противогазы

ПРОТИВОГАЗЫ

средство защиты органов дыхания, лица и глаз человека от вредных веществ, 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 CO₂ 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 производстве. 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 — клапанная коробка.}

Осн. части фильтрующего П. — 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. 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 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 П. 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 П. 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 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 которого 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, 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 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 средствами 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, CO, 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 которых 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 CO 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 свойства по парам веществ 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 свойства 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 веществ.

Фильтрующие П. получили развитие во время 1-й мировой войны, после того как 31 мая 1915 немцы осуществили первую газобаллонную атаку с использованием Cl₂ на русском фронте. Вначале средства защиты органов дыхания представляли собой многослойные марлевые повязки и маски, пропитанные разл. жидкими веществами (поглотителями), способными реагировать с некоторыми 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 O₂ и сжатого воздуха (в баллонах); на основе химически связанного O₂ — использование препаратов, выделяющих O₂ при взаимодействии с CO₂ и H₂O, находящихся в выдыхаемом воздухе; шланговые изолирующие П., в которых воздух для дыхания забирается из чистой зоны.

В состав комплекта изолирующего П. на основе сжатого O₂ входят: баллон с кислородом, находящимся под давлением 150 атм (14,7 МПа), патрон с поглотителем выдыхаемого CO₂, дыхат. мешок объемом ок. 5 л, редукционный вентиль, обеспечивающий равномерную подачу O₂ 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 O₂, реализуется "маятниковое дыхание". При выдохе воздух, содержащий избыток паров H₂O и CO₂, поступает в регенеративный патрон, снаряженный кислородсодержащими соед., в котором осуществляются реакции:

4NaO₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + 3O₂ 4NaO₂ + 2H₂O: 4NaOH + 3O₂

Благодаря этим реакциям поглощаются CO₂ и пары H₂O и одновременно выделяется O₂. Реакции в патроне экзотермические, поэтому по мере использования патрон нагревается. Воздух, обогащенный O₂, 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 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 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}