Русская Википедия:Автономный дыхательный аппарат

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:TFS SCBA gear.jpg
Пожарный, использующий дыхательный аппарат (Торонто)

Автономный дыхательный аппарат, или Дыхательный Аппарат, ДА — изолирующий респиратор, который часто используется при проведении спасательных работ, тушении пожаров и в других ситуациях, когда вдыхание окружающего воздуха может представлять мгновенную опасность для жизни и/или здоровья. Подобные устройства могут использоваться и под водой. Дыхательные аппараты являются Изолирующими респираторами (то есть они не используют окружающий воздух для дыхания после очистки) и они не зависят от внешнего источника чистого воздуха (как шланговые респираторы). См. Классификация респираторов Конструкция и принцип действия дыхательных аппаратов могут быть различными.

Обычно в автономных дыхательных аппаратах есть переносной источник пригодного для дыхания воздуха, регулирующее устройство и лицевая часть, предотвращающая попадание в органы дыхания окружающего воздуха.

Существуют дыхательные аппараты с замкнутым контуром и с открытым контуром[1][2].

Дыхательные аппараты с закрытым контуром

В дыхательном аппарате с закрытым контуром выдыхаемый воздух фильтруется, обогащается кислородом и снова используется для дыхания. Такие дыхательные аппараты используются тогда, когда требуется выполнение длительной непрерывной работы — во время горноспасательных работ[3], в длинных туннелях и тогда, когда нужно работать в ограниченном пространстве, где трудно использовать дыхательный аппарат с открытым контуром с большими громоздкими баллонами. До того, как были разработаны дыхательные аппараты с открытым контуром, в промышленности использовали такие устройства, как Siebe Gorman Proto, Siebe Gorman Savox, или Siebe Gorman Salvus.

Файл:Aa savox1.jpg
Старинный дыхательный аппарат (шахтёрский) Siebe Gorman

У дыхательного аппарата с закрытым контуром есть недостаток. При очистке воздуха от углекислого газа с помощью химического поглотителя выделяется тепло[2], и температура вдыхаемого воздуха повышенная. Это создает дополнительную физиологическую нагрузку на рабочего.

Известен случай, когда работа в течение 3,5 часов в изолирующем дыхательном аппарате повлекла последующую смерть горноспасателя (при возвращении с работы, из-за инфаркта междужелудочной перегородки сердца). Изучение СИЗОД не обнаружило никаких неисправностей, имелся неизрасходованный запас воздуха; признаков воздействия монооксида углерода и других вредных веществ не было. Оказалось, что спасатель скрыл на медкомиссии то, что у него гипертоническая болезнь и значительный коронарокардиосклероз[4]. В сочетании с большой физиологической нагрузкой, создаваемой и самим дыхательным аппаратом, и выполняемой работой, это привело к его смерти.

Дыхательные аппараты с открытым контуром

В промышленности дыхательные аппараты с открытым контуром чаще используют сжатый очищенный воздух, а не сжатый кислород. У такого типичного дыхательного аппарата есть 2 регулятора; Первый уменьшает давление до величины, позволяющей подавать его к лицевой части, а второй снижает его почти до атмосферного, перед подачей под маску. Для подачи воздуха под маску используют клапан, который обеспечивает или «подачу по потребности», или «подачу по потребности под давлением». В первом случае воздух подаётся тогда, когда при вдохе давление под маской становится ниже атмосферного, а во втором — когда избыточное давление под маской снижается ниже заданной величины (то есть даже при вдохе оно выше наружного). Постоянное избыточное давление предотвращает просачивание неотфильтрованного воздуха под маску через зазоры, и значительно повышает ожидаемую степень защиты респиратора. Но при неплотном прилегании к лицу маски дыхательного аппарата с подачей воздуха по потребности под давлением может произойти быстрое выдувание чистого воздуха, которое сильно сократит запас воздуха в баллонах и продолжительность работы. Это может произойти, например, при снимании и надевании маски.

Пожарный дыхательный аппарат с открытым контуром состоит из полнолицевой маски, регулятора подачи воздуха, баллонов со сжатым воздухом, манометра, регулируемых ремней для переноски и предупредительной сигнализации, предупреждающей о том, что осталось мало воздуха. Продолжительность использования зависит от запаса воздуха в баллонах и интенсивности его расходования, которая зависит от выполняемой работы.

Файл:PASS device.png
Схема дыхательного аппарата.

В дыхательном аппарате могут использоваться баллоны из стали, алюминия или из композиционных материалов (обычно — углепластика). Баллоны из композиционных материалов самые лёгкие, и поэтому более предпочтительные. Так как использование дыхательного аппарата создает сильную физиологическую нагрузку на пожарного/рабочего (значительно увеличивается частота сердечных сокращений, потребление кислорода и т.д.), желательно использовать более удобные СИЗОД[5].

