Средства индивидуальной защиты органов дыхания необходимы при возникновении неблагоприятных условий: общая загрязненность атмосферы, низкая экология, чрезвычайно опасные ситуации или вредные условия производства.
Индивидуальные средства защиты – это приспособления, которые предохраняют дыхательную систему от внешнего негативного воздействия профессионального или чрезвычайного характера.
Основная функция устройств – защитить органы дыхания. Приспособления препятствуют проникновению в организм вредных газов, вирусов, бактерий. Защитить носоглотку от опасных веществ возможно подручными материалами, но гораздо надежнее прибегнуть к средствам индивидуальной защиты, которые будут изготовлены в заводских условиях с применением последних технологий и высококлассных материалов.
Классификация СИЗ
По конструкции СИЗОД подразделяются на:
Респираторы и противогазы изготавливают с изолирующей или фильтрующей функцией. Они считаются наиболее эффективными СИЗ в случаях загрязненности воздуха с массовой долей присутствия кислорода не менее 17%.
Защита для органов дыхания с помощью приспособлений для фильтрации обеспечивается во время аварийной ситуации (военные действия, производственные аварии, чрезвычайные происшествия).
Противогазы – эффективные средства для индивидуальной защиты
Конструкция устройства средств защиты такого типа представляет собой маску из эластомерного материала и противогазовой коробки. Маска, которая надевается на голову, плотно прилегает, препятствуя проникновению загрязненного воздуха к носоглотке.
Загрязненный воздух поступает в противогазовую коробку, где проходит очистку через сорбент и подается к органам дыхания. В сегменте очистки происходят процессы сорбции, катализа и адсорбции. Вредные вещества, микробы и вирусы поглощаются сорбирующими материалами.
Рекомендации по подбору и эксплуатации противогазов:
Респираторы – разновидность средств коллективной защиты
Конструкция респираторов представляет собой маску из текстильного материала. Ее используют во время военных действий, при оказании медицинской помощи, во время пылевых бурь, задымления.
Респираторы классифицируют по функциям:
Средства фильтрующего типа служат эффективным барьером для проникновения вредоносных веществ. Респираторы могут иметь встроенный или сменный фильтр. Приспособление подбирается в зависимости от целей использования.
Маски и полумаски – простые и доступные СИЗ
Полумаска представляет собой устройство, которое укрывает носоглотку и ротовую полость. Приспособления изготавливаются из фильтрующего и эластомерного материала. Есть модели со съемными фильтрами. Изделия защищают дыхательную систему от взвесей, аэрозолей, пыли.
Производители СИЗОД также изготавливают одноразовые маски, закрывающие нос, подбородок и рот из нетканых материалов. Изделия применяют во время эпидемий простудных заболеваний для медицинских работников и больных.
Защитные устройства для органов дыхания на производствах
Российским законодательством, а также надзором за техникой безопасности на предприятиях регламентируется обеспечение всех работников эффективными средствами защиты органов дыхания на случай возникновения аварий на производстве.
При повышении концентрации пыли, наличии загрязняющих и опасных частиц в воздухе работодатели обязаны обеспечить сотрудников индивидуальными устройствами, чтобы уберечь органы носоглотки и бронхо-легочную систему. Респираторы комбинированного типа, противогазовые или противопылевые, а также маски и полумаски эффективно защищают работников вредных производств.
Производители уделяют большое внимание материалам, из которых изготавливаются средства индивидуальной защиты для дыхательной системы. Применяются потовпитывающие прокладки, внутренняя отделка из гипоаллергенного текстиля. Ряд изделий имеют конструкции с учетом вдохов и выдохов.
Необходимость использования средств индивидуальной защиты
СИЗОД используются в качестве устройств, снижающих риск профзаболеваний. Важно своевременно менять фильтрационные элементы в приборах при постоянном использовании защитных устройств, например, в условиях труда на предприятии с вредными факторами.
Вдыхание опасных отравляющих веществ при неполноценной работе загрязненного фильтра влечет за собой чувствительные реакции в дыхательной системе. Это сопровождается:
Использование респиратора или противогаза с отработанным фильтром чревато риском возникновения у сотрудника профессионального легочного или иного заболевания, а также сбоем в производственном процессе, ухудшением качества продукции, порчей оборудования.
