Изолирующие дыхательные аппараты

Изолирующие дыхательные аппараты (ИДА) предназначены для защиты органов дыхания, лица и глаз от любой вредной примеси в воздухе независимо от ее концентрации. Ими оснащаются главным образом формирования, привлекаемые к проведению аварийно-спасательных и других неотложных работ по месту аварии.

ИДА применяются в случаях: если состав и концентрация ОХВ неизвестны; при недостатке (менее 18% объемных) или отсутствии кислорода в воздухе; когда время защитного действия фильтрующих СИЗОД недостаточно для выполнения работ в зоне заражения.

Принцип действия ИДА основан на полной изоляции органов вдыхания от внешней среды. Дыхание в них совершается за счет запаса кислорода, находящегося в самом аппарате.

По способу резервирования кислорода ИДА делятся на три группы:

1) со сжатым воздухом (АСВ-2, ВЛАДА) или сжатым кислородом (КИП-7, КИП-8);

2) с жидким кислородом (Комфорт);

3) с химически связанным кислородом (ИП-4, ИП-4М).

В различных моделях ИДА применяют маятниковую или циркуляционную схемы дыхания.. В первом случае потоки выдыхаемого и вдыхаемого воздуха проходят по одному пути, только в разных направлениях. Во втором — двумя, раздельно для выдыхаемого и вдыхаемого воздуха.

ИДА подразделяются на автономные и шланговые. При ликвидации последствий аварий на ХОО, связанных с выбросом (проливом) АХОВ, автономные ИДА являются основными средствами для обеспечения безопасности.

При пользовании ИДА он должен обеспечить подачу кислорода до требуемых человеку количествах при любых физических нагрузках.

Режим нагрузки	Объем легочной вентиля- ции, л/мин	Частота дыха- ния, 1/мин	Объ- ем вдо- ха, л	Потре- бление кисло- рода, л/мин	Выделе- ние ди- оксида углеро- да, л/мин	Дыха- тельный коэффи- циент
Покой		12-16	0,5	0,30	0,24	0,80
Ходьба		18-20	1,3	1,14	1,00	0,88
быстрая
Тяжелая		25-33	2,7	3,16	3,00	0,95
работа

Важным показателем, характеризующим газообмен, служит дыхательный коэффициент К_д, под которым понимают отношение объема выделяемого изорганизма диоксида углерода к объему поглощаемого за то же время кислорода. С увеличением интенсивности физической нагрузки возрастает как количество потребляемого кислорода, так и количество выделяемого диоксида углерода. Однако особенности дыхательной функции человека таковы, что самое большое относительное потребление кислорода на каждый 1 л выделенного диоксида углерода происходит тогда, когда он находится в покое (К_д = 0,8). Следовательно, для обеспечения дыхания при любых физических нагрузках ИДА должен на каждый выделенный человеком литр диоксида углерода поставлять 1,25 л кислорода.

В ИДА на сжатых или сжиженных газах условие обеспечения дыхания человека при любых физических нагрузках обеспечивается с помощью легочного автомата, являющегося элементом конструкции таких аппаратов и обеспечивающего подачу кислорода в необходимых количествах. В ИДА на основе химически связанного кислорода требуемая его подача обеспечивается подбором регенеративного продукта и условиями протекания процесса регенерации. Под регенерациейпонимают очистку воздуха от вредных примесей и обогащение его кислородом.

Продукт, пригодный для регенерации воздуха в ИДА, должен иметь коэффициент регенерации К_р (отношение объема выделенного продуктом О₂ к объему поглощенного им СО₂) не менее 1,25.

В ИДА на основе химически связанного кислорода в качестве регенеративных продуктов нашли применение смесевые композиции на основе супероксидов натрия или калия (NaO₂ или КO₂), которые имеют коэффициент регенерации равный 1,5. Основные реакции регенерации, например для продукта, содержащего NaO₂, протекают по следующей схеме:

2NaO₂ + H₂O = 2 NaOH + 1,5H₂O

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

2NaO₂ + CO₂ = Na₂CO₃ + 1,5O₂

Так как приведенные реакции регенерации протекают при достижении определенных температур (при t > 20 °С для NaO₂ и при t > 50 °С для КO₂), то практически всегда в работе ИДА на основе химически связанного кислорода имеется начальный период, когда регенеративный продукт не обеспечивает выделение кислорода в количестве, необходимом длядыхания. Дляустранения опасности, связанной с недостатком кислорода в дыхательной газовой смеси в период запуска регенеративного патрона, последний имеет специальное Пусковое приспособление, обеспечивающее разогрев регенеративного продуктаи выделение 0₂ в начальный период пользования аппаратом, и t > 100 °С СO₂ взаимодействует непосредственно с супероксидами. В процессе поглощения диоксида углерода супероксидами выделяется большое количество, тепла. Регенеративный продукт разогреваетсядо 300—350 °С. При таких температурах продукт самопроизвольно частично разлагается с выделением O₂. Избыточное количество выделяющегосякислорода сбрасывается в атмосферу через клапан избыточногодавления, который расположен в дыхательном мешке.

Конструктивное оформление различных типов ИДА различно. Однако имеются основные элементы конструкции, присущие большинству аппаратов: блок резервирования кислорода (баллоны со сжатым или сжиженным воздухом или кислородом, регенеративный патрон), лицеваячасть, легочный автомат, дыхательный мешок, клапан избыточного давления и др.

Очевидно, что время использования ИДА зависит от запаса кислородаи характера выполняемой работы. Показателями защитных свойств ИДА являются:

♦ время непрерывной работы при различных физических нагрузках;

♦ коэффициент подсоса наружного воздуха под лицевую часть, значение которого, как правило, должно быть не более 1 • 10^-4%.

САМОСПАСАТЕЛИ

Самоспасатели предназначены для кратковременной защиты органов дыхания от вредных примесей в период выхода работающего персонала из зараженной атмосферы. Такие СИЗОД просты по устройству, компактны и являются средствами однократного применения. Онииспользуются, например, для зашиты органов дыхания от действияоксида углерода, пыли и дыма при пожарах в шахтах и рудниках, при быстром покидании помещений, замкнутых объемов, в которых возможна или уже сложилась аварийная ситуация.

Существуют самоспасатели фильтрующие и изолирующие. Широкое распространение получили изолирующие самоспасатели с химически связанным кислородом.

Подготовка самоспасателей к практическому использованию (определение требуемого роста лицевой части; подгонка, заключающаяся в установлении требуемого положения тесем наголовника маски (полумаски), при (котором обеспечивается герметичность подмасочного пространства; проверка исправности и работоспособности отдельных узлов; сборка; проверка исправности в атмосфере с вредной примесью) и работа в них осуществляется в соответствии с правилами, изложенными в инструкциях на каждое изделие, или руководствами по эксплуатации средств индивидуальной защиты.