自吸過濾式防毒面具和過濾件是呼吸防護裝備的重要組成部分,對保障安全生產和勞動者的職業健康尤為關鍵。國家相關強制標準的更新是推動產品進步最好的動力,對于中國個體防護裝備類的產品更是如此。最新版本的GB 2890-2022 《呼吸防護 自吸過濾式防毒面具》已經發布(代替GB 2890-2009,以下簡稱GB 2890-2009為"老標準",GB 2890-2022為"新標準"),將于2024年1月1日起正式實施,今年下半年正是新老國標交替的過渡期,那么相對于老標準,新標準有哪些區別和變化呢?對于防毒面具的生產企業,和防毒面具的使用者來說,又要做好哪些準備呢?
今天鋌和科技在此和大家一起學習與分享GB 2890-2022中幾點比較重要的更新,希望能夠拋磚引玉,與防護用品使用單位、防毒產品生產企業和檢測檢驗及相關監管機構一起推動新標準的實施。
一、綜合過濾件的定義以及相關技術要求的更新
1.1 定義及標色
我們常見的應用于噴漆作業中的塵毒呼吸防護用品,在國標中的對應的名稱即為“綜合過濾件”。在GB 2890-2009中,對于綜合過濾件定義為“帶有濾煙性能的普通過濾件或多功能過濾件”,而GB 2890-2022中對此進行了更加科學和嚴謹的定義——“可同時濾除吸入空氣中有毒氣體和(或)蒸氣及顆粒物的過濾組件”,并明確了產品形式可以分為組合式和整體式兩種。
在同時需要進行顆粒物和氣態污染物防護的場景中,無論是進口品牌還是國產品牌,目前市場中占據主導地位的多為組合式綜合過濾件。新標準中對于綜合過濾件產品形式的明確定義,更好的兼容了現有產品的市場現狀,同時也更好的指導了生產企業如何去合規化其產品的認證與檢測。
另外,在GB 2890-2009中,對于綜合過濾件的標色,明確要求增加粉色色條。這一要求在整體式綜合過濾件產品上是很容易實現的,但是對于組合式綜合過濾件來說,標色的實施會造成一定程度使用上的誤解——因為在塵毒呼吸防護用品中,普通濾毒盒同樣也可以被單獨使用,如果在濾毒盒上增加粉色色條和相應的產品類型標識后,使用者很有可能會誤解此濾毒盒本身就具備了綜合防護性能。
在老標準實施期間,生產企業通常以不同產品型號及其使用說明書,來指導使用組合式綜合過濾件中的各個產品,但是這樣無形中增加了生產企業和使用單位的管理成本,而且也很難從根本上避免使用者的誤用。而在新標準GB 2890-2022中,對于組合式和整體式兩種不同形式的綜合過濾件,進行了分別的過濾件標色要求。組合式綜合過濾件明確規定了不再需要增加粉色色條,只需要在顆粒物過濾組件上標識顆粒物防護性能即可。筆者認為此處的更新,對于組合式綜合過濾件后續的合規化認證及生產,起到了非常明確的指導作用。
1.2 技術要求
1.2.1 過濾效率及通氣阻力
對于顆粒物的過濾效率(在老標準中被定義為“濾煙性能”),在GB 2890-2009中定義了 P1,P2,P3三個不同的級別,對應的過濾效率要求為≥95%,≥99%,≥99.99%。而在GB 2890-2022中,則啟用了與GB 2626-2019(《呼吸防護 自吸過濾式防顆粒物呼吸器》)一致的等級,即KN90/KP90,KN95/KP95,KN100/KP100,對應的效率要求為≥90%,≥95%,≥99.97%。
單從過濾效率指標的數據上,好像是新標準中的要求降低了,但如果仔細對比新老標準中對于過濾效率的測試方法,可以看到從測試介質、氣溶膠濃度與粒徑分布、測試流量、數據采樣時間等多個維度都有了明顯的更新與變化,具體對比可見表1。
[表1] 綜合過濾件過濾效率測試條件對比
新標準的測試方法完全和GB 2626-2019接軌,測試流量的要求更高,在采樣結果上不僅要看初始過濾效率,更要看加載后的過濾效率。正是由于這些更新,新標準中對于綜合過濾件顆粒物過濾效率的要求,實際上是大幅提高的。
1.2.2 通氣阻力
除了顆粒物的過濾效率要求的更新,對于綜合過濾件的通氣阻力要求也同樣進行了更新,對比可見,對于不同顆粒物過濾效率級別的綜合過濾件,在新標準中分布定義了不同的阻力要求,相比老標準中的統一要求,明顯新標準的要求更加合理。
1.2.3 產品升級及影響
