Grupa domyślna
ZUŻYCIE ŚRODKÓW OCHRONY INDYWIDUALNEJ

Zasady bezpiecznego użytkowania odzieży ochronnej ze względu na uszkodzenia po zmęczeniu mechanicznym

Opracowała: dr inż. Grażyna Bartkowiak

1. Wstęp
    Podczas użytkowania, w warunkach zagrożenia, odzież ochronna stosowana przez pracowników narażona jest na działanie czynników środowiska pracy, czynników powodujących starzenie (m.in. UV), jak również czynników mechanicznych takich jak: ścieranie, zginanie, skręcanie. Wielokrotne działanie tych czynników powoduje obniżenie właściwości ochronnych odzieży. Niektóre materiały odzieżowe są szczególnie podatne na uszkodzenia związane ze zginaniem i skręcaniem i ścieraniem. Dotyczy to materiałów powlekanych tworzywami sztucznymi, laminatów stosowanych między innymi w odzieży chroniącej przed czynnikami chemicznymi, biologicznymi, wodą. Z drugiej strony wytrzymałość na uszkodzenia mechaniczne jest istotna szczególnie w tych rodzajach odzieży, gdyż pęknięcia i przerwanie ciągłości powleczenia materiału może powodować nieoczekiwane przenikanie czynników niebezpiecznych. Na uszkodzenie po zginaniu negatywny wpływ wywiera również ujemna temperatura, która ma miejsce w przypadku odzieży użytkowanej w chłodniach, oraz w przestrzeni otwartej w porze zimowej.
    Zachowanie właściwości ochronnych odzieży w okresie jej stosowania jest gwarancją bezpieczeństwa użytkownika, stąd też w trakcie certyfikacji odzieży ochronnej przez jednostkę notyfikowaną oceniane są jej właściwości mechaniczne, w tym odporność na zmęczenie mechaniczne. Dzięki temu istnieje pewność, że odzież oznaczona znakiem CE charakteryzuje się przynajmniej minimalnym poziomem odporności w tym zakresie. Z drugiej strony w trakcie użytkowania odzieży służby odpowiedzialne za bezpieczeństwo w miejscu pracy powinny nadzorować odzież ochronną, stosowaną przez pracowników, pod względem jej uszkodzeń i zużycia. W przypadku stwierdzenia uszkodzenia konieczne jest podjęcie decyzji o jej naprawie przez serwis, bądź przeszkolone osoby, lub wycofanie odzieży z użytkowania.
    Efektem działań związanych z zastosowaniem w odzieży ochronnej materiałów spełniających wymagania norm zharmonizowanych oraz wycofywania z użytkowania odzieży uszkodzonej jest poprawa bezpieczeństwa osób pracujących w warunkach narażenia na niebezpieczne czynniki w środowisku pracy.
    Obecnie w Polsce w warunkach zagrożenia na czynniki chemiczne i biologiczne oraz w trudnych warunkach atmosferycznych pracuje kilkadziesiąt tysięcy osób m.in. w przemyśle chemicznym, spożywczym, mięsnym, przetwórczym, w budownictwie. Stosują oni odzież ochronną, która powinna być oceniana w aspekcie jej trwałości, a więc odporności na zmęczenie mechaniczne związane ze zginaniem oraz skręcaniem, które ma miejsce podczas użytkowania. Dotyczy to również ratowników chemicznych stosujących, w przypadkach awarii i wypadków, odzież gazoszczelną, dla której odporność na uszkodzenia mechaniczne jest szczególnie ważna również w temperaturach ujemnych.