Фильтрующие элементы производятся на предприятиях, которые занимаются изготовлением индивидуальных устройств защиты дыхательной системы. Блоки с угольной шихтой, противогазные коробки, сегменты с фильтрационными слоями для респираторов легко устанавливаются в приборы. Старый фильтр утилизируется в зависимости от его характеристик.
Назначение и устройство воздушного дыхательного аппарата. Баллон с запорным вентилем и коллектором.
Баллон предназначен для хранения рабочего запаса сжатого воздуха. Баллоны, входящие в состав дыхательного аппарата, выполняются в соответствии с НПБ 190-2000 «Техника пожарная. Баллоны для дыхательных аппаратов со сжатым воздухом для пожарных. Общие технические требования. Методы испытаний». Вместимость и конструкция баллонов могут быть различными (рисунок 1) от 1 до 10 л. На цилиндрической части баллона наносится надпись: «ВОЗДУХ 29,4 МПа».
В зависимости от модели аппарата могут применяться металлические, металлокомпозитные баллоны (рисунок 2). Баллоны имеют цилиндрическую форму с полусферическими или полуэлептическими донышками (обечайками).
Сферические баллоны применяются редко, несмотря на целый ряд их преимуществ. Например, у сферических баллонов меньшая масса, так как они более прочные вследствие равномерного (по сравнению с цилиндрическими баллонами) распределения давления. В дыхательном аппарате PSS 500 с тремя сферическими баллонами (рисунок 3) удается снизить положение центра масс, относительно поясного ремня, поэтому совершать наклоны с таким аппаратом более удобно.
Рисунок 3. Применение сферических баллонов в аппарате PSS 500
Рисунок 4. Использование сферических баллонов в аппарате ИВА-12С
В результате работ по снижению массы аппаратов и совершенствованию применяемых материалов широкое применение получили металлокомпозитные баллоны. Производство и использование металлокомпозитных и полностью композитных баллонов позволяет, в сравнении с цельнометаллическими баллонами, увеличить время защитного действия и надежность дыхательного аппарата. Так, основу металлокомпозитного баллона составляет стальной или алюминиевый лейнер, который оплетают специальным химическим волокном (для этих целей могут использовать стекловолокно, нить «Армос» и др.). В результате этого металлокомпозитные баллоны, в отличие от цельнометаллических, становятся «безосколочными». На рисунке 5 приведен пример безосколочного искусственного разрушения металлокомпозитного баллона объемом 2-литра и с рабочим давлением 300 кгс/см2. При номинальном проверочном давлении в 450 кгс/см2 (150% от рабочего давления) разрушение баллона произошло только при давлении в 530 кгс/см2.
Рисунок 5. Пример безосколочного разрушения металлокомпозитного баллона
Примером совершенствования надежности вентилей баллонов является запатентованный фирмой Interspiro (Швеция) вентиль с механизмом блокировки от случайного закрытия. Такой вентиль снабжен предохранительным устройством, предотвращающим случайное закрывание: вентиль баллона может быть закрыт только при дополнительном нажатии на вентиль (маховичок) баллона. Вентиль баллона соединяется с блоком редуктора при помощи резьбового соединительного штуцера. Все большее распространение получают вентили баллонов, оснащенные индикаторами и предохранительными устройствами (рисунок 7 г). Индикатор позволяет контролировать наличие и величину давления сжатого воздуха в баллоне. Предохранительное устройство обеспечивает защиту баллона от разрушения вследствие увеличения в нём давления, например, при нагревании или неправильной заправке. Для экономии времени на замену баллонов, фирмой MSA AUER разработан штекерный адаптер AlfaClik, позволяющий заменить баллоны в 10 раз быстрее, чем при использовании резьбовых соединений. AlfaClik представляет из себя быстроразъемное соединение, одна часть которого навинчивается на резьбовой соединительный штуцер редуктора, а другая устанавливается на воздушный баллон (рисунок 8). По сравнению с резьбовым соединением, система AlfaClik обеспечивает не только простоту использования, но и более высокий уровень безопасности. При использовании системы AlfaClik баллон может быть отсоединен только когда давление уже сброшено. Для отсоединения баллона необходимо повернуть специальное высвобождающее кольцо на 20 градусов, одновременно надавив на него.