目前中國市場上主流的綜合過濾件,其顆粒物過濾效率多數是老標準中的P1級別,新標準中相關的更新,必將促進生產企業進行一輪產品升級,將綜合過濾件的顆粒物過濾性能提升到90、95甚至更高的等級。除此之外,標準此處的更新對于產品使用者也可能會帶來一定的影響。作為行業的一個技術老兵,可以預見到,這樣的產品升級很大可能會帶來更高的產品阻力,尤其是對于之前P1級別的產品,在不改變原有結構設計的情況下,通氣阻力的增加幾乎是不可避免的。過濾件阻力的增加必然會影響到使用者的呼吸順暢性與舒適性,特別是一些對于阻力比較敏感的用戶,帶來的影響將會更大。因此建議生產企業在做好自身產品升級更新的同時,也要及時做好和終端客戶的溝通交流與培訓工作,讓使用者能更好的理解產品升級背后的原因與目的。當然,如果生產企業可以帶來更多創新性的產品,能夠同時兼顧過濾性能和阻力,那對于行業發展和客戶都是有益的。
二、過濾件防護時間的等級及相關測試要求的更新
2.1 過濾件防護時間分級
對于過濾件防護時間,在GB 2890-2009中分為4級、在GB 2890-2022中分為3級。對比老標準,新標準中去掉了原來的4級。
2.2 A型過濾件的技術要求
2.2.1 A型過濾件的定義
新標準中除了對防護時間分級進行了更新,還對某些類型氣體濾盒的定義與測試介質/濃度等進行了更新,這點主要體現在A型濾毒盒上。在GB 2890-2009中,A型濾盒定義為“用于防護有機氣體或蒸氣”,而在GB 2890-2022中,則為用于“防護沸點大于65℃的有機氣體或蒸氣”,同時增加了“防護沸點不大于65℃的有機氣體或蒸氣”的AX型濾盒。可以說,新標準把老標準中的A型濾毒盒,拆分成了兩個類型。
目前濾毒盒中最常用的吸附材料是活性炭,而活性炭對于有機氣體或蒸氣的吸附,依靠的是物理吸附,吸附后的氣體或蒸氣也容易發生脫附現象導致濾盒失效,對于沸點65℃以下的有機氣體或蒸氣,這種脫附則會更加明顯。因此細化有機氣體和蒸氣濾毒盒的分類以及相關性能要求就很有意義。這一點上,新標準與歐盟EN標準是一致的。增加的AX型濾毒盒相關的阻力、防護時間等要求也在GB 2890-2022中明確列出。在此,希望國內相關檢測檢驗機構能盡快建立起AX型濾毒盒的測試能力,幫助生產企業規范AX型產品的上市。
2.2.2 A型過濾件的測試方法
對于A型濾毒盒,在新標準中對于防護時間的測試,所使用的介質、濃度和時間要求都做了調整,具體差異如表2。
[表2] A型過濾件測試要求對比
對于測試人員來說,環己烷的毒性更低,相對安全性更好。從化學性質上來看,環己烷分子量比苯要大,對于同樣體積的活性炭,理論上可以吸附更多重量的苯,從這點上來看,使用環己烷作為測試介質,似乎要求是更加嚴格了。但是新老標準中對于兩種測試介質使用的測試濃度、以及相應的防護時間要求又都不同,這種情況下對于A型濾毒盒防護時間的要求,究竟是更加嚴格還是變寬松了呢?為此,呼享科技技術部門是做了對比研究的,總體看來,新老標準在1級與2級產品上的要求基本是一致的,但是在3級產品上,新標準的要求會相對寬松一些。當然,活性炭物理吸附受多種因素影響,其中活性炭本身的規格,尤其是不同大小孔徑的分布對于不同氣體分子的表現也有所不同,呼享內部的測試也只是針對一種產品(即一種活性炭規格)進行的,得出的分析結論也有其局限性,有興趣的同行可以做更多的類似測試,來對新老標準此處的變化進行對比研究。
三、其他重要更新
3.1 刪除部分要求
3.1.1 刪除全面罩呼氣閥氣密性的相關要求
呼氣閥的氣密性對于自吸過濾式防毒面具產品來說是非常重要的性能之一,保持與GB 2626-2019一樣,GB 2890-2022中也只測試半面罩的呼氣閥氣密性,不測全面罩的,但同時增加了測試全面罩整體的氣密性來確保產品性能。
3.1.2 刪除過濾件強度的相關要求
過濾件強度測試在老標準中主要是針對罐型的過濾件,測試方法為從1m高度自由落體跌落產品,然后測試過濾件致密性。而對于罐型過濾件產品來說,其致密性測試中本身就有機械強度預處理的要求,因此刪除過濾件強度的要求是可以理解的。
3.1.3 刪除過濾件排塵量的相關要求
過濾件的排塵量是用來評估過濾件在模擬佩戴者呼吸的情況下,細小碳顆粒物或灰分析出情況的,是管控活性炭過濾件重要的性能指標之一。不過在過去十多年中,活性炭材料的生產技術取得了大幅度進步,尤其是相比過去常用的煤質活性炭,現在過濾件普遍使用的是椰殼活性炭,其材料本身的強度和灰分水平,都有了顯著的改善,過濾件的排塵量也相應得到了優化。另外,老標準中對于排塵量的測試,使用的是標準極差比色板對比的方法,這一方法給測試的普遍推廣與實施帶來了一定程度的不便,猜測這也是新標準中刪除此項的主要原因之一。不過除了活性炭本身的質量外,過濾件產品的結構設計、濾布選擇以及裝填工藝等,也是影響排塵量的重要因素,這些需要生產企業做好產品設計以及內部品控工作。
