Классификация и принцип действия изолирующих противогазов.

Изолирующие дыхательные аппараты (ИДА) – предназначены для защиты органов дыхания, лица и глаз от любой вредной примеси в воздухе независимо от ее концентрации, а также если состав и концентрация АХОВ неизвестны, при недостатке (менее 18%) или отсутствии кислорода в воздухе, когда время защитного действия недостаточно для выполнения работ в зоне заражения. Принцип действия ИДА основан на полной изоляции органов дыхания от внешней среды. Дыхание в них совершается за счет запаса кислорода, находящегося в самом аппарате.

По способу резервирования кислорода ИДА делятся на три группы:

· со сжатым воздухом (АСВ-2, “Влада”) или сжатым кислородом (КИП-8, КИП-10);

· с жидким кислородом (“Комфорт”);

· с химически связанным кислородом (ИП-4, ИП-4М);

В различных моделях ИДА применяют маятниковую или циркулирующую схемы дыхания. В первом случае потоки выдыхаемого воздуха проходят по одному пути, только в разных направлениях. Во втором – двумя, раздельно для выдыхаемого и вдыхаемого воздуха. ИДА подразделяется на автономные и шланговые. При ликвидации последствий аварии на ХОО, связанных с выбором (проливом) АХОВ, автономные ИДА являются основными средствами для обеспечения безопасности. При пользовании ИДА должны быть обеспечены все параметры дыхательной функции человека при любых физических нагрузках.

Важным показателем, характеризующим газообмен, служит дыхательный коэффициент К_д, под которым понимают отношение объема, выделяемого из организма диоксида углерода, к объему поглощаемого за тоже время кислорода.

С увеличением интенсивности физической нагрузки возрастает как количество потребляемого кислорода, так и количество выделяемого диоксида углерода.

Особенность дыхательной функции человека такова, что самое большое относительное потребление кислорода на каждый 1 л выделяемого диоксида углерода происходит тогда, когда он находится в покое (К_д=0,8). Следовательно, для обеспечения дыхательной функции при любых физических нагрузках ИДА на каждый выделенный человеком литр диоксида углерода должен поставлять 1,25 л кислорода. В ИДА на сжатых или сжиженных газах условие обеспечения дыхательной функции человека при любых физических нагрузках обеспечивается с помощью легочного автомата, являющегося элементом конструкции таких аппаратов и обеспечивающего подачу кислорода в небольших количествах. Для ИДА на основе химически связующего кислорода указанное выше условие соотношения объемов СО₂ и О₂ выполняются подбором регенеративного продукта и условиями условиями протекания процесса регенерации. Продукт, пригодный для регенерации воздуха в ИДА должен иметь коэффициент регенерации К не менее 1,25. В ИДА на основе химически связанного кислорода (ИП-4, ИП-4М, ИП-5, ИП-6) в качестве регенеративных продуктов нашли применение смесевые композиции на основе натрия и калия (NaO₂ и KO₂), которые имеют коэффициент регенерации, равный 1,5. Например, регенеративное вещество Б-2И, состоящее из 85% NaO₂ и 15% Ca(OH)₂, выполненное в виде зерен диаметром 1,5 – 2 мм.

Основные реакции регенерации при температуре большей 20 C для NaO₂ и при t⁰>50 C для KO₂ протекают по следующей схеме:

2NaO₂+H₂O àNaOH+1.5O₂+Q(22.7 ккал)

2NaOH+CO₂àNaCO₃+H₂O+Q(29.4 ккал)

2NaO₂àNa₂CO₃+1.5O₂+Q

так как приведенные реакции протекают при достижении определенных температур, то практически всегда в работе ИДА на основе химически связанного кислорода имеется начальный период, когда регенеративный продукт не обеспечивает выделение кислорода в необходимом для дыхания количестве (особенно зимой). Для устранения опасности, связанной с недостатком кислорода в дыхательной газовой смеси, в регенеративных патронах таких ИДА имеется пусковое присопобление, обеспечивающее разогрев регенеративного продукта (Б-2И) и выделение О₂ в начальный период пользования (7,8 л O₂). Состав пускового устройства 4П-4 (4М):61% КО₂, 36%- Al(OH)₃, 3%- Al пудра. В ампуле – 38% водный раствор серной кислоты. Реакции при пуске:

2KO₂+H₂SO₄àK₂SO₄+H₂O+1.5O₂+Q

2Al+1.5O₂àAl₂O₃+Q

2KO₂+H₂Oà2KOH+1.5O₂+Q

 

Конструктивное оформление различных типов ИДА неодинаковое, однако имеются основные элементы конструкции присуще большинству аппаратов: блок резервирования кислорода (баллоны со сжатым или сжиженным воздухом или кислородом, регенеративный патрон); лицевая часть (маска с соединительной трубкой); легочный автомат, дыхательный мешок, клапан избыточного давления и др. Время использования ИДА зависит от запаса кислорода и характера выполненной работы. Показателями защитных свойств ИДА являются:

· время непрерывной работы при различных физических нагрузках;

· Коэффициент подсоса воздуха под лицевую часть, значение которого как правило не более 1 ^X 10^-4 %;

Подготовка ИДА практическому использованию включает: определение требуемого роста лицевой части; подгонка, заключающаяся в установлении требуемого положения тесем наголовника маски, при котором обеспечивается герметичность подмасочного пространства; проверка исправности и работоспособности отдельных узлов; сборка; проверка исправности в атмосфере с вредной примесью. Работа в них осуществляется в соответствии с правилами, изложенными в инструкциях на каждое изделие.

 

Характеристика ИП-4М

Наиболее широко в спасательном деле при ликвидации ЧС, связанных с выбросом или проливом АХОВ, при выполнении АСиДНР используется ИДА с химически связанным кислородом (ИП-4, ИП-4М, ИП-4МК, ИП-5, ИП-6). Изолирующий противогаз ИП-4 отличается от ИП-4М и ИП-4МК лицевой частью. В ИП-4 – лицевая часть – шлем-маска ШИП-2б (к) имеет обтюратор, а соединительная трубка наглухо прикреплена к шлем-маске, кроме того, на соединительной трубке имеется защитный чехол с козырьком. В изолирующих противогазах ИП-4М, ИП-4МК ИП-6, лицевая часть- маска МИА-1, она отличается от шлем-маски ШИП-2б (к) наличием переговорного устройства и подмасочника. В ИП-5 лицевая часть – шлем-маска ШИП-М имеет подмасочник, который уменьшает пространство под шлемом, что снижает запотевание стекол очков, а специальная система крепления повышает герметичность его при работе под водой (до глубины 7 м).

Противогаз ИП-4МК используется в непригодных для дыхания атмосфере, в том числе содержащей хлор (до 10%), аммиак и сероводород.

 

Рис. 17 ИП-4М

1-маска МИА-1; 2-регенеративный патрон РП-4; 3-сумка;

 4-каркас; 5- дыхательный мешок; 6- пробка; 7- мембраны переговорного устройства; 8- незапотевающие пленки; 9- мешок для хранения.

 

ИП-4М состоит из: лицевой части (маски МИА-1 с соединительной трубкой), регенеративного патрона (РП-4), дыхательного мешка с каналом избыточного давления, дюралюминиевого каркаса, сумки. В комплект противогаза дополнительно входят незапотевающие пленки, мембраны переговорного устройства, утепленные манжеты.

Лицевая часть (МИА-1) состоит из корпуса, наголовника, очкового узла, переговорного устройства, обтюратора, подмасочника и присоединенной (наглухо) к маске лицевой части соединительной трубки. На свободном ее конце имеется ниппель для присоединения к регенеративному патрону. Трубка помещена в чехол из прорезиненной ткани. Маска МИА-1 выпускается трех размеров.

Регенеративный патрон (РП-4) имеет цилиндрическую форму. На верхней крышке есть гнездо ниппеля для присоединения маски, а также пусковое устройство винтового типа с чекой и пломбой. РП снаряжен веществом Б-2И, обеспечивающим получение кислорода, поглощение диоксида углерода и паров воды. На нижней крышке тоже имеется гнездо ниппеля – для присоединения дыхательного мешка. Оба гнезда закрыты заглушками и опломбированы. На цилиндрической части РП нанесена маркировка: первая строка- название патрона (РП-4), вторая – условные обозначения предприятия-изготовителя (цифрой), месяц и две последние цифры года изготовления, номер партии; третья – номер патрона в партии. Пусковое устройство запускает РП и включает противогаз. Оно состоит из ряда элементов, обеспечивающих вскрытие ампулы (с раствором серной кислоты) и производство начального объема кислорода, необходимого для первичного дыхания (7.8 л О₂).

Дыхательный мешок- это емкость для выдыхания газовой смеси и кислорода, производимого РП-4. Он изготовлен из прорезиненной ткани, снабжен каналом избыточного давления и ниппелем для присоединения к РП. На оси ниппеля внутри мешка установлена пружина, предохраняющая это отверстие от повреждения. Канал избыточного давления обеспечивает выпуск избытка газовоздушной смеси и поддержание в выдыхательном мешке заданного давления смеси для дыхания.

Каркас – служит для размещения дыхательного мешка и исключает сдавливание его внешними силами при применении противогаза. Изготовлен из дюралюминия. В верхней части имеет хомут с замком для крепления регенеративного патрона.

Сумка противогаза – прямоугольной формы, крышка ее застегивается на кнопки. Внутри карман для коробки с незапотевающими пленками и коробками с мембранами. Там же помещается теплоизоляционная прокладка для защиты кожи рук и тела от ожогов при работе в противогазе.

 

Технические характеристики ИП-4М:

· эксплуатационный диапазон температур от -40⁰ С до +40⁰ С

· время нахождения в противогазе:

         а) в состоянии покоя – не более 180 мин;

         б) при средней физической нагрузке – не более 60 (75) мин;

         в) при тяжелой физической нагрузке – не более 30 (45) мин;

     В скобках указано время работы в ИП без изолирующих средств                                               защиты кожи.

· время непрерывной работы со сменой регенеративных патронов (РП-4М) – не более 8 часов;

· периодичность пользования противогазом – 3,4 часа ежедневно в течении двух недель;

· размеры маски МИА-1 – 1,2,3;

· масса противогаза – не более 3,5 кг;

· гарантийный срок хранения: противогаз без регенеративного патрона – 5 лет, с регенеративным патроном в упаковке предприятия-изготовителя – 5 лет; противогаза с регенеративным патроном РП-4 – 1 год;

 

Подготовка изолирующего противогаза (ИП-4, ИП-4М) к использованию, включение в противогаз.

Подготовка ИП включает: Проверку комплектности, внешний осмотр, подбор лицевой части по размеру и проверку ее герметичности, сборку и проверку герметичности собранного противогаза. При проверке комплектности устанавливают наличие всех элементов (узлов). Внешним осмотром проверяют целость и исправность составных частей, прочность всех соединений, срок годности регенеративного патрона. Подбор лицевой части аналогичен подбору лицевой части фильтрующего противогаза. Герметичность ее предварительно проверяют следующим образом: надевают лицевую часть, плотно прижимают ниппель соединительной трубки к ладони и делают глубокий вдох. Если при вдохе воздух не проходит, то лицевая часть считается герметичной. После этого противогаз проверяется в собранном виде. При его сборке:

 - распломбируют регенеративный патрон и подсоединяют его к дыхательному мешку;

 - укладывают РП–4 в гнездо каркаса и закрепляют;

 - подготавливают к действию пусковое устройство (пусковой брикет, ампула с серной кислотой, приспособление для раздавливания ампулы);

 - выполняют действия по предохранению стекол очков от запотевания и замерзания;

 -присоединяют лицевую часть к регенеративному патрону.

Герметичность собранного противогаза проверяют с использованием реометра – манометра по специальной методике, предусматривающей проверку: герметичности противогаза при разрежении и избыточном давлении; исправности действия клапанной коробки. По ее окончании отсоединяют лицевую часть, вставляют заглушки в гнездо ниппеля РП(в противогазе ИП-4 лицевая часть не отсоединяется, а отверстие закрывается пробкой), укладывают лицевую часть в сумку, куда кладут также заполненную карточку – формуляр противогаза. Проверенный таким образом противогаз при отсутствии неисправностей считают подготовленным к использованию. Носят ИП на левом боку, на груди или на спине. Для включения в противогаз ИП-4 необходимо:

· вынуть из сумки лицевую часть;

· пробку из патрона лицевой части вложить в сумку;

· снять головной убор, надеть лицевую часть;

· привести в действие пусковое устройство РП-4. Для чего выдернуть предохраняющую чеку и ввернуть винт пускового устройства до отказа по направлению часовой стрелки;

· убедиться в срабатывании пускового брикета;

· надеть головной убор, закрыть и застегнуть крышку.

 

Требования к безопасности при работе с изолирующими противогазами.

Хранятся ИПы в специальных шкафах – стеллажах отдельно другого снаряжения и имущества. Запрещается их хранить вместе с кислотами, щелочами, гарюче-смазочными материалами и легковоспламеняющимися веществами. К работе в ИП личный состав допускается после медицинского освидельствования, прохождения курса обучения, тренировок и сдачи зачета. При эксплуатации противогаза необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

· число лиц, одновременно работающих в ИПах в одном помещении должно быть не менее двух, и с ними должна поддерживаться непрерывная связь;

· в задымленных помещениях, емкостях, цистернах каждый работающий в ИПе обвязывается тросом, другой конец которого должен находиться у специально назначенного дежурного вне задымленного помещения;

· повторное использование ИП, подвергшихся воздействию агрессивной жидкости, допустимо только после нейтрализации этой жидкости и тщательной проверки состояния ИП;

· перед работами в помещении или внутри цистерны из-под токсичных веществ нужно, по возможности, проверить помещение, продегазировать цистерну;

· не начинать работу в ИПе пока не убедитесь, что пусковой брикет при запуске сработал;

в случае перерыва в работе, когда можно снять лицевую часть, РП-4 должен быть заменен.