Рисунок 8. Устройство AlfaClik
При отсоединении баллона начинает действовать особый клапан-ограничитель потока воздуха, встроенный в систему AlfaClik, что помогает избегать опасных ситуаций в случаях, когда вентиль баллона был случайно оставлен открытым. Устройство AlfaClik имеет встроенный фильтр против грязи для очистки подаваемого воздуха и подходит ко всем баллонам со стандартным резьбовым соединением [EN 144]. Штекерный адаптер AlfaClik может использоваться для подсоединения баллонов к системам наполнения воздухом в мастерских (рисунок 3.13).
Рисунок 9. Вариант использование AlfaClik для наполнения баллонов в мастерских
В целях снижения времени на наполнение и перезарядку баллонов аппаратов рядом фирм производителей воздушных дыхательных аппаратов используется система быстрого наполнения баллонов. Для работы этой системы на магистрали высокого давления аппарата устанавливается адаптер (разъем) к которому подсоединяют источник высокого давления. Это соединение позволяет заправлять баллон(ы) от независимого вторичного источника высокого давления, например, от ресивера, в течение 1-2 минут, при этом спасатель может не выключаться из дыхательного аппарата. Примером реализации системы быстрого наполнения воздухом являются системы Quick-Fill фирмы MSA Auer и ChargAir фирмы Drager (рисунок 10). Недостатком системы быстрого наполнения являются зависимость от места нахождения вторичного источника воздуха, необходимость приобретения, транспортировки и наполнения ресивера.
Рисунок 10. Пример использования системы быстрого наполнения баллонов Quick-Fill
Адаптер (разъем) системы быстрой дозаправки аппарата воздухом может быть для удобства спасателя установлен на выносном шланге, расположенном в районе поясного ремня (рисунок 10) или расположен непосредственно за коллектором аппарата (рисунке 11).
Рисунок 11. Пример безшлангового варианта адаптера системы Quick-Fill
Вариант безшлангового варианта адаптера (разъема) системы быстрой дозаправки баллонов Quick-Fill позволяет не только упростить конструкцию, но и снизить вес аппарата до 10%. На рисунке 12 представлены варианты ресивера для заправки аппаратов через систему Quick-Fill.
а) Возимая ресивер-кассета
б) Передвижной ресивер 2*50л
Рисунок 12. Варианты ресивера для заправки аппаратов через систему Quick-Fill
Коллектор (рисунок 13) дыхательного аппарата предназначен для подсоединения баллонов с воздухом к редуктору.
Рисунок 13. Варианты внешнего вида коллектора
Рисунок 14. Коллектор
Рисунок 15. Аппарат АВХ-НТ
Разработанная конструкция обеспечивала автоматическую продувку токсодозы при открытии вентиля и сброс остаточного давления из коллектора при закрытии вентиля баллона. Эта схема позволила производить попеременную и безопасную замену баллонов в загазованной зоне спасателю, не выключаясь из дыхательного аппарата.
Источник: Никулин В.В., Сидорчук В.К., Андрианов С.Н. Изолирующие дыхательные аппараты. Аппараты на сжатом воздухе и особенности их конструктивных элементов. Т.2/ Тула, 2010. – 299 с.
Устройство противогаза зависит от области его применения. В настоящее время существует множество вариантов моделей противогазов, отличающихся по назначению и конструкции. Используемые для защиты дыхательных путей от вредных примесей, в зависимости от их состава и концентрации, все противогазы делят на фильтрующие и изолирующие. Устройство этих противогазов заметно отличается.
Из чего состоит лицевая часть противогаза
Лицевая часть (маска противогаза) обычно изготавливается из резины черного или серого цвета и состоит из обтекающего корпуса, очкового узла, обтекателя, клапанной коробки.
Устройство лицевой части,в разных марках противогазов также может быть разным. Противогазы могут иметь маску (или шлем маску), герметично закрывающую лицо, волосы и уши, а модели, например, военной направленности, или общевойсковые противогазы, из-за необходимости лучшей слышимости во время учений или военных действий, имеют маску, не закрывающую уши, или со сквозными вырезами для ушных раковин. Кроме того, маски противогазов отличаются и по размеру.
Очковые узлы, помимо стандартного расположения, могут иметь фронтальное положение – при необходимости работы с оптическими приборами. Для наиболее лучшей видимости, некоторые модели оснащаются стёклами с увеличенными углами обзора, или же одним панорамным стеклом.
Обтекатели обеспечивают хорошую видимость при использовании противогаза путем обдува стекол вдыхаемым воздухом.
Клапанная коробка состоит из клапана вдоха и выдоха и служит для распределения потоков воздуха в подмасочном пространстве. Клапан вдоха направляет очищенный отфильтрованный воздух под маску, а затем и в органы дыхания, а клапан выдоха предназначен для выхода выдыхаемого воздуха из под маски.
Также, некоторые модели оснащаются переговорным устройством, устройством для подачи жидкостей и утеплительными манжетами или средством против запотевания стекол.
Переговорное устройство предназначено для качественной передачи речи и может быть вмонтировано в корпус противогаза, а может быть разборным. В случае разборного устройства, маски противогаза имеют специально предназначенные для него коробки и запасные переговорные мембраны.
Устройство для подачи жидкостей предполагает возможность приема жидкости, не снимая противогаз, из специальной фляги.
Незапотевающие пленки предохраняют стекла противогаза от запотевания, и могут быть односторонние и двухсторонние. Они вставляются в специальные пазы на очковом узле на внутренней стороне и фиксируются резиновыми прижимными кольцами. Утеплительные манжеты используются при отрицательных температурах с целью предохранения очков от обмерзания.
Устройство фильтрующих противогазов
Фильтрующие противогазы (гражданские, промышленные) имеют в своем составе специальные элементы, предназначенные для фильтрации поступающего в организм воздуха. При этом сам воздух только очищается от вредных примесей, поэтому для поступления достаточного количества кислорода, в загрязненной окружающей среде концентрация кислорода должна быть не менее 17%.
Основная и отличительная часть в устройстве фильтрующего противогаза – это фильтрующе-поглощающая коробка (фильтр противогаза).
В состав такой коробки входит противоаэрозольный фильтр и поглощающая шихта. Для предотвращения попадания в органы дыхания опасных для здоровья паров, аэрозолей, дымов служит противоаэрозольный фильтр, представляющий из себя плотную сетку, на волокнах которой задерживаются вредные вещества. Для защиты от паров и газов в состав коробки входит шихта из активированного угля, поглощающая своей поверхностью опасные выделения.
Устройство изолирующих противогазов
Изолирующие противогазы полностью изолируют органы дыхания от загрязненной окружающей среды. Такие аппараты обеспечивают организм очищенным воздухом, путем регенерации выдыхаемого воздуха и обогащением его кислородом с помощью регенеративного патрона и дыхательного мешка.
Пусковое устройство состоит из пускового брикета, ампулы с серной кислотой, устройства для ее разбивания и служит для мгновенного выделения первых порций кислорода, а также разогрева регенеративного продукта в патроне путем выделения из ампулы серной кислоты.
Дыхательный мешок служит своего рода хранилищем для очищенного от углекислого газа воздуха, и затем обогащенного кислородом или в регенеративном патроне, или путем подачи кислорода в дыхательный мешок из кислородного баллона.
Клапан избыточного давления на дыхательном мешке состоит из двух клапанов – прямого и обратного – для выпуска лишнего кислорода из мешка и для предотвращения попадания загрязненного воздуха в мешок соответственно.
Устройство шланговых противогазов
Отличительной составляющей шлангового противогаза является 10, 20 или 40 метровый шланг, по которому идет подача чистого воздуха. Такие устройства могут применяться при повышенной концентрации опасных выделений, или даже при полном недостатке кислорода, т.к. пригодный для дыхания воздух поступает по шлангу исключительно из чистой атмосферы. 10-метровые шланги обычно присутствуют у противогазов с естественной подачей воздуха, а при работе на более удаленных расстояниях используют воздуходувки – длина шлангов тут может быть 20 или 40 метров.
Помимо шланга и лицевой части, устройство таких противогазов предполагает наличие двух гофрированных трубок – соединяющих маску со шлангом и шланг с противопыльным фильтром, а также клапана выдоха.
Кроме того, шланговые противогазы могут отличаться и по способу хранения шланга – в сумке или на барабане. Барабан используется в противогазах с длиной шлангов 20 или 40 метров, что облегчает перенос и использование таких аппаратов, а также защищает шланг от перекручивания и механических повреждений.
Шланговые противогазы обязательно комплектуются спасательным поясом и сигнальной веревкой.
Изолирующие средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД)
Специализированные устройства, защищающие дыхательную систему человека от токсичных, вредных или отравляющих веществ, называются СИЗОД. Они применяются военными, спасательными службами и сотрудниками различных опасных предприятий для устранения рисков повреждения органов дыхания.
СИЗОД используются в ситуациях, когда в атмосфере присутствует большой процент ядовитых или вредоносных аэрозольных, паро- или газообразных веществ, а снижение их концентрации до безопасных значений является невозможным в силу особенностей технологического процесса. Кроме того, использование подобного устройства необходимо при низком проценте кислорода в окружающей среде (менее 18%).
Типы СИЗОД
Защитить органы дыхательной системы от контакта с опасными примесями можно двумя способами. В зависимости от этого различают СИЗОД:
СИЗОД изолирующего типа подразделяются на:
Респираторы
Респираторы входят в категорию облегченных СИЗОД, которые используют при большом содержании пыли, аэрозолей, газов или паров в окружающей среде. Максимально распространено их применение на опасных предприятиях, таких как:
Также они незаменимы в сфере сельского хозяйства, где применяются ядохимикаты и удобрения. Кроме того, респираторами пользуются работники, выполняющие лакокрасочные работы, погрузку-разгрузку товаров и пр.
Очистка загрязненного воздуха происходит в результате процессов адсорбции, катализа и хемосорбции. В случае с примесями аэрозольного типа фильтрация осуществляется через волокнистый слой.
По конструкционным особенностям респираторы представляют собой полумаску, объединенную с фильтрующим элементом, что и является лицевой частью, или же относятся к патронному типу, где фильтрпатрон присоединяется в полумаске отдельно.
Разновидности респираторов по назначению:
Предотвращают вдыхание дыма, тумана, пылевых частиц содержащих биологические, токсичные и другие вредоносные элементы. Загрязняющие вещества оседают на фильтре из материала типа ФП, отличающегося эластичностью, высокой прочностью на разрыв, внушительной пылеемкостью и химической устойчивостью. Такие респираторы запрещается использовать в средах, загрязненных парами, газами и элементами с потенциальным риском возгорания.
Комплектуются фильтрующими патронами с разными адсорбирующими материалами, которые удаляют из воздуха вещества паро- и газообразного типа. Существует множество марок патронов, так как каждая защищает от конкретно взятой разновидности газа.
Могут применяться в ситуациях, когда в атмосфере присутствуют аэрозоли, различные виды паров и газов. Такие модели респираторов оснащаются фильтром против аэрозолей, а также комплектуются сменными патронами всевозможного назначения.
Противогазы
Промышленные типы противогазов служат для защиты органов дыхания и кожи лица от опасных паро- и газообразных примесей в воздухе. Данные устройства изготавливаются в виде шлема-маски, укомплектованной клапанами вдоха-выдоха, гофрированным шлангом и противогазовой коробкой. Последняя имеет компактные габариты и малый вес, обеспечивая удобство эксплуатации.
По конструкции противогазы делятся на шланговые и автономные. Последние (кислородно-изолирующие СИЗОД) обеспечивают подачу кислородной смеси под маску из резервуара с редуктором. Его объем определяет длительность периода защитного действия устройства. Шланговые аппараты позволяют дышать чистым воздухом, попадающим с помощью шланга под маску из зоны, где отсутствуют загрязняющие и опасные газы.
Разновидности противогазов по технологии подачи чистого воздуха:
Выпускаются модели автономные и со шлангом. Данные устройства предназначаются для использования в любых случаях, когда фильтрующее оборудование и респираторы не обеспечивают достаточной защиты дыхательной системы от вредоносных веществ. Их применяют пожарные и сотрудники других спасательных служб, специалисты, выполняющие работы в колодцах, шахтах, цистернах и т.д.
СИЗОД изолирующего типа
При дефиците кислорода в воздухе (18% и ниже) или большой концентрации загрязняющих веществ, которую невозможно снизить фильтрами, необходимо использовать специализированные дыхательные аппараты – изолирующие средства индивидуальной защиты органов дыхания. Их применение не ограничено какими-либо условиями, поскольку происходит полная изоляция дыхательной системы от окружающей среды. Подача подходящих для дыхания воздушных масс в пространство под маской осуществляется из баллона, где содержится фиксированный запас, или безопасной зоны, где происходит восстановление кислорода в результате определенных химических реакций.
Дыхательные устройства изолирующего типа незаменимы в случаях опасных и чрезвычайных ситуаций, когда в воздух попадают дымы, вредные химические элементы, зараженная радиацией пыль, биологические и другие отравляющие составы. В частности, они используются в ходе газоспасательных и аварийных работ, когда в атмосфере кислород в малом количестве или полностью отсутствует.
Основные модели изолирующих средств защиты органов дыхания:
Конструкция СИЗОД
Барьером для загрязненного воздуха в дыхательную систему служит сама маска фильтрующего или изолирующего СИЗ органов дыхания. В первом случае подготовка воздушных масс проводится за счет фильтра, во втором – дыхательная смесь подается от источника безопасного воздуха (баллона, регенеративного элемента и т.п.). Тип составных деталей СИЗОД напрямую влияет на его принцип работы и защитный потенциал.
СИЗОД из подручных средств
Когда под рукой не оказывается специализированных устройств защиты, масок или противогазов, уменьшить негативное влияние отравляющих веществ на организм можно с помощью тканевой повязки против пыли или простой ватно-марлевой повязки. Данные материалы неплохо справляются с задачей фильтрации аэрозолей, элементов инфекционной природы и пылевых частиц. При предварительной пропитке ватно-марлевые повязки предохраняют органы дыхания от ожогов при аммиачных или хлорных примесях в воздухе. Однако ни ВМП, ни противопылевая тканевая маска (ПТМ) не могут стать достаточно хорошим средством защиты от ядовитых составов сильного действия.
Для изготовления ВМП требуется марлевый отрез 50×100 см. По центру нужно разместить ватный слой 30×20 см и 2 см толщиной. Концы марли разрезаются для получения двух «хвостов» с каждой стороны: верхние завязываются на затылке, нижние – в зоне темени. При накладывании повязки на лицо необходимо, чтобы верхняя часть доходила до глаз, а нижний край полностью закрывал подбородок. Очень важно проследить за плотным прилеганием ватно-марлевого слоя ко рту и носу. При попадании в воздух облака хлора ВМП необходимо предварительно смочить раствором обычной пищевой соды 2%. Нейтрализовать действие аммиака поможет лимонная кислота, разведенная в воде до получения 5% раствора.
Чтобы изготовить ПТМ, понадобится 4-5 тканевых слоев: нижний – материал, который не линяет, внутренние – максимально плотная ткань, верхний – легкая ткань. Для раскройки используется лекало или выкройка. Крепления нужно размещать таким образом, чтобы обеспечить плотное прилегание к лицу. В любом случае ни ПТМ, ни ВМП не дают длительной и 100% защиты, поэтому необходимо постараться поскорее покинуть зараженную зону.
Основные рекомендации при выборе СИЗОД
Устройства отличаются видом лицевой части и технологией доставки воздуха (самовсасывающейся или принудительной), что определяет их свойства и назначение. Поэтому для эффективного применения и надежной защиты от конкретных негативных факторов необходимо учитывать условия ношения и степень загрязнения воздуха в зоне проведения работ, если речь идет о сотрудниках спасательных служб, работниках шахт, рудников, химических производств и т.д.
Когда долю опасных веществ в атмосфере нельзя определить точно, рекомендуется эксплуатация надежных и универсальных СИЗОД, например, изолирующих противогазов автономного
Рисунок 4. Использование сферических баллонов в аппарате ИВА-12С
