Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

СИЗОД. Респираторы

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

СИЗОД. Респираторы

С.Я. Тронин
ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) МЧС России

Важнейшим условием работы пожарных и спасателей является обеспечение их надежными средствами индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) от вредных факторов. Выбор подобного оборудования определяется характером ЧП, особенностями объекта, на котором произошло ЧП, а также функциональными и потребительскими свойствами индивидуальных средств защиты. Так, при очень больших концентрациях вредных газов, паров, пыли, радионуклидов и аэрозолей обычно применяются противогазы. В тех случаях, когда использование фильтрующих противогазов нецелесообразно (вне очага аварии или пожара, например при разборе завалов), как правило, используются респираторы.

Принципы защитного действия

Респираторы защищают органы дыхания от аэрозолей и газов (паров), присутствующих в воздухе совместно или раздельно. Очистка зараженного воздуха происходит в фильтрующе-поглощающей системе (ФПС). Защита от аэрозолей обеспечивается их фильтрацией через волокнистые материалы, которыми снаряжены противо-аэрозольные фильтры (ПАФ). Расстояния между волокнами в ПАФ превосходят размеры аэрозольных частиц. При прохождении потока воздуха через ПАФ его направление многократно изменяется. Воздух очищается за счет эффектов касания, инерции, диффузии, электростатического притяжения, седиментации, а также ситового эффекта. Установлено, что аэрозольные частицы размером менее 0,28 мкм улавливаются преимущественно за счет диффузионного эффекта, а частицы размером 0,32 мкм и более — за счет эффекта касания, инерции и седиментации. Электростатическое притяжение свойственно частицам или волокнам, обладающим высоким электрическим зарядом. Самые крупные частицы задерживаются в результате ситового эффекта. Самой сложной задачей является фильтрация частиц размером 0,28-0,32 мкм. Наибольшим эффектом улавливания обладают ультратонкие волокна, которые изготавливаются из полимерных материалов, асбеста или стекла. Чем больше плотность и длина волокнистого слоя в направлении движения воздушного потока, тем выше степень очистки воздуха, однако при этом увеличивается сопротивление фильтра воздушному потоку.

Защита от газов (паров) обеспечивается сорбцией с помощью различного рода сорбентов. Сорбция — это процесс очистки воздуха от паров (газов) опасных химических веществ (ОХВ) путем их поглощения из окружающей среды специальными твердыми сорбентами. Различают физическую адсорбцию, катализ и химическую сорбцию. Все эти процессы происходят в противогазовом фильтре, который может быть автономным или совмещенным с ПАФ (комбинированный фильтр). Сорбент не обладает универсальными свойствами по очистке воздуха от всех ОХВ: очистка происходит от определенной группы веществ или от одного ОХВ. Чем длиннее слой сорбента и меньше скорость воздушного потока, тем выше степень очистки воздуха от ОХВ. В то же время при увеличении длины слоя и уменьшении размеров зерен или гранул сорбента возрастает сопротивление потоку воздуха. Снизить сопротивление потоку можно путем уменьшения его скорости, что достигается увеличением площади слоя сорбента.

При вдохе в подмасочном пространстве респиратора создается разрежение и происходит проникание вредных веществ в органы дыхания, минуя ФПС. Такое возможно из-за неплотного прилегания респиратора к лицу или клапана выдоха к седловине, из-за инерционности при закрытии этого клапана, а также по некоторым другим причинам. В то же время чем плотнее корпус респиратора прилегает к лицу, тем значительнее механическое воздействие (давление) лицевой части устройства на голову и тем сильнее ощущается человеком сопротивление выдоху. Если величины давления и сопротивления выдоху высокие, то человек не в состоянии длительное время находиться в респираторе — время непрерывной работы сокращается, темп проводимых работ замедляется. От массы респиратора также зависит продолжительность времени непрерывной работы в СИЗОД.

Основные технические характеристики

Каждое средство индивидуальной защиты, в том числе и респиратор, характеризуется определенными качественными и количественными показателями. Качественные показатели приведены в ГОСТ 12.4.174-87 "Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Номенклатура показателей качества", а количественные — в соответствующих ГОСТах или ТУ. При выборе СИЗОД руководствуются следующими основными показателями качества:

  • коэффициент проницаемости противоаэрозольного фильтра;
  • коэффициент подсоса под лицевую часть;
  • время защитного действия противогазового или комбинированного фильтра;
  • сопротивление респиратора воздушному потоку;
  • гарантийный срок хранения респиратора и фильтров;
  • масса респиратора.

Коэффициент проницаемости противоаэрозольного фильтра

Показатель, характеризующий защитную способность ПАФ и определяемый отношением концентрации аэрозолей, проникших через ПАФ, к их начальной концентрации. Выражается в процентах. Чем меньше эта величина, тем лучше и выше класс ПАФ. Но при повышении класса ПАФ увеличивается сопротивление дыханию, возрастает нагрузка на пользователя, сокращается время непрерывной работы в респираторе. Кроме того, этот показатель определяет класс защиты ПАФ.

Коэффициент подсоса под лицевую часть

Показатель, характеризующий степень негерметичности лицевой части и определяемый отношением концентрации аэрозолей или паров (газов), проникших под лицевую часть, минуя ФПС, к их концентрации в окружающей среде. Выражается в процентах. Чем меньше величина данного коэффициента, тем выше уровень защиты, обеспечиваемый респиратором, но при этом увеличивается воздействие респиратора на лицо, а также сокращается время непрерывной работы в респираторе.

Время защитного действия

Показатель, характеризующий защитную способность противогазового фильтра и выражаемый значением времени от начала поступления пара (газа) ОХВ в фильтр до появления за ним предельно допустимой концентрации или накопления токсодозы.

При проведении контроля качества противогазового фильтра: промежуток времени от начала поступления тест-вещества на противогазовый фильтр до момента появления за ним определенной концентрации этого вещества в заданных условиях испытаний.

Для противоаэрозольных фильтров: промежуток времени, в течение которого величина сопротивления дыханию достигает предельно допустимого значения. При контроле качества ПАФ определяется по тест-аэрозолям в заданных условиях испытаний. Характеризует продолжительность работы в респираторе в зараженной (загрязненной) атмосфере. Зависит от свойств и длины слоя сорбента и волокнистого материала, концентрации ОХВ и аэрозолей в воздухе, их физико-химических характеристик, температуры и влажности воздуха, объема легочной вентиляции (физической нагрузки) и ряда других факторов. При прочих равных показателях лучшим является тот респиратор, у которого время защитного действия больше.

Сопротивление респиратора воздушному потоку

Показатель, косвенно характеризующий сопротивление респиратора дыханию и выражаемый разностью давлений воздушного потока на входе и выходе респиратора при заданном расходе воздуха. Один из важнейших эргономических показателей, обуславливающих нагрузку на органы дыхания. Может определяться при постоянном и пульсирующем потоках воздуха. Зависит от скорости воздушного потока, длины и плотности слоя фильтра, а также температуры воздуха. Чем меньше сопротивление дыханию, тем респиратор лучше при условии, что другие показатели соответствуют предъявляемым требованиям.

Гарантийный срок хранения респиратора и фильтров

Показатель, характеризующий надежность респиратора и фильтров, определяющий, что изделие гарантированно сохраняет защитные, эксплуатационные и эргономические показатели в течение промежутка времени, указанного в нормативно-технических документах. Определяется опытным путем при хранении респиратора и использовании его по назначению при различных климатических условиях, физических нагрузках и концентрациях ОХВ и аэрозолей. Характеризует качество респиратора и фильтров, в значительной степени влияет на стоимость изделия.

Масса респиратора

Эргономический показатель, определяющий дополнительную мышечную нагрузку на пользователя.

Помимо вышеописанных показателей респираторы характеризуются и рядом других параметров: коэффициентом защиты, вероятностью безотказной работы, гамма-процентным сроком хранения, концентрацией кислорода во вдыхаемом воздухе, ограничением площади поля зрения в респираторе, снижением работоспособности, общим механическим воздействием, оказываемым респиратором на лицо, и т.д.

От редакции

Перечисленные выше показатели качества респираторов и их влияние на защитные, эргономические и эксплуатационные характеристики этих средств индивидуальной защиты дыхания не могут охватить всей сложности проблемы выбора данного вида оборудования, предназначенного для защиты пользователя в зоне заражения (загрязнения). В сводной таблице, составленной редакцией по данным, полученным от производителей и поставщиков (продавцов) респираторов, приведены основные, наиболее значимые характеристики как хорошо известных изделий, так и новых образцов. К сожалению, в рамках журнала нет возможности представить всех производителей и поставщиков, а также охватить вниманием многообразие существующих моделей респираторов. По мнению автора и редакции, представленный материал дает потребителям направление поиска оптимальных образцов, улучшающих условия работы пожарных и спасателей, что позволяет свести к минимуму риск возможного поражения людей при проведении аварийно-спасательных работ.

Таблица. СИЗОД. Респираторы

Опубликовано: Журнал "Противопожарные и аварийно-спасательные средства" #1, 2005
Посещений: 10269

  Автор

 

Тронин С. Я.

ФГУ ВНИИ ГОЧС МЧС России

Всего статей:  10

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций