Главная | Обратная связь

Классификация и принцип действия средств индивидуальной защиты органов дыхания.

 

Газодымозащитные аппараты индивидуального использования приобрели общее название «средства индивидуальной защиты органов дыхания». СИЗОД по своим предназначениям принципам действия и техническим данным разнообразны. Можно выделить пять основных значений деления СИЗОД (см. рис. 2.1).

 

По характеру окружающей среды (газ или жидкость) и по его давлению СИЗОД разделяют на наземные, высотные, подводные. Наземные дыхательные аппараты используются на поверхности и под землей при нормальном атмосферном давлении с не большим его отклонением от среднего уровня (обычный диапазон принимают равным 70 – 125 кПа). Высотные используют в основном в авиации (минимальное давление, если для дыхания подается кислород без примесей, составляет 7 кПа). Подводные дыхательные аппараты используют в основном для водолазных работ. Максимальная глубина погружения под воду, по условиям дыхания специальными кислородно-гелиевыми смесями, на данный момент превышает 300 м.

Общий принцип – защита органов дыхания от проникновения в них отравляющих продуктов горения.

Изолирующие дыхательные аппараты изолируют органы дыхания человека от окружающей среды и обеспечивает дыхание чистым воздухом или воздушно - кислородной смесью из самого аппарата. Вследствие этого дыхание с помощью изолирующих СИЗОД универсальна и не зависит от газового состояния окружающей среды.

В отличие от изолирующих СИЗОД, человек, включивший в фильтрующий дыхательный аппарат, дышит окружающим воздухом, который отчищается в патроне фильтрующего аппарата от опасного газа, группы газов или аэрозолей. Используемые по методу фильтрации аппараты называются «респираторами» (от лат. Respiratio – дыхание). Они фильтруют вдыхаемый воздух от радиоактивных и отравляющих веществ, пыли, бактериальных средств.

Первый фильтрующий противогаз был разработан академиком М.Д. Зелинским. противогазы работающие таким образом, начали выпускать в 1914 году для российской армии для защиты особых составов от отравляющих веществ.

Принцип действия фильтрующих противогазов состоит в том, что загрязненный примесями воздух проходит через фильтр, в котором отчищается от примесей, и в отчищенном виде поступает в органы дыхания человека.

В зависимости от назначения, данные СИЗОД подразделяются на:

- противопыльные (ФП) – фильтруют воздух от разнообразных аэрозолей (дыма, тумана, пыли);

- противогазовые (ФГ) – в них воздух фильтруется от паро – и газообразных отравляющих веществ;

- газопылезащитные фильтрующие противогазы (ФГП) – воздух отчищается от газов, паров, и аэрозолей разнообразных веществ.

Если содержание опасной примеси в воздухе слишком велико в воздухе или фильтрующий патрон не рассчитан на поглощение данного газа, или в воздухе не достаточное количество кислорода, фильтрующие СИЗОД не пригодны для защиты дыхания.

Какой либо противопыльный респиратор состоит из фильтра для отчистки загрязненного воздуха лицевой части, с помощью которого этот фильтр подключается к органам дыхания. Они могут быть разнообразными по своей конструкции и форме, в зависимости от типа респиратора. Примером таких аппаратов служит респиратор ПРШ-741. Элементом фильтрующего респиратора является материал ФПП («фильтр Петрова» из перхлорвинила) благодаря большой площади фильтра, респиратор характеризуется большой пылеёмкостью. В промышленности используется так же и некоторые другие типы противопыльных респираторов: У-2К; ШБ-1 «Лепесток»; «Кама»; «Снежок-П»; «Астра-2»; Ф-62Ш; РПА-1 и др.

В современных высокоэффективных противопыльных респираторах фильтрация воздуха от аэрозолей представляет собой непростое отсеивание частиц пористой перегородкой типа «решето», а является сложным процессом осаждения частиц на волокна, фильтрующего материала.

Противогазовые СИЗОД защищают органы дыхания человека от разнообразных опасных веществ в виде паров и газов, а газопылезащитные используются для одноразовой защиты от аэрозолей и газов. Основным конструкционным узлом этих СИЗОД является фильтрующий элемент, способный поглощать, в первом случае, парогазовые вещества, а во втором случае – газы и аэродисперсные смеси. Поглощение газов и паров осуществляется за счет физико-химических процессов (адсорбции, абсорбции, хемосорбции, катализа и др.), которые осуществляются в фильтрующем элементе. В качестве адсорбентов используют природные или искусственные тела с поверхностью, хорошо поглощающие вещества из воздуха (активированный уголь, селикогели, алюмогели, алюмосиликатные катализаторы, иониты и др.).

Наиболее широкое применение противогазовой технике приобрели сорбенты в виде активированного разнообразных марок, который имеет высоко --------- поверхности. Газопылезащитные СИЗОД кроме сорбционных материалов используется так же противоаэрозольный фильтр. В зависимости от конструктивного исполнения данную группу СИЗОД подразделяют на респираторы, противогазы и самоспасатели. В промышленных противогазах в качестве лицевой части используется шлем маска или маска, а фильтрующий элемент выполнен в виде противогазовой коробки разнообразной конструкции, которая заполнена ---------.

Метод изоляции используется для защиты от опасного действия продуктов горения, состав которых неизвестный. Сущность метода изоляции состоит в том, что дыхательные органы человека целиком изолируются от окружающей среды. Изолирующие аппараты могут быть как автономными, так и неавтономными (шланговыми).

Автономные дыхательные аппараты обеспечивают подачу дыхательной смеси из собственного, индивидуального источника воздухоподачи, находятся при человеке и позволяют ему перемещаться в каком-либо направлении на необходимое расстояние для спасательных операций.

В шланговых дыхательных аппаратах подача воздуха, пригодного для дыхания, осуществляется из вне рабочей зоны по шлангу небольшой длинны, что ограничивает подвижность (ещё в 1785 году французские конструкторы предложили всасывающий шланг длинной 40 метров, как средство защиты органов дыхания). Шланговые аппараты делятся на самовсасывающие, в которых чистый воздух всасывается за счет лёгких человека, с принудительной подачей воздуха с помощью продувки и с подачей сжатого воздуха от компрессора. Преимущества всех этих аппаратов – простота конструкции и небольшая масса снаряжения, надеваемого на человека.

Шланговые противогазы первыми приобрели некоторое распространение в пожарной охране в начале 20 века. Наиболее простой из них шланговый самовсасывающий противогаз, имеющий маску и присоединенный к ней шланг, второй конец которого находится на свежем воздухе. Они могут защищать органы дыхания человека, как в атмосфере, содержащей опасные газы в больших концентрациях, так и в атмосфере, в которой недостаток кислорода. Шланговые противогазы наиболее удобные для осуществления требуемых работ на небольшом расстоянии от свежего воздуха. Время действия этих аппаратов защиты неограниченно. На сегодня шланговые противогазы целиком вытеснены резервуарными и регенеративными аппаратами защиты.

В регенеративных аппаратах атмосфера для дыхания образовывается за счет регенерации выдыхаемого воздуха путём поглощения из него углекислого газа и прибавления кислорода из существующего в аппарате запаса, после чего регенирированный воздух поступает на вдох. Такую схему дыхания называют «закрытой».

Принцип работы регенеративного дыхательного аппарата:

1) замкнутая изолированная система (закрытая схема дыхания);

2) очищение воздуха, который выдыхнул газодымозащитник, от углекислого газа;

3) перемешивание очищенного воздуха с кислородом, дополнительно поступившим.

В резервуарных аппаратах весь необходимый для вдоха запас воздуха хранится в сжатом или жидком состоянии, а выдох происходит в атмосферу. Такая схема называется «открытой». Это принципиальное отличие от регенеративных СИЗОД приводит к тому, что запас газа для дыхания в резервуарных должен быть больше чем запас кислорода в регенеративных, в 20-25 раз.

Идея использования сжатого воздуха при работе в непригодной для дыхания среде, была предложена в 1871 году русским инженером А.И. Лодыгиным. Первый аппарат, который работал на сжатом воздухе сконструировал мичман Хотинский в 1873 году. Он представлял собой эластичный газонепроницаемый мешок, наполняемый воздухом при нормальном давлении. Притом такой аппарат не нашел широкого применения, поскольку запас воздуха обеспечивал возможность работы на протяжении нескольких минут. Далее в мире развития техники получение сжатого воздуха, эластичные мешки были заменены баллонами и время защитного действия противогазов возросло до 30 минут. Появилась группа изолирующих резервуарного типа с разомкнутым циклом дыхания.

Важным показателем автономных аппаратов является полезное время защитного действия, которое приходится на 1 кг массы аппарата. Для резервуарных дыхательных аппаратов оно составляет 4-6 мин/кг, тогда как для регенеративных – 18-24 мин/кг.

Отдельно необходимо отметить, что среди резервуарных аппаратовтакже существуют так называемые комбинированные аппараты (например, ШАП-62, АМВ-3), в которых воздух подаётся в зависимости от места боевой работы сначала по шлангам (как в шланговых аппаратах), а потом (или в случае разрыва шланга)- из баллона.