Chemische Sicherheit am Arbeitsplatz: Der Durchbruch beim Permeationstest ist nicht das, was Sie denken...

Unser Blog "Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz: Die versteckten Killer" befasste sich mit der Art vieler Chemikalien, die sie von anderen Gefahren am Arbeitsplatz unterscheidet, da viele nicht nur in sehr geringen Mengen potenziell gefährlich sind, sondern auch langfristig eine Gefahr darstellen. Oft gibt es keine unmittelbaren Auswirkungen, so dass die Träger von Chemikalienschutzanzügen mit den Stoffen kontaminiert werden können, ohne es zu merken. Die schädlichen Folgen - Krebserkrankungen, Organschäden usw. - werden möglicherweise erst Monate, Jahre oder sogar Jahrzehnte später sichtbar.

Wie lange bin ich sicher BannerDies ist schon schlimm genug für die Benutzer von Chemikalienschutzkleidung und die Sicherheitsbeauftragten, die für ihren Schutz sorgen sollen, aber in Verbindung mit einem sehr häufigen und grundlegenden Missverständnis der Daten von Permeationstests, das bedeutet, dass eine Chemikalie tatsächlich durchdringen kann, auch wenn der Träger denkt, dass dies nicht der Fall ist, sind die Schlussfolgerungen für Unternehmen, die sich mit chemischen Gefahren am Arbeitsplatz befassen, beunruhigend.

Dieser Blog befasst sich mit diesem globalen Missverständnis von Permeationstestdaten, erklärt, warum sie nicht das sind, wofür die meisten Leute sie halten, und geht auf die folgenden Punkte ein:-

  • Ein Schlüsselelement für die Auswahl eines Chemikalienschutzanzugs ist der Permeationstest.
  • Bei der Prüfung "Durchbruch" wird allgemein angenommen, dass "keine Chemikalie durchgebrochen ist". Folglich gehen die Anwender davon aus, dass sie vor einer Kontamination sicher sind
  • In diesem Zusammenhang handelt es sich jedoch um ein Missverständnis des Begriffs "Durchbruch" - tatsächlich kann die Chemikalie bereits vor der Durchbruchzeit durch das Gewebe dringen.
  • Was dieses Missverständnis für Sicherheitsmanager und Träger von Chemikalienschutzanzügen bedeutet

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Einer der verwirrenden und häufig falsch interpretierten Aspekte bei der Auswahl von Chemikalienschutzanzügen ist der chemische Permeationstest, der von vielen als einfacher Hinweis auf die Wirksamkeit eines Chemikalienschutzanzugs beim Schutz gegen eine bestimmte Chemikalie im Rahmen eines Auswahlverfahrens verwendet wird. Das am häufigsten zitierte und verwendete Testergebnis, der "Durchbruch" - korrekter als "normalisierter Durchbruch" bezeichnet -, der in Minuten angegeben wird, ist jedoch gar kein "Durchbruch", zumindest nicht in dem Sinne, wie die meisten von uns den Begriff verstehen würden. Was ist es dann?

Chemmax 3 - 2Was ist ein normalisierter Durchbruch bei einem Permeationstest?

Der Permeationstest (in Europa EN 6529) misst die Geschwindigkeit, mit der eine bestimmte Chemikalie durch einen Chemikalienschutzanzug hindurchdringt. Dabei wird ein "normalisierter Durchbruch" als Zeit in Minuten oder als "Klasse" gemäß der Klassifizierungstabelle in EN 14325 aufgezeichnet. (Unten abgebildet)

Das Ergebnis dieses Permeationstests wird häufig mit >480 Minuten angegeben (oder Klasse 6 in der Klassifizierungstabelle).


Klassifizierung des normalisierten Durchbruchs nach EN 14325

Klasse Normalisierter Durchbruch Klasse Normalisierter Durchbruch
Klasse 6 >480 Min Klasse 3 >60 Min
Klasse 5 >2400 Min Klasse 2 >30 Min
Klasse 4 > 120 Min Klasse 1 >10 Min

Gegenwärtig interpretieren die meisten Manager chemischer Gefahren - verständlicherweise angesichts der Terminologie - dies als:-

"Keine der Chemikalien ist in den 480 Minuten durch den Stoff gedrungen...
...daher ist es für mindestens 480 Minuten sicher".

