Время работы дыхательного аппарата на сжатом воздухе

Аппарат дыхательный со сжатым воздухом для пожарных ПТС «Профи» предназначен для индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека от вредного воздействия непригодной для дыхания токсичной и задымленной газовой среды при тушении пожаров в зданиях, сооружениях и на производственных объектах различных отраслей народного хозяйства.

Аппарат представляет собой изолирующий резервуарный дыхательный прибор со сжатым воздухом в баллоне с рабочим давлением 29,4 МПа и избыточным давлением под лицевой частью.

Аппарат выполнен в климатическом исполнении У категории размещения 1 по ГОСТ 15150, но рассчитан на применение при температуре окружающей среды от минус 40 до 60°С и относительной влажности до 98%.Аппарат не изменяет свои технические параметры после пребывания в среде с температурой 200°С в течение 60 с и выдерживает воздействие открытого пламени с температурой 800°С в течение 5 с.

Устройство

На схеме полость А – высокое давление, полость Б – редуцированное давление, Д – полость дыхания.

Дыхательный аппарат состоит из подвесной системы, на которой расположены узлы и агрегаты:

1. Вентиль;
2. Баллон(ов);
3. Коллектор (при наличии 2-х баллонов);
4. Фильтр;
5. Редуктор;
6. Предохранительный клапан;
7. Шланг;
8. Легочный автомат;
9. Адаптер (при комплектации со спасательным устройством);
10. Разъем;
11. Лицевая часть (коротко маска, включающая в себя
12. Панорамное стекло;
13. Клапаны вдоха;
14. Клапан выдоха;
15. Клапанная коробка;
16. Шланг высокого давления (капилляр);
17. Манометр;
18. Шланг редуцированного давления;
19. Свисток;
20. Сигнальное устройство.

В зависимости от исполнения так же может комплектоваться спасательным устройством.

Легочный автомат

Предназначен для автоматической подачи воздуха для дыхания пользователя и поддержания в зоне вдоха избыточного давления.

Устройство легочного автомата ПТС: корпус 1, гайка 2, седло клапана 3, уплотнительные кольца 4, щитка 5, мембраны 6 с диском жесткости 7, кнопки 8 с установленными на ней пружинами 9, пружины 10, крышки 11 с пружиной 12, гайки 13 и облицовки 14, штифт 15. Седло клапана состоит из коромысла 16, клапана 17 с вставкой 18, пружины 19 и крышки 20.

Подробно:

1. Корпус;
2. Штекерный узел с уплотнительным кольцом;
3. Седло клапана;
4. Уплотнительное кольцо;
5. Контргайка;
6. Щитка;
7. Винт;
8. Крышка;
9. Рычаг;
10. Пружина
11. Пружина;
12. Фиксатор;
13. Мембрана;
14. Хомут;
15. Винт.
16. Коромысло;
17. Ось;
18. Фланец;
19. Клапан;
20. Пружина;
21. Шайба;
22. Стопорное кольцо;
23. Ось;
24. Рычаг;
25. Регулировочный винт.

Принцип работы

В выключенном положении клапан 17 прижат к седлу 3 пружиной 19, мембрана 6 с диском жесткости 7 зафиксирована на кнопке 8 пружинами 9. При первом вдохе в подмембранной полости создается разрежение, под действием которого мембрана с диском жесткости преодолевает усилие пружин 9 и, прогибаясь под действием пружины 12, воздействует через коромысло 16 на клапан 17, открывает его. В образовавшийся зазор между седлом и клапаном поступает воздух из редуктора.

Пружина 12, воздействуя на мембрану. создает и поддерживает в подмембранной полости заданное избыточное давление. При этом давление на мембрану воздуха, поступающего из редуктора, увеличивается до тех пор пока не уравновесит усилие пружины 12. В этот момент мембрана перестает воздействовать на клапан, клапан прижимается к седлу и перекрывает поступление поступление воздуха из редуктора.

Легочный автомат 11.10.03.000 отличается от легочного автомата ПТС 11.10.02.000 наличием штекерного узла 21 для присоединения к панорамной маске.

Технические характеристики

Рабочая проверка

Особенности

• Комплектация баллонами различной вместительности (от 4 до 9 л).
• Комплектация входящих узлов (панорамная маска, легочный автомат, вентиль), изготавливаемых ОАО «ПТС», либо импортными производителями.
• Спасательное устройство в двух исполнениях: панорамная маска или капюшон.

Конструктивные преимущества

• оригинальная подвесная система с термо-огнестойкими ремнями и пластиковой эргономично профилированной спинкой, снабженная нагрудным ремнем и мягкими плечевыми накладками, что значительно снижает нагрузку на спину пользователя и обеспечивает комфорт при работе;
• универсальная система крепления, подходящая ко всем типам баллонов, отличается простотой и надежностью фиксации;
• легочный автомат поддерживает равномерное избыточное давление в подмасочном пространстве лицевой части при различных дыхательных нагрузках;
• в состав аппарата входит адаптер с быстроразъемным соединением, обеспечивающий подключение спасательного устройства.

Меры безопасности

Запрещается включаться в аппарат без проведение боевой проверки и при обнаружении неисправностей.

Запрещается заряжать баллон (баллоны) аппарата воздухом до давления выше рабочего.

Запрещается производить подтяжку соединений, находящихся под давлением, для устранения в них утечек воздуха.

Необходимо беречь аппарат от падения и ударов.

Запрещается оставлять дыхательный аппарат продолжительное время на солнце или вблизи нагревательных приборов, так как он нагрева давление воздуха в баллоне может превысить допустимое.

При повышении температуры баллон необходимо охлаждать и стравливать с него часть воздуха.

Запрещается применять аппарат а для работы под водой.

Запрещается без согласия с предприятием-изготовителем устанавливать на аппарат узлов и деталей, не входящих в комплектацию аппарата.

Аббревиатурой ДАСВ обозначаются дыхательные аппараты со сжатым воздухом. Это резервуарные устройства изолирующего типа, обеспечивающие дыхание в условиях отсутствия кислорода в воздухе или при его сильном загрязнении токсинами, отравляющими веществами и т.д. Условно их конструкция включает маску и баллон со сжатой дыхательной смесью.

Принцип действия

Принцип работы ДАСВ представлен открытой схемой дыхания, когда вдох осуществляется из баллона, а отработанная газовая смесь выводится в атмосферу. Вес готового к эксплуатации устройства составляет до 16 кг, чего достаточно для защитного действия от 60 минут при средней нагрузке. При использовании резервуаров из композитных материалов общая масса может снижаться до 10 кг. Если конструкция ДАСВ включает 2 металлокомпозитных баллона по 7 л сжатого воздуха, время дыхания увеличивается до 120 минут.

Конструкция

Основные конструкционные элементы:

• подвесная система;
• редуктор с клапаном-предохранителем;
• легочный автомат со шлангом-воздуховодом;
• один или два баллона, укомплектованные вентилями;
• байпас (элемент, отвечающий за дополнительную подачу воздуха);
• маска, оборудованная переговорной мембраной;
• прибор звукового сигнала;
• клапан выдоха.

Возможное вспомогательное оснащение ДАСВ:

• спасательное устройство с подключением к аппарату дыхания;
• быстроразъемное соединение для стыковки с СУ и аппаратом искусственной легочной вентиляции;
• штуцер для подсоединения к технике, проводящей дозаправку баллонов.

При вдохе подготовленная смесь проходит через подмембранную полость к подмасочной и попадает в подмасочник через клапан вдоха. Одновременно обдувается панорамное стекло маски во избежание запотевания и ограничения обзора. Для этого также предназначен легочный автомат, поддерживающий нормативное избыточное давление в пространстве под маской. В процессе выдоха происходит закрытие клапана вдоха, что исключает обратный заброс отработанных масс. Последние выводятся наружу клапаном выдоха.

Особенности современных моделей

Так как индивидуальный запас воздуха хранится в баллонах, они в большей степени влияют на габариты и вес ДАСВ. Поэтому данная часть конструкции постоянно совершенствуется по следующим направлениям:

• увеличение параметров давления;
• внедрение новых высокопрочных композитных материалов;
• оптимизация (по размерам и весу) формы, объема, количества баллонов.

Среди современных аппаратов, работающих на сжатом воздухе, наибольшее распространение получили модели с цилиндрическими композитными или стальными резервуарами с давлением до 29,4 МПа (300 кгс/см²). Первые имеют минимальный вес, поскольку представляют собой тонкостенные алюминиевые или стальные сосуды, обмотанные стекло- или углеродным волокном. Однако из-за высокой стоимости они еще не вытеснили из широкого использования традиционные стальные аналоги. Вне зависимости от материала производства каждый баллон должен проходить специальные испытания на предмет осколочного разрушения. При положительном результате считается, что изделие соответствует требованиям Госгортехнадзора РФ.

Автономный дыхательный аппарат подразумевает наличие полнолицевой маски с панорамным стеклом. Как правило, данный элемент конструкции выполняется из поликарбоната с высокими показателями ударной прочности. Внутри располагается подмасочник, который закрывает пользователю рот и нос. Его функцией является минимизация объема вредного пространства, куда выделяется выдыхаемая газовая смесь.
Это необходимо для:

1. Cнижения уровня СО₂ во вдыхаемом воздухе;
2. Исключения запотевания или обмерзания масочного стекла (то же самое делает сухой воздух, направляемый на обдув).

Однако если герметичность подмасочника не стопроцентная или пользователю предстоит выполнять высокоинтенсивную работу при минусовой температуре внешней среды, необходимо применение смазок, предотвращающих обмерзание, или проверить, чтобы у ДАСВ имелось соответствующее покрытие стекла. Также стоит отдать предпочтение аппарату с регулируемым сетчатым оголовьем, которое отлично комбинируется с защитной каской. Переговорное устройство маски представляет собой герметичную мембрану, поэтому надежно отделяет подмасочное пространство от атмосферы.

Резервуар, в котором запас воздуха находится в сжатом состоянии, имеет датчик давления, дающий сигнал при минимальном значении. Принцип измерения базируется на взаимосвязи силы давления воздушной смеси и противодействия в виде силы пружины. Система срабатывает, когда первая становится меньше второй. В зависимости от конструкции различают физиологический, звуковой и штоковый тип датчика. Последний является самым распространенным. Он монтируется на шланге, корпусе редуктора и плечевом ремне. Для контроля положение штока определяется рукой. Чтобы взвести указатель, необходимо нажать на пуговку штока, прежде чем открыть вентиль ДАСВ. Если давление в баллоне падает до минимального значения, шток переходит в изначальное положение.

Классификация ДАСВ

Существуют аппараты с замкнутой схемой дыхания, которые представлены категорией изолирующих кислородных противогазов, а также оборудование с открытым контуром – ДАСВ. Последние становятся все более востребованными. Несмотря на меньшее время защитного действия, они обладают целым рядом важных преимуществ, таких как:

1. Простота, надежность и дешевизна эксплуатации;
2. Комфортность дыхания за счет подачи холодного и сухого воздуха;
3. Защита от подсоса загрязненный масс из атмосферы при герметичности маски ниже 100% (избыточное давление в подмасочной зоне);
4. Отсутствие необходимости покупать и хранить химические поглотители СО₂, а также перезаряжать аппараты после каждого использования;
5. Безопасность применения и обслуживания за счет исключения из конструкции баллонов с кислородом под высоким давлением;
6. Уменьшенное сопротивление дыханию.

Также по техническим характеристикам аппараты делятся на автономные и неавтономные, с избыточным давлением в подмасочной области и без него. Например, техника пожарных служб относится к первому типу в обоих случаях, так как предназначена для защиты в особо сложных условиях и при воздействии высоких температур. Полная изоляция органов дыхания от среды и избыточное давление под маской, исключающее подсос дыма и токсичных продуктов горения, обеспечивают пребывание в экстремальной обстановке, возникающей при тушении пожаров. Данные устройства ограждают спасателей от вредного воздействия, позволяя им выполнять свою работу и находиться на месте происшествия до полной ликвидации его последствий.

Меры предосторожности

Тушение пожаров, устранение аварийных ситуаций на опасных производствах, погружения под воду на большую глубину и другие обстоятельства, когда нет возможности получать воздух из атмосферы, всегда сопряжены с высоким риском. Поэтому необходимо быть уверенным в исправности изолирующего дыхательного аппарата. Для этого проводится рабочая проверка и оценивается индивидуальный запас сжатого воздуха. Во избежание его утечек предусмотрено наличие запорных вентилей.

При правильном и тщательном подходе к тестированию работоспособности всех элементов конструкции можно быть уверенным в создании комфортных условий для дыхания без перерасхода запасов воздуха и присутствия в нем сторонних и опасных химических включений. Особое внимание стоит уделить сигнальному механизму, ведь от его исправности напрямую зависит сохранение здоровья и жизни, а также спасение пострадавших при пожаре или других чрезвычайных происшествиях. Кроме того, всегда необходимо помнить, что баллонам требуется подзарядка. Лучше всего восполнять объем сжатого воздуха сразу после использования изолирующего устройства.

При необходимости купить дыхательные аппараты со сжатым воздухом стоит отдавать предпочтение оборудованию от проверенных производителей и следить за соответствием типа ДАСВ условиям, в которых они будут применяться. Несмотря на довольно внушительные габариты и вес это самые надежные и эффективные устройства для защиты органов дыхания, существующие на сегодняшний день.

Популярные товары для защиты органов дыхания

В последнее время дыхательные аппараты со сжатым воздухом (ДАСВ) завоевывают все большее признание у работников пожарной охраны.

Дыхательным аппаратом со сжатым воздухом называется изолирующий резервуарный аппарат, в котором запас воздуха хранится в баллонах с избыточном давлении в сжатом состоянии. Дыхательный аппарат работает по открытой, схеме дыхания, при которой на вдох воздух поступает из баллонов, а выдох производится в атмосферу.

Дыхательные аппараты со сжатым воздухом предназначены для защиты органов дыхания и зрения пожарных от вредного воздействия непригодной для дыхания, токсичной и задымленной газовой среды при тушении пожаров и выполнении аварийно-спасательных работ.

Воздухоподающая система обеспечивает работающему в аппарате пожарному импульсную подачу воздуха. Объема каждой порции воздуха зависит от частоты дыхания и величины разряжения на вдохе.

Воздухоподающая система аппарата состоит их легочного автомата и редуктора, может быть одноступенчатой, безредукторной и двухступенчатой. Двухступенчатая воздухоподающая система может быть выполнена из одного конструкционного элемента, объединяющего редуктор и легочный автомат или раздельно.

Дыхательные аппараты в зависимости от климатического исполнения подразделяются на дыхательные аппараты общего назначения, рас­считанные на применение при температуре окружающей среды от -40 до +60°С, относительной влажности до 95% и специального назначения, рассчитанные на применение при температуре окружающей среды от -50 до +60°С, относительной влажности до 95%.

Все дыхательные аппараты применяемые в пожарной охране России, должны соответствовать требованиям предъявляемым к ним НПБ 165-97 «Техника пожарная. Дыхательные аппараты со сжатым воздухом для пожарных. Общие технические требования и методы испытаний».

Дыхательный аппарат 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, обеспечивать работоспособность после пребывания в среде с температурой 200°С в течение 60 с.

Аппараты выпускаются фирмами изготовителями в различных вариантах исполнения.

В комплект дыхательного аппарата входят:

дыхательный аппарат;

спасательное устройство (при его наличии);

комплект ЗИП;

эксплуатационная документация на ДАСВ (руководство по эксплуатации и паспорт);

эксплуатационная документация на баллон (руководство по эксплуатации и паспорт);

инструкция по эксплуатации лицевой части.

Общепринятым рабочим давлением в отечественных и зарубежных ДАСВ, является 29,4 МПа.

Суммарная вместимость баллона (при легочной вентиляции 30 л/ мин), должна обеспечить условное время защитного действия (УВЗД) не менее 60 минут, а масса ДАСВ должна быть не более 16 кг при УВЗД 60 мин и не более 17,5 кг при УВЗД 120 мин.

В состав ДАСВ обычно входят баллон (баллоны) с вентилем (вентилями); редуктор с предохранительным клапаном; лицевая часть с переговорным устройством и клапаном выдоха; легочный автомат с воздуховодным шлангом; манометр со шлангом высокого давления; звуковое сигнальное устройство; устройство дополнительной подачи воздуха (байпас) и подвесная система.

В состав аппарата, входят: рама или спинка с подвесной системой, состоящей из ремней плечевых, концевых и поясного, с пряжками для регулировки и фиксации дыхательного аппарата на теле чело­века, баллон с вентилем, редуктор с предохранительным клапаном, коллектор, разъем, легочный автомат с воздуховодным шлангом, лицевая часть с переговорным устройством и клапаном выдоха, капи­лляр с звуковым сигнальным устройством и манометр со шлангом высокого давления, проставка, устройство спасательное.

В современных аппаратах кроме того применяются следующие устройства: перекрывное устройство магистрали манометра; спасательное устройство, подключаемое к дыхательному аппарату; штуцер для подключения спасательного устройства или устройства искусственной вентиляции легких; штуцер для быстрой дозаправки баллонов воздухом; предохранительное устройство, располагаемое на вентиле или баллоне для предотвращения повышения давления в баллоне выше 35,0 МПа, световые и вибрационные сигнальные устройства, аварийный редуктор, компьютер.

В комплект дыхательного аппарата входят:

дыхательный аппарат;

спасательное устройство (при его наличии);

комплект ЗИП;

эксплуатационная документация на дыхательный аппарат (руководство по эксплуатации и паспорт);

эксплуатационная документация на баллон руководство по эксплуатации и паспорт);

инструкция по эксплуатации лицевой части.

Дыхательный аппарат выполнен по открытой схеме с выдохом в атмосферу и работает следующим образом:

При открытии вентиля (вентилей) воздух под высоким давлением поступает из баллона (баллонов) в коллектор (при его наличии) и фильтр редуктора, в полость высокого давления и после редуцирования в полость редуцированного давления. Редуктор поддерживает постоянное редуцированное давление в полости независимо от изменения давления на входе.

В случае нарушения работы редуктора и повышения редуцированного давления срабатывает предохранительный клапан 6.

Из полости редуктора воздух поступает в адаптер (при его наличии), по шлангу в легочный автомат, в муфту и через клапан по шлангу в легочный автомат спасательного устройства.

Легочный автомат обеспечивает поддержание заданного избыточного давления в полости. При вдохе воздух из полости легочного автомата подается в полость маски. Воздух, обдувая стекло, препятствует его запотеванию. Далее через клапаны вдоха воздух поступает в полость для дыхания.

