^[15]

研究者らは、職場で実際に経験される保護レベルが、実験室でのテスト後にデバイスに割り当てられた保護係数よりもはるかに低いことを繰り返し発見したため^{[16] [17] [18} ]、実際の有効性が「期待される有効性」よりも少なくとも90％の確率で高くなるような新しい期待保護係数スケールを開発することが提案されました。 ^[16]

実際の有効性と実験室で測定された有効性の間に大きな差があったため、国立労働安全衛生研究所（NIOSH）は1982年に呼吸器に関する2つの情報メッセージを発表し、呼吸器の効果が予想外に低いことについて消費者に警告しました。^[19]広範な議論の後、呼吸器保護係数の6つの新しい定義が合意されました。^[20]たとえば、呼吸器の指定保護係数（APF）は、次の状況下で呼吸器が提供しなければならない最小の保護係数です：呼吸器は、従業員の顔にフィットするマスクを個別に選択した後、訓練され教育された労働者によって使用され、汚染された大気中で中断することなく使用されます。^[21]労働者が実際に感じる保護はこれよりも大幅に低い可能性があり、保護は労働者ごとに異なる場合があります。^[22]

1986 年のチェルノブイリ原子力発電所事故により、放射性エアロゾルから作業員を保護する緊急の必要性が生じた。1986 年 6 月、約 30 万個の負圧フィルター付きフェイスピース「レペストク」がチェルノブイリに送られた。 ^[23]これらの呼吸器は非常に効果的であると考えられていた (最も一般的なモデルの宣言された防護係数は 200)。しかし、これらの呼吸器を使用した個人は過度の汚染にさらされた。上記の研究の場合と同様に、宣言された防護係数は、実際の状況下での実際の防護係数とは大きく異なっていた。^[24]他の職場テストで見られるように、マスクと顔の間の隙間を通過するフィルターされていない空気は、呼吸器の効率を低下させた。^{[25] [26] [27]}しかし、これらの発見は、ソ連における呼吸器の有効性の評価に変化をもたらさなかった。

職場での試験により、さまざまなデザインの呼吸器の使用に関する基準が大幅に改訂され、^{[28] [29]製造業者は密閉、}換気、自動化などの危険低減方法や技術の改善にさらに注意を払うようになりました。たとえば、米国国立労働安全衛生研究所は、炭鉱^[30]やその他の鉱山での粉塵濃度を低減するための推奨事項を提供しています。^[31]現場測定により、呼吸器は最も信頼性の低い保護手段であり、効果が不安定で予測できないことがわかりました。

呼吸器は不便であり、不快感を生じさせ、コミュニケーションを妨げる。^[32]呼吸器の使用による視野の減少は、事故のリスクの増加につながる。 ^[要出典]呼吸器はまた、高温での過熱を助長する。^[33]現実の状況では、これらの欠陥により、労働者が定期的に呼吸器を外すことが多く、呼吸器の有効性がさらに低下する。さらに、呼吸器は呼吸器系から体内に入る有害物質から労働者を保護するだけであるが、汚染物質は皮膚からも体内に入ることが多い。^{[34] [35]}したがって、呼吸器は、労働者に対する大気汚染の影響を軽減する他の対策の代替として使用することはできない。ただし、呼吸器系が有害物質が体内に入る主な経路であり、他の保護手段では影響が許容できる値まで軽減されない場合、呼吸器は有用な補助手段となる可能性がある。効果を最大限に高めるには、特定の状況に合わせて呼吸器の種類を選択し、従業員が個人的にマスクを選択し、呼吸器を効果的に使用できるように労働者に訓練を行う必要があります。^{[引用が必要]}

先進国の法律では、有効性のフィールド試験の結果を考慮して、すべてのタイプの呼吸器の使用に対する制限を設けています。いくつかのタイプの呼吸器の許容暴露限界[PEL] が引き下げられました。たとえば、フルフェイスマスクと高効率フィルターを備えた陰圧式空気清浄呼吸器の場合、限界は 500 PEL から 50 PEL (米国^[16] ) に、900 OEL から 40 OEL (英国^[33] ) に引き下げられました。ゆるいフィットのフェイスピース (フードまたはヘルメット) を備えた電動空気清浄呼吸器の場合、限界は 1000 PEL から 25 PEL (米国^[17] ) に引き下げられました。ハーフマスクを備えた電動空気清浄呼吸器の場合、限界は 500 PEL から 50 PEL (米国^[16] ) に引き下げられました。フルフェイスマスクと連続給気モードを備えた給気呼吸器の場合、制限値は100 OELから40 OELに引き下げられました（英国^[36]）。オンデマンド空気供給機能付き自給式呼吸器の場合、制限値は100 PELから50 PELに引き下げられました（米国）。フィルター式フェイスピースと陰圧式ハーフマスク呼吸器は、米国では10 PELに制限されました。^[37]

米国国立労働安全衛生研究所は現在、高性能呼吸用保護具（RPE）の製造業者に対し、認証の要件として代表的な職場での試験を実施することを義務付けている。^[38]

• 呼吸器の指定防護係数
• 呼吸器適合試験