Противогазы
ПРОТИВОГАЗЫ, ср-во
защиты органов дыхания, лица и глаз человека от вредных в-в, находящихся в атмосфере
в виде паров, газов и аэрозолей.
В зависимости от принципа
действия различают фильтрующие и изолирующие П. В фильтрующем П. наружный зараженный
воздух очищается от содержащихся в нем вредных примесей и затем поступает в
органы дыхания. Выдыхаемый воздух удаляется наружу. Очистка атм. воздуха основана
на сорбции (поглощении паров и газов) и фильтрации (удержании частиц аэрозоля).
Как более простые по устройству фильтрующие П. получили наиб. распространение.
В изолирующем П. органы дыхания, лицо и глаза изолированы от окружающей зараженной атмосферы. Дыхание обеспечивается подачей дыхат. смеси из индивидуальных источников воздухоснабжения или подачей воздуха, пригодного для дыхания, из чистой зоны. Выделяющийся в процессе дыхания СО2 поглощается в спец. патроне или выбрасывается в атмосферу.
Фильтрующие П. По
назначению совр. фильтрующие П. подразделяются на войсковые, гражданские и промышленные.
Войсковые и гражданские П. предназначены для защиты от радиоактивной пыли, ОВ
и бактериальных аэрозолей; промышленные П.-от вредных примесей на произ-ве.
Общий вид войскового и гражданского фильтрующего П. показан на рис. 1.
Рис. 1. Фильтрующий
противогаз: 1-фильтрующе-поглощающая коробка; 2 - лицевая часть противогаза;
3 - очковый узел; 4-шихга; 5-ПАФ; 6-кла- панная коробка.
Осн. части фильтрующего
П.-фильтрующе-поглощаю-щая коробка (рис. 2) и лицевая часть. Коробка содержит
два осн. элемента - противоаэрозольный фильтр (ПАФ), в к-ром происходит очистка
воздуха от аэрозолей (радиоактивной пыли, аэрозолей ОВ и др. токсичных в-в,
бактериальных аэрозолей), и шихту, к-рая обеспечивает поглощение паров (газов)
токсичных в-в.
Рис. 2. Разрез коробки
пром. противогаза большого габарита (стрелками обозначено
направление движения воздуха): 1-корпус коробки; 2-горлрвина коробки; 3-ПАФ;
4-большой перфорир. цилиндр; 5-шихта; 6-малый перфорир. цилиндр; 7 - противопылевый
тампон; 8 - пружина.
ПАФ представляет собой
спец. фильтрующий материал, изготовленный на основе волокон целлюлозы (каркас)
и волокон асбеста, стекловолокон, а также синтетич. волокон (фильтрующая компонента).
Частицы аэрозоля задерживаются на волокнах фильтрующего материала в осн. за
счет сил адгезии. Электрозаряженные фильтрующие материалы ("фильтры Петрянова")
способны задерживать частицы в результате электростатич. взаимодействия. Очистка
воздуха от частиц, размер к-рых превышает промежутки между волокнами фильтрующего
материала, осуществляется, как на сите.
ПАФ очищает воздух от аэрозолей
в течение длит. времени. Лишь при очень длит. пользовании в условиях высоких
концентраций аэрозолей может появиться эффект "забивания" ПАФ, проявляющийся
в резком увеличении его аэродинамич. сопротивления. Защитные св-ва ПАФ характеризуются
коэф. проницаемости, представляющим собой отношение концентрации аэрозоля за
фильтром к концентрации аэрозоля в зараженной атмосфере. Выражается обычно в
процентах.
Шихта представляет собой
слой сорбента, состоящего из активного угля с каталитич. и хемосорбционными
добавками (обычно оксиды металлов), введенными в макро- и мезо-поры. Активный
уголь обладает высокими адсорбц. св-вами по
парам (газам) мн. вредных в-в. Поглощение этих в-в в шихте основано на физ.
адсорбции. Адсорбируемость ряда в-в, особенно при положит. т-рах, низка, поэтому
осн. процессами, обеспечивающими очистку воздуха от паров (газов) таких в-в,
являются каталитич. р-ции и хемо-сорбция.
Защитные св-ва шихты по
паро- и газообразным вредным примесям, находящимся в атм. воздухе, характеризуются
временем защитного действия, к-рое определяется промежутком времени от начала
поступления в шихту паровоздушной смеси до появления за ней предельно допустимых
концентраций вредного в-ва.
Лицевая часть обеспечивает
подведение очищенного в коробке П. воздуха к органам дыхания и защищает глаза
и лицо от попадания на них вредных в-в. Она представляет собой резиновую маску
или шлем-маску с очковым узлом и клапанами вдоха и выдоха. Шлем-маска удерживается
на голове при помощи шлема, а маска при помощи наголовника с тесемками. Для
сохранения громкости речи при использовании П. в нек-рых типах лицевых частей
вмонтировано переговорное устройство. Для предохранения очковых стекол от запотевания
в конструкции лицевой части имеется канал, подводящий более сухой вдыхаемый
воздух к очкам. Против запотевания очковых стекол используются также незапотевающие
пленки и спец. мыльные карандаши. Клапан вдоха необходим для уменьшения вредного
пространства лицевой части (при его отсутствии часть выдыхаемого воздуха попадала
бы в фильтрующе-поглощающую коробку), клапан выдоха-для удаления выдыхаемого
воздуха в наружное пространство. Клапан выдоха-наиб. ответственная и вместе
с тем наиб. уязвимая деталь клапанной коробки, т. к. при его неисправности (засорение,
замерзание) зараженный воздух может проникать под лицевую часть.
Лицевые части изготовляют
неск. размеров (ростов) и подбирают индивидуально по результатам измерений головы.
Для определения правильности подбора лицевой части необходимо при надетом противогазе
закрыть отверстие коробки или соединит. трубки ладонью руки и сделать глубокий
вдох. Если дыхание при этом затруднено, то лицевая часть подобрана правильно,
П. в целом герметичен. П. периодически проверяют в помещении (в палатке), атмосфера
к-рого заражена хлорпикрином с концентрацией 8,5 мг/л. П. считается исправным
и правильно подобранным, если в течение пятиминутного пребывания человека в
этом помещении не ощущается раздражения глаз и запаха хлорпикрина.
Лицевая часть соединена
с коробкой П. с помощью соединит. трубки или непосредственно. Степень изоляции
органов дыхания от зараженной атмосферы оценивается коэф. подсоса, представляющим
собой отношение концентрации вредной примеси, проникшей под лицевую часть, минуя
фильтрующую коробку, к ее концентрации в наружном воздухе. Обычно выражается
в проценгах.
П. снижают работоспособность
человека. При пользовании П. человек испытывает сопротивление дыханию, гл. обр.
на вдохе и частично на выдохе. Вдыхаемый воздух проходит через ПАФ и шихту,
к-рые препятствуют прохождению воздуха, и во время вдоха в подмасочном пространстве
создается разрежение. При выдохе наиб. сопротивление создается выдыхат. клапанами
и в подмасочном пространстве давление оказывается нсск. повышенным. Сопротивление
дыханию субъективно ощущается как затруднение дыхания при пользовании П. и является
важнейшей его эрго-номич. характеристикой. К эргономич. характеристикам П. также
относится мех. давление, оказываемое лицевой частью на кожные покровы верх.
части головы и лица человека. В результате мех. давления наиб. сильные болевые
ощущения м. б. в области надбровных дуг и по утолщенным краям шлем-маски. При
работе в П., кроме того, приблизительно на 40% уменьшается поле зрения, снижается
слышимость.
В системе мероприятий по
охране труда большое значение имеет обеспечение работающих ср-вами защиты органов
дыхания, в т.ч. пром. фильтрующими П. Выпускают след. марки
пром. фильтрующих П. с коробками большого габарита: А, В, Г, КД, Е, М, СО, БКФ.
Кроме букв. обозначений коробки разных марок различаются цветом окраски. Коробки
промышленных П. выпускают как с ПАФ, так и без него. Если коробка имеет ПАФ,
то на них наносят кроме соответствующей окраски белые вертикальные полосы. ПАФ
могут быть снаряжены все промышленные П., за исключением П. марки СО. Назначение
и маркировка разл. промышленных П. приведены в табл. 1.
Время защитного действия
промышленных П. зависит от марки коробки и условий, в к-рых он используется.
Данные о времени защитного действия промышленных П. приведены в табл. 2. Сопротивление
дыханию при постоянном потоке воздуха (30 л/мин) для всех П., кроме марок СО
и М, не более 176 Па (18 мм вод. ст.); для П. марки М-не более 245 Па, для марки
СО-не более 196 Па. П., снаряженные ПАФ,
обеспечивают также защиту от разл. аэрозолей (пыли, дыма, тумана). Коэф. проницаемости
таких П. не более 0,01%.
Коробки П. марок А, В,
КД, Г, Е (без ПАФ) дополнительно выпускают с индексом "8"; эти образцы
характеризуются сравнительно небольшим сопротивлением дыханию (не более 78 Па),
а их защитные св-ва по парам в-в находятся на уровне коробок, снаряженных ПАФ
(табл. 2).
Выпускают промышленные
П. с коробками малого габарита без ПАФ (марка МКП) и с ПАФ (МКПФ). Их маркировка,
опознават. окраска и назначение в осн. соответствуют П. с коробками большого
габарита. Различие состоит в том, что у коробок, снаряженных ПАФ, отсутствуют
белые вертикальные полосы; у этих коробок в белый цвет окрашено дно. Коробка
марки Г окрашена в черный цвет с желтой кольцевой полосой. Коробки малого габарита
без ПАФ характеризуются временем защитного действия от 25 до 360 мин; у коробок,
снаряженных ПАФ, защитные св-ва по парам приблизительно в два раза меньше.
Применение фильтрующих
П. разрешается только в атмосфере, содержащей не менее 18% по объему своб. кислорода
и не более 0,2-0,5% по объему вредных в-в.
Фильтрующие П. получили
развитие во время 1-й мировой войны, после того как 31 мая 1915 немцы осуществили
первую газобаллонную атаку с использованием С12 на русском фронте.
Вначале ср-ва защиты органов дыхания представляли собой многослойные марлевые
повязки и маски, пропитанные разл. жидкими в-вами (поглотителями), способными
реагировать с нек-рыми ОВ, напр. хлором, фосгеном. Н. Д. Зелинский предложил
(1915) для защиты органов дыхания сухой фильтрующий П., снаряженный древесным
углем. Этот П. в дальнейшем существенно модернизировали.
Изолирующие П. обеспечивают
наиб. универсальную защиту органов дыхания человека; их применяют в условиях
недостатка в атмосфере кислорода или чрезвычайно ее высокой загазованности,
а также при неизвестном составе загрязняющих воздух примесей. Различают изолирующие
П. на основе сжатого О2 и сжатого воздуха (в баллонах); на основе
химически связанного О2 - использование препаратов, выделяющих О2
при взаимод. с СО2 и Н2О, находящихся в выдыхаемом воздухе;
шланговые изолирующие П., в к-рых воздух для дыхания забирается из чистой зоны.
В состав комплекта изолирующего
П. на основе сжатого О2 входят: баллон с кислородом, находящимся
под давлением 150 атм (14,7 МПа), патрон с поглотителем выдыхаемого СО2,
дыхат. мешок объемом ок. 5 л, редукционный вентиль, обеспечивающий равномерную
подачу О2 в дыхат. мешок, лицевая часть. Осн. части противогаза смонтированы
в металлич. корпусе. Продолжительность пользования П. 1-2 ч. В изолирующем П.
на основе сжатого воздуха выдыхаемый воздух сбрасывается в атмосферу.
В изолирующем П., основанном
на химически связанном О2, реализуется "маятниковое дыхание".
При выдохе воздух, содержащий избыток паров Н2О и СО2,
поступает в регенеративный патрон, снаряженный кислородсодержащими соед., в
к-ром осуществляются р-ции:
4NaO2 + 2СO2
: 2Na2CO3 + 3О2 4NaO2 + 2Н2О:
4NaOH + 3О2
Благодаря этим р-циям поглощаются
СО2 и пары Н2О и одновременно выделяется О2.
Р-ции в патроне экзотермические, поэтому по мере использования патрон нагревается.
Воздух, обогащенный О2, поступает в дыхат. мешок, из него-в органы
дыхания. Продолжительность пользования одним регенеративным патроном зависит
от физ. нагрузки, выполняемой человеком, и может составлять от 1 до 5 ч.
В зависимости от способа
подачи воздуха в лицевую часть шланговые П. делят на два вида: 1) самовсасывающие
шланговые аппараты, в к-рых воздух для дыхания поступает по шлангу из чистой
зоны в результате усилий, предпринимаемых
человеком; 2) шланговые аппараты с принудит. подачей чистого воздуха в лицевую
часть с помощью воздуходувок, вентиляторов или от сети сжатого воздуха, после
его предварит. очистки. Шланговые П. обладают рядом достоинств-время защитного
действия их не ограничивается ничем, кроме физиол. возможностей людей, благодаря
постоянному избыточному давлению исключен подсос зараженного воздуха в подмасочное
пространство и др.
Современные П. характеризуются
высокой эффективностью. Однако надежная защита человека с их помощью м. б. достигнута
лишь при условии рационального выбора и правильного применения соответствующих
типов П. в конкретной обстановке.
Лит.: Промышленные
противогазы и респираторы. Каталог, Черкассы, 1982; Каминский С. Л.. Басманов
П. И., Средства индивидуальной защиты органов дыхания, М., 1982; Средства индивидуальной
защиты, под ред. С. Л. Каминского, Л., 1989. Н.С. Поляков.
