В изолирующем противогазы 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 противогазы По назначению совр. фильтрующие противогазы подразделяются на войсковые, гражданские и промышленные. Войсковые и гражданские противогазы предназначены для защиты от радиоактивной пыли. ОВ и бактериальных аэрозолей; промышленные противогазы-от вредных примесей на производстве. Общий вид войскового и гражданского фильтрующего противогазы показан на рис. 1.
Рис. 1. Фильтрующий противогаз. 1-фильтрующе-поглощающая коробка; 2 — лицевая часть противогаз.; 3 — очковый узел; 4-шихга; 5-ПАФ; 6-кла- панная коробка
Осн. части фильтрующего противогазы-фильтрующе-поглощаю-щая коробка (рис. 2) и лицевая часть. Коробка содержит два осн. элемента — противоаэрозольный фильтр (ПАФ), в котором происходит очистка воздуха от аэрозолей (радиоактивной пыли. аэрозолей ОВ и др. токсичных веществ, бактериальных аэрозолей), и шихту, которая обеспечивает поглощение паров (газов) токсичных веществ.
Рис. 2. Разрез коробки пром. противогаз. 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 которых 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 свойства 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. свойствами по парам (газам) мн. вредных веществ. Поглощение этих веществ в шихте основано на физ. адсорбции. Адсорбируемость ряда веществ, особенно при положит. температурах, низка, поэтому осн. процессами, обеспечивающими очистку воздуха от паров (газов) таких веществ, являются каталитич. реакции и хемо-сорбция.
Защитные свойства шихты по паро- и газообразным вредным примесям, находящимся в атм. воздухе, характеризуются временем защитного действия, которое определяется промежутком времени от начала поступления в шихту паровоздушной смеси до появления за ней предельно допустимых концентраций вредного вещества.
Лицевая часть обеспечивает подведение очищенного в коробке противогазы воздуха к органам дыхания и защищает глаза и лицо от попадания на них вредных веществ. 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 противогазы в некоторых 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 противогаз. закрыть отверстие коробки или соединит. трубки ладонью руки и сделать глубокий вдох. Если дыхание при этом затруднено, то лицевая часть подобрана правильно, противогазы в целом герметичен. противогазы периодически проверяют в помещении (в палатке), атмосфера которого заражена хлорпикрином с концентрацией 8,5 мг/л. противогазы 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 противогазы 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.
противогазы снижают работоспособность человека. При пользовании противогазы человек испытывает сопротивление дыханию, главным образом на вдохе и частично на выдохе. Вдыхаемый воздух проходит через ПАФ и шихту, которые 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 противогазы и является важнейшей его эрго-номич. характеристикой. К эргономич. характеристикам противогазы 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 противогазы, 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 противогазы Выпускают след. марки пром. фильтрующих противогазы с коробками большого габарита: А, В, Г, КД, Е, М, СО, БКФ. Кроме букв. обозначений коробки разных марок различаются цветом окраски. Коробки промышленных противогазы 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 противогазы, за исключением противогазы марки СО. Назначение и маркировка разл. промышленных противогазы приведены в табл. 1.
Время защитного действия промышленных противогазы зависит от марки коробки и условий, в которых он используется. Данные о времени защитного действия промышленных противогазы приведены в табл. 2. Сопротивление дыханию при постоянном потоке воздуха (30 л/мин) для всех противогазы, кроме марок СО и М, не более 176 Па (18 мм вод. ст.); для противогазы марки М-не более 245 Па, для марки СО-не более 196 Па. противогазы, снаряженные ПАФ, обеспечивают также защиту от разл. аэрозолей (пыли, дыма, тумана). Коэф. проницаемости таких противогазы не более 0,01%.
Коробки противогазы 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 свойства по парам веществ находятся на уровне коробок, снаряженных ПАФ (табл. 2).
Выпускают промышленные противогазы с коробками малого габарита без ПАФ (марка МКП) и с ПАФ (МКПФ). Их маркировка, опознават. окраска и назначение в осн. соответствуют противогазы 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 свойства по парам приблизительно в два раза меньше.
Применение фильтрующих противогазы разрешается только в атмосфере, содержащей не менее 18% по объему своб. кислорода и не более 0,2-0,5% по объему вредных веществ.
Фильтрующие противогазы 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 веществами (поглотителями), способными реагировать с некоторыми ОВ, например хлором, фосгеном. Н. Д. Зелинский предложил (1915) для защиты органов дыхания сухой фильтрующий противогазы, снаряженный древесным углем. Этот противогазы в дальнейшем существенно модернизировали.
Изолирующие противогазы 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 противогазы 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 противогазы, в которых воздух для дыхания забирается из чистой зоны.
В состав комплекта изолирующего противогазы 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 противогаз. смонтированы в металлич. корпусе. Продолжительность пользования противогазы 1-2 ч. В изолирующем противогазы на основе сжатого воздуха выдыхаемый воздух сбрасывается в атмосферу.
В изолирующем противогазы, 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 котором осуществляются реакции:
4NaO2 + 2СO2: 2Na2CO3 + 3О2 4NaO2 + 2Н2О: 4NaOH + 3О2
Благодаря этим реакциям 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 противогазы делят на два вида: 1) самовсасывающие шланговые аппараты, в которых 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 противогазы 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 противогазы характеризуются высокой эффективностью. Однако надежная защита человека с их помощью м. б. достигнута лишь при условии рационального выбора и правильного применения соответствующих типов противогазы в конкретной обстановке.