Спасательный дыхательный аппарат

Польский спасательный респиратор Ау-2

Спасательные дыхательные аппараты , также называемые спасательными респираторами , спасательными комплектами , масками-самоспасателями , аварийно-спасательными аппаратами ( ELSA ), аварийно-спасательными дыхательными устройствами ( EEBD ) и респираторными защитными дымозащитными устройствами (RPED), Переносные дыхательные аппараты , которые обеспечивают пользователю защиту органов дыхания на ограниченный период времени и предназначены для выхода из окружающей среды или через нее, где нет пригодной для дыхания атмосферы. Это включает в себя эвакуацию через воду и в зоны, содержащие вредные газы или дымы, или в другие атмосферы, непосредственно опасные для жизни или здоровья (IDLH).

Спасательные дыхательные аппараты могут представлять собой спасательные респираторы с очисткой воздуха или автономные спасательные респираторы с подачей атмосферы. они могут использовать дыхательный капюшон , маску или мундштук и зажим для носа В качестве респираторного интерфейса пользователя . Аппаратами для подачи атмосферы могут быть ребризеры с химической подачей кислорода или сжатым газом , аппараты с положительным давлением или аппараты с постоянным потоком, использующие сжатый воздух высокого давления. Загрязнения дыхательного газа можно избежать, полагаясь на хорошую герметизацию вокруг дыхательного интерфейса пользователя или на небольшое положительное давление по отношению к окружающей среде.

Спасательные дыхательные аппараты обычно не предназначены для использования ни для чего иного, кроме как для выхода из опасной среды. Респиратор , предназначенный только для эвакуации, определяется как «респиратор, предназначенный для использования только для аварийного выхода».

Приложения

ВМС США Дыхательное устройство для аварийного спасения (EEBD)

Российский спасательный костюм с подводной лодки, включая спасательный ребризер .

Спасательные дыхательные аппараты представляют собой класс автономных дыхательных аппаратов с подачей или очисткой воздуха для использования в чрезвычайных ситуациях, предназначенных для того, чтобы позволить пользователю проходить через зоны без пригодной для дыхания атмосферы в место относительной безопасности, где окружающий воздух безопасен для дыхания. Это системы давления окружающей среды и включают в себя:

• Набор для побега с вертолета
• Набор для побега из шахты
• Набор для спасения подводной лодки
• Спасательное устройство для танка-амфибии
• Дымовой колпак

Комплекты раннего спасения часто представляли собой ребризеры и обычно использовались для спасения с подводных лодок , которые не смогли всплыть. Спасательные наборы также используются на берегу, в горнодобывающей промышленности и в армии для спасения от танков.

Небольшое дыхательное устройство для подводного экипажа вертолета с открытым контуром имеет аналогичную цель - обеспечить выход дыхательного газа из брошенного вертолета.

Выбор

Функция спасательного дыхательного аппарата заключается в том, чтобы дать человеку, работающему в обычно безопасной среде, достаточно времени, чтобы избежать опасности для органов дыхания, которая может возникнуть без достаточного предупреждения, и эвакуироваться без защиты органов дыхания. поэтому выбор зависит главным образом от времени, необходимого для побега, и вероятности IDLH или дефицита кислорода, а не от назначенных факторов защиты.

Расчет времени, которое может потребоваться для эвакуации, и рекомендуемого пути эвакуации является обязанностью работодателя и должен учитывать разумно прогнозируемые чрезвычайные ситуации, которые могут потребовать эвакуации.

Спасательный респиратор с очисткой воздуха включает в себя фильтр или абсорбирующий картридж, подходящий для среды, в которой он предназначен для использования. Они непригодны для побега через потенциально обедненную кислородом среду. Спасательный респиратор, обеспечивающий автономную подачу газа, позволит пользователю покинуть большинство сред, требующих только защиты органов дыхания. Обычно они доступны с рейтингом выносливости от 3 до 60 минут. 10 и 15 минут являются общими характеристиками. Спасательный респиратор не обеспечивает никакой химической защиты или защиты от окружающей среды для остальной части тела пользователя, поэтому при выборе респираторного интерфейса пользователя необходимо учитывать необходимость защиты глаз.

Типы

Автономная подача дыхательного газа

Эти дыхательные аппараты имеют запас дыхательного газа, рассчитанный на то, чтобы большинство пользователей могли покинуть его в течение указанного периода времени.

Rebreathers

Основная статья: Ребризер

Атмосферный воздух содержит около 21% кислорода . При нормальном дыхании организм использует около 4% и заменяет его углекислым газом . Определенный объем воздуха можно вдохнуть несколько раз, прежде чем содержание кислорода в нем исчерпается, но углекислый газ накапливается по мере расходования кислорода и вызывает дискомфорт и расстройство дыхания, поэтому его необходимо удалить из дыхательного цикла. Существует также опасность того, что при слишком низком уровне кислорода пользователь потеряет сознание из-за гипоксии и может задохнуться, поэтому необходимо обеспечить подачу кислорода для компенсации использования.

Абсорбентом, используемым для нерегенеративной абсорбции углекислого газа, обычно является натриевая известь или материал на основе натронной извести, но в прежние времена гашеную известь , негашеную известь или каустическую соду . иногда использовали

Ребризеры, использующие химическую генерацию кислорода, могут быть небольшими, легкими и простыми в ношении. Они могут использовать дыхательную систему маятникового типа, которая имеет большее мертвое пространство, чем конструкция с односторонней петлей , но ее проще и дешевле производить. Срок службы обычно составляет от 20 до 100 минут. Кислород вырабатывается в результате химической реакции между диоксидом углерода и абсорбентом супероксида калия , которая одновременно удаляет углекислый газ и подает немного больший объем кислорода взамен того, который был использован.

Базовое устройство может использовать мундштук с прикусной ручкой и зажим для носа или может включать в себя очки или капюшон, если необходима защита глаз. Некоторые устройства имеют картридж для надувания мешка при первом использовании, но это в основном делается для того, чтобы обеспечить немного больший объем противолегких, что может уменьшить ощущение нехватки газа при запуске, когда мешок почти пуст.

Эти комплекты могут обеспечить относительно длительный срок службы, а также могут быть классифицированы как рабочие дыхательные аппараты, и в этом случае их можно носить для выполнения какой-либо задачи, в отличие от большинства спасательных комплектов, которые предназначены только для побега. На время выносливости влияет нагрузка. Более тяжелая работа увеличивает потребление кислорода и выработку углекислого газа, на которые расходуются химические вещества в скруббере. Подаваемый газ может быть довольно горячим, и дышать в жаркой среде может быть неудобно. Наборы обычно рассчитаны только на одно использование, поэтому активация в случае ложной тревоги или неправильного использования может быть дорогостоящей. У некоторых пользователей может возникнуть рвотный рефлекс от мундштука. Супероксид калия бурно реагирует при контакте с водой и может быть опасен для аварийных комплектов, которые могут протекать при погружении в воду.

Кислородные ребризеры также могут использовать менее реактивный абсорбент-скруббер, который удаляет только углекислый газ, но затем должен иметь альтернативный источник кислорода, обычно сжатый газ из баллона высокого давления.

Наборы для спасения на подводной лодке имели загубник, поэтому пользователю приходилось также носить зажим для носа, чтобы предотвратить вдыхание воды через нос. Продолжительность спасательного комплекта подводной лодки составляла от 15 до 45 минут.

Аварийный дыхательный аппарат с открытым контуром

Аварийные дыхательные аппараты с открытым контуром могут работать по требованию или с постоянным потоком.

Дыхательный аппарат с открытым контуром положительного давления и полнолицевой маской обеспечивает высочайший уровень защиты от токсичной среды, но относительно сложен, дорог и требует большей компетентности для эффективного использования. Они подают воздух для дыхания из баллона высокого давления, который несет пользователь, подаваемого через редукционный регулятор давления и регулирующий клапан , в маску, закрывающую все лицо, и должны правильно подходить по размеру, чтобы предотвратить потерю газа из-за утечек. Воздух подается под давлением немного выше окружающего, чтобы гарантировать отсутствие утечек наружу. Зарядка простая и недорогая. Зрение через маску обычно неплохое, голосовая связь обычно приемлема. Срок службы зависит от размера баллона и рабочего давления, эффективности лицевого уплотнения, а также уровня напряжения и беспокойства пользователя. Обычно это 10–15 минут, но можно и больше.

Могут возникнуть трудности с герметизацией волос на лице и ношением очков. Для безопасного и эффективного использования дыхательного аппарата этого типа требуется больше навыков, главным образом из-за необходимости правильного подбора маски.

Дыхательный аппарат открытого цикла с постоянным потоком подает сжатый воздух из баллона-хранилища со скоростью около 40 литров в минуту независимо от активности пользователя. Это делает ресурс точно прогнозируемым и зависящим от объема цилиндра и давления наддува. Поскольку они обычно снабжены капюшоном и уплотнителем на шее, они терпимы к появлению волос на лице и очкам, но большой объем капюшона и смотровое окно из мягкого пластика не обеспечивают очень хорошего обзора, так как он может морщиться и сминаться, а это возможно. тренироваться достаточно тяжело, чтобы требовалось больше воздуха, чем обеспечит регулятор. Голосовая связь затруднена мягкой тканью капюшона и постоянным шумом поступающего в капот газа.

Подача воздуха обычно осуществляется из алюминиевого, стального или композитного цилиндра с давлением 200 бар. 2-литровый баллон обеспечит выносливость примерно 10 минут, а 3-литровый баллон — около 15 минут при скорости от 35 до 37 литров в минуту. Резиновое уплотнение горловины помогает обеспечить положительное давление внутри капюшона. Общая масса комплекта вместе с сумкой для переноски обычно составляет порядка 5–7 кг.

Escape-SCBA с непрерывным потоком

Основная статья: Автономный дыхательный аппарат § Непрерывный поток

непрерывного действия Автономный дыхательный аппарат , обычно с капюшоном, представляет собой тип аварийно-спасательного дыхательного аппарата.

Сертификация

США Респираторы для эвакуации должны быть сертифицированы национальным органом, аналогичным Национальному институту безопасности и гигиены труда (NIOSH), для использования в типах атмосферы, для которых предназначен респиратор. Некоторые стандарты применяются к уровню защиты пользователя, а другие относятся к искробезопасности оборудования для использования в легковоспламеняющихся и потенциально взрывоопасных средах. Некоторые стандарты являются добровольными и превышают минимальные требования национального органа, такого как NIOSH. Соответствие добровольным стандартам может быть подтверждено посредством сертификации продукции третьей стороной , например, выданной Институтом защитного оборудования (SEI) .

В зависимости от отрасли, в которой они используются, спасательные респираторы, возможно, должны соответствовать или быть одобрены в отношении одного или нескольких из:

• ASTM E2952-23 — Стандартные спецификации для воздухоочистительных респираторных защитных дымоудаляющих устройств (RPED)
• NFPA 1981-19 — Стандарт на автономные дыхательные аппараты открытого контура (SCBA) для служб экстренной помощи
• NFPA 1984-22 - Стандарт на респираторы для тушения пожаров в дикой природе и операций по обеспечению взаимодействия с городской средой в дикой природе.
• NFPA 1986-23 — Стандарт на средства защиты органов дыхания для тактических и технических операций.
• NFPA 1987-23 — Стандарт на комбинированные респираторные системы для тактических и технических операций.
• EN 402:2003 — Устройства защиты органов дыхания. Регулируемая нагрузка на легкие. Автономный дыхательный аппарат открытого типа, работающий на сжатом воздухе, с полнолицевой маской или загубником для эвакуации.
• ISO 23269-1:2008 — Суда и морская техника. Дыхательные аппараты для судов. Часть 1. Аварийные дыхательные устройства (EEBD) для использования на борту судна.
• ИСО 23269-4:2011
• EN 1127-1:2011 — Взрывоопасные среды. Предотвращение взрывов и защита. Часть 1. Основные концепции и методология.
• EN1146:2005
• EN 13463-1:2009 — Неэлектрическое оборудование для использования в потенциально взрывоопасных средах. Часть 1. Основной метод и требования.
• IEC/TS 60079-32-1:2013 — Взрывоопасные среды. Часть 32-1. Электростатические опасности, руководство.
• Глава II-2 СОЛАС, Директива по морскому оборудованию и Директива по оборудованию, работающему под давлением.

История

Разработка первых подводных лодок, полезных в военном отношении, перед Первой мировой войной поставила вопрос о спасении и побеге, если подводная лодка не смогла всплыть. Роберт Генри Дэвис и Генри А. Флюсс разработали ребризер , который пригодился в горнодобывающей промышленности и под водой.

Одним из примеров является подводный спасательный аппарат Дэвиса . Спасательные комплекты также использовались на берегу, например, в горнодобывающей промышленности, а также для спасения из танков ( аппарат для спасения танков-амфибий ).

• 1903: Зибе Горман начал делать этот дыхательный набор в Англии; в последующие годы он был усовершенствован и позже получил название « Погруженный спасательный аппарат Дэвиса» .
• 1905: Важное нововведение: дозирующие клапаны для контроля подачи кислорода. Это быстро переняли другие компании, производившие наборы для побега.
• 1907: Дрегер из Любека изобрел U-Boot-Retter («подводный спасатель»).

Обе системы основывались на подаче кислорода из баллона высокого давления с одновременным поглощением углекислого газа вставленным картриджем, наполненным гидроксидом натрия .

• 1916: Модель Draeger DM 2 стала стандартным оборудованием ВМС Германии .
• 1926: Дрегер продемонстрировал спасательный дыхательный аппарат, с помощью которого пользователь мог плавать. Если предыдущие приспособления служили только для подъема на поверхность и были предназначены еще и для развития плавучести, чтобы пользователь достигал поверхности без плавательных движений, то водолазный комплект имел утяжелители, что позволяло также нырять вниз с ним , осуществлять поиск и спасение после аварии.
• 1939: Ганс Хасс разработал на основе спасательного комплекта ребризер с сумкой на спине и двумя дыхательными трубками , но без рюкзака. Эти декорации часто встречаются в его фильмах и книгах.

В популярных СМИ

Наборы для побега используются в следующих фильмах:

• Лодка (призрак Иоганн не дает воде проникнуть под дизельный двигатель ).
• Акулы и мелкая рыбка (контролируемый выход из затонувшей подводной лодки).
• В руках врага (чтобы пережить длительное погружение под атакой эсминца)

См. также

• Устройство для спасения под водой Дэвиса - кислородный ребризер для спасения на подводных лодках, который также использовался для дайвинга на мелководье.
• Дымовой колпак - устройство для защиты пользователя от вдыхания дыма в чрезвычайной ситуации.
• Иммерсионное оборудование для спасения из подводной лодки - костюм для защиты всего тела, позволяющий подводникам спастись с затонувшей подводной лодки.