ГДЗС. Учебник Под общей редакцией д т. н., профессора Е. А. Мешалкина пожкнига москва 2004
 Скачать 10.69 Mb.
|
|
В — кислые газы и пары (диоксид серы, гидрид серы, хлор, хлористый водород); Г — пары ртути, этилмеркурхлорид; КД — смесь аммиака и гидрид серы. Таблица Время защитного действия, ч. РПГ-67 при концентрации, мг/м 3 РУ-60М при концентрации, мг/м 3 Марка коробки Наименование вредного вещества 40 60 80 100 200 40 60 80 100 200 А Бензол 144 120 88 77 90 75 55 48 В Диоксид серы 56 36 В 22 26 17 13 10 Аммиак 28 10 14 11 5 16 11 8 7 4 КД Гидрид серы 56 36 28 22 29 20 15 12 Г Пары ртути не более 20 не более 1 5 Примечание. Коэффициент проницаемости патронов респиратора РУ-60М по аэрозолю — 1%. Газопылезащитные респираторы У-2ГП и "Уралец" У-2ГП по внешнему виду и устройству напоминает респиратор УКР. Однако защитные свойства его много выше из-за того, что добавлен новый слой. Им является углеродная ткань, обладающая развитой микропористой структурой и обеспечивающая защиту от газо- и парообразных вредных веществ. Поэтому новый респиратор может защищать органы дыхания от вредных примесей в виде газов, паров и различных типов пыли. При этом концентрация газо- и парообразных примесей не должна превышать ПДК более, чем враз, а концентрация пыли не более 100 мг/м 3 Респиратор “Уралец” выполнен в виде фильтрующе-поглощающей полумаски. Основой поглощающего слоя респиратора является, также как ив У-2ГП, активная углеродная ткань и поглотители на ее основе, обладающие развитой микропористой структурой и обеспечивающие защиту от газо- и парообразных примесей Защитные характеристики респираторов У-2ГП и “Уралец” приведены в табл. Таблица Марка коробки Наименование вредной примеси Концентрация вредной примеси, мг/л Время защитного действия, мин, не менее А Бензол 1,0 15 Г Пары ртути 0,001 300 КД Аммиак Гидрид серы 0,1 0,1 30 50 К Аммиак 0,1 40 Респиратор газозащитный ЛУР-ГП Предназначен для защиты органов дыхания человека, выполняющего работу в условиях одновременного присутствия в воздухе рабочей зоны паров органических соединений (бензол, толуол, керосин, бензин и др) при суммарной концентрации от 2 до 20 ПДК и аэрозолей различной природы (пыль, дым, туман). Выполнен в виде полумаски с обтюратором, носовым зажимом, оголовьем и клапанной системой дыхания (рис. Респиратор обеспечивает надежную защиту органов дыхания от аэрозолей и паров органических соединений. Респиратор имеет малое сопротивление дыханию. Может эксплуатироваться в течение 3-5 рабочих смен. Коэффициент проникания аэрозоля (порошок Мне более. Масса не более — 50 г Респиратор противогазовый ФРЭД Предназначен для защиты органов дыхания, глаз и кожи лица от аэрозолей и газообразных вредных веществ при применении газового оружия, а также при работе с лаками и красками (рис. Наличие в конструкции респиратора эластичного шлема с панорамным смотровым окном позволяет пользоваться им людям с любым размером головы и формой лица, при этом обеспечивая хороший обзор. Эластичный шлем плотно охватывает голову, практически не оставляя свободного объема внутри респиратора. Им можно пользоваться, не снимая очки. Испытания показали его высокие защитные свойства от таких газов как CS, CN, CR, отравляющих веществ типа зоман, иприт и V-газы. Приводится в действие — в течение 10 с. Масса — 200 г. Рис.3.25. Респиратор ЛУР-ГП Рис.3.26. Респиратор ФРЭД Контрольные вопросы к главе 3: 1. Основные технические требования, принцип действия и устройство фильтрующих противогазов. Особенности работы в фильтрующих противогазах. Классификация. Хранение и уход за фильтрующими противогазами. Шланговые противогазы и дыхательные аппараты. Основные технические требования и принцип работы. Фильтрующие респираторы. Принцип действия. Назначение и защитные функции ГДЗК. ГЛАВА 4. КИСЛОРОДНЫЕ ИЗОЛИРУЮЩИЕ ПРОТИВОГАЗЫ. Кислородные изолирующие противогазы Прототипом всех современных кислородных изолирующих противогазов является дыхательный аппарат "Аэрофор" со сжатым кислородом, созданный в 1853 г. в Бельгии в Льежском университете. С того времени многократно менялись тенденции развития КИП и улучшались их технические данные. Однако принципиальная схема аппарата "Аэрофор" сохранилась до настоящего времени. Применяемые для работы в подразделениях ГПС МЧС России КИП должны соответствовать по своим характеристикам, требованиям предъявляемым к ним в соответствии с Нормами пожарной безопасности (НПБ) "Техника пожарная. Кислородные изолирующие противогазы (респираторы) для пожарных. Общие технические требования и методы испытаний". Кислородный изолирующий противогаз (далее — аппарат) — регенеративный противогаз, в котором атмосфера создается за счет