...was logisch erscheint. Leider ist dies nicht das, was "Durchbruch" bedeutet. Der Begriff "normalisierter Durchbruch" hat in diesem Zusammenhang eine sehr spezifische Definition und lautet NICHT "wenn die Chemikalie zum ersten Mal das Gewebe durchbricht".


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Was also ist der "Durchbruch" beim Permeationstest?

Im Zusammenhang mit dem Permeationstest kann der "Durchbruch" definiert werden als:-

"Die Zeit, die benötigt wird, bis die Permeationsrate oder -Geschwindigkeit
1,0 Mikrogramm pro Quadratzentimeter pro Minute
- d. h. eine Rate von 1,0 µg/cm2/min".

Mit anderen Worten: Der "Durchbruch" wird zu dem Zeitpunkt registriert, zu dem die Permeation eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht, und nicht zu dem Zeitpunkt, zu dem sie beginnt.

interceptor Kesselwagen VertikalbannerWarum ist eine Rate von 1,0 µg/cm2/min verwendet?

Tatsächlich bietet die Norm zwei Optionen für den Punkt, an dem der Durchbruch gemessen wird: 1,0µg/cm2/min und 0,1µg/cm2/min. Der entsprechende Test in Nordamerika verwendet ebenfalls 0,1 µg/cm2/min. In der Praxis wird in Europa aus historischen Gründen in der Regel der Wert von 1,0 µg verwendet, der zehnmal höher ist als der in Nordamerika verwendete Wert. Warum also die Wahl dieser beiden Raten? Und warum der Unterschied?

Für die Wahl dieser Werte gibt es keinen besonderen Grund, außer dass sie einen standardisierten Vergleich ermöglichen. Die Wahl einer der beiden Raten hat nichts damit zu tun, ob die gewählte Rate gefährlich ist oder nicht - chemische Gefahren am Arbeitsplatz haben unterschiedliche Toxizitätsniveaus, so dass eine bestimmte Rate für einige Chemikalien gefährlich sein kann, für andere jedoch nicht. Eine Rate von 0,5µg/cm2/min oder 2,0 µg/cm2/min wäre gleichwertig, vorausgesetzt, es wird eine einheitliche Rate gewählt.

Der eigentliche Zweck des Tests ist nicht die Angabe, wie lange ein Träger sicher ist, sondern der Vergleich der Permeationswiderstandsleistung verschiedener Bekleidungsstoffe. (Tatsächlich heißt es in der aktuellen Fassung der Norm: 

"Es kann gefährlich sein, Überlegungen zur sicheren Tragezeit einer bestimmten Chemikalienschutzkleidung nur auf den Wert der normalisierten Durchbruchzeit für eine bestimmte getestete Chemikalie zu stützen.

Es ist also ganz klar, dass die Angabe einer sicheren Abnutzungsdauer nicht das Ziel der Testklassifizierung ist).

Die Erklärung dafür ist, dass durch die Wahl einer Standardrate ein konsistenter Vergleich möglich ist; wenn es bei einem Stoff 30 Minuten dauert, bis die Rate erreicht ist, und bei einem anderen 60 Minuten, dann widersteht der letztere der Permeation eindeutig besser. Beides würde jedoch nicht bedeuten, dass der Anzug 30 oder 60 Minuten lang sicher getragen werden kann.

Es ist auch erwähnenswert, dass die unterschiedlichen Raten, die in Europa und Nordamerika verwendet werden, die gelegentlichen Unterschiede in den Durchbruchszeiten erklären, die für dieselbe Chemikalie gegen dasselbe Gewebe gemeldet werden.

 

Was sind die Folgen für Chemikalienschutzkleidung?

Es gibt eine sehr klare Implikation: Während die meisten Anwender glauben, dass "Durchbruch" bedeutet, dass zu diesem Zeitpunkt KEINE Chemikalie in das Gewebe eingedrungen ist, bedeutet dies in Wirklichkeit ist die Chemikaliebereits seit einer unbekannten Zeit durch denStoff gedrungen...

Dies lässt sich am besten verstehen, wenn man ein Diagramm der Permeationsrate einer hypothetischen Chemikalie betrachtet

Chemische Gefahren am Arbeitsplatz: Permeationstest-Durchbruch verstehen

In diesem Diagramm befindet sich die Zeit in Minuten auf der x-Achse und die Permeationsrate auf der y-Achse. Die Kurve zeigt die Permeationsrate über die Zeit.

Permeationsdiagramm Nov 2016 -reduziert.jpg

 

  • Der "erste Durchbruch" - der Punkt, an dem die Chemikalie zum ersten Mal durch das Gewebe dringt - tritt nach 120 Minuten auf (Punkt A).
  • Der "normalisierte Durchbruch" wird bei einer Rate von 1,0 µg/cm2/min aufgezeichnet- nach 300 Minuten (Punkt B)
  • Die Zeit zwischen dem "ersten Durchbruch" (A) und dem "normalisierten Durchbruch" (B) beträgt 180 Minuten (C)... Während dieser Zeit ist die Chemikalie mit zunehmender Geschwindigkeit durch den Stoff gedrungen.
  • Die Fläche unter der Kurve der Permeationsrate ist das Volumen der Chemikalie, die während dieser Zeit durchgelassen wurde (D).Nach 300 Minuten Kontakt mit der Chemikalie - dem im Test angegebenen Durchbruch und dem Zeitraum, von dem viele Benutzer annehmen, dass sie sicher sind - ist diese Menge der Chemikalie also bereits durch den Stoff gedrungen.

    Ist diese Menge schädlich? Das hängt von der Toxizität der Chemikalie ab.

Dieses Missverständnis von Permeationstestdaten ist einer von vielen PSA-Mythen. In unserem Ebook unten können Sie 10 weitere lesen:


Für Sicherheitsbeauftragte, die mit chemischen Gefahren am Arbeitsplatz zu tun haben, könnte dies sehr besorgniserregend sein, denn es bedeutet, dass Träger von Chemikalienschutzanzügen möglicherweise mit Chemikalien in Kontakt kommen, obwohl sie davon ausgegangen sind, dass dies nicht der Fall ist und dass sie sicher sind. Allerdings...

Keine Panik...!

Es gibt gute Gründe dafür, dass diese Offenbarung - wenn es denn eine Offenbarung ist - nicht die potenzielle Katastrophe ist, die sie sein könnte:-

  • Erstens werden viele Chemikalien mit einem Durchbruch von >480 Minuten gemeldet. In diesem Fall hat die Permeation möglicherweise gar nicht stattgefunden: Der "erste Durchbruch" hat nicht unbedingt stattgefunden. Mit anderen Worten, die Rate könnte 480 Minuten lang bei Null geblieben sein (obwohl man allein aufgrund der "Durchbruch"-Zeit nicht weiß, ob dies der Fall ist oder nicht);
  • Zweitens geht es hier um SEHR kleine Mengen einer Chemikalie. Ein "Gramm" (g) ist winzig, und ein Mikrogramm (µg) ist ein Millionstel (oder 0,000001) eines Grammes. Eine Permeationsrate von weniger als 1,0 µg/min/cm2 führt also zur Permeation sehr kleiner Mengen der Chemikalie und ist (je nach Chemikalie) möglicherweise nicht kritisch.
  • Drittens geht diese Analyse von einem ständigen Kontakt der Chemikalie mit dem Anzugstoff aus. In vielen Fällen wird Chemikalienschutzkleidung getragen, um das Risiko eines Kontakts zu vermeiden. Wenn es zu einem Kontakt kommt, zieht der Benutzer den Schutzanzug oft sofort aus, so dass die fortlaufende Permeation irrelevant ist, auch wenn dieser Punkt wahrscheinlich nur unter bestimmten Umständen kritisch ist, wäre es angesichts der Art vieler Chemikalien sehr riskant anzunehmen, dass er nicht unter allen Umständen wichtig ist.

Warum ist dies für chemikalienbeständige Kleidung von Bedeutung?

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Es wäre falsch und gefährlich, anzunehmen, dass dies keine Rolle spielt und nicht zumindest überprüft werden muss. Wie wir in "The Hidden Killers" gesehen haben, gibt es Hunderte, vielleicht Tausende von Chemikalien, die täglich in der weltweiten Industrie verwendet werden und alle unterschiedliche Eigenschaften, Toxizitätsgrade und Gesundheitsrisiken aufweisen. Es lohnt sich also, vier wichtige Punkte über Chemikalien und den Umgang mit chemischen Gefahren am Arbeitsplatz zu wiederholen und hervorzuheben.

  1. Viele Chemikalien können in sehr kleinen Mengen gefährlich sein und über einen längeren Zeitraum Krebs und andere katastrophale Gesundheitsprobleme verursachen. Es sind diese Chemikalien, für die ein angemessenes Verständnis der Permeationsrate und des Durchbruchs wichtig sein könnte.
  2. Oft haben solche Chemikalien keine unmittelbaren Auswirkungen. Wenn diese Chemikalien den Anzugstoff durchdringen und den Träger kontaminieren, wird er sich der Kontamination wahrscheinlich nicht einmal bewusst sein - und ohne eine ordnungsgemäße Analyse wird er sie wahrscheinlich nicht bemerken, bis Monate oder sogar Jahre später gesundheitliche Probleme auftreten.Bild für chemische Gefahren mit Chemikalienschutzanzug-Banner
  3. Häufig werden Arbeiten mit gefährlichen Chemikalien am Arbeitsplatz regelmäßig - vielleicht sogar täglich - wiederholt. Wenn diese Fehleinschätzung der Durchbruchszeiten bedeutet, dass die Benutzer regelmäßig mit kleinen Mengen einer giftigen Chemikalie in Kontakt kommen, könnte es noch kritischer werden
  4. Von den Tausenden von Chemikalien, die heute verwendet werden, ist das Wissen über die Auswirkungen vieler begrenzt. Sie stehen oft im "Verdacht", Krebs zu verursachen, oder "können" zu Schäden an inneren Organen führen. Angesichts der Anzahl der verwendeten Chemikalien wäre es töricht anzunehmen, dass die Tatsache, dass wir keine spezifischen Gesundheitsprobleme kennen, die sie im Moment verursachen könnten, bedeutet, dass es keine Gesundheitsprobleme gibt.

"Nur weil eine Chemikalie keinen unmittelbaren Schaden verursacht...
...heißt das nicht, dass sie keinen Schaden anrichtet"

Chemikalien haben unterschiedliche Auswirkungen - oft langfristig, oft lebensverändernd oder sogar lebensbeendend und allzu oft nur vermutet oder, schlimmer noch, unbekannt. Und chemische Stoffe haben sehr unterschiedliche Toxizitätsniveaus. Die Annahme, dass dieses Missverständnis eines Testdurchbruchs "wahrscheinlich "kein Problem darstellt, ist also nicht gut genug. Es könnte kritisch sein... und im Moment sind sich zu viele Sicherheitsverantwortliche, die mit dem Schutz der Arbeitnehmer vor chemischen Gefahren am Arbeitsplatz betraut sind, nicht einmal bewusst, dass der Begriff "Durchbruch" falsch interpretiert wurde und dass die Folge sein könnte, dass Arbeitnehmer regelmäßig mit einer Chemikalie in Kontakt kommen, ohne dass sich jemand dessen bewusst ist...

Der erste wichtige Punkt ist, die chemische Gefahr zu verstehen.
Wenn:-

  • es ist hochgiftig und in kleinen Mengen potenziell schädlich, und
  • seine Auswirkungen nur langfristig sind und die Kontamination unbemerkt bleiben könnte dann kann das Missverständnis des Durchbruchs beim Permeationstest durchaus kritisch sein...

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Eine Zeitbombe für die Gesundheit?

Tatsache ist, wenn Sie fälschlicherweise den Durchbruch bei der Permeationsprüfung als "sichere Verschleißzeit" verwenden...

...oder sogar als Hinweis darauf, dass ein Chemikalienschutzanzug sicher vor einer chemischen Gefahr am Arbeitsplatz schützt...

...könnten Sie auf einer gesundheitlichen Zeitbombe sitzen...

Die Lösung für wirksame Chemikaliensicherheit

Das ist alles schön und gut, aber es bleibt eine offensichtliche Frage für Benutzer von Chemikalienschutzanzügen:- 

"Woher weiß ich, wie lange ich sicher bin?"

Vielleicht sind Sie erleichtert zu hören, dass es eine Lösung gibt, und Sie können im dritten Teil unserer Blogserie zur Chemikaliensicherheit am Arbeitsplatz nachlesen, wie man die sicheren Verwendungszeiten berechnet.

Dieser Artikel in der Novemberausgabe 2016 von Health and Safety International über Frank Schaaf, leitender Krankenpfleger bei Evonik in Antwerpen, ist ein Beispiel für einen effektiven Sicherheitsmanager, der dieses Problem versteht und Maßnahmen ergriffen hat, um die Chemikaliensicherheit am Standort zu verbessern. Frank hat die Antwort und berechnet seit Jahren die sicheren Einsatzzeiten für Chemikalienschutzanzüge...

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