При выдохе клапаны вдоха закрываются, препятствуя попаданию выдыхаемого воздуха на стекло. Для выдоха воздуха в атмосферу открывается клапан выдоха, расположенный в клапанной коробке. Клапан выдоха с пружиной позволяет поддерживать в подмасочном пространстве заданное избыточное давление.

Для контроля за запасом воздуха в баллоне воздух из полости высокого давления поступает по капиллярной трубке высокого давления в манометр, а из полости низкого давления по шлангу к свистку сигнального устройства. При исчерпании рабочего запаса воздуха в баллоне включается свисток, предупреждающий звуковым сигналом о необходимости немедленного выхода в безопасную зону.

Аппарат дыхательный со сжатым воздухом АИР-98МИ предназначен для защиты органов дыхания и зрения человека от вредного воздействия непригодной для дыхания, токсичной и задымленной газовой среды при тушении пожаров и выполнении аварийно-спасательных работ в зданиях, сооружениях и на производственных объектах в диапазоне температур окружающей среды от -40 до +60°С и пребывании в среде с температурой 200°С в течение 60 с. Основные технические характеристики аппарата и его модификаций приведены в табл. 5.4.

Аппарат выполнен по открытой схеме (рис. 5.11) с выдохом в атмосферу и работает следующим образом:

При открытии вентиля (вентилей) 1 воздух под высоким давлением поступает из баллона (баллонов) 2 в коллектор 3 (при его наличии) и фильтр 4 редуктора 5, в полость высокого давления А и после редуцирования в полость редуцированного давления Б. Редуктор поддерживает постоянное редуцированное давление в полости Б независимо от изменения давления на входе.

В случае нарушения работы редуктора и повышения редуцированного давления срабатывает предохранительный клапан 6.

Из полости Б редуктора воздух поступает по шлангу 7 в легочный автомат 11 или в адаптер 8 (при его наличии) и далее по шлангу 10 в легочный автомат 11. Через клапан 9 подсоединяется спасательное устройство.

Легочный автомат обеспечивает поддержание заданного избыточного давления в полости Д. При вдохе воздух из полости Д легочного автомата подается в полость В маски 13. Воздух, обдувая стекло 14, препятствует его запотеванию. Далее через клапаны вдоха 15 воздух поступает в полость Г для дыхания.

При выдохе клапаны вдоха закрываются, препятствуя попаданию выдыхаемого воздуха на стекло. Для выдоха воздуха в атмосферу открывается клапан выдоха 16, расположенный в клапанной коробке 17. Клапан выдоха с пружиной позволяет поддерживать в подмасочном пространстве заданное избыточное давление.

Для контроля за запасом воздуха в баллоне воздух из полости высокого давления А поступает по капиллярной трубке высокого давления 18 в манометр 19, а из полости низкого давления Б по шлангу 20 к свистку 21 сигнального устройства 22. При исчерпании рабочего запаса воздуха в баллоне включается свисток, предупреждающий звуковым сигналом о необходимости немедленного выхода в безопасную зону.

Общий вывод по пройденной теме: использование ДАСВ благодаря простоте в обслуживании на сегодняшний день является приоритетным.

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.

Применяемые для работы в подразделениях ГПС МЧС России КИПы, 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.

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;

влагосборник и (или) насос для удаления влаги;

лицевая часть с переговорным устройством;

сумка для лицевой части.

В состав противогаза рекомендуется включать перекрывное устройство магистрали манометра и продувочное устройство.

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., 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, шланг выдоха, клапан выдоха, регенеративный патрон), а вдыхаемый воздух возвращается в легкие по ветви вдоха (холодильник, клапан вдоха, шланг вдоха, лицевая часть). Такая схема движения воздуха получила название круговой.

В воздуховодной системе происходит регенерация выдыхаемого воздуха, т.е. восстановление газового состава, который имел вдыхаемый воздух до поступления в легкие. Процесс регенерации состоит из 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 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.

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 вещества. В качестве испаряющегося в атмосферу — аммиак, фреон и др. Используется также углекислотный (сухой) лед, превращающийся сразу из твердого состояния в газообразное. Существуют холодильники, снаряжаемые хладагентом только при работе в условиях повышенной температуры окружающей среды.

Принципиальная схема является обобщающей для всех групп и разновидностей современных КИПов. Рассмотрим различные ее варианты и модификации.

В различных моделях КИП применяются три схемы циркуляции воз духа в воздуховодной системе: круговая, маятниковая и полумаятниковая. Главное достоинство круговой схемы — минимальный объем вредного пространства, в который входит помимо объема лицевой части лишь небольшой объем воздуховодов в месте соединения ветвей вдоха и выдоха.

Маятниковая схема отличается от круговой тем, что в ней ветви вдоха и выдоха объединены и воздух по одному и тому же каналу движется попеременно (как маятник) из легких в дыхательный мешок, а затем в обратном направлении. Применительно к круговой схеме это означает, что в ней отсутствуют дыхательные клапаны, шланг и холодильник (в некоторых аппаратах холодильник помещают между регенеративным патроном и лицевой частью). Маятниковую схему циркуляции применяют преимущественно в КИП с небольшим временем защитного действия (в самоспасателях) с целью упрощения конструкции аппарата. Второй причиной использования такой схемы является улучшение сорбции углекислого газа в регенеративном патроне и использовании для этого дополнительного его поглощения при вторичном прохождении воздуха через патрон.

Маятниковая схема циркуляции воздуха отличается увеличенным объемом вредного пространства, в которое помимо лицевой части входят дыхательный шланг, верхняя воздушная полость регенеративного патрона (над сорбентом), а также воздушное пространство между отработавшими зернами сорбента в верхнем (лобовом) его слое. С возрастанием высоты отработанного слоя сорбента объем указанной части вредного пространства увеличивается. Поэтому для КИП с маятниковой циркуляцией характерно повышенное содержание углекислого газа во вдыхаемом воздухе по сравнению с круговой схемой. С целью уменьшения объема вредного пространства до минимума сокращают длину дыхательного шланга, что возможно лишь для КИП, расположенных в рабочем положении на груди человека.

Полумаятниковая схема отличается от круговой отсутствием клапана выдоха. При выдохе воздух движется через шланг выдоха и регенеративный патрон в дыхательный мешок так же, как в круговой схеме. При вдохе основная часть воздуха поступает в лицевую часть через холодильник, клапан вдоха и шланг вдоха, а некоторый его объем проходит через регенеративный патрон и шланг в обратном направлении. Поскольку сопротивление ветви выдоха, содержащей регенеративный патрон с сорбентом, больше, чем ветви вдоха, по ней в обратном направлении проходит меньший объем воздуха, чем по ветви вдоха.

Известны КИП с круговой схемой циркуляции воздуха, в которых кроме основного дыхательного мешка, имеется дополнительный мешок, расположенный между клапаном выдоха и регенеративным патроном. Этот мешок служит для уменьшения сопротивления выдоху за счет «сглаживания» пикового значения объемного расхода воздуха.

В начале прошлого столетия были широко распространены аппараты с принудительной циркуляцией воздуха через регенеративный патрон. Они имели два дыхательных мешка и инжектор, питавшийся сжатым кисло­родом из баллона и просасывавшим воздух через регенеративный патрон из первого мешка во второй. Такое техническое решение было вызвано тем, что в то время регенеративные патроны имели высокое сопротивление потоку воздуха. Принудительная же циркуляция позволяла существенно снизить сопротивление выдоху. В дальнейшем инжекторные аппараты не получили распространения из-за следующих недостатков: сложность конструкции, создание в воздуховодной системе зоны разрежения, способствующей засасыванию в аппарат наружного воздуха. Решающим доводом в отказе от использования инжекторных аппаратов явилось создание более совершенных регенеративных патронов с низким сопротивлением. В период применения инжекторных аппаратов и после отказа от них все другие КИП называли устаревшим термином «легочно-силовые дыхательные аппараты».

Холодильник является обязательным элементом КИП. Многие модели устаревших КИП не имеют его, а охлаждение нагретого в регенеративном патроне воздуха происходит в дыхательном мешке и шланге вдоха. Известны воздушные (или иные) холодильники, расположенные после регенеративного патрона, в дыхательном мешке или составляющие с ним единое конструктивное целое. К последней модификации относится и так называемый «железный мешок», или «мешок наизнанку», представляющий собой герметичный металлический резервуар, являющийся корпусом КИП, внутри которого находится эластичный (резиновый) мешок с горловиной, сообщающийся с атмосферой. Эластичной емкостью в которую поступает воздух из регенеративного патрона, в этом случае является пространство между стенками резервуара и внутреннего мешка. Такое техническое решение отличается большой поверхностью резервуара, служащего воздушным холодильником, и значительной эффективностью охлаждения. Известен также комбинированный дыхательный мешок, одна из стенок которого одновременно является крышкой ранца КИПа — воздушным холодильником. Дыхательные мешки, объединенные с воздушными холодильни­ками, из-за сложности конструкции, не компенсируемой достаточным охлаждающим эффектом, в настоящее время распространения не имеют.

Избыточный клапан может быть установлен в любом месте воздуховодной системы за исключением зоны, в которую непосредственно поступает кислород. Однако управление открыванием клапана (прямое или косвенное) должно осуществляться дыхательным мешком. В случае, если поступление кислорода в воздуховодную систему значительно превышает его потребление человеком через избыточный клапан в атмосферу выходит большой объем газа, поэтому целесообразно устанавливать указанный клапан до регенеративного патрона, чтобы уменьшить нагрузку на патрон по углекислому газу. Место установки избыточного и дыхательных клапанов в конкретной модели аппарата выбирается из конструктивных соображений. Имеются КИП, в которых дыхательные клапаны установлены в верхней части шлангов у соединительной коробки. В этом случае несколько увеличивается масса элементов аппарата, прихо­дящаяся на лицо человека.

Варианты и модификации принципиальной схемы кислородоподающей системы КИП предопределяются в первую очередь способом резервирования кислорода, реализованным в данном аппарате.

Кислородный изолирующий противогаз КИП-8 до последнего времени являлся основным СИЗОД в пожарной охране России, а до этого в СССР, он представляет собой аппарат с замкнутым циклом дыхания, регенерацией газовой смеси с использованием газообразного кислорода.

Противогаз КИП-8 состоит из следующих основных узлов:

лицевая часть;

клапанная коробка;

дыхательный мешок;

регенеративный патрон:

кислородный баллон с вентилем;

блок легочного автомата и редуктора;

звукового сигнала;

предохранительного клапана дыхательного мешка;

манометра выносного;

гофрированных трубок вдоха и выдоха;

корпуса с крышкой и ремнями.

Все узлы противогаза, за исключением клапанной коробки со шлем-маской, гофрированных трубок и манометра, размещены в жестком металлическом корпусе с открывающейся крышкой.

Для работы противогаз закрепляется на спине работающего с помощью двух плечевых и поясного ремня.

Противогаз KИП-8 работает по замкнутой (круговой) схеме дыхания. При выдохе газовая смесь проходит через клапан выдоха клапанной коробки 2, гофрированную трубку выдоха 3, регенеративный патрон 4, наполненный ХП-И, в дыхательный мешок 5.

Выдыхаемая газовая смесь в регенеративном патроне 4 очищается от углекислого газа, а в дыхательном мешке 5 обогащается кислородом, поступающим через дюзу 12 легочного автомата 10, из кислородного баллона 7. При вдохе обогащенная кислородом газовая смесь из дыхательного мешка 5, через звуковой сигнал 15, гофрированную трубку 23 и клапан вдоха клапанной коробки 2 поступает в легкие человека.

В случае если кислорода, подаваемого через дюзу 12, не хватает на вдох, то подача недостающего количества кислорода осуществляется через клапан 11 легочного автомата.

Открытие клапана 11 легочного автомата происходит при достижении разряжения в дыхательном мешке 20…35 мм вод. ст.

При возникновении разрежения в полости дыхательного мешка, мембрана 9 легочного автомата прогибается и через систему рычагов и открывает клапан 11, обеспечивая поступление кислорода через редуктор 13 из кислородного баллона в дыхательный мешок 5. Кислород через легочный автомат будет подаваться в дыхательный мешок до тех пор, пока разрежение, в дыхательном мошке не достигнет величины меньшей, чем 20…35ммвод.ст.

Если в полости дыхательного мешка окажется избыточное количество газовой смеси, то последняя стравливается через предохранительный клапан 23 в атмосферу.

В аварийных случаях, подача кислорода в дыхательный мешок производится ручным байпасом 8. При нажатии на кнопку байпаса 8 клапан 11 легочного автомата 1), отходит от седла, и кислород через открытый клапан 11 из баллона через редуктор поступает в дыхательный мешок 5.

Для редуцирования давления кислорода в противогазе имеется редуктор 13, с помощью которого давление кислорода с 200+30 кгс/см² понижается до 5,8…4,0 кгс/см².

По выносному манометру 19 контролируется запас кислорода в баллоне.

В противогазе имеется звуковой сигнал (типа свисток), который сигнализирует при включении в противогаз с закрытым вентилем кислородного баллона, а также в случае, когда давление в кислородном баллоне будет меньше 35…20 кгс/см².

Работа звукового сигнализатора заключается в следующем. В случае, если вентиль кислородного баллона закрыт, или давление в кислородном баллоне будет менее 35…20 кгс/см², клапан 18 под действием пружины 14 плотно перекроет отверстие 20 и при вдохе газовая смесь, проходя через щели 16 корпуса клапана 18, приводит в колебание металлические плас­тинки 17, в результате чего возникает звучание.

Если вентиль кислородного баллона будет открыт, а давление кис­лорода в баллоне будет более 20-35 кгс/см², то усилие, развиваемое давлением кислорода на манжету 21 звукового сигнала, окажется больше установочного усилия пружины 14. Клапан 18 под действием этого усилия отойдет от отверстия 20, обеспечив свободный проход газа при вдохе через зазор между клапаном 18 и камерой звукового сигнала к отверстиям 20. Звучание в этом случае возникать не будет.

В линии, подводящей высокое давление к манжете звукового сигнала, имеются две дюзы 25 (малые отверстия), которые предназначены для предотвращения кислородного удара на манжету 21.

Вывод по вопросу: принцип действия и техническая характеристика ДАСК – сведения, необходимые для подготовки газодымозащитника.

Время защитного действия дыхательного аппарата (ВЗДДА)

Время защитного действия дыхательного аппарата (ВЗДДА) — период, в течение которого сохраняется защитное действие (работоспособность) дыхательного аппарата. Различают номинальное (условное) и фактическое ВЗДДА.

Номинальным (условным) ВЗДДА является период, в течение которого сохраняется защитная способность дыхательного аппарата при испытании на стенде-имитаторе внешнего дыхания человека в режиме выполнения работы средней тяжести (легочная вентиляция 30 дм³/мин) при температуре окружающей среды 25 °С. Номинальное (условное) ВЗДДА пожарных должно составлять не менее 60 мин. Это обеспечивается комплектацией дыхательного аппарата баллоном со сжатым воздухом вместимостью не менее 6,8 л на рабочее давление 2,4 МПа.

Фактическим ВЗДДА является период, в течение которого сохраняется защитная способность дыхательного аппарата при испытании на стенде-имитаторе внешнего дыхания человека в режиме от относительного покоя (лёгочная вентиляция 12 дм³/мин) до тяжелой работы (легочная вентиляция 60 дм³/мин) в диапазоне рабочих температур окружающей среды от минус 20 до 60 °С.

Научно-технический прогресс в разработке металлокомпозитных и композитных баллонов способствовал созданию облегченных баллонов вместимостью от 6,8 до 10 л. Использование кассеты из 2-х таких баллонов позволяет увеличить ВЗДДА до 120 мин.

В то же время, время защитного действия дыхательного аппарата не является фиксированной величиной. При выполнении в дыхательном аппарате идентичной работы различными людьми ВЗДДА может быть неодинаковым. Так, при проведении работ на пожаре, даже силами одного звена ГДЗС, значения времени защитного действия дыхательного аппарата часто отличаются между собой. Это прежде всего зависит от жизненной ёмкости лёгких газодымозащитника и уровня его тренированности к работе в дыхательном аппарате. Поэтому на посту безопасности ГДЗС для каждого звена ГДЗС всегда рассчитывают общее время работы газодымозащитников в непригодной для дыхания среде, а также время работы звена ГДЗС у очага пожара.

Лит.: НПБ 165-2001. Техника пожарная. Дыхательные аппараты со сжатым воздухом для пожарных. Общие технические требования. Методы испытаний.

А |
Б |
В |
Г |
Д |
Е |
Ж |
З |
И |
К |
Л |
М |
Н |
О |
П |
Р |
С |
Т |
У |
Ф |
Х |
Ц |
Ч |
Ш |
Щ |
Э |
Ю |
Я |

Соседние файлы в папке Пожарная тактика

• #
• #
• #
• #
• #

  08.06.20189.99 Mб175Kimstach — Pozharnaya taknika 1984.djvu

• #
• #
• #
• #
• #
• #

Время защитного действия дыхательного аппарата (ВЗД) – период, в течение которого сохраняется защитное действие (работоспособность) дыхательного аппарата при испытании на стенде-имитаторе внешнего дыхания человека и с участием испытателей-добровольцев. Различают номинальное (условное) и фактическое время защитного действия дыхательного аппарата.

Номинальным (условным) ВЗД является период, в течение которого сохраняется защитная способность дыхательного аппарата при испытании на стенде-имитаторе внешнего дыхания человека в режиме выполнения работы средней тяжести (легочная вентиляция 30 дм3/мин) при температуре окружающей среды 25 °С. Номинальное (условное) ВЗД пожарных должно составлять не менее 60 мин. Это обеспечивается комплектацией дыхательного аппарата баллоном со сжатым воздухом вместимостью не менее 6,8 л на рабочее давление 29,4 МПа.
Фактическим ВЗД является период, в течение которого сохраняется защитная способность дыхательного аппарата при испытании на стенде-имитаторе внешнего дыхания человека в режиме от относительного покоя (лёгочная вентиляция 12,5 дм3/мин) до тяжелой работы (легочная вентиляция 60 дм3/мин) в диапазоне рабочих температур.

Научно-технический прогресс в разработке металлокомпозитных и композитных баллонов способствовал созданию облегченных баллонов вместимостью от 6,8 до 9 л. Использование кассеты из 2-х таких баллонов позволяет увеличить ВЗД до 120 мин.