регенерации выдыхаемого воздуха путем поглощения из него двуокиси углерода и добавления кислорода из имеющегося в противогазе запаса, после чего регенерированный воздух поступает на вдох. Анализ технических характеристик кислородных изолирующих противогазов, стоящих на вооружении пожарной охраны представлен в табл. Противогаз должен быть работоспособным в режимах дыхания, характеризующихся выполнением нагрузок от относительного покоя (легочная вентиляция 12,5 дм 3 /мин) до очень тяжелой работы (легочная вентиляция дм 3 /мин) при температуре окружающей среды от -40 до +60°С, а также оставаться работоспособным после пребывания в среде с температурой Св течение 60 с. В состав противогаза должны входить: корпус закрытого типа с подвесной и амортизирующей системой; баллон с вентилем; редуктор с предохранительным клапаном; легочный автомат; устройство дополнительной подачи кислорода (байпас); манометр со шлангом высокого давления; дыхательный мешок; избыточный клапан; регенеративный патрон; холодильник; сигнальное устройство; шланги вдоха и выдоха; клапаны вдоха и выдоха; влагосборник и (или) насос для удаления влаги; лицевая часть с переговорным устройством; сумка для лицевой части В состав противогаза рекомендуется включать перекрывное устройство магистрали манометра и продувочное устройство. Условное время защитного действия — период, в течение которого сохраняется защитная способность противогаза при испытании на стен- де-имитаторе внешнего дыхания человека, в режиме выполнения работы средней тяжести (легочная вентиляция 30 дм 3 /мин) при температуре окружающей среды (С (далее — ВЗД) противогаза для пожарных должно составлять не менее 4 ч. Фактическое ВЗД противогаза — период, в течение которого сохраняется защитная способность противогаза при испытании на стенде-ими- таторе внешнего дыхания человека в режиме от относительного покоя до очень тяжелой работы при температуре окружающей среды от -40 до +Св зависимости от температуры окружающей среды и степени тяжести выполняемой работы должно соответствовать значениям, указанным в табл. Современный КИП (рис. 4.1) состоит из воздуховодной и кисло- родоподающей систем. Воздуховодная система включает лицевую часть 7, влагосборник 2, дыхательные шланги 3 и 4, дыхательные клапаны 5 и регенеративный патрон 7, холодильник 8, дыхательный мешок 9 и избыточный клапан 10. В кислородоподающую систему входят контрольный прибор (манометр) 11, показывающий запас кислорода в аппарате, устройства для дополнительной (байпас) 12 и основной подачи кислорода запорное устройство 14 и баллончик для хранения кислорода Таблица Значение параметров противогазов Наименование параметра КИП -8 Р-12М Р РВЛ-1 Урал Урал Время защитного действия при работе средней тяжести, мин, не менее 100 240 240 120 240 240 Запас кислорода в баллоне при давлении 20 кг/см 2 , л 200 400 400 200 400 400 Подача кислорода в систему противогаза, л/мин, не менее постоянная легочно-автоматическая аварийная (байпасом) 1,4 ± 0,2 60-150 40 1,4 ± 0,1 60-150 60 Вакуумметрическое давление при котором открывается легочный автомат, Па (мм. вод. ст) 200-300 (20-30) 100-200 (10–20) 100-300 (10-30) 100-200 (10-20) Давление избыточное, при котором открывается избыточный клапан дыхательного мешка, Па мм. вод. ст) 150-300 (15-30) 100-200 (10-20) 100-300 (10-30) 100-200 (10-20) Размеры габаритные, мм 450 х 345 х 160 460 х 410 х 185 450 х 375 х 165 380 х 335 х 140 465 х 390 х 170 465 х 390 х 170 Масса (в снаряженном виде, кг 10,0 14,0 11,8 8,4 12,8 14,0 Примечание. Все приведенные выше кислородные изолирующие противогазы на данный момент не имеют сертификата пожарной безопасности Лицевая часть, в качестве которой используется маска, служит для присоединения воздуховодной системы аппарата к органам дыхания человека. Воздуховодная система совместно с легкими составляет единую замкнутую систему, изолированную от окружающей среды. В этой замкнутой системе придыхании, определенный объем воздуха совершает переменное по направлению движение между двумя эластичными элементами самими легкими и дыхательным мешком. Благодаря клапанам указанное движение происходит в замкнутом циркуляционном контуре выдыхаемый из легких воздух проходит вдыхательный мешок по ветви выдоха (лицевая часть, шланг выдоха 3, клапан выдоха регенеративный патрона вдыхаемый воздух возвращается в легкие по ветви вдоха (холодильник 8, клапан вдоха 6, шланг вдоха 4, лицевая часть. Такая схема движения воздуха получила название круговой. В воздуховодной системе происходит регенерация выдыхаемого воздуха, те. восстановление газового состава, который имел вдыхаемый воздух до поступления в легкие. Процесс регенерации состоит