Hengityssuojaimen tiiveyden seuraamiseen käytettävän monitorin testaaminen palomiehillä

Tiivistelmä

Suomessa oli vuonna 2015 yli 11 200 tulipaloa. Palomiehen ammatti on yksi vaarallisimmista ammateista. Palomiehet altistuvat työssään pienhiukkasille, joilla tiedetään olevan haitallisia terveysvaikutuksia. Vaikka palomiehet käyttävät sammutustyössä hengityksensuojaimia, ne eivät välttämättä kestä tiiviisti paikoillaan hektisen sammutustyön aikana. Tällä hetkellä ei ole olemassa keinoa, jolla hengityksensuojaimen tiiviyttä voitaisiin seurata reaaliaikaisesti ja tarpeen mukaan varoittaa työntekijää vuodosta.

Cincinnatin yliopistossa on elokuussa 2016 alkanut projekti, jossa on kehitetty sensori, jonka avulla hengityksensuojaimen tiiveyttä voidaan monitoroida reaaliaikaisesti. Sensori mittaa hiukkasia hengityksensuojaimen sisältä ja ulkoa ja varoittaa mahdollisista vuodoista.
Post doc –tutkimuksen tavoitteena on saada kokemusta aerosolien mittaamisesta ja hengitysteiden suojaamisen tutkimuksesta testaamalla uutta sensoria palomiehillä heidän rutiinityönsä aikana. Testaus tehdään altistuskammiossa, johon johdetaan savugeneraattorilla tuotettuja hiukkasia. Testauksessa huomioidaan erilaisia tilanteita (suojain tiiviisti paikoillaan, kipinän aiheuttama reikä suojaimessa, suojaimen liikkuminen kasvoilla). Tulokset käsitellään tilastollisin menetelmin.

Kehitetyn sensoritekniikan avulla voidaan parantaa palomiesten työturvallisuutta ja sitä voidaan soveltaa myös muille aloille, joilla käytetään hengityksensuojaimia. Tulokset ovat käytettävissä syksyllä 2018.

Hankkeen vastuuhenkilö

Maija Leppänen

Tiedote

Hengityssuojain aiempaa tiiviimmäksi

Tutkijatohtori Maija Leppänen Itä-Suomen yliopistosta tutki Yhdysvalloissa uutta monitoria ja uutta mittalaitetta, joilla halutaan parantaa palomiesten työturvallisuutta. Toisessa projektissa testattiin hengityksensuojaimen tiiveyden ajantasaiseen tarkkailuun kehitettyä ReSIM-monitoria. Testauksessa havaittiin, että ReSIM havaitsi lähes 84 prosenttia vuodoista ja aiheutti vain harvoin vääriä hälytyksiä.

Leppänen toimi Työsuojelurahaston post doc -stipendiaattina Cincinnatin yliopiston ympäristöterveyden laitoksella.

Palomiestyössä suojain koetuksella

Palomiesten työ vaarantaa monin tavoin hengityksensuojaimen tiiveyttä, mikä altistaa työntekijän vaarallisille hiukkasille, eikä työntekijä aina edes huomaa tätä.

Leppänen osallistui Cincinnatissa kahteen palomiestutkimukseen. Toisessa projektissa testatun ReSIM-monitorin sensorit mittavat hiukkasia suojaimen sisältä ja päältä sekä varoittavat mahdollisista vuodoista.

Testaus tehtiin kammiossa, johon savugeneraattori tuotti suolahiukkasia. Palomiehet simuloivat sammutustehtäviään, ja testiaikana hengityksensuojaimen tiiveys rikottiin aiheuttamalla 10–20 sekunnin kontrolloituja vuotoja. Tällöin hiukkasia pääsi virtaamaan hengityssuojaimen sisälle, josta niiden pitoisuutta mitattiin kehitetyllä monitorilla ja vertailulaitteella.

Tähtäimessä tuote monille aloille

Testattu ReSIM-prototyyppi vaatii kehittämistä, jonka jälkeen monitori lienee hyödynnettävissä monilla erilaisilla työpaikoilla ja erilaisissa hengityksensuojaimissa.

Tässä tutkimuksessa ReSIM-monitoria testattiin elastomeerisissa kokonaamareissa. Jatkokehityksen jälkeen tätä monitoria voi käyttää myös muunlaisissa hiukkassuodattimissa.

Tavoitteena on kaupallinen, edullinen tuote, joka voidaan rakentaa hengityksensuojaimen yhteyteen, jolloin se olisi laajasti hyödynnettävissä useilla aloilla.

Kaupallisessa tuotteessa käyttäjä voisi valita miltä hiukkastyypiltä – esimerkiksi hitsaushuuruilta tai polttoperäisiltä hiukkasilta – hän suojautuu hengityksensuojaimella.

Myös mittalaite todettiin toimivaksi

Toisessa projektissa Leppänen tutkijakollegoineen testasi uutta hengityksensuojainten tiiveystestaukseen kehitettyä mittalaitetta.

Yleisesti hengityksensuojaimen tiiveys testataan PortaCount -kondensaatiohiukkaslaskurilla, joka mittaa hiukkaspitoisuutta suojaimen sisältä ja ulkoa. Nyt testattiin, miten optista hiukkaslaskentaa hyödyntävä mittalaite testaa hengityksensuojainten tiiveyttä.

Uutta laitetta testattiin neljällä erityyppisellä hengityksensuojaimella. Tutkijat havaitsivat, että optinen hiukkaslaskuri soveltui hengityksensuojainten tiiveystestaukseen yhtä hyvin kuin vertailtu PortaCount-laite.

Uutta laitetta voi siis käyttää hengityksensuojainten määrällisen tiiveystestauksen vaihtoehtona.

Toimittaja
Hannu Kaskinen

Aineisto

Maija Leppänen, Bibgbing Wu, Jonathan Corey, Michael Yermakov, Sergey A. Grinshpun (2018). Performance of a Novel Real-Time Respirator Seal Integrity Monitor on Firefighters: Simulated Workplace Pilot Study. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, DOI: 10.1080/15459624.2018.1479065.

Bibgbing Wu, Maija Leppänen, Michael Yermakov, Sergey A. Grinshpun (2017). Evaluation of a New Instrument for Aerosol Quantitative Fit Testing. Journal of the International Society for Respiratory Protection 34 (2): 111–127.

Bibgbing Wu, Maija Leppänen, Michael Yermakov, Sergey A. Grinshpun (2018). Utility of an Optical Particle Counting Instrument for Quantitative Respirator Fit Testing with N95 Filtering Facepieces. Journal of the International Society for Respiratory Protection 35 (1): 14–25.