3.2 更改部分要求
3.2.1 過濾件標記
如前文所述,新標準中對于過濾件的分類與技術要求等都做了更新,相應的過濾件標記也更新了要求。取消了GB 2890-2009中使用P、D、Z對過濾件進行分類定義的方法,直接使用過濾件相應的防護對象類型加防護級別的方式,如A1、B1、A1KN95,更加直觀明了。
3.2.2 產品標識的相關要求
在產品標識方面,老標準中分為永久性標識與產品說明,這在執行層面就會產生一定的“灰色地帶”。比如對生產企業而言,其出售的產品是包裝加面罩體,包裝也是產品的一部分,一些永久性標識的內容就被放到了包裝上,這點實際上背離了標準制定的初衷。因此,在新標準中明確了產品標識是指在面罩和過濾件本身上的一些信息,同時單獨列出了對于包裝信息的要求,這一變更使產品標識的要求更加清晰。當然,對于生產企業來說在實際執行層面就需要付出更多的工作量來規范產品,比如在面罩上增加標準編號與年號、過濾件上增加有效期等。但是這樣的變更從長遠來看,無論是對于使用單位和監管單位都是有益的,也有利于行業的長期發展。
3.2.3 過濾件通氣阻力的要求
除了上文說到的對于綜合過濾件通氣阻力要求更新外,新標準中對于1級的普通過濾件/多功能過濾件以及特殊過濾件的通氣阻力要求也做了在30lpm流量下的更新,更好的兼顧了市場上多元化的產品設計。
3.2.4 面罩泄露率的技術要求與測試方法
在面罩泄露率方面,技術要求與測試方法保持與GB 2626-2019一致,兼顧個體與不同動作間的差異,更加合理的同時也便于生產企業和測試機構的具體實施。
3.2.5 面罩吸氣和呼氣阻力的技術要求與測試方法
面罩吸氣阻力的技術要求與測試方法更多的與歐盟EN標準靠近,增加了85L/min流量下的吸氣阻力,呼氣阻力測試流量更新為160L/min。另外,新標準依然保留了30L/min流量下的吸氣阻力要求,但是放寬了對于半面罩和全面罩的標準。半面罩從之前的20Pa放寬到50Pa,全面罩從之前的40Pa放寬到50Pa。這一變更可以兼容更多吸氣閥片的設計。需要明確的是,這一變更并不是說新標準放寬了產品要求,因為呼吸器的吸氣阻力最終是由過濾件和面罩一起決定的,而且過濾件是吸氣阻力最大的來源,只要生產企業開發出的產品綜合阻力低,給使用者舒適的佩戴體驗就好。
3.3 增加部分要求
對比老標準,在新標準中增加了一些項目的要求,除了前面說的全面罩氣密性的要求外,還增加了產品實用性能的技術要求與測試方法。實用性能的要求與評估與GB 2626-2019中的相關內容相近,能更好的從實際使用層面幫助把關產品。
四、新標準對使用單位的影響
前文所說的這些新標準的更新,大部分都是對相關產品的生產企業提出了新的設計開發及品控要求,同時也對相關檢測檢驗機構提出了新的檢測方法和設備的要求。那么作為產品的使用單位應該注意哪些方面呢?我們認為以下幾個方面是需要使用單位所關注的:
1. 企業內部相關文件的更新
新標準將于明年2024年1月1日開始實施,使用單位內部對于自吸過濾式防毒面具產品的相關選型及使用要求,也需要更新到新標準相關的要求。
2. 加強內部產品培訓,識別并使用合格的新標準產品
如前面說明,新標準無論是在產品的永久性標識、過濾件的型號/標識以及等級劃分上都有了新的定義,需要幫助最終使用者去正確理解這些變化。當然,生產企業也有責任與義務協助使用單位完成這一工作。
3. 關注新標準產品的使用體驗,及時反饋并溝通
新標準的一些更新可能會影響到產品,尤其是過濾件性能的一些變化,而使用單位是最能直觀反饋這些變化在實際使用過程中的影響的。生產企業也需要根據使用單位的反饋與需求,去更好的更新產品。
對比GB 2890-2009,GB 2890-2022除了前文說的一些更新外,其實還有其他一些技術要求、測試方法和測試條件等方面的修改,在此就不一一展開。上述內容難免有錯誤和不妥的地方,還請包涵,希望能夠通過這些拋磚引玉的分享,引起大家對于GB 2890-2022的關注,一起貫徹執行這一新標準,一起推動中國自吸過濾式防毒面具產品的發展。