Файл: Учебник Под общей редакцией д т. н., профессора Е. А. Мешалкина Москва 2003 удк ббк г.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 1842
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ГЛАВА 4. КИСЛОРОДНЫЕ ИЗОЛИРУЮЩИЕ ПРОТИВОГАЗЫ
4.1. 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.
КИПы применяемые для работы в подразделениях ГПС МЧС России, 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. 4.1.
Противогаз должен быть работоспособным в режимах дыхания, характеризующихся выполнением нагрузок: от относительного покоя (легочная вентиляция 12,5 дм3/мин) до очень тяжелой работы (легочная вентиляция 85 дм3/мин) при температуре окружающей среды от -40 до +60°С, а также оставаться работоспособным после пребывания в среде с температурой 200°С в 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;
101
влагосборник и (или) насос для удаления влаги; лицевая часть с переговорным устройством; сумка для лицевой части.
Примечание. В состав противогаза рекомендуется включать перекрывное устройство магистрали манометра и продувочное устройство.
Таблица 4.1 Основные технические характеристики КИП
Наименование параметра | Значение параметров противогазов | |||||||
КИП-8 | Р-12М | Р-30 | РВЛ-1 | Урал-10 | Урал-7 | |||
Время защитного действия при работе средней тяжести, мин, не менее | 100 | 240 | 240 | 120 | 240 | 240 | ||
Запас кислорода в баллоне при давлении 20 кг/см2, 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 410х 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.
Условное время защитного действия — период, в течение которого сохраняется защитная способность противогаза при испытании на стенде-имитаторе внешнего дыхания человека, в режиме выполнения работы средней тяжести (легочная вентиляция 30 дм3/мин) при температуре окружающей среды (25±1)°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-имитаторе внешнего дыхания человека в режиме от относительного покоя до очень тяжелой работы при температуре окружающей среды от -40 до +60°С, в зависимости от температуры окружающей среды и степени тяжести выполняемой работы должно соответствовать значениям, указанным в табл. 4.2.
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 6, регенеративный патрон 7, холодильник 8, дыхательный мешок 9 и избыточный клапан 10. В кислородоподающую систему входят контрольный
102
Фактическое время защитного действия противогаза
Таблица 4.2
Наименование показателя | При относительном покое (2-й режим) | При работе | ||
средней тяжести (5-й режим) | тяжелой (10-й режим) | очень тяжелой (15-й режим) | ||
| Легочная вентил | яция, дм7мин | | |
12,5 | 30 | 60 | 85 | |
Фактическое ВЗД по отношению к условному ВЗД при соответствующей температуре окружающей среды, %, не менее: | | | | |
минус (40±2)°С | - | 50 | 25 | - |
(25±1)°С | 100 | 100 | 50 | 20 |
(40±1)°С | - | 40 | 40 | - |
(60±2)°С | - | 25 | - | - |
прибор (манометр) 11, показывающий запас кислорода в аппарате, устройства для дополнительной (байпас) 12 и основной подачи кислорода 13, запорное устройство 14 и баллончик для хранения кислорода 15.
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 при дыхании, 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 в дыхательный мешок по ветви выдоха (лицевая часть 1, шланг выдоха 3, клапан выдоха 5, регенеративный патрон 7), а вдыхаемый воздух возвращается в легкие по ветви вдоха (холодильник 8, клапан вдоха 6, шланг вдоха 4, лицевая часть 1). Такая схема движения воздуха получила название круговой.
Рис. 4.1. Принципиальная схема
кислородного изолирующего
противогаза
В воздуховодной системе происходит регенерация выдыхаемого воздуха, т.е. восстановление газового состава, который имел вдыхаемый воздух до поступления в легкие. Процесс регенерации состоит из
103
двух фаз: очистки выдыхаемого воздуха от избытка углекислого газа и добавления к нему кислорода.
Первая фаза регенерации воздуха происходит в регенеративном патроне. Выдыхаемый воздух очищается в регенеративном патроне в результате реакции хемосорбции от избытка углекислого газа сорбентом. Реакция поглощения углекислого газа экзотермическая, поэтому из патрона в дыхательный 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 в дыхательном 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. В дыхательном 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 прямым и косвенным. При прямом управлении стенка дыхательного мешка посредственно или через механическую передачу воздействует на избыточный клапан (см. 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 в дыхательном 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.
104
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