Применение

Дыхательные аппараты широко используются в промышленности[1], при тушении пожаров[6], и спасателями.

В пожарных дыхательных аппаратах основное внимание уделяется тепло- и огнестойкости, а не стоимости. Поэтому пожарные дыхательные аппараты обычно стоят дороже — в них используются специальные материалы. Кроме того, в новые пожарные дыхательные аппараты в развитых странах устанавливается специальные системы безопасности, которые подают сигнал бедствия, если пожарный не двигается какое-то время (15-30 секунд). Конструкция пожарного дыхательного аппарата не должна препятствовать выполнению спасательных работ (выносу пострадавшего и тому подобное).

Файл:Fire Test (6648737493).jpg
Полнолицевая маска после воздействия огня

Другой областью применения дыхательных аппаратов является промышленность. Исторически дыхательные аппараты широко использовали при добыче полезных ископаемых, и это оставило след — в Европе требуется, чтобы металлические детали дыхательных аппаратов были искро-безопасны. Дыхательные аппараты используются в нефтяной, химической и атомной промышленности. Конструкция промышленных дыхательных аппаратов разнообразна — как и предъявляемые к ним требования (от предельно дешёвых до максимально надёжных, в которых дыхательный аппарат является частью защитного костюма, который может подвергаться дезактивации). При использовании дыхательного аппарата в промышленности для подачи воздуха часто используют шланги, а запас воздуха в баллонах используют для эвакуации и при переходе от одного шланга к другому.

Из-за различий в условиях применения респираторов в промышленности и при тушении пожаров, при сертификации в США до пожарных дыхательных аппаратов предъявляют более строгие требования[7], чем в промышленности[8] (два независимых датчика, предупреждают о снижении запаса сжатого воздуха, подача воздуха под полнолицевую маску так, чтобы под ней было избыточное давление при мгновенном потреблении воздуха свыше 230 литров в минуту и др.).

Таблица 1. Технические характеристики некоторых из автономных дыхательных аппаратов с открытым контуром (со сжатым воздухом)[9].
Характеристика СИЗОД
ИВА-24М АП-96М АП-98 (АП-98-7К) АП-2000 АВХ-324 НТ ДАСВ
Масса, кг 14,0 11,5 16 (17) 13,2 14,5 16
Количество баллонов, шт 2 2 2 (1) 1 2 1-2
Объём сжатого воздуха в баллоне, л 4,0 4,0 4,7 (7,0) 9,0 4,0 7-14
Рабочее давление в баллонах, МПа 20 20 29,4 29,4 29 -
Время работы при нагрузке средней тяжести (30 л/мин), мин 45 80 60 (80) 80 60 60
Таблица 2. Технические характеристики некоторых из автономных дыхательных аппаратов[10]
Характеристика СИЗОД (в скобках указаны разные исполнения - если есть)
ИП-4М КИП-8 АП-96М (1/2) АСВ-2 (407103п/407103пс) ИВА-24М ПТС Профи (Профи-168А/Профи-168М) АП-98-7К (407120/407120а) АП Омега (407114а/407114б) АИР-300СВ (407111а/407111б) PA 94PLUs BASIC (407124/407124б)
Масса, кг до 4 10 15/14 15,5/15 - 15,4/12,3 16/13 16/14,8 16/13 15,6/10
Количество баллонов, шт Неизвестно 1 2/1 2 2 1 1 1/2 1 2/1
Объём баллонов, л - 1 4/6 4,5/4 4 6,8 7 7/4,7 6,8 4,5/6,8
Рабочее давление в баллонах (кислород - К, воздух - В), МПа - 20к 19,6в 20,6в/19,6в 20в 29,4в 29,4в 29,4в 29,4в 29,4в
Время защитного действия, мин 30-180 90-100 45/32 60/53 40 60 60 60/80 60 60
Габаритные размеры, мм 340×165×290 450×345×160 660×300×175 / 660×300×190 650×295×150 710×305×165 680×290×220 710×280×240 700×320×220 700×320×220 700×320×220 / 700×280×240
Тип маски - - ПМ-88 ППМ-88 или ШМП ПМ-88 Panorama-nova «Пана сил» ПМ-200 МП-01 Panorama-nova
Возможность подключения спасательного устройства - - Есть Нет Нет Есть Есть Есть Есть Есть

Эффективность СИЗОД

Как и у всех остальных СИЗОД, защитные свойства автономных дыхательных аппаратов зависят от их конструкции и от правильного выбора и применения. На основании большого числа научных исследований эффективности, проведённых в промышленно-развитых странах во второй половине 20-го века как в лабораторных условиях, так и на рабочих местах прямо во время работы, были разработаны границы допустимого применения для СИЗОД разных конструкций (включая дыхательные аппараты).

