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Wie Sie die Dauer des sicheren Einsatzes von Chemikalienanzügen berechnen

Unser Blog „Wann ist ein „Durchbruch“ kein „Durchbruch“?“ hat sich mit der Frage beschäftigt, warum ein Permeationstest auf „Durchbruch“ nicht voraussagen kann, wie lange ein Chemikalienanzug sicher ist; dafür ist der „Durchbruch“-Test nicht nur nicht ausgelegt – er ist für diesen Zweck einfach völlig ungeeignet. Womit der Chemikalienanzug-Träger vor einem Problem steht … Woher weiß ich, wie lange ich darin geschützt bin?

Falls Sie im „Health & Safety International“ den Artikel über Frank Schaaf, leitenden Pfleger im Evonik, gelesen haben, kennen Sie die Lösung bereits: Eine relativ einfache Kalkulation. Und so sieht sie aus ...

ChemMax 3 with permasure Screen tablet with blur-1.jpgZur Berechnung der sicheren Nutzungsdauer eines Chemikalienanzugs müssen Sie zwei Dinge wissen:

  1. „Welche Chemikalienmenge könnte durchdringen?“ (oder: „Mit einer wie hohen Menge könnten Sie in Kontakt kommen?“), und
  2. „Ist die Menge schädlich?“

Welche Chemikalienmenge könnte durchdringen?

Das durchgedrungene Volumen lässt sich mit nur drei Werten berechnen:

  1. Permeationsrate: die Geschwindigkeit der Durchdringung
  2. Kontaminierte Fläche: der Bereich am Anzug, der durch die Chemikalie kontaminiert werden könnte
  3. Dauer der Exposition: der Zeitraum, während dem der Anzug der Chemikalie ausgesetzt sein könnte

Durch Multiplizieren dieser Werte erhalten Sie das mögliche durchgedrungene Volumen für einen bestimmten Zeitraum. Nachstehend ist ein Beispiel aufgeführt.

calc image german.jpgSie sehen drei verschiedene Ergebnisversionen:

a) Das gesamte durchgedrungene Volumen in Mikrogramm (µg),
b) Dasselbe nochmals in Gramm, c) Das Volumen in Mikrogramm pro Quadratzentimeter. Jedes dieser Ergebnisse hat seine eigene Aussagekraft. 

Die Ergebnisse werden für unterschiedliche Zeiträume dargestellt: … 30 Minuten, 60 Minuten, 90 Minuten und so weiter.

Jetzt haben wir also einen Anhaltspunkt, welche Chemikalienmenge innerhalb eines bestimmten Zeitraums den Anzug durchdringen kann. Die nächste Frage lautet: Ist das Volumen schädlich?“

Ist das berechnete durchgedrungene Volumen schädlich?

Jede Chemikalie verhält sich anders und die Toxizitätsunterschiede können sehr groß sein. Manch hochgiftige Chemikalie kann schon in Kleinstmengen schaden. Bei anderen, weniger giftigen Chemikalien müsste erst die Menge höher sein. Dies wird auf dem nachstehenden Permeationsraten-Diagramm dargestellt. Der Bereich unterhalb der Permeationsraten-Kurve stellt das durchgedrungene Volumen dar.

perm graph german.jpgEs werden drei Toxizitätslevel abgebildet:
* ‚A’: geringe Toxizität (das zur Schädigung erforderliche Volumen ist hoch),
* ‚B’: mittlere Toxizität, und
* ‚C’: hohe Toxizität (das zur Schädigung erforderliche Volumen ist gering).

Die Berechnung des sicheren Zeitrahmens, während dessen der Anzugträger geschützt ist, erfolgt durch einen Vergleich zwischen dem durchgedrungenen Volumen und der chemischen Toxizität. Die dermalen Toxizitätsgrenzen können in verschiedenen Formen dargestellt werden, beispielsweise in Mikrogramm pro Minute und Quadratzentimeter. Beispiel: Toluol, eine Chemikalie mit relativ hoher Toxizität, kann aufgeführt werden in 20 µg/min./cm2. Falls also die obige Berechnung des durchgedrungenen Volumens (Zeile 3 in der Tabelle) der Chemikalie Toluol entspricht, läge die sichere Höchstnutzdauer bei 60 bis 90 Minuten. Die genau Dauer kann kalkuliert werden. Aber von der Sicherheitswarte aus gesehen, und um eine Sicherheitsmarge mit einzubauen, sollte man sich in diesem Fall an eine Höchstnutzungsdauer von 60 Minuten richten.

Auf der anderen Seite kann die Toxizitätsgrenze in einigen Fällen als Gesamtvolumen festgelegt werden. Dann kann das berechnete durchgedrungene Gesamtvolumen auf gleiche Weise verwendet werden – durch Vergleich des Toxizitätsgrenzvolumens innerhalb eines bestimmten Zeitraums.

 

Der schwierige Teil ist nicht die Berechnung selbst, sondern die Bestimmung der sicheren Einsatzdauer. Noch schwieriger ist es, an die Informationen heranzukommen, um die Kalkulation überhaupt durchführen zu können. Expositionsfläche und -dauer sind relativ einfach zu ermitteln, nämlich mithilfe der Anwendungsparameter. Eine relevante Permeationsrate und eine verwertbare Toxizitätsgrenze sind weniger leicht erhältlich. Ersteres lässt sich in den ausführlichen Permeationstestberichten des Herstellers herausfinden (bedenken Sie jedoch, dass die Permeationsraten innerhalb eines bestimmten Zeitraums selten konstant bleiben und Temperaturschwankungen unterliegen), während Letzteres auf verschiedenen Chemikalien-Datenblättern und Websites gesucht werden muss. Berücksichtigt man jedoch den Mangel an richtigen und die unübersichtliche Anzahl der vorhandenen Informationen, geht man am besten vom Worst-Case-Szenario aus … die Einbeziehung großzügiger Sicherheitstoleranzen ist bestimmt kein Fehler.

Für unsere Zwecke geht es eher ums Prinzip als ums Detail. Der in einem Permeationstest ermittelte „Durchbruch“ ist zwar kein Indikator für die sichere Nutzungsdauer, doch glücklicherweise lässt sich die sichere Nutzungsdauer anderweitig kalkulieren. Sicherheitsbeauftragte müssen diese Analyse durchführen, um festzustellen, wie lange ein Arbeiter einen Anzug sicher tragen kann. Dafür sollte man sich lieber nicht auf den „Durchbruchwert“ eines Permeationstests verlassen – der zu diesem Zweck weder ermittelt wird noch geeignet ist.

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