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.
Средства защиты кожи (СЗК).
6.4.2.1. Вредные факторы, воздействующие на кожуили на организм в целом через кожные покровы, по происхождению можно подразделить на:
- поражающие факторы (ПФ) ОМП (учет в СИЗ для гражданской защиты, защиты военнослужащих в военное время, для аварийно-спасательных служб министерства по делам ГО и ЧС);
- производственные факторы: (условия высоких и низких температур; защита от механических воздействий; от ТХВ; от растворов кислот и щелочей; от нефтепродуктов, масел и жиров; от органических растворителей; от вредных биологических факторов и радиоактивной пыли и т.д.).
Каждым условиям отвечают свои принципы защиты кожи, покрой и материал защитной одежды и промышленные образцы изделий согласно каталогов-справочников. Не останавливаясь на СЗК производственного назначения, дадим характеристику СЗК для защиты от поражающих факторов ОМП.
Поражающие факторы ОМП, от которых необходимо защитить кожные покровы человека:
- Радиоактивная пыль (РП) - твердые частицы от контакта с которыми человек может получать ожоги кожи (a, b-излучениями) и поражения организма внешним облучением с зараженной одежды и кожи. Разумеется, при этом применением СЗОД исключается попадание РП внутрь организма. Тканевая одежда будет коллектором РП и усугубит поражения, поэтому защиту от контакта кожи с РП осуществляют изоляцией ее от зараженного воздуха изолирующими СЗК - защитной одеждой, изготовляемой из пленочных полимерных материалов.
- Биологические аэрозоли (БА) требуют аналогичного РП принципа защиты кожи, чтобы исключить в дальнейшем попадание БС с фильтрующей одежды постоянного ношения и кожи (рук и др.) внутрь организма.
- ОВ диктуют более жесткие требования к СЗК:
- от первичных (при хранении боеприпасов) капель ОВ защититься можно только изолирующими СЗК;
- аэрозольное поражающее состояние рассматривается в основном для Ви-газов (т.к. зомана нет в армиях вероятных противников, а для др. ОВ это боевое состояние нехарактерно). При этом само собой обеспечивается защита от частичек ядовитых дымов (раздражающих ОВ) и би-зед. Неустойчивые (с частицами большого размера) или выседающие аэрозоли (туман) ОВ требуют изолирующих СЗК. Устойчивые туманы ОВ могут фильтроваться (разрушаться) фильтрующими СЗК, если исключить их подсос через неплотности одежды (ви-икс, зоман);
- Пары ОВ. Большинство жидких при обычных условиях ОВ и ТХВ характеризуются достаточной летучестью насыщенных паров для создания поражающих концентраций, но не все ОВ обладают высокой кожно-резорбтивной токсичностью паров (например, зарин). Поэтому "при всем разнообразии выбора" опасность для кожи представляют пары иприта (и зомана). Пары любых ТХВ в т.ч. и ОВ прекрасно диффундируют в неплотности изолирующих СЗК, "обходя" эту защиту. Кроме того, в изолирующих СЗК нарушаются воздухообмен и теплорегуляция организма с внешней атмосферой, что ограничивает время пребывания в них человека и не позволяет этот тип защитной одежды рассматривать как одежду постоянного ношения в мирное и военное время. Поэтому основным принципом защиты кожи от паров ОВ является фильтрация фильтрующими СЗК: т.е. очистка воздуха от аэрозолей и паров ОВ при прохождении воздуха через переплетения волокон тканей.
Световой импульс ядерного взрыва (СИЯВ) и термическое воздействие горящих кусков вязких огнесмесей (напалмов) при применении зажигательного оружия относятся к числу других поражающих факторов, от которых существует необходимость защиты кожи с помощью СЗК (для категорий военнослужащих в военное время). При этом материал наружного слоя СЗК при воздействии этих поражающих факторов снижает прочность, но защищает кожу от ожогов СИЯВ и не возгорается. Это достигается как введением веществ в изолирующие материалы, так и пропиткой фильтрующих тканей этими антипиренами ("против огня") - веществами (фосфаты, бура, твердые хлорированные углеводороды; для простейших средств и способов - известь, глина и др.), понижающими горючесть тканей (древесины, пластмасс). Для пропитки готовятся их водные растворы или суспензии (взвеси, кашицы). Комплексную защиту от перечисленных поражающих факторов достигают:
- сочетанием изолирующего (наружный слой) и фильтрующего (внутренний, постоянного ношения) образцов СЗК;
- двухслойным исполнением фильтрующих СЗК (наружный слой - термозащитный, внутренний - от аэрозолей и паров ОВ).
Таким образом, по принципу действия СЗК изолирующие обеспечивают защиту от РВ, БС, капель и мороси ОВ; СЗК фильтрующие - от аэрозоля (тумана) и паров ОВ.
По способу изготовления и нормам оснащения в зависимости от предназначенной организационной структуры выделяют образцы СЗК:
- промышленного изготовления и простейшие (подручные), изготовленные населением;
- табельные (предусмотренные нормами снабжения) или замещающие и дополняющие их. Табельные СЗ промышленного изготовления поступали централизованно на объекты народного хозяйства, предназначались для оснащения невоенизированных формирований ГО, персонала объектов. Запасы их в значительной степени сохранены, сложнее обстоит дело с их заменой и пополнением при старении в процессе хранения. Условия хранения СИЗ должны обеспечивать сохранность, техническую исправность и быструю выдачу при необходимости. В мирное время СИЗ хранятся в заводской упаковке, периодически проверяются.
Изолирующие СЗК.
1. Материалы изолирующих СЗК - полимерные:
- пленочные полимеры (полихлорвинил, полиэтилен, полипропилен и др.) непроницаемы не только для воздуха, но и для капель жидких агрессивных (ОВ, кислоты, щелочи и др.) сред. Но, как правило, они термически неустойчивы, горят (или поддерживают горение);
- резинокаучуковые пленки на тканной основе применяют, когда помимо высоких защитных свойств от проникновения капель ОВ (не менее 6 часов), необходимо иметь достаточный уровень термозащиты: в резину добавляют для этой цели антипирены.
2. Покрой образцов СЗК должен быть возможно более герметичен, чтобы максимально снизить подсос (аэрозолей ОВ, БС и паров ОВ) для изолирующих - в подкостюмное пространство к фильтрующей одежде и коже; для фильтрующих, минуя фильтрующие материалы, - непосредственно к коже. Поэтому образцы СЗК изолирующего типа выполняются, как правило, в виде комбинезона, куртка - вместе с капюшоном, брюки - с чулками (сапогами). Для уменьшения объема пустот подкостюмного пространства СЗК имеют герметизирующие элементы (нагрудные или шейные клапаны курток, шейный и промежный хлястики, хлястики подколенные и голеностопа, уплотняющие стяжки или резинки (поясные, рукавов, перчаток), застяжки-молнии и типа "Велкро" и др.). Все эти элементы, обеспечивая плотное прилегание образца к одежде и телу человека, не позволяют образцу "дышать" при выполнении человеком движений различного характера и интенсивности и снижают подсос по местам не герметичности.
Примечание. Существуют изолирующие СЗК специального назначения повышенной герметичности, в которых наружному воздуху оставлен лишь один путь подсоса в подкостюмное пространство - через фильтрующую (газопылезащитную) коробку. Если ей добавляют электровентилятор с возможностью привода от электросети (или автономного источника питания при переходах), то подпор очищенного и подаваемого в подкостюмное пространство воздуха, не только обеспечит дыхание человека (не требуется надевать противогаз), но и полностью исключит подсос наружного зараженного воздуха. Такие изолирующие пленочные СЗК и ОД выпускаются промышленно развитыми странами для работников предприятий ядерной энергетики, эпидемиологов для защиты от инфекций в очаге заражения (см., например, худ.фильм "Эпидемия" амер.) и др.
Существуют СЗК, которым в подкостюмное пространство под небольшим избыточным давлением (подпором) подается чистый воздух из воздушной магистрали, идущей для, например, работы пескоструйного агрегата. Работающий при этом обеспечен воздухом, полностью изолирован от сильной запыленности и механических травм кожи отскочившими частицами песка.
3. Изолирующие СЗК промышленного изготовления являются штатными и только для войсковых целей, для формирований ГО и ЧС. К ним относятся: 1 - костюм защитный пленочный КЗП, 2 - легкий защитный костюм Л-1, 3 - защитный комбинезон с сапогами, перчатками и подшлемником, 4 - общевойсковой защитный комплект ОЗК. Они являются средствами защиты как общевойскового, так и специального назначения. По покрою состоят из плаща (комбинезона, рубахи с капюшоном, брюк с чулками) и комплектов защитных чулок (сапог), печаток, иногда - подшлемника из фильтрующей ткани с защитными пропитками. Первые три образца предназначены для защиты от ОВ, РП, БС. ОЗК, кроме этого, защищает от СИЯВ, горящих вязких кусков огнесмесей, от непогоды, позволяет изготовить палатку (из трех плащей) для защиты от непогоды. Все они - СЗК многоразового пользования (лишь КЗП - одноразовый), выдерживают до 10 циклов дегазации и дезинфекции.
4. Простейшими (подручными изолирующими СЗК могут служить для аналогичных целей защиты от капель и выседающих аэрозолей ОВ, РП, БС любые плечные (или другие, непроницаемые для жидкой фазы - искусственная кожа и др.) материалы (см. выше), одежда из них любого покроя (плащи, накидки, комбинезоны, сапоги, перчатки и т.п.). Разумеется эти СЗК должны быть желательно одноразового использования по назначению (или при последующей дегазации, дезинфекции - повторного и т.д. действия).
Фильтрующие СЗК.
1. Основы защитного действия. Устойчивые аэрозоли (туманы) и пары ОВ, встречая непреодолимые преграды полимерного материала изолирующих СЗК, будут обходить их через неплотности и попадать (подсасываться) в подкостюмное пространство для контакта с кожным покровом. Поэтому, как отмечалось выше, для комплексной защиты под изолирующими СЗК необходимо иметь слой защитного фильтрующего материала (ЗФМ). Фильтруя через себя воздух подкостюмного пространства, он должен обеспечить очистку его от подсосавшихся паров и аэрозолей ОВ путем их поглощения (или нейтрализации). Это может происходить в тонком слое ЗФМ на принципах адсорбции и хемосорбции.
2. Адсорбция пылью АУ или другим углеродным материалом, силикагелем и т.п., нанесенным на фильтрующую ткань. Не вдаваясь в подробности покроя, который мало чем отличается от покроя обычного армейского обмундирования, отметим, что СЗК на основе этого универсального принципа поглощения приняты в качестве одежды постоянного ношения на военное время на вооружение армий большинства развитых государств. Сущность процесса - см. работу шихты СЗОД.
Если пыль (или др. вид) адсорбента нанесена на ЗФМ заранее (промышленное изготовление), то при носке такого обмундирования защитные свойства по поглощению паров и аэрозолей ОВ постепенно падают и утрачиваются. Причина - поглощение с обменом веществ через кожу хорошо адсорбирующихся компонентов (из пота, находящихся в воздухе при эксплуатации техники паров ТХВ, нефтепродуктов и горюче-смазочных материалов). Поэтому можно поступать проще: посыпать адсорбентом обычную (фильтрующую) одежду, находящуюся под защитой верхнего слоя любого изолирующего СЗК, непосредственно при угрозе химического заражения. Табельными средствами дегазации ОВ на одежде являются армейские силикагелевые:
- дегазационный пакет порошковый (ДПП);
- дегазационный пакет силикагелевый (ДПС-1) индивидуального комплекта ИДПС-69 (для дегазации оружия и обмундирования);
- дегазационный пакет силикагелевый (ДПС), выпускавшегося ранее ИДПС.
Силикагель в этих средствах хранится в герметичном пакете, обладает высокой поглотительной способностью. Капельки тумана оседают на фильтрующем материале, растекаясь по волокнам ткани. Пары и капельки поглощаются силикагелем, которым предварительно обсыпают (и втирают) одежду. Есть образцы фильтрующих СЗК для защиты кожи военнослужащих от СИЯВ (верхний слой с антипиренами) и ОВ (аэрозоль ви-икс и пары иприта - вторым внутренним слоем).
3. Хемосорбция - избирательное поглощение (нейтрализация) ОВ. Для аэрозолей ви-икс и паров иприта в ЗФМ этого типа используют реагенты хлорирующего действия, закрепляемые на ткани при пропитке вместе с абсорбентом (поглотителем, создающим среду для реакций дегазации и увеличивающим поглотительную способность ЗФМ). Эксплуатационные качества ЗФМ (воздухопроницаемость, маслянистость) при этом несколько ухудшаются и для гигиенических целей одежду из ЗФМ этого типа носят на нижнем белье (рубаха, кальсоны).
4. Простейшие (подручные) фильтрующие СЗК изготовляются, как следует из сказанного, из обычной одежды (драп, шерсть, сукно, шинельное сукно и т.п.):
1 - обсыпкой адсорбентом (силикагель, АУ);
2 - пропиткой поглотителем:
- стиральным порошком (1 пачку порошка растворить в 2 л подогретой воды до получения однородной массы);
- мыльно-масляной эмульсией (растворить два куска измельченного хозяйственного мыла в 2 л горячей воды; добавить 0,5 л минерального или растительного масла, перемешать с подогревом до получения однородной мыльно-масляной эмульсии).
Полностью и равномерно пропитав одежду, ее отжимают и сушат на воздухе, гладить пропитанную одежду горячим утюгом нельзя. Пропитка не дает запаха, не раздражает кожу и не разрушает одежду, облегчает стирку и дегазацию. Высокие защитные свойства по парам и аэрозолям ОВ (не уступают табельным образцам фильтрующих СЗК) обеспечиваются за счет:
- солюбилизации ОВ в моющем средстве (растворения);
- поглощения (абсорбции) ОВ большим количеством масла мыльно-масляной эмульсии;
- гидролиза ОВ в среде щелочных добавок (сода) стирального порошка (при хорошей гидрофильности пропитки в условиях атмосферной влаги).
Защитные свойства (характеризуемые временем защитного действия) таких простейших фильтрующих СЗК тем выше, чем толще материал одежды; лучше ее герметичность. Последняя требует наличия капюшона в конструкции образца. Пропитки повышают устойчивость одежды и к воздействию СИЯВ и температуры (термоустойчивость, термозащиту, негорючесть). Некоторым защитным профилактическим действием от поражений парами и аэрозолем ОВ открытых участков кожи образуют жидкость индивидуального противохимического пакета и защитные мази, кремы.
6.4.3. Итоговый опросный лист.