Также проводилось изучение степени воздействия вредных веществ на работников, применявших СИЗОД. Например, по данным источника (цитируется по[11]), при кратковременном использовании новых и исправных автономных дыхательных аппаратов пожарными, значительная часть из них подвергалась чрезмерному воздействию монооксида углерода:

Результаты этого и других аналогичных исследований[12]; а также учёт результатов испытаний на рабочих местах аналогов (СИЗОД точно такой же конструкции (лицевая часть), но с подачей в маску воздуха не из изолированного источника, а отфильтрованного - без избыточного давления в маске[13]) заставили сделать вывод: отсутствие избыточного давления в маске во время вдоха не обеспечивает защиту работника от просачивания неотфильтрованного воздуха.

В результате, применение дыхательных аппаратов с подачей воздуха по потребности строго ограничили низкой степенью загрязнённости воздуха (США - до 50 ПДК[14], Великобритания - до 40 ПДК[15]); а при наличии избыточного давления в маске во время вдоха (подача воздуха по потребности под давлением) - разрешили применение при значительно большей загрязнённости воздуха (до 10 000 и до 2000 ПДК соответственно). В Австралии, с 2003 г. сертификация изолирующих СИЗОД, не поддерживающих избыточное давление в полнолицевой маске, прекращена полностью (по данным из[16]).

В дыхательных аппаратах с закрытым контуром выдыхаемый воздух очищается от углекислого газа, обогащается кислородом и вдыхается повторно, что (по сравнению с СИЗОД с открытым контуром) увеличивает время защитного действия при равном весе. Поэтому такие СИЗОД нашли широкое применение там, где возможности дозаправить баллоны нет - при горноспасательных работах. Однако существенное отличие подходов к выбору СИЗОД в РФ и развитых странах[17][18] проявилось и здесь. По данным[19] в СССР и в РФ выпускали и продолжают выпускать и применять такие изолирующие автономные дыхательные аппараты с полнолицевыми масками (для горноспасателей, и для использования при авариях и ЧС), которые не поддерживают избыточное давление в лицевой части во время вдоха (например: Р-30, Р-34, Р-12М, ИП-4М, ИП-6, ПДА-3М). Более того, некоторые модели дыхательного аппарата с открытым контуром (АСВ-2) тоже изготавливаются с подачей воздуха "по потребности".

Поэтому можно ожидать, что среди большого числа людей, использовавших такие СИЗОД, часть была недостаточно хорошо защищена[20] (в 2016 г. только горноспасатели проработали в СИЗОД 2649 человеко-часа). К сожалению, в РФ с 1930-х устойчиво сохраняется тенденция не регистрировать большую часть профессиональных заболеваний[21] и несчастных случаев без смертельного исхода[22]. На этом фоне, и при отсутствии адекватных требований законодательства к выбору и применению СИЗОД, а также с учётом эффекта здорового рабочего, игнорирование современного уровня науки остаётся незамеченным. Но при неблагоприятном сочетании обстоятельств использование дыхательных аппаратов с закрытым контуром при большой загрязнённости воздуха может привести и к острым отравлениям.

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Шаблон:Wikisource

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ 1,0 1,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок NIOSH-2004 не указан текст
  2. ↑ 2,0 2,1 Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок NIOSH-1987 не указан текст
  3. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок ГС-1946 не указан текст
  4. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Громов-1961 не указан текст
  5. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок IOM-1994 не указан текст
  6. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Вассерман-1931 не указан текст
  7. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Сертификация-NFPA не указан текст
  8. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Сертификация-США не указан текст
  9. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Энциклопедия-2015 не указан текст
  10. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Орехво-2014 не указан текст
  11. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Hyatt-1984 не указан текст
  12. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок СО-1979 не указан текст
  13. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Tannahill-1990 не указан текст
  14. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Стандарт-США-OSHA не указан текст
  15. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Стандарт-1997 не указан текст
  16. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Стандарт-Австралии не указан текст
  17. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Обзор-2014 не указан текст
  18. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Кириллов-2013 не указан текст
  19. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Никулин-2008 не указан текст
  20. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Капцов-03-2018 не указан текст
  21. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Гигиена-Труда-2010 не указан текст
  22. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Русак-2013 не указан текст
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Автономный_дыхательный_аппарат&oldid=8900456