ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ПРОТИВОГАЗЫ


Алфавитный указатель: 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


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.

4024-1.jpg

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.

4024-2.jpg

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.

4024-3.jpg

4024-4.jpg

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.


===
Исп. литература для статьи «ПРОТИВОГАЗЫ»:
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.

Страница «ПРОТИВОГАЗЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков