Fristående andningsapparat , eller Andningsapparat , JA - isolerande andningsskydd , som ofta används vid räddningsarbete, brandbekämpning och i andra situationer där inandning av omgivande luft kan utgöra en omedelbar fara för liv och/eller hälsa. Liknande anordningar kan användas under vattnet. Andningsapparater är fristående andningsskydd (vilket innebär att de inte använder omgivande luft för att andas efter att de har rengjorts) och de är inte beroende av en extern källa till ren luft (som slangrespiratorer ) . Se Klassificering av andningsskydd Utformningen och funktionsprincipen för andningsapparat kan vara annorlunda.
Vanligtvis har en fristående andningsapparat en bärbar källa för andningsluft, en kontrollanordning och ett ansiktsmask som förhindrar att omgivande luft andas in.
Det finns andningsapparater med sluten krets och öppen krets [1] [2] .
I en andningsapparat med sluten krets filtreras utandningsluften, berikas med syre och återanvänds för andning. Sådana andningsapparater används när långvarigt kontinuerligt arbete krävs - vid minräddning [3] , i långa tunnlar och när det är nödvändigt att arbeta i trånga utrymmen där det är svårt att använda andningsapparater med öppen krets med stora skrymmande cylindrar. Innan andningsapparater med öppen krets utvecklades använde industrin enheter som Siebe Gorman Proto , Siebe Gorman Savox eller Siebe Gorman Salvus .
Andningsapparat med sluten krets har en nackdel. När luft renas från koldioxid med hjälp av en kemisk absorbator frigörs värme [2] , och temperaturen på inandningsluften höjs. Detta skapar en extra fysiologisk belastning för arbetaren.
Det finns ett känt fall när arbete under 3,5 timmar i en isolerande andningsapparat ledde till att en minräddare dog efterföljande ( när han återvände från arbetet, på grund av en infarkt i hjärtats intergastriska septum). Studien av RPE avslöjade inga funktionsfel, det fanns en oanvänd tillförsel av luft; det fanns inga tecken på exponering för kolmonoxid och andra skadliga ämnen. Det visade sig att räddaren gömde vid läkarundersökningen att han hade högt blodtryck och betydande kranskärlskleros [4] . I kombination med den stora fysiologiska belastningen som andningsapparaten själv och det utförda arbetet skapade ledde detta till hans död.
Inom industrin använder andningsapparater med öppen krets oftare komprimerad renad luft snarare än komprimerat syre. En sådan typisk andningsapparat har 2 regulatorer; Den första minskar trycket till ett värde som gör att det kan appliceras på ansiktet, och det andra minskar det till nästan atmosfärstryck innan det appliceras under masken. För att tillföra luft under masken används en ventil som ger antingen "supply on demand" eller "supply on demand under tryck". I det första fallet tillförs luft när trycket under masken blir lägre än atmosfärstrycket under inandning, och i det andra fallet när övertrycket under masken faller under ett förutbestämt värde (det vill säga även vid inandning är det högre än det yttre trycket). Kontinuerligt övertryck förhindrar ofiltrerad luft från att läcka genom springorna under masken och ökar den förväntade skyddsgraden för andningsskyddet avsevärt . Men om ansiktsmasken är löst försedd med luft efter behov under tryck, kan ren luft snabbt blåsas ut, vilket kraftigt kommer att minska mängden luft i cylindrarna och arbetstiden. Detta kan till exempel ske när man tar av och sätter på sig en mask.
Andningsapparaten med öppen krets består av en helmask, en luftregulator, tryckluftstankar, en tryckmätare , justerbara bärremmar och ett varningslarm för att varna när det finns lite luft kvar. Användningens varaktighet beror på mängden luft i cylindrarna och intensiteten av dess förbrukning, vilket beror på utfört arbete.
Andningsapparaten kan använda cylindrar gjorda av stål, aluminium eller kompositmaterial (vanligtvis kolfiber). Kompositcylindrar är de lättaste och därför föredragna. Eftersom användningen av andningsapparat skapar en stark fysiologisk belastning på brandmannen/arbetaren (avsevärt ökar hjärtfrekvensen, syreförbrukningen etc.) är det önskvärt att använda mer bekväm RPE [5] .
