Средства защиты органов дыхания изолирующего типа (СЗОД ИТ).

1. Назначение и классификация. Их работа основана на изоляции ОД (глаз, лица) человека от окружающей среды и обеспечении чистым воздухом. В тех условиях, когда нельзя обеспечить воздухом и защитить ОД с помощью СЗ фильтрующего типа применяют СЗОД ИТ. Эти условия можно объединить в две группы:

1 - вдыхаемый воздух содержит пары плохосорбирующихся или хорошосорбирующихся, но в большой концентрации ТХВ;

2 - воздух обеднен (до отсутствия) кислородом (при пожарах, в аварийных ситуациях спасения членов экипажа подводных лодок, наводных кораблей ВМФ; легководолазных работах под водой; аварийное спасение экипажа танка при преодолении водных преград под водой и др.). Подобные ситуации встречаются в шахтах для защиты ОД при прорыве шахтного газа (метана) и пожарах: (шахтные самоспасатели и респираторы горноспасателей); при очистке резервуаров от легколетучих ТХВ; у альпинистов при окситерапии в условиях высокогорья. Аналогично, но не индивидуально, а коллективно, решается во всем мире проблема обеспечения воздухом для дыхания экипажей отсеков подводных лодок и космических кораблей.

Способы этого обеспечения определяют тип и принцип работы этих изолирующих дыхательных аппаратов (ИДА):

1) шланговые (вдыхание или принудительная подача очищенного на удалении воздуха под ЛЧ);

2) на химически связанном кислороде – регенеративные;

3) на сжатом воздухе (или смешанные: 2+3 тип).

Все они являются СЗОД специального назначения (не для защиты всего гражданского населения, не общевойсковыми) – для производственных и аварийно-спасательных целей в самых различных сферах работы.

2. Шланговые ИДА используются при недостатке кислорода в воздухе рабочей зоны (менее 18%), при больших концентрациях вредных веществ, с любыми физико-химическими свойствами в т.ч. и неизвестного состава. Промышленностью выпускаются противогазы шланговые (ПШ) марок: ПШ-1 без принудительной подачи и ПШ-2 с воздуходувкой электро- или ручного привода. В них воздух к ЛЧ подается по воздухоподводящему шлангу длинной 10 и 2х20 (или 1х40 м в ПШ-2) метров. Противогаз ПШ-2 обеспечивает работу двух человек (2ЛЧ) любой тяжести; подпор воздуха под ЛЧ исключает подсос зараженного. При повреждении воздуходувки воздух может самовсасываться человеком для аварийного выхода. Забор воздуха происходит через противопыльную коробку. В комплекте ПШ-2 еще имеется два спасательных пояса и две сигнально-спасательные веревки.

Промышленностью выпускаются также несколько типов пневмошлемов (пневмомасок), работающих от компрессорной линии (малярам – пульверизаторщикам, пескоструйщикам).

3. ИДА на химически связанном кислороде. Основы защитного действия. Они нашли наибольшее распространение в системах обеспечения воздухом как индивидуальных, так и коллективных (отсеков подводных лодок и космических кораблей). Принцип их работы – регенерация (вновь получение) из выдыхаемого воздуха (СО₂ и Н₂О содержит 4 и 6 %) и химического продукта (надперекиси калия, натрия) кислорода для дыхания. Надперекиси содержат «активный» (способный легко выделяться) кислород. Основные реакции регенерации (восстановление состава выдыхаемого воздуха) происходят в регенеративных патронах (установках – для коллективных СЗ), снаряженных КО₂.

2КО₂+Н₂О ® 2КОН + 1, 5О₂ +Q

-«-+СО₂ ® К₂СО₃ + 1, 5О₂ + Q.

Таким образом, по реакциям на 1 объем поглощенных паров Н₂О или СО₂ приходится 1, 5 объема кислорода; газовая смесь при работе ИДА постоянно обогащается О₂ (до 80%) и увеличивается в объеме. Избыточное давление при этом разорвало бы дыхательный мешок и разгерметизировало бы ИДА. Поэтому в конструкции любого ИДА есть клапан избыточного давления (КИД), стравливающий лишнее давление и не позволяющий подпором внутри попадать наружному воздуху (или воде) в ИДА.

Таким образом, ИДА на химически связанном кислороде имеет следующие составные части: 1 - ЛЧ, 2 - регенеративный патрон (РП) с пусковым приспособлением, 3 - дыхательный мешок (ДМ) с клапаном избыточного давления, 4 - каркас для крепления РП и ДМ с КИД (нагрудник с системой крепления), сумка для переноски и др. комплектующие. Схема работы такого ИДА состоит в следующем. Выдыхаемый в ЛЧ воздух по гибкой соединительной трубке поступает в РП, где частично регенерируется и, увеличиваясь в объеме за счет выделения кислорода, поступает в ДМ, где его избыток стравливается через клапан. На вдохе воздух из ДМ вновь проходит через РП, полностью регенерируя влагу и СО₂ в кислород, и поступает в ОД (маятниковая схема дыхания).

РП или регенеративные установки космических кораблей и подводных лодок снаряжается смесью надперекиси натрия и калия (NaO₂ и КО₂). КО₂ - сухая, на воздухе не " плывет", хорошо формуется в блоки, менее экзотермична (ниже температура газов на вдохе), но труднее " запускается", чем NaO₂, особенно, при низких температурах. Запуск РП (инициирование разогревом и паром воды) проводится при переводе ИДА в " боевое" или рабочее положение за 1 мин с выделением 10 л кислорода для начального дыхания.

Меры безопасности. Любые ИДА должны быть герметично изолированы от внешней атмосферы (и особенно - воды). Это одно из основных требований к их конструкции и подготовке к пользованию. Попадание воды (при подводных работах) приведет к взрывному выбросу горячих кислорода, щелочи (пены) под ЛЧ и серьезным химическим повреждениям лица, глаз и ОД человека. Надперекиси (при нарушении герметичности ИДА или повреждении РП) со взрывом воспламеняют (окисляют) органические вещества (жидкие углеводороды, бензин, керосин, масла и даже горючие газы - метан и др.). Поэтому, являясь средством самоспасения, они при нарушениях мер безопасности и могут становиться источником повышенной опасности (взрывов метана в шахтах, пожаров в отсеках подводных лодок, как, например, на " Комсомольце" в 1988 г.), причиной массовой гибели людей, техники и возникновения радиационно- и взрывопожароопасных ситуаций. Время пребывания в ИДА зависит от его типа, физической нагрузки, температуры и условий нахождения (на суше, под водой) и составляет от 0, 5 часа до 3 часов и более.

4. Устройство ИДА. Для снабжения армии, системы ГО и ЧС, пожарных, аварийно-спасательных служб и для нужд производств выпускались и выпускаются различного назначения ИДА: изолирующие противогазы ИП-4, ИП-4М, ИП-5 (устаревшие модели ИП-46 и ИП-46М) на основе регенерации; изолирующие приборы (устаревшие КИП-5, КИП-7, КИП-8, работающие на смешанном принципе - регенерации и сжатом воздухе из баллона); шахтные самоспасатели (ШСМ-1, ШС-7М) и изолирующие респираторы (РВЛ-1, Урал-7), портативный дыхательный аппарат ПДА-1 для экипажей надводных судов и ИДА для аварийного выхода из затонувших подводных лодок. Все аппараты - специального назначения, требуют знаний устройства, порядка и навыков работы в них, знания мер безопасности, страховки при работе и часто - врачебного контроля.

В качестве примера приведем описания отдельных из них.

1. Шахтный изолирующий самоспасатель ШС-7М - для защиты ОД шахтеров при выходе их из зон взрывов, пожаров и выбросов метана. Одноразового действия, постоянного ношения, используется в аварийных условиях. Состоит из РП; ДМ с гофрированным шлангом, загубником и носовым зажимом. Время защитного действия - не менее 1 часа, вес - 3 кг.

2. Изолирующий противогаз ИП-4 (ИП-4М) наиболее распространен в системе ГО, в войсках и др. Работа его основана на регенерации выдыхаемого воздуха. Состоит из ЛЧ, соединенной гофрированной трубкой с регенеративным патроном и дыхательным мешком с КИД. Последние крепятся на каркасе. Время защитного действия 1-3 часа для нагрузки различной тяжести, вес - 3, 4 кг.

3. Респиратор изолирующий вспомогательный РВЛ-1 - ИДА с запасом химически связанного и сжатого кислорода и комбинированной их подачей. Время защитного действия - 2 часа, вес - 9 кг.

4. Респиратор " Урал-7" - для выполнения горноспасательных работ в угольных и рудных шахтах и для работы пожарных в задымленных помещениях с комбинированной (на химически связанном и сжатом кислороде) подачей кислорода. Время защитного действия - 5 часов, вес - 14 кг.

5. Респиратор Р-30 для защиты ОД от непригодной для дыхания атмосферы при горноспасательных и технических работах в угольных шахтах. В жестком дюралюминиевом каркасе расположены основные узлы кислородоподающей системы. Время защитного действия - не менее 4 часов при работе средней тяжести, вес - 12 кг.

6. Дыхательный аппарат АСВ-2 (того же назначения) относится к резервуарным аппаратам с запасом сжатого воздуха и открытой схемой дыхания: два баллона со сжатым воздухом соединены коллектором в одну емкость. Имеет запорный вентиль, выключатель резерва воздуха, манометр, редуктор, легочный автомат с воздухоподающим шлангом, маску или загубник с носовым зажимом.