Человека

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны — концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабо-

чего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья настоящего и последующих поколений.

Перед началом работ, связанных с ликвидацией пожара (аварии) необходимо замерить содержание вредных веществ в окружающей среде при помощи газоанализотора.

Углекислый газ (диоксид углерода — СО₂) — является продуктом полного сгорания вещества. Это газ без цвета и запаха, с кисловатым вкусом. При температуре 0°С и давлении 101 кПа (760 мм рт. ст.) имеет плотность 1,977 кг/м³. В малых концентрациях углекислый газ не только безвреден, но и необходим, так как является возбудителем, действующим на дыхательный центр. Его высокие концентрации опасны для жизни человека (табл. 2.9).

Следует отметить, что реакция человека на различные концентра­ции углекислого газа в воздухе субъективна. Очень многие лица совер­шенно не ощущают присутствия СО₂ и незаметно для себя отравляются настолько сильно, что теряют сознание. Отравление, вызванное вдыха­нием небольшого количества углекислого газа, быстро и бесследно исче­зает, если дать возможность пострадавшему дышать нормальным атмо­сферным воздухом. Однако тяжелые случаи отравления, сопровождающиеся потерей сознания, вызывают серьезные изменения в организме и требуют немедленного медицинского вмешательства.

Принцип воздействия углекислоты на организм человека необходимо учитывать при работе в кислородных изолирующих противогазах. В регене­ративном кислородном изолирующем противогазе, имеющем замкнутый цикл дыхания, используется очищенный и обогащенный кислородом вдыхаемый воздух. В нем неизбежно скопление небольшого количества углекислого газа. Повышение концентрации СО₂ в системе противогаза до 2% не представляет опасности. Скопление большого количества углекислого газа ведет к чрезмерному учащению дыхания, нарушается глубина и ритм дыхания, которое становится поверхностным. Это, в свою очередь, приводит к ряду вредных последствий: недостаточному насыщению кислородом легких, быстрому утомлению и чрезмерному расходу кислорода. Максимально возможное значение парциального давления углекислого газа во вдыхаемой газовой смеси при работе в противогазе не должно превышать 3,3 КПа (25 мм рт. ст.), что соответствует содержанию его во вдыхаемом воздухе (3,3% при нормальном атмосферном давлении).

Первая помощь при отравлении углекислым газом: пострадавшего необходимо как можно скорее вынести на свежий воздух.

Окись углерода (оксид углерода — СО), или угарный газ, является продуктом неполного сгорания веществ. Оксид углерода — газ легче воздуха, без цвета, запаха и вкуса. При температуре 0°С и давление 101 кПа (760 мм рт. ст.) имеет плотность 1,25 кг/м³. В воде окись углерода почти не раство­ряется. Токсическое (отравляющее) действие окиси углерода на организм человека заключается в том, что под его влиянием кровь теряет возможность поглощать кислород. Окись углерода активно соединяется с гемоглобином

крови, образуя стойкое соединение карбоксигемоглобин. Сродство окиси углерода с гемоглобином очень велико и примерно в 300 раз превосходит сродство кислорода с гемоглобином. Следовательно, если в воздухе будет в 300 раз меньше окиси углерода, чем кислорода, то с гемоглобином крови соединяется одинаковое количество кислорода и окиси углерода. Если в воздухе находится большее количество окиси углерода, то оно, соединясь с гемоглобином, лишает кровь возможности обогащаться кислородом.

Степень тяжести отравления окисью углерода в основном зависит от продолжительности воздействия отравленной среды на организм, кон­центрации в воздухе, интенсивности легочной вентиляции, температуры среды, размеров тела и объема крови, парциального давления кислорода в окружающей человека среде.

Ориентировочные данные о патологической реакции человека на различные концентрации окиси углерода приведены в табл. 2.9.

Таблица 2.9

Следует иметь в виду, что отравление окисью углерода при содер­жании ее в воздухе в пределах 0,4...1,0% происходит очень быстро. Боль­шинство случаев гибели людей на пожарах связано с незаметно наступившей потерей сознания в результате отравления окисью углерода. Поражающая токсодоза 33 мгмин/л, смертельная токсодоза 136,5 мгмин/л.

Накопление окиси углерода происходит при пожарах в закрытых помещениях, где горение происходило при недостатке воздуха, при горе­нии целлулоида, кинопленки, каучука и других пластмассовых изделий, при повреждениях вентилей и трубопроводов в установках, работающих с окисью углерода, в помещениях, где работают двигатели внутреннего сго­рания (компрессорные станции с ДВС, общественные и личные гаражи).

Меры оказания первой помощи при отравлении окисью углерода: вынести на свежий воздух, обеспечить горизонтальное положение, тепло и покой, при затрудненном дыхании дать увлаженный кислород с кар­боленом, теплое молоко с содой. Необходимо срочно госпитализировать всех, получивших отравление. В случаях тяжелого отравления нужно обес-

печить дыхание пострадавшего чистым кислородом из прибора искусст­венной вентиляции легких.

Аммиак (NH₃) — газ без цвета, с характерным запахом, плотность 0,597 кг/м³, растворим в воде. Пары аммиака образуют с воздухом (при соотношении 4/3) взрывоопасные смеси. Горит при наличии постоянного источника огня. Емкости с аммиаком могут взрываться при нагревании. В больших количествах может выделяется при авариях и пожарах на холо­дильных установках, заводах по производству азотных удобрений. Во избежание взрыва запрещается входить в заполненные аммиаком поме­щения с открытым пламенем, включать электроприборы. Аммиак опасен при вдыхании. При высоких концентрациях возможен смертельный исход. Вызывает сильный кашель. Пары сильно раздражают слизистые оболочки и кожные покровы, так как аммиак, растворясь во влаге, образует щелочь (гидрат окиси аммония NH₄OH), которая разрушает слизистые оболочки дыхательных путей и альвеолы. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе, мг/л: в населенных пунктах (среднесуточная) — 0,0002, в рабочей зоне — 0,02. Раздражение ощущается уже при 0,1 мг/л. Пора­жающая концентрация при 6-ти часовой экспозиции — 0,2 мг/л, смер­тельная при 30-ти минутной экспозиции — 7 мг/л. Поражающая токсодоза — 15 мг-мин/л, смертельная токсодоза — 100 мг-мин/л.

Соприкосновение сжиженного аммиака с кожей вызывает обморо­жение. Признаками наличия аммиака является появление учащенного сердцебиения, нарушение частоты пульса, насморк, кашель, затрудненное дыхание, жжение, покраснение и зуд кожи, резь в глазах, слезотечение. В высоких концентрациях аммиак возбуждает центральную нервную систему и вызывает судороги. При сильных отравлениях смерть наступает через несколько часов или суток после отравления, вследствие отека гортани и легких.

Вдыхание воздуха с содержанием 0,025% NH₃ в течение часа не опасно для жизни, с содержанием 0,59% NH₃ — опасно. При дыхании таким воздухом в течение 5-10 мин происходит отек легких.

Меры первой помощи при отравлении аммиаком. Доврачебная: вынести на свежий воздух, обеспечить тепло и покой. При удушьи — увлажненный кислород или дать теплое молоко с боржоми или содой. Пораженные кожу, слизистые оболочки рта и глаз не менее 15 мин промывать водой или 2%-ным раствором борной кислоты. В глаза закапать альбуцид (2-3 капли 30%-ного раствора, в нос — теплое оливковое или персиковое масло.

Ацетилен (С₂Н₂) — бесцветный газ с характерным запахом, легче воздуха, имеет плотность 1,173 кг/м³, не растворим в воде. Легко воспла­меняется от искр и пламени. Пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси, которые могут распространяться далеко от места утечки. Опасен при вдыхании. Пары вызывают раздражение слизистых оболочек и кожи.

Соприкосновение со сжиженным ацетиленом вызывает обмороже­ние. Признаками наличия ацетилена являются: появление головной боли, головокружения, учащение пульса, першение в горле, кашель, слабость, чувство удушья. Смертельную опасность представляет содержание ацетилена

в воздухе 50% и более.

Меры первой помощи при отравлении ацетиленом. Доврачебная: вынести на свежий воздух, дать димедрол (1 таблетка), при потере сознания — госпитализация.

Сероводород (H₂S) — бесцветный газ с неприятным запахом тух­лых яиц, тяжелее воздуха, имеет плотность 1,539 кг/м³, растворим в воде. Скапливается в низких участках поверхности, подвалах, тоннелях. Серо­водород горит, пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Возможен смертельный исход при вдыхании. Пары вызывают раздражение слизистых оболочек. Смертельная доза — 0,08% во вдыхаемом воздухе в течение 5...10 мин. Поражающая токсодоза — 16,1 мг-мин/л, смертельная токсодоза — 25,0 мг-мин/л. Признаком наличия сероводорода является появление голов­ной боли, раздражение в носу, металлический привкус во рту, тошноты, рвота, холодный пот, понос, боли при мочеиспускании, сердцебиение, ощущения сжимания головы, обморок, боли в груди, жжение в глазах, слезотечение, светобоязнь.

Меры первой помощи при отравлении сероводородом. Доврачебная: вынести на свежий воздух, обеспечить тепло и покой, при затрудненном дыхании дать кислород, теплое молоко с содой, на глаза — примочки из 3%-ного раствора борной кислоты, при потере сознания — госпитализация.

Сероуглерод (CS₂) — пары без цвета с неприятным запахом, легче воздуха, имеет плотность 1,263 кг/м³, в воде нерастворим. Легко воспламе­няется от искр, пламени, нагревания. Может взрываться от нагревания или при воспламенении. При нагревании самовоспламеняется. Вновь воспламе­няется после тушения пожаров. Разлитая жидкость выделяет воспламеня­ющиеся пары, которые с воздухом образуют взрывоопасные смеси, спо­собные распространяться далеко от места утечки. Пары опасны при вдыха­нии, возможно наличие паров далеко от места утечки. Пары опасны при вдыхании, возможен смертельный исход. Пары вызывают раздражение сли­зистых оболочек и кожи. Поражающая токсодоза 45 мг-мин/л.

Соприкосновение с этим газом в сжиженном состоянии вызывает ожоги кожи и глаз. Признаками наличия сероуглерода в атмосфере явля­ются: появление головной боли, чувство опьянения, головокружения, потеря сознания, ощущения "мурашек", першение в горле и покраснение кожи.

Доврачебная помощь при отравлении сероуглеродом: вынести на свежий воздух, слизистые оболочки промывать водой не менее 15 мин.

Хлор (С1₂) — газ желто-зеленого цвета с резким запахом (порог восприятия 0,003 мг/л). Температура кипения — 33,8°С, следовательно, даже зимой хлор находится в газообразном состоянии.

Хлор в 2,5 раза тяжелее воздуха, имеет плотность 3,214 кг/м³, раст­воряется в воде. В единице объема воды при 20°С растворяется 2,3 объема хлора. Сильный окислитель, коррозионен, не горюч. Предельно допустимая концентрация в рабочей зоне 0,001 мг/л. Поражающая токсодоза — 0,6 мг-мин/л, смертельная токсодоза — 6,0 мг-мин/л. Пары сильно раздражают слизистые оболочки и кожу. Соприкосновение вызывает ожоги слизистой

оболочки дыхательных путей, кожи и глаз. Признаками отравления хлором являются: появление резкой боли в груди, сухого кашля, рвоты, нарушения координации, одышка, резь в глазах, слезотечение.

Физиологическая активность хлора исключительно велика. Вдыхание газа вызывает воспаление дыхательных путей и в дальнейшем отек легких. Хлор является отравляющим веществом, и в этом качестве широко применялся в первую мировую войну.

При ощущении запаха хлора работать без защиты опасно.

Меры первой помощи при отравлении хлором. Доврачебная: вы­нести на свежий воздух, дать увлажненный кислород, при отсутствии дыхания сделать искусственное дыхание. Слизистые оболочки и кожу не менее 15 минут промывать 2%-ным раствором соды.

Фосген (СОС1₂) — бесцветный газ с запахом прелого сена или гни­лых яблок. Не горюч. В 3,48 раза тяжелее воздуха. Поражающая токсодоза 0,6 мг-мин/л, смертельная токсодоза 6,0 мг-мин/л.

При отравлении наблюдается: слезотечение, кашель, тошнота, рво­та, боль за грудиной, ощущение удушья. Возможен отек легких.

Меры первой помощи при отравлении фосгеном. Доврачебная: вы­нести на свежий воздух, снять с пострадавшего загрязненную одежду, обмыть его теплой водой, дать увлажненный кислород, теплое молоко с содой. Обеспечить покой, тепло. Только при остановке дыхания сделать искусственное дыхание методом "изо рта в рот". Необходима срочная гос­питализация всех попавших в зону аварии или получивших отравление.

Синильная кислота (HCN), или цианистый водород — бесцветная низкокипящая легколетучая жидкость, легче воды имеет плотность 690 кг/м³, в воде растворима со слабым запахом горького миндаля. Пары легче воздуха. Плотность пара по воздуху 0,947.

Легко воспламеняется от искр и пламени, горит фиолетовым пла­менем. Пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Поражающая ток­содоза — 0,2 мг-мин/л, смертельная токсодоза — 1,6 мг-мин/л. Возможен смертельный исход при вдыхании, попадании на кожу. При поражении синильной кислотой наблюдается: першение в горле, жгуче-горький вкус во рту, головная боль, головокружение, слабость, одышка, тошнота, рвота, сильные судороги, поверхностное и аритмичное дыхание, остановка ды­хания. Вдыхание воздуха с содержанием 0,005% паров HCN в течение непродолжительного (30-60 с) времени приводит к головной боли, тош­ноте, усиленному дыханию и сердцебиению.

Опасной для жизни человека является концентрация синильной кислоты, равная 0,01%. Увеличение концентрации до 0,027% вызывает немедленную смерть. Цианистый водород при повышенных концентрациях в воздухе способен проникать в организм человека через кожу. Уже через 2-5 минут пребывания в атмосфере с содержанием 1% HCN, при защи­щенных органах дыхания, усиливается сердцебиение, появляется чувство жара, кожа становится красно-белой, позже возникает головная боль, рвота, слабость. Более длительное пребывание (свыше 5 минут) без специа-

льных защитных костюмов в атмосфере, содержащей 1% HCN, опасно для жизни.

Поэтому в практических условиях все объекты, где возможно отравление синильной кислотой при пожаре, необходимо взять на особый учет, а газодымозащитники должны быть обеспечены специальной защитной одеждой.

В газообразном состоянии цианистый водород легко сорбируется резинотехническими изделиями, тканями, кожаными материалами в коли­честве до 0,1% от массы пористого материала. При проветривании десор-бируется не более 75% поглощенной синильной кислоты.

Меры первой помощи при отравлении синильной кислотой. Довра­чебная: вынести на свежий воздух, снять загрязненную одежду, обеспечить тепло, покой, дать кислород и амилнитрит. При попадании на кожу про­мыть ее водой с мылом. После восстановления сознания и дыхания — необходима немедленная госпитализация.

Сернистый газ (SO₂) — бесцветен, имеет резкий вкус и запах, весьма ядовит, более чем в два раза тяжелее воздуха. Он раздражает слизис­тые оболочки дыхательных путей и глаз, образуя на их поверхности сер­нистую кислоту, в тяжелых случаях вызывает воспаление бронхов, отек гортани и легких. Объемная концентрация 0,05% опасна для жизни даже при кратковременном вдыхании. В промышленности сернистый газ испо­льзуют главным образом для производства серной кислоты.

Окислы азота (N₂O; NO₂; N₂O₃; NO) — ядовитые газы с резким запахом. N₂O — "веселящий газ" со слабым приятным запахом и сладкова­тым вкусом. Вдыхание его вызывает состояние опьянения и потерю болевых ощущений. В достаточно больших количествах он служит наркотиком и применяется в хирургии в качестве анестезирующего средства. N0 — бес­цветный, малорастворимый в воде газ, слабый окислитель, является исходным веществом для получения азотной кислоты. NO₂ — сильный окислитель, с водой образует азотистую кислоту. N₂O₃ представляет собой темно-синюю жидкость, кипит при температуре 3,5°С, разлагается на N0 и NO₂-NO и NO₂ раздражают слизистые оболочки дыхательных путей и глаз в результате образования на их поверхности азотной кислоты, в тяже­лых случаях вызывают отек легких. Смертельная концентрация окислов азота при кратковременном вдыхании — 0,025%. Поражение наступает в результате непосредственного воздействия на кожу и слизистые оболочки — окислы азота оказывают сильное прижигающее действие (химический ожог), в тяжелых случаях вызывают ожоговый шок. Чрезвычайно опасен ожог глаз. Развитие токсического отека легких наступает при высоких концентрациях — 0,2-0,4 мг/л и более. В высоких концентрациях возможна рефлекторная остановка дыхания, развитие токсического шока.

Поражающая токсодоза — 1,5 мг-мин/л, смертельная доза — 7,8 мг-мин/л. Для защиты органов дыхания используются фильтрующие промышленные противогазы марок "В", "М", "БКФ".

Меры первой помощи при отравлении окислами азота. Доврачебная: вынести на свежий воздух, обеспечить покой, закапать в глаза по 2-3 капли

2%-ного раствора новокаина, при спазме голосовой щели — тепло на область шеи, атропин, папаверин, платифилин. При остановке дыхания — искус­ственное дыхание, ингаляция кислорода, инъекция сердечных средств.

Хлористый винил СН₂=СНС1 (винил хлорид, хлористый этил, хлорэтилен, монохлорэтилен) — служит сырьем для получения полимера поливинилхлорида (ПВХ). Это бесцветный газ с приятным эфирным запа­хом, обладает сильной летучестью, мало взрывоопасен. Легко поли-меризуется. Токсическое действие: оказывает токсиимунное действие на организм, характеризующееся политропными изменениями, нарушениями центральной нервной системы и периферических нервов, сосудистой патологией, повреждениями костной системы, системным поражением соединительной ткани, иммунными изменениями, развитием опухолей. Нейротропный яд. Предельно допустимая конденсация (ПДК) рабочей зоны максимальная — 5 мг/м³, 1 мг/м³ — среднесменная. Относится ко второму классу опасности "высокоопасные".

Хлороводород (НС1) (хлористый водород, хлористоводородная или соляная кислота, водный раствор хлороводорада) диссоциирует в воде почти полностью; протон при этом захватывается молекулами воды с образованием иона гидроксония, чем и объясняется способность НС1 вызывать поражения и нейроз клеток. Концентрации 75-150 мг/м³ непереносимы; 50-75 мг/м³ пере­носятся с трудом. Острое отравление сопровождается удушьем, кашлем, насморком и охриплостью голоса. Возможен смертельный исход при вдыхании. Ядовит при приеме внутрь, действует через неповрежденную кожу. Пары раздражают слизистые оболочки и кожу. Он вызывает ожоги влажной (потной) кожи вследствие образования соляной кислоты. Длительное воздействие НС1 вызывает катары верхних дыхательных путей, появление коричневых пятен и эрозии на коронках зубов, изъязвление слизистой оболочки носа, иногда даже ее прободение. Концентрация 15 мг/м³ поражает слизистую оболочку верхних дыхательных путей и глаз. Концентрация 7 мг/м³ подобным эффек­том не обладает.

При ожоге обычно возникает серозное воспаление с пузырями; изъязвление возникает лишь при сравнительно длительном контакте. Резкую гиперемию кожи лица вызывает туман НС1, образующийся при взаимодействии с водой. Вызывает раздражение и сухость слизистой носа, чихание, кашель, удушье, тошноту, рвоту, потерю сознания, покраснение и зуд кожи.

Меры первой помощи: вынести на свежий воздух, освободить от стесняющей дыхание одежды. Ингаляции кислорода. Смыть НС1 с кожи большим количеством воды, поврежденные участки обработать содой и наложить повязку. Глаза и слизистые поверхности не менее 15 минут промывать водой, полоскать 2%-ным раствором соды. Нейтрализация (дегазация) производится каустической содой, содовым порошком, известью, смесью из щелочей.

Сухой НС1 на средства защиты, технику, приборы вредного влияния не оказывает. Корродирует влажные (мокрые) металлические поверхности с выделением водорода Н₂. Размягчает влажные резиновые поверхности.

Физико-химические и токсические свойства АХОВ приведены в табл. 2.10.

Таблица 2.10

Физико-химические и токсические свойства АХОВ

2.4. Способы защиты органов дыхания и зрения

человека от воздействия газов и продуктов

горения. Классификация СИЗОД

Продукты горения и токсичные газы, образующиеся на пожаре, раздражающе действуют на слизистую оболочку глаз и проникают в орга­низм человека через органы дыхания, поэтому для устранения их вредного воздействия необходимо применять соответствующие способы защиты органов дыхания и зрения от проникновения в них отравляющих продук­тов горения.

Средства используемые для защиты человека от продуктов горения и токсичных газов, подразделяются на индивидуальные и групповые (рис.2.2).

Групповая защита осуществляется путем снижения концентрации дыма и газов в помещении, ее можно осуществить следующими способами:

аэрацией — путем проветривания помещений с помощью откры­вания дверей, окон или вскрытия конструкций;

использованием стационарных средств защиты — применением про­мышленных вентиляционных установок, газоубежищ;

использованием переносных, передвижных средств защиты — при­менением дымососов, автомобилей дымоудаления.

Недостатком данных способов является то, что естественной вен­тиляцией не всегда можно достичь необходимой интенсивности удаления дыма. Промышленная вентиляция также не всегда эффективна, так как не везде имеется достаточное количество проемов для притока воздуха в нужном объеме. Более эффективны в создании достаточной кратности воздухообмена дымососы и автомобили дымоудаления, обеспечивающие нормальную концентрацию кислорода в помещениях и снижение коли­чества вредных веществ до безопасных концентраций.

Однако следует иметь в виду, что при применении данных спосо­бов защиты не всегда обеспечивается должный эффект (при интенсивном выделении дыма или газов), а в отдельных случаях поступление свежего воздуха в горящее помещение может способствовать усилению горения.

В отдельных случаях в помещениях, где происходил процесс непол­ного сгорания веществ, при притоке свежего воздуха возможно образо­вание взрывоопасных концентраций газов с последующим взрывом их смесей (бани, сауны с печным отоплением и т. д.).

Есть способы групповой защиты методом осаждения дыма и вред­ных газов, которые осуществляется применением:

мелкодисперсной воды, получаемой через тонкораспыляющие стволы, работающие от насосов высокого давления (применяется для газов, растворимых в воде);

распыленного абсорбента, способного поглощать из помещений вред­ные пары и газы, уменьшая их концентрацию до безопасных величин;

Средства защиты органов дыхания и зрения

Рис. 2.2. Классификация средств защиты органов дыхания и зрения человека

электрического поля, позволяющего удалять из помещения заря­женные частицы дыма с адсорбированными его поверхностью вредными веществами.

Область применения групповых средств защиты определяется объек­тивными критериями.

Индивидуальная защита осуществляется при помощи методов фильтрации и изоляции.

Применяемые по методу фильтрации аппараты называются респи­раторами (от латинского respiratio — дыхание), которые отфильтровывают вдыхаемый воздух от радиоактивных и отравляющих веществ, пыли, бактериальных средств.

Первый фильтрующий противогаз был разработан академиком М.Д. Зелинским и Морганом. Противогазы, работающие по данному принципу, стали выпускать в 1914 году для защиты личного состава русской армии от отравляющих веществ.

Принцип действия фильтрующих противогазов заключается в том, что загрязненный примесями воздух, проходя через фильтр, очищается от примесей, и в очищенном виде поступает в дыхательные органы человека.

В зависимости от назначения фильтрующие противогазы подразде­ляются на:

противопылевые (ФП) — фильтрующие воздух от различных аэро­золей (дыма, тумана, пыли);

противогазовые (ФГ) — в которых воздух фильтруется от паро- и газообразных загрязняющих веществ;

фильтрующие газопылезащитные противогазы (ФГП) — которые очищают воздух от газов, паров и аэрозолей различных веществ.

Фильтрующие противогазы в зависимости от типа и марки филь­трующего вещества способны защищать органы дыхания от воздействия одного или нескольких газов. Но они совершенно не пригодны для работы в среде с концентрацией кислорода (на пожаре вполне возможно) ниже 16%.

Метод изоляции применяется для защиты от вредного действия продуктов горения, состав которых заранее неизвестен. Суть этого метода состоит в том, что органы дыхания и зрения человека полностью изолируют от воздействия окружающей среды.

Изолирующие СИЗОД подразделяются на кислородные и воздушные.

Воздушные шланговые противогазы (дыхательные аппараты) пер­выми получили некоторое распространение в пожарной охране в начале XX века. Наиболее простой шланговый противогаз (дыхательный аппарат) имеет маску и подсоединенный к ней шланг, второй конец которого нахо­дится на свежем воздухе. Такие противогазы могут защищать органы дыха­ния человека в атмосфере, содержащей вредные газы в больших концен­трациях, а также при недостатке кислорода. Шланговые противогазы (дыхательные аппараты) наиболее удобны для выполнения длительных работ на небольшом расстоянии от свежего воздуха. Время действия этих средств защиты не ограничено. В настоящее время шланговые противогазы

(дыхательные аппараты) практически полностью вытеснены различными типами изолирующих аппаратов.

Различают пять основных признаков, по которым СИЗОД делят на группы:

- по характеру окружающей среды (газ или жидкость) и по ее давле­
нию СИЗОД делятся на наземные, высотные и подводные;

- по степени защиты дыхания от газового состава окружающей среды
СИЗОД делятся на две группы: изолирующие и фильтрующие. Защита
дыхания при помощи изолирующих СИЗОД универсальна и не зависит
от газового состава окружающей среды;

- по автономности защиты СИЗОД делятся на автономные и
шланговые.

Автономные СИЗОД по способу создания искусственной атмосферы для дыхания делятся на регенеративные и резервуарные.

По своему назначению регенеративные противогазы делятся на две группы: кислородные изолирующие противогазы (респираторы) и изоли­рующие самоспасатели.

Самоспасатели (фильтрующие и изолирующие) служат для защиты органов дыхания человека при выходе из аварийного участка с отравленной атмосферой на свежий воздух, т. е. для спасения без посторонней помощи (помещения метро, подвалы большой площади и протяженности, трюмы судов, шахты).

Наибольшее распространением в России, до последнего времени, получили кислородные изолирующие противогазы.

Противогаз, работающий на принципе регенерации (восстанов­ления) выдыхаемого воздуха, был изобретен в 1853 году профессором Льеже кого университета (Бельгия) Шванном. В последующем, на протя­жении столетия, шло их усовершенствование.

Кислородные изолирующие противогазы классифицируют по сле­дующим признакам. В зависимости от условий применения они делятся на две группы: основные (рабочие) и вспомогательные.

В зависимости от способа резервирования кислорода противогазы делятся на три группы:

с газообразным медицинским кислородом (КИП-8, Урал-10 и т.д.);

с жидким медицинским кислородом (РХ-1 (СССР), "Кемокс" (США) и др.);

с химически связанным кислородом (в регенеративном кисло-родосодержащем продукте на основе надперекисей щелочных металлов) (СПИ-20, ШСС-1, ПДУ-3 и др.).

В зависимости от контура движения выдыхаемой газовой смеси в аппарате кислородные изолирующие противогазы делятся на три группы:

с круговой схемой дыхания, при которой очищение выдыхаемого воздуха от углекислого газа происходит за один цикл;

с маятниковой, при которой очищение выдыхаемого воздуха от углекислого газа происходит за два цикла;

с полумаятниковой схемой дыхания, отличающейся от круговой схемы отсутствием клапана выдоха.

Первые отечественные противогазы изолирующего типа были изго­товлены на Орлово-Еленовской станции горноспасательного оборудования в 1925 году.

В 1930 году был создан КИП-1. В 1939 году на основе модернизации КИП-3 был создан КИП-5, получивший широкое применение при туше­нии пожаров. В 1947 году создается КИП-7, а также РКК-1 и РКК-2 (рес­пиратор Ковшова и Кузьменко). В 1949 году был сконструирован новый тип противогаза "Урал-1". С 1967 года промышленностью выпускался КИП-8. На вооружении пожарной охраны сейчас находится несколько типов кислородных изолирующих противогазов (КИП-8, Р-12М, Р-30, РВЛ, Урал-7, Урал-10). В настоящее время в пожарной охране применяются кислородные изолирующие противогазы как правило с 4-х часовым време­нем защитного действия.

Наиболее широкое применение получили КИП с подачей сжатого кислорода через систему клапанов и редукторов с поглощением углекислого газа, работающие по круговой (замкнутой) схеме дыхания.

В противогазах этого типа выдыхаемый воздух, содержащий большое количество кислорода, не выбрасывается в атмосферу, а восстанавливается и повторно используется для дыхания. В регенеративном противогазе дыха­ние производится по замкнутому циклу, изолированному от внешней среды. Время работы в противогазе зависит только от количества и поглощающих свойств химпоглотителя регенеративного патрона и запаса кислорода в баллончике. При работе в таких аппаратах значительно изменяется норма­льное дыхание в результате:

- повышенного процентного содержания углекислого газа и кисло­
рода во вдыхаемом воздухе, причем количество последнего во время работы
подвержено значительным колебаниям;

- повышения процентного содержания азота в системе противогаза;

- повышения температуры и влажности вдыхаемого воздуха;

- увеличенного сопротивления дыханию по замкнутому циклу про­
тивогаза.

К недостаткам данного типа противогаза следует отнести: сложность устройства и ухода, необходимость процесса обучения ручного состава обращению с противогазом, зависимость времени работы в противогазе от качества химического поглотителя, относительно высокую стоимость аппаратов.

Этот тип противогазов имеет и свои достоинства: надежность в рабо­те, малый вес, небольшие габариты, достаточное время защитного дейст­вия, постоянная готовность к применению, возможность работы в аппарате отдельными периодами с выключением и последующим включением без потери общего времени защитного действия.

Одним из направлений создания новой кислородно-дыхательной аппаратуры явилась разработка регенеративных противогазов на химически

связанном кислороде. Анализ респираторов, в которых используется сжатый газообразный кислород, а очистка вдыхаемого воздуха от углекислого газа осуществляется известковым поглотителем — ХП-И, показывает, что возможности улучшения условий дыхания в них и снижения веса практи­чески исчерпаны при сохранении первоначального срока защитного действия. Анализ характеристик КИП на химически связанном кислороде показывает, что они имеют большое будущее, так как при сравнительно малом весе могут иметь большой срок защитного действия с улучшенными микрокли­матическими условиями дыхания в них.

В КИП с химически связанным кислородом, кроме маятниковой системы дыхания, применяют также и круговую.

В качестве сорбента в настоящее время применяют кислородосо-держащий продукт ОКЧ-2 на основе надперекиси калия.

Применение данного сорбента позволяет создать аппарат с более низким весом, лучшими условиями дыхания, более низкой температурой и влажностью вдыхаемого воздуха, чем у существующих респираторов. Как известно, это направление позволяет разработать легкий защитный аппарат, весьма простой конструкции, в котором время защитного дейст­вия пропорционально физической нагрузке газодымозащитника, Кроме того, положительной особенностью сорбента, содержащего химически связанный кислород, является то, что он не только выделяет кислород, но и поглощает углекислый газ и влагу из выдыхаемого воздуха.

Самоспасатели с химически связанным кислородом (СИП-20 и т.д.) показали высокую надежность и хорошие эксплуатационные характе­ристики. Гарантированный срок их хранения около лет, а в случае про­ведения их сервисного обслуживания может быть увеличен до 10 лет. Прос­тота конструкции обеспечивает быстрое его использование, экономичность расхода кислорода позволяет выдержать любые физические нагрузки, обес­печивая в режиме покоя время защитного действия до нескольких часов.

В 1964 году в НИИГД (г. Донецк) были начаты исследования и разра­ботка регенеративных респираторов на жидком кислороде. Главное преиму­щество этого направления заключается в возможности использования жидкого кислорода в качестве холодильного и дыхательного агента. Это позволяет достичь комфортных условий дыхания и значительно упростить конструкцию аппарата. В то же время следует отметить, что принцип совмещения холо­дильной и дыхательной системы позволяет уменьшить вес заряда кислорода. Испаряющийся кислород подается в систему респиратора в количестве, зна­чительно превышающем потребность человека для дыхания, в результате чего часть выдыхаемого воздуха, равная избыточной подаче кислорода, пос­тоянно удаляется из системы аппарата. Жидкий кислород находится в металлическом двустенном резервуаре, обычно теплоизолированном пено­полиуретаном, и покрытом снаружи стеклопластиком. Внутри резервуар запол­няется асбестовой ватой, адсорбирующей жидкий кислород.

Сжиженный кислород заливается в резервуар непосредственно перед началом работы в противогазе, после чего в течение всего времени защит-

ного действия он испаряется и поступает в воздуховодную систему. Один литр жидкого кислорода образует 850 л (НУ) газообразного кислорода. Масса резервуара для жидкого кислорода меньше, чем масса баллона для сжатого кислорода, поскольку сжиженный кислород в аппарате хранится при давлении, близком к атмосферному.

Поэтому в КИП с жидким кислородом создается значительный запас газа при относительно малом объеме резервуара и его небольшой массе.

Схема работы такого аппарата следующая. При включении в респи­ратор открывают вентиль резервуара для хранения жидкого кислорода, который испаряется и поступает в дыхательный мешок. При вдохе прохладный воздух проходит из дыхательного мешка через шланг вдоха и поступает в легкие человека. При выдохе воздух проходит через шланг выдоха, регенеративный патрон, где он очищается от углекислого газа и поступает в дыхательный мешок. В дыхательном мешке происходит смеши­вание очищенного от углекислого газа выдыхаемого воздуха с холодным и сухим кислородом, вступающим из резервуара. При переполнении дыха­тельного мешка лишний воздух удаляется через избыточный клапан, ко­торый останавливается на линии выдоха перед регенеративным патроном.

Аппараты на жидком кислороде имеют следующие отличительные особенности:

- обеспечивают дыхание прохладным воздухом;

- удаление выдыхаемого воздуха до регенеративного патрона позво­
ляет уменьшить заряд поглотителя;

- значительная простота конструкции: отсутствует редуктор, легоч­
ный автомат, байпас, финиметр;

- не имеют системы высокого давления, давление в резервуаре лишь
незначительно отличается от атмосферного.

Данным КИП присущи и недостатки, к которым уносятся:

- сложность контроля над степенью использования жидкого кис­
лорода в аппарате (контроль производится по часам, что не является полно­
стью достоверным показателем);

- снаряжение аппарата жидким кислородом должно производиться
непосредственно перед началом работы;

- сложная конструкция теплоизолирования резервуара для хранения
запаса кислорода;

- пожароопасность аппарата при механических повреждениях корпуса.
Перспективным направлением в деле создания и конструирования

изолирующих противогазов может рассматриваться идея Д.Г. Левицкого, который в 1911 году предложил изолирующий противогаз, работающий на принципе регенерации воздуха жидким кислородом. Он показал, что противогаз, работающий на жидком кислороде, во-первых, обеспечивает значительную экономию веса противогаза (одного литра жидкого кислорода достаточно для работы в течение около 9 часов при работе средней тяжести). Во-вторых, используя низкую температуру кипения кислорода (-183°С) для вымораживания углекислого газа (для чего достаточна температура —

78°С), можно полностью обойтись без регенеративного патрона. Однако промышленное производство таких аппаратов защиты не осуществляется.

Известно направление создания аппаратов защиты, в которых испо­льзуется способ получения кислорода, заключающийся в смешивании кар­боната натрия Na₂CO₃ и пероксида водорода Н₂О₂ с жидким или водораст­воримым катализатором, в результате чего начинается генерация кислорода.

В последнее время дыхательные аппараты со сжатым воздухом (ДАСВ) завоевывают все большее признание у работников пожарной охраны. Не­смотря на то, что КИП отличаются большой надежностью, относительно небольшой массой и значительным временем защитного действия, они обладают рядом существенных недостатков, которые исключают дальней­шее применение КИП в качестве основного СИЗОД в пожарной охране.

При передвижении и выполнении различных видов работ такие физические показатели человека, как частота сердечных сокращений (ЧСС), легочная вентиляция, частота дыхания, артериальное давление значительно возрастают. При работе в КИП кроме того появляется допол­нительная нагрузка на организм, вызываемая:

- дополнительным сопротивлением дыханию;

- дополнительным "мертвым" пространством;

- накоплением в тканях и крови, при продолжительной работе кис­
лых продуктов обмена веществ (СО₂), раздражающих дыхательный центр
и влекущих за собой рост величины легочной вентиляции;

- выделение смесей с высокой температурой (+45°С) и относите­
льной влажностью до 100%;

- повышение концентрации кислорода.

Все эти факторы действуют на организм человека в виде единого комплекса, ухудшая физиологическое состояние человека и вызывая в организме патологические отклонения.

Применение КИП при возможных контактах с маслами и нефте­продуктами опасно.

Иногда, хотя редко, не исключена возможность загорания или взры­ва КИП от толчков и ударов в случае нарушения каналов, по которым проходит кислород, при работе в среде, содержащей горючие, легковос­пламеняющиеся и взрывчатые вещества. При работе в среде с низкой тем­пературой, не исключены неисправности из-за замерзания каналов, по которым поступает кислород, примерзание клапанов к седлам, снижение пластичных свойств резины дыхательного мешка, шлем-маски и т.п. И самое главное, при работе в среде с отрицательной температурой резко сокращается срок защитного действия КИП вследствие ухудшения погло­щающей способности ХП-И.

КИП не защищает пользователя от среды с наличием АХОВ.

Из-за отсутствия запасов ХП-И и медицинского кислорода объем практических тренировок газодымозащитников с использованием КИП сокращен. В связи с этим снижается боеготовность и профессиональное мастерство газодымозащитников и звеньев ГДЗС.

Функционирование ГДЗС с применением КИП, в настоящее время, не обеспечено материальными и финансовыми ресурсами. Выделяемых средств федерального бюджета, бюджетов субъектов Российской Федера­ции и иных источников финансирования не достаточно даже для приобре­тения расходных материалов.

ГПС России является единственной противопожарной службой в мире, деятельность которой по тушению пожаров в задымленных и загазо­ванных объектах основывалась на приоритетном использовании КИП.

Поэтому возник вопрос о поэтапном переходе газодымозащитной службы России с использования КИП на ДАСВ.

Идея использования сжатого воздуха при работе в непригодной для дыхания среде была предложена в 1871 году русским инженером А.И. Лоды­гиным. Первый аппарат, работающий на сжатом воздухе и представляющий собой эластичный, газонепроницаемый мешок, наполняемый воздухом под нормальным давлением, сконструировал мичман А. Хотынский в 1873 году. Однако он не нашел широкого применения, поскольку запас воздуха обеспечивал возможность работы в течение нескольких минут.

В дальнейшем, по мере развития техники получения сжатого воздуха, эластичные мешки были заменены большими баллонами, и время защит­ного действия аппаратов возросло до 30 мин. Появилась группа изолирую­щих аппаратов резервуарного типа с разомкнутым циклом дыхания.

Современные ДАСВ подразделяются на три типа: автономные, шлан­говые и комбинированные (универсальные). Принципиальное отличие их заключается в способе обеспечения воздухом работающего в аппарате.

Работа резервуарных аппаратов основана на принципе пульсирую­щей подачи воздуха для дыхания (только на вдох) по открытой схеме, т. е. с выдохом в атмосферу. При этом исключается перемешивание выдыхае­мого воздуха с вдыхаемым, или повторное его использование, как это происходит в аппаратах с замкнутой схемой дыхания.

Дыхание в резервуарных аппаратах осуществляется по следующей схеме: сжатый воздух поступает в легкие человека через маску, соединенную с дыхательным автоматом, а выдох производится непосредственно в атмосферу.

Выпускаемые ДАСВ различаются между собой лишь внешним оформлением и конструктивными особенностями отдельных узлов. Основ­ными частями резервуарных аппаратов являются баллоны сжатого воздуха, дыхательный (легочный) автомат, редуцирующее устройство, приборы контроля над расходом воздуха, каркас для крепления и монтажа частей аппарата. По числу баллонов резервуарные аппараты разделяются на одно-двух- и трехбаллонные. Баллоны аппаратов служат резервуарами для сжатого воздуха, используемого при дыхании. В аппаратах применяются мало­литражные баллоны емкостью 1-12 л рабочим давлением 15-30 МПа (150-300 кгс/см²).

Данную группу аппаратов отличает простота конструкции высокая степень надежности, низкая температура вдыхаемого воздуха незначите -

льное сопротивление на вдохе. При использовании эти аппаратов отсут­ствует опасность кислородного голодания из-за заазотирования системы аппарата, как это случается при использовании аппаратов с замкнутой схемой дыхания. В данных аппаратах возможна работа в средах, содержащих легковоспламеняющиеся и взрывчатые вещества, так как отсутствует опас­ный для масел и других веществ чистый кислород.

Основными недостатками СИЗОД этого типа являются:

- малый срок защитного действия, вызванный неэкономным рас­
ходованием воздуха;

- значительные вес и габариты;

- относительная сложность зарядки воздушных баллонов.

Зная способы защиты органов дыхания от вредного влияния про­дуктов сгорания, ядовитых газов и паров, можно определить условия при­менения тех или иных средств защиты для каждого конкретного случая.

Контрольные вопросы к главе 2:

1. Особенности дыхания и кровообращения.

2. Принцип газообмена в легких.

3. Контроль за пульсом.

4. Особенности дыхания.

5. Особенности влияния продуктов горения и окружающей среды на организм
человека.

6. Классификация средств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения.

• ⇐ Назад
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8910
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• Далее ⇒