Andningsapparater används ofta inom industri [1] , brandbekämpning [6] och räddningspersonal.
I brandandningsapparater ligger fokus på värme och brandmotstånd snarare än kostnad. Därför är brandandningsapparater vanligtvis dyrare - de använder speciella material. Dessutom installeras speciella säkerhetssystem i nya brandandningsapparater i utvecklade länder, som ger en nödsignal om brandmannen inte rör sig under en tid (15-30 sekunder). Utformningen av brandandningsapparaten bör inte störa utförandet av räddningsoperationer (borttagning av offret, etc.).
Ett annat användningsområde för andningsapparater är industrin. Historiskt sett har andningsapparater använts flitigt inom gruvdrift, och detta har satt spår – i Europa krävs det att andningsapparaters metalldelar är gnistsäkra. Andningsapparater används inom olje-, kemi- och kärnkraftsindustrin . Utformningen av industriella andningsapparater är varierande, liksom kraven på dem (från extremt billiga till de mest pålitliga, där andningsapparaten är en del av en skyddsdräkt som kan dekontamineras). Vid användning av andningsapparat inom industrin används ofta slangar för att tillföra luft, och lufttillförseln i cylindrar används för evakuering och vid förflyttning från en slang till en annan.
På grund av skillnader i användningen av andningsskydd inom industri och brandbekämpning är certifieringen i USA för brandandningsapparater strängare [7] än inom industrin [8] ( två oberoende sensorer, varnar för en minskning av tillgången på tryckluft, tillför luft under helmasken så att det blir övertryck under den med en momentan luftförbrukning på mer än 230 liter per minut, etc. ).
Tabell 1. Specifikationer för några av de fristående andningsapparaterna med öppen krets (tryckluft) [9] .| Karakteristisk | PPE | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| IVA-24M | AP-96M | AP-98 (AP-98-7K) | AP-2000 | ABX-324 NT | DASA | |
| Vikt (kg | 14,0 | 11.5 | 16 (17) | 13.2 | 14.5 | 16 |
| Antal cylindrar, st | 2 | 2 | 2(1) | ett | 2 | 1-2 |
| Volymen tryckluft i cylindern, l | 4.0 | 4.0 | 4,7 (7,0) | 9,0 | 4.0 | 7-14 |
| Arbetstryck i cylindrar, MPa | tjugo | tjugo | 29.4 | 29.4 | 29 | - |
| Drifttid vid måttlig belastning (30 l/min), min | 45 | 80 | 60 (80) | 80 | 60 | 60 |
| Karakteristisk | PPE (olika versioner anges inom parentes - om någon) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IP-4M | KIP-8 | AP-96M (1/2) | ASV-2 (407103p/407103ps) | IVA-24M | PTS Profi (Profi-168A/Profi-168M) | AP-98-7K (407120/407120а) | AP Omega (407114а/407114b) | AIR-300SV (407111а/407111b) | PA 94PLUs BASIC (407124/407124b) | |
| Vikt (kg | upp till 4 | tio | 15/14 | 15,5/15 | - | 15.4/12.3 | 16/13 | 16/14.8 | 16/13 | 15,6/10 |
| Antal cylindrar, st | okänd | ett | 2/1 | 2 | 2 | ett | ett | 1/2 | ett | 2/1 |
| Volym cylindrar, l | - | ett | 4/6 | 4,5/4 | fyra | 6.8 | 7 | 7/4,7 | 6.8 | 4,5/6,8 |
| Arbetstryck i cylindrar (syre - K, luft - B) , MPa | - | 20k | 19,6v | 20,6v/19,6v | 20c | 29,4v | 29,4v | 29,4v | 29,4v | 29,4v |
| Skyddsåtgärdstid, min | 30-180 | 90-100 | 45/32 | 60/53 | 40 | 60 | 60 | 60/80 | 60 | 60 |
| Totalmått, mm | 340×165×290 | 450×345×160 | 660×300×175 / 660×300×190 | 650×295×150 | 710×305×165 | 680×290×220 | 710×280×240 | 700×320×220 | 700×320×220 | 700×320×220 / 700×280×240 |
| typ av mask | - | - | PM-88 | PPM-88 eller ShMP | PM-88 | Panorama-nova | "Pana Force" | PM-200 | MP-01 | Panorama-nova |
| Möjlighet att ansluta en räddningsanordning | - | - | Det finns | Inte | Inte | Det finns | Det finns | Det finns | Det finns | Det finns |
Som med alla RPE, beror skyddsegenskaperna hos SCBA på deras design och korrekta val och användning. Baserat på ett stort antal vetenskapliga studier av effektivitet utförda i industriländer under andra hälften av 1900-talet, både i laboratorieförhållanden och på arbetsplatser direkt under arbetet , var gränserna för tillåten användning av RPE av olika utformningar (inklusive andningsapparater) utvecklats .
En studie gjordes också av graden av exponering för skadliga ämnen på arbetare som använde RPE. Till exempel, enligt källan (citerad från [11] ), under kortvarig användning av nya och användbara fristående andningsapparater av brandmän, exponerades en betydande del av dem för överdriven kolmonoxid:
| Innehållet av karboxihemoglobin i blodet hos brandmän i Denver efter att ha släckt bränder | |||
|---|---|---|---|
| Den maximala halten av karboxihemoglobin i blodet, % | Antal brandmän (från en grupp; det fanns 24 personer i varje grupp) som hade den angivna nivån av karboxihemoglobin | ||
| PPE | |||
| 0 till 4 | Fristående andningsapparat med lufttillförsel vid behov | Gasmask med CO-filter | Inte använd |
| 0 till 4 | 17 | 12 | 0 |
| 5 till 9 | 5 | åtta | 3 |
| 10 till 14 | 2 | 3 | 7 |
| från 15 till 19 | 0 | ett | åtta |
| från 20 till 39 | 0 | 0 | 6 |
| Varaktighet av exponering för kolmonoxid: | 20-25 minuter | 20-25 minuter | 5-8 minuter |
| Källa: Gordon, GS och Rogers, RL: "Project Monoxide – A Medical Study of an Occupational Hazard of Fire Fighters". Report of Findings, 32 pp, publicerad av International Association of Fire Fighters, Washington, DC (1969)
Totalt deltog personer i släckningen av 6 bränder. Koncentrationen av karboxihemoglobin i blodet är normal hos icke-rökare: från 1,5 till 3,1%. Sålunda, vid användning av andningsapparat som inte upprätthåller övertryck i masken, även under kortvarig brandbekämpning, hade en betydande andel av brandmännen tecken på förgiftning i varierande grad . | |||
Resultaten av denna och andra liknande studier [12] ; samt att ta hänsyn till resultaten av tester på arbetsplatserna av analoger (PPE av exakt samma design (främre delen), men med luft tillförd till masken inte från en isolerad källa, utan filtrerad - utan övertryck i masken [ 13] ) ledde till slutsatsen: inget övertryck att bära en mask vid inandning skyddar inte arbetaren från infiltration av ofiltrerad luft.
Som ett resultat var användningen av andningsapparater med lufttillförsel vid behov strikt begränsad till en låg grad av luftföroreningar (USA - upp till 50 MAC [14] , Storbritannien - upp till 40 MAC [15] ); och i närvaro av övertryck i masken under inandning (lufttillförsel på begäran under tryck ) - de tillät användningen med betydligt högre luftföroreningar (upp till 10 000 respektive upp till 2 000 MPC). I Australien, sedan 2003, har certifieringen av isolerande RPE som inte stöder övertryck i en helmask helt upphört (enligt [16] ).
I andningsapparater med sluten krets renas utandningsluften från koldioxid, berikas med syre och andas om, vilket (jämfört med RPE med öppen krets) ökar skyddsverkanstiden med lika stor vikt. Därför har sådana personliga skyddsutrustningar funnit bred användning där det inte