2. Wymagania dla odzieży ochronnej w zakresie odporności na zmęczenie mechaniczne w normach zharmonizowanych z dyrektywą 89/686/EWG [1]
    Na uszkodzenia mechaniczne narażony jest każdy typ odzieży ochronnej i zawsze jest to ważny aspekt zachowania właściwości ochronnych, stąd też znaczenie ma wytrzymałość mechaniczna materiałów stosowanych w odzieży ochronnej wyrażana poziomem wytrzymałości na rozciąganie, rozdzieranie, odporności na ścieranie. Dodatkowo odzież przeznaczona do ochrony przed czynnikami chemicznymi biologicznymi, gorącymi i czynnikami atmosferycznymi, przede wszystkim ze względu na materiały w niej zastosowane, a więc materiały powleczone, laminowane bądź membrany narażona jest na uszkodzenia mechaniczne spowodowane zginaniem względnie zginaniem i skręcaniem. Dlatego też wymagania odnośnie odporności na uszkodzenia po zmęczeniu mechanicznym dotyczą tych grup odzieży, w których znajdują zastosowanie ww. materiały, a więc odzieży chroniącej przed czynnikami chemicznymi, biologicznymi, przed wodą oraz odzieży chroniącej przed czynnikami gorącymi, a przede wszystkim wysokim poziomem promieniowania cieplnego, w której stosowane są materiały laminowane folią aluminiową (aluminizowane).
    Materiały stosowane w wymienionych grupach odzieży ochronnej podlegają badaniom w procesie oceny typu WE i powinny spełnić określone wymagania przedstawione w normach zharmonizowanych z dyrektywą 89/686/EWG [1]. Wymagania odnośnie odporności materiałów na uszkodzenia po zmęczeniu mechanicznym spowodowane zginaniem i skręcaniem zawarto w normach europejskich dotyczących odzieży chroniącej przed czynnikami chemicznymi, biologicznymi, gorącymi oraz opadami atmosferycznymi.

2.1. Odzież chroniąca przed czynnikami chemicznymi i biologicznymi
    Odzież chroniąca przed czynnikami chemicznymi w klasyfikacji przyjętej w Unii Europejskiej została podzielona na 6 typów biorąc pod uwagę przede wszystkim stan skupienia czynników chemicznych i natężenia ich działania.

Typ 1 i 2 Odzież chroniąca przed substancjami chemicznymi w postaci gazów, par, cieczy i drobnych cząstek. Wymagania i metodykę badania zawierają normy: PN-EN 943-1:2005/AC:2006  [2] oraz PN-EN 943-2:2005 [3].
Typ 3 Odzież chroniąca przed działaniem strumienia cieczy - zabezpiecza przed działaniem substancji chemicznej w postaci strumienia cieczy. Wymagania i metodykę badania przedstawia norma PN-EN 14605:2008 [4] (fot. 1).
Typ 4 Odzież chroniąca przed działaniem rozpylonej cieczy zabezpiecza przed działaniem substancji chemicznej w postaci rozpylonej cieczy Wymagania i metodykę badania przedstawia norma PN-EN 14605:2008 [4] (fot. 1).
Typ 5 Odzież chroniąca przed pyłami. Wymagania i metodykę badania przedstawia PN EN ISO 13982-1:2008 [5].  
Typ 6 Odzież chroniąca przed opryskaniem cieczą. Wymagania i metodykę badania przedstawia PN EN 13034+A1:2009 [6].

   
Fot. 1   Przykłady odzieży chroniącej przed ciekłymi chemikaliami  (Typ 3 i 4) (źródło własne)


Materiały powleczone polimerami, laminaty, folie podatne na zniszczenie w wyniku działania mechanicznego polegającego na skręcaniu i zginaniu występują w typach odzieży: 1, 2, 3, 4, 5. W typie 6 odzieży o stosunkowo niskim poziomie ochrony, chroniącej jedynie przed ochlapaniem i opryskaniem chemikaliami, nie przewidziano badania odporności na skręcanie i zginanie z tego względu, że odzież ta wykonywana jest najczęściej z tkanin niepowleczonych, które nie są tak podatne na te czynniki.
Metodyka badań i klasyfikacja właściwości ochronnych dla wszystkich 6 typów odzieży chroniącej przed chemikaliami została przywołana w normie PN-EN 14325:2007 [7]. Zgodnie z tą normą materiał na odzież chroniącą przed chemikaliami typy1-5 wg klasyfikacji odzieży chroniącej przed czynnikami chemicznymi, powinien zostać zbadany na zginanie zgodnie z PN-EN ISO 7854:2002 [8], metoda B, do momentu uszkodzenia i powinien być klasyfikowany zgodnie z poziomami ochrony podanymi w Tabeli 1. Wyższa klasa odzieży oznacza wyższy poziom odporności na uszkodzenia mechaniczne. Na stanowiskach pracy o szczególnie wysokim zagrożeniu należy dobierać odzież klasy 5 i 6.

Tabela 1 ― Klasyfikacja według odporności na pęknięcia podczas zginania
           
Klasa Liczba cykli
6>  100 000
5>   40 000
4>   15 000
3>    5 000
2>    2 500
1>    1 000

 Jeżeli odzież chroniąca przed czynnikami chemicznymi jest przewidziana do stosowania w ujemnej temperaturze otoczenia jej odporność na zginanie powinna być przeprowadzona w temperaturze (-30)ºC, zgodnie z tą samą metodą badania wg PN EN ISO 7854:2002 [8]. Założono jednak, że w tej temperaturze może ona wykazywać niższą odporność na zginanie. Klasyfikację odzieży przeznaczonej do użytkowania w temperaturze (-30)ºC w zakresie odporności na zginanie przedstawiono w tabeli 2. Po wykonaniu określonej ilości cykli zginania należy dokonać oceny uszkodzenia badanego materiału.

Tabela 2 ― Klasyfikacja odporności na pęknięcia podczas zginania w niskiej temperaturze

Klasa Liczba cykli
6>   4 000
5>   2 000
4>   1 000
3>     500
2>     200
1>     100
   
    Na stanowiskach pracy o szczególnie wysokim zagrożeniu oraz tam gdzie odzież narażona jest na intensywne mechaniczne działania i zniszczenie należy dobierać odzież klasy 4, 5 i 6 w zakresie odporności na pęknięcia podczas zginania w temperaturze pokojowej i przynajmniej klasę 2 w temperaturze ujemnej. Odzież o niższych poziomach ochrony powinna podlegać szczególnemu nadzorowi i być naprawiana bądź wycofywana z użytkowaniu po stwierdzeniu uszkodzeń.

    Odzież gazoszczelna przeznaczona dla ratownictwa chemicznego powinna spełniać bardzo konkretne wymagania w zakresie odporności na uszkodzenia po zginaniu. Odzież przeznaczona do wielorazowego użytku powinna spełniać przynajmniej klasę 4 (w temperaturze pokojowej (+20)ºC natomiast klasę 2 w temperaturze (-30)ºC.

                                                                             
    Wymagania dla odzieży chroniącej przed czynnikami biologicznymi przedstawia norma PN EN 14126: 2007 [9]. Odnośnie wymagań materiałów w zakresie właściwości mechanicznych przywołuje normę PN EN 14325:2007 [7], a więc wymagania są takie same jak dla odzieży chroniącej przed chemikaliami. W zakresie odporności na zginanie obowiązuje, więc PN EN ISO 7854: 2002 [8], metoda B. Materiał jest klasyfikowany zgodnie z tabelą 1, jeżeli zginanie odbywa się w klimacie normalnym lub tabelą 2, jeżeli zginanie prowadzone jest w temperaturze ujemnej.

2.2 Odzież chroniąca przed wodą
    Najważniejszą właściwością odzieży chroniącej przed wodą i opadami atmosferycznymi (fot. 2)  jest wodoszczelność. Wymagania dla tego parametru oraz w zakresie innych właściwości przedstawiono w normie PN EN 343:2007 [10]. Wodoszczelność powinna być na określonym poziomie - stałym w trakcie użytkowania. Zgodnie z ogólną tendencją przyjętą w normach europejskich dla odzieży ochronnej, również dla tej grupy odzieży wymagania przedstawiono w postaci kilku klas ochrony (tabela 3). Materiał odzieży o wyższym poziomie ochrony (klasa 2 i 3) powinien być wodoszczelny również po symulowanym działaniu określonych czynników, które mogą wystąpić w środowisku pracy. Są to: czyszczenie chemiczne, ścieranie, wielokrotne zginanie, oddziaływanie paliw.

Fot. 2 Kurtka chroniąca przed opadami atmosferycznymi ( źródło własne)

Tabela 3 — Klasyfikacja wodoszczelności

Wodoszczelność
Wp
Klasa
12 3
Badana próbka
- materiał przed wstępnym przygotowaniem
Wp ≥ 8 000 Pabadanie nie jest wymaganebadanie nie jest wymagane
- materiał po każdym wstępnym przygotowaniu
(patrz 5.1.3.2 do 5.1.3.5
badanie nie jest wymaganeWp ≥ 8 000 PaWp ≥ 13 000 Pa
- szwy przed wstępnym przygotowaniemWp ≥ 8 000 PaWp ≥ 8 000 PaWp ≥ 13 000 Pa

    Materiał odzieży chroniącej przed opadami atmosferycznymi o wyższym poziomie ochrony, a więc przewidzianej do stosowania w warunkach wysokiego zagrożenia (klasa 2, 3), powinien po wstępnym przygotowaniu, a więc 9 000 cyklach zginania i skręcania wykazywać wodoszczelność przynajmniej 8 000 Pa dla klasy 2, lub 13 000 Pa dla klasy 3.
Zginanie i skręcanie próbek materiału, jest przeprowadzane zgodnie z PN EN ISO 7854:1997 [8], metoda C.

    Na stanowiska pracy, na których przewidywana jest długotrwała praca w trudnych warunkach atmosferycznych (np. budownictwo, drogownictwo, służby porządkowe itp.) należy dobierać odzież klasy 3, która zapewni utrzymanie wysokiej wodoszczelności w trakcie użytkowania.

2.3 Odzież chroniąca przed czynnikami gorącymi wykonana z materiałów aluminizowanych odbijających promieniowanie cieplne


Odzież z tkanin aluminizowanych (fot. 3) stosowana jest do ochrony pracowników przed wysokim poziomem działania czynników gorących m.in. promieniowania cieplnego.            

Fot. 3 Fartuch z tkaniny szklanej aluminizowanej ( źródło własne)

    Właściwości ochronne odzieży mogą ulec znacznemu obniżeniu w wyniku zmiany powierzchni odbijającej, która powstaje w wyniku zginania spowodowanego użytkowaniem. Stąd też w zgodnie z normą PN-EN ISO 11612 [11] przedstawiającą wymagania dla odzieży chroniącej przed czynnikami gorącymi, odporność na działanie promieniowania cieplnego odzieży wykonanej z materiałów aluminizowanych jest wyznaczana po wstępnym przygotowaniu polegającym na wielokrotnym zginaniu materiału odzieżowego. Po tej mechanicznej obróbce materiał jest klasyfikowany zgodnie z tabelą 4.

Tabela 4 Klasyfikacja odzieży ochronnej w zakresie odporności na działanie promieniowania cieplnego materiałów po obróbce mechanicznej

Poziom skuteczności Wskaźnik przenikania RHTI24 [s]
minmax
C17,0< 20
C220 < 50
C350 < 95
C495  
               

3. Nadzór nad odzieżą ochronną w trakcie jej użytkowania
3. 1 Informacje ogólne

    Każdy użytkowany egzemplarz odzieży ochronnej powinien być kontrolowany przed i po użytkowaniu przez wykwalifikowane osoby. Podczas rutynowej kontroli wyrobów należy sprawdzać wszystkie oznaki uszkodzeń fizycznych wynikających z działania czynników mechanicznych (rozprucia, rozdarcia, przecięcia) oraz czynników powodujących zagrożenie w środowisku pracy (uszkodzenia, zmiany wyglądu w tym zmiany barwy powstałe w wyniku działania czynników mechanicznych, chemicznych, biologicznych, gorących, atmosferycznych), zanieczyszczenia oraz braki elementów odzieży. Taki przegląd jest istotny w celu upewnienia się, że odzież będzie zapewniała wystarczającą ochronę. Jedynie wyroby nieuszkodzone mogą być użytkowane przez pracowników.
Uszkodzona odzież ochronna może być naprawiana tylko przez serwis, który zapewniają wyspecjalizowane jednostki lub producenci przez przeszkolone i upoważnione osoby.  
Kontrola stanu technicznego odzieży ochronnej powinna obejmować:
• Sprawdzenie czy upłynął już okres, w którym odzież ochronna zachowuje swoje właściwości ochronne (posługując się informacją zawartą w instrukcji użytkowania i znakowaniem);
• Sprawdzenie czy nie została przekroczona liczba cykli konserwacji (posługując się informacją zawartą w instrukcji użytkowania i znakowaniem);
• Ocenę wizualną mającą na celu stwierdzenie czy nie wystąpiły uszkodzenia;

3.2 Odzież chroniącą przed czynnikami chemicznymi, biologicznymi i wodą
Sprawdzanie powierzchni odzieży

    Odzież należy rozłożyć na dużej płaskiej powierzchni, wyrównać materiał i poddać obserwacji przód i tył odzieży. Miejsca o zmienionej barwie, po zanieczyszczeniu substancjami chemicznymi lub intensywnym działaniu innych czynników występujących w środowisku pracy należy poddać dokładnej ocenie, poprzez lekkie naciągniecie materiału i obserwacje zmian powierzchni po lewej stronie i pod światło. Jeżeli występują miejsca nieszczelności (rys. 1) odzież wycofać z użytkowania lub oddać do naprawy przez autoryzowany serwis.

  
        strona prawa                   strona lewa               strona lewa „pod światło”

Rys. 1 Fragment materiału odzieży chroniącej przed czynnikami chemicznymi w tym stężonymi kwasami i zasadami, po zanieczyszczeniu kwasem w środowisku pracy. Uszkodzenie odzieży nie było widoczne po prawej stronie odzieży.  

Poddać ocenie miejsca odzieży, które były narażone na działanie mechaniczne – przede wszystkim rękawy i nogawki oraz miejsca zmienione na skutek oddziaływania mechanicznego (rys. 2 i 3). Jeżeli w materiale zaobserwuje się uszkodzenie powleczenia, odzież należy wycofać z użytkowania i przekazać do osób zajmujących się serwisem, które podejmą decyzję o naprawie lub wycofaniu odzieży z użytkowania. Oceniane miejsca należy obserwować również po stronie wewnętrznej odzieży, w celu ustalenia czy są prześwity, które wskazują na nieszczelności.

Rys. 2 Materiały na odzież chroniącą przed czynnikami chemicznymi. Na materiale A widoczne uszkodzenie powleczenia, które eliminuje odzież z dalszego stosowania. Na materiale B podczas obserwacji pod światło stwierdzono nieszczelność. Na materiale C nie stwierdzono uszkodzenia powierzchni dyskwalifikującego odzież.


Rys. 3 Materiał na odzież chroniącą przed czynnikami atmosferycznymi z widocznym miejscem uszkodzenia

Poddać ocenie szwy i zapięcia w odzieży
Szwy oraz miejsca przy zapięciach należy poddać rozciąganiu. W przypadku zaobserwowania nieciągłości materiału (rys.4) odzież należy wycofać z użytkowania i poddać naprawie przez autoryzowany serwis.

 
Rys. 4 Uszkodzone zapięcie odzieży chroniącej przez chemikaliami z widocznym miejscem perforacji

3.3 Odzież chroniąca przed czynnikami gorącymi wykonana z tkanin aluminizowanych
Sprawdzanie powierzchni odzieży

    Należy rozłożyć odzież na dużej płaskiej powierzchni i wyrównać materiał i poddać obserwacji przód i tył odzieży. Miejsca o zmienionej barwie, zanieczyszczone oraz te, które zmieniły wygląd po kontakcie z czynnikami gorącymi należy poddać dokładnej ocenie. Jeżeli nastąpiło uszkodzenie powierzchni aluminizowanej (rys. 5) odzież wycofać z użytkowania lub oddać do naprawy przez autoryzowany serwis.


Rys. 5 Fragment odzieży z tkaniny aluminizowana z pęknięciami, które powstały  w wyniku użyłkowania


   Poddać ocenie miejsca odzieży, które były narażone na działanie mechaniczne – przede wszystkim rękawy i nogawki oraz miejsca zmienione na skutek oddziaływania mechanicznego.
Jeżeli zaobserwuje się nieciągłości w materiale, odzież należy wycofać z użytkowania i przekazać do osób zajmujących się serwisem, które podejmą decyzję o naprawie lub wycofaniu odzieży z użytkowania. Oceniane miejsca należy obserwować również po stronie wewnętrznej odzieży, w celu ustalenia czy są prześwity.
Jeżeli w wyniku oddziaływania mechanicznego nastąpiła zmiana koloru tkaniny aluminizowanej na dużej powierzchni, w miejscach odzieży gdzie pracownik jest narażony na oddziaływanie promieniowania cieplnego należy rozważyć wycofania odziezy z użytkowania.

Poddać ocenie szwy i zapięcia w odzieży
Szwy oraz miejsca przy zapięciach należy poddać rozciąganiu. W przypadku zaobserwowania nieciągłości materiału (rys.6,7) odzież należy wycofać z użytkowania i poddać naprawie przez autoryzowany serwis.


Rys. 6 Uszkodzenie materiału zewnętrznego odzieży z tkaniny aluminiowanej przy zapięciu.


Rys. 7 Uszkodzenie odzieży z tkaniny aluminiowanej w szwie