из двух фаз очистки выдыхаемого воздуха от избытка углекислого газа и добавления к нему кислорода. Первая фаза регенерации воздуха происходит в регенеративном Таблица Фактическое время защитного действия противогаза При работе При относительном покое й режим) средней тяжести й режим) тяжелой й режим) очень тяжелой й режим) Легочная вентиляция, дм 3 /мин Наименование показателя 12,5 30 60 Фактическое ВЗД по отношению к условному ВЗД при соответствующей температуре окружающей среды, %, не ме- нее: минус (С – 50 25 – С 100 100 50 20 С – 40 40 С – 25 – Рис. 4.1. Принципиальная схема кислородного изолирующего противогаза 9 8 7 6 5 4 3 2 1 15 14 13 12 11 патроне. Выдыхаемый воздух очищается в регенеративном патроне в результате реакции хемосорбции от избытка углекислого газа сорбентом. Реакция поглощения углекислого газа экзотермическая, поэтому из патрона вдыхательный мешок поступает нагретый воздух. В зависимости от вида сорбента проходящий по регенеративному патрону воздух также либо осушается, либо увлажняется. В последнем случае при дальнейшем его движении в элементах воздуховодной системы выпадает конденсат. Вторая фаза регенерации воздуха происходит вдыхательном мешке, куда из кислородоподающей системы поступает кислород в объеме, несколько большем, чем потребляет его человек, и определяемом способом кислородопитания данного типа КИП. В воздуховодной системе КИП происходит также кондиционирование регенерированного воздуха, которое заключается в приведении его температурно-влажностных параметров к уровню, пригодному для вдыхания воздуха человеком. Обычно кондиционирование воздуха сводится к его охлаждению. Дыхательный мешок выполняет ряд функций и представляет собой эластичную емкость для приема выдыхаемого из легких воздуха, поступающего затем на вдох. Он изготовляется из резины или газонепроницаемой прорезиненной ткани. Для того, чтобы обеспечить глубокое дыхание при тяжелой физической нагрузке и отдельные глубокие выдохи, мешок имеет полезную вместимость не менее 4,5 л. Вдыхательном мешке к выходящему из регенеративного патрона воздуху добавляется кислород. Дыхательный мешок является также сборником конденсата (при его наличии, в нем также задерживается пыль сорбента, которая в небольшом количестве может проникать из регенеративного патрона, происходит первичное охлаждение горячего воздуха, поступающего из патрона, за счет теплоотдачи через стенки мешка в окружающую среду. Дыхательный мешок управляет работой избыточного клапана и легочного автомата. Это управление может быть прямыми косвенным. При прямом управлении стенка дыхательного мешка посредственно или через механическую передачу воздействует на избыточный клапан (рис. 4.1) или клапан легочного автомата. При косвенном управлении указанные клапаны открываются от воздействия на их собственные воспринимающие элементы (например, мембраны) давления или разрежения, создающихся вдыхательном мешке при его заполнении или при опорожнении. Избыточный клапан служит для удаления из воздуховодной системы избытка газовоздушной смеси и действует в конце выдохов. В случае, если работа избыточного клапана управляется косвенным способом, возникает опасность потери части газовоздушной смеси из дыхательный аппарата через клапан в результате случайного нажатия на стенку дыхательного мешка. Для предотвращения этого мешок размещают в жестком корпусе. Холодильник служит для снижения температуры вдыхаемого воздуха. Известны воздушные холодильники, действие которых основано на отдаче тепла через их стенки в окружающую среду. Более эффективны холодильники с хладагентом, действие которых основано на использовании скрытой теплоты фазового превращения. В качестве плавящегося хладагента используют водяной лед, фосфорнокислый натрий и другие вещества. В качестве испаряющегося в атмосферу — аммиак, фреон и др. Используется также углекислотный (сухой) лед, превращающийся сразу из твердого состояния в газообразное. Существуют холодильники, снаряжаемые хладагентом только при работе в условиях повышенной температуры окружающей среды. Принципиальная схема (рис. 4.1) является обобщающей для всех групп и разновидностей современных КИПов. Рассмотрим различные ее варианты и модификации. В различных моделях КИП применяются три схемы циркуляции воздуха в воздуховодной системе круговая (рис. 4.1), маятниковая и полумаятниковая. Главное достоинство круговой схемы — минимальный; объем вредного пространства, в который входит помимо объема лицевой части лишь небольшой объем воздуховодов вместе соединения ветвей вдоха и выдоха. Маятниковая схема отличается от круговой тем, что в ней ветви вдоха и выдоха объединены и воздух по одному и тому же каналу движется попеременно (как маятник) из легких вдыхательный мешок, а затем в обратном направлении. Применительно к круговой схеме (рис. 4.1) это означает, что в ней отсутствуют дыхательные клапаны 5 и 6, шланги холодильник в некоторых аппаратах холодильник помещают между регенеративным патроном и лицевой частью. Маятниковую схему циркуляции применяют преимущественно в КИП с небольшим временем защитного действия (в самоспасателях) с целью упрощения конструкции аппарата. Второй причиной использования такой схемы является улучшение сорбции углекислого газа в регенеративном патроне и использовании для этого дополнительного его поглощения при вторичном прохождении воздуха через патрон. Маятниковая схема циркуляции воздуха отличается увеличении объемом вредного пространства, в которое помимо лицевой части входят дыхательный шланг, верхняя воздушная полость регенеративного патрона (над сорбентом, а также воздушное пространство между отработавшими зернами сорбента в верхнем (лобовом) его слое. С возрастанием высоты отработанного слоя сорбента объем указанной части вредного пространства увеличивается. Поэтому для КИП с маятниковой циркуляцией характерно повышенное содержание углекислого газа во вдыхаемом воздухе по сравнению с круговой схемой. С целью уменьшения объема вредного пространства до минимума сокращают длину дыхательного шланга, что возможно лишь для КИП, расположенных в рабочем положении на груди человека. Полумаятниковая схема отличается от круговой отсутствием клапана выдоха 5 (рис. 4.1). При выдохе воздух движется через шланг выдоха 3 и регенеративный патрон 7 вдыхательный мешок 9 также, как в круговой схеме. При вдохе основная часть воздуха поступает в лицевую часть 1 через холодильник 8, клапан вдоха 6 и шланг вдоха 4, а некоторый его объем проходит через регенеративный патрон 7 и шланг 3 в обратном направлении. Поскольку сопротивление ветви выдоха, содержащей регенеративный патрон с сорбентом, больше, чем ветви вдоха, по ней в обратном направлении проходит меньший объем воздуха, чем по ветви вдоха. Известны КИП с круговой схемой циркуляции воздуха, в которых кроме основного дыхательного мешка 9 (рис. 4.1), имеется дополнительный мешок, расположенный между клапаном выдоха 5 и регенеративным патроном. Этот мешок служит для уменьшения сопротивления выдоху за счет "сглаживания" пикового значения объемного расхода воздуха. В начале прошлого столетия были широко распространены аппараты с принудительной циркуляцией воздуха через регенеративный патрон. Они имели два дыхательных мешка и инжектор, питавшийся сжатым кислородом из баллона и просасывавшим воздух через регенеративный патрон из первого мешка во второй. Такое техническое решение было вызвано тем, что в то время регенеративные патроны имели высокое сопротивление потоку воздуха. Принудительная же циркуляция позволяла существенно снизить сопротивление выдоху. В дальнейшем инжекторные аппараты не получили распространения из-за следующих недостатков сложность конструкции, создание в воздуховодной системе зоны разрежения, способствующей засасыванию в аппарат наружного воздуха. Решающим доводом в отказе от использования инжекторных аппаратов явилось создание более совершенных регенеративных патронов с низким сопротивлением. В период применения инжекторных аппаратов и после отказа от них все другие КИП называли устаревшим термином "легочно-силовые дыхательные аппараты". Холодильник обязательным элементом КИП. Многие модели устаревшие КИП не имеют его, а охлаждение нагретого в регенеративном патроне воздуха происходит вдыхательном мешке и шланге вдоха. Известны воздушные (или иные) холодильники, расположенные после регенеративного патрона, вдыхательном мешке или составляющие с ним единое конструктивное целое. К последней модификации относится итак называемый "железный мешок, или "мешок наизнанку, представляющий собой герметичный металлический резервуар, являющийся корпусом КИП, внутри которого находится эластичный (резиновый) мешок с горловиной, сообщающийся с атмосферой. Эластичной емкостью в которую поступает воздух из регенеративного патрона, в этом случае является пространство между стенками резервуара и внутреннего мешка. Такое техническое решение отличается большой поверхностью резервуара, служащего воздушным холодильником, и значительной эффективностью охлаждения. Известен также комбинированный дыхательный мешок, одна из стенок которого одновременно является крышкой ранца КИПа — воздушным холодильником. Дыхательные мешки, объединенные с воздушными холодильниками, из-за сложности конструкции, не компенсируемой достаточным охлаждающим эффектом, в настоящее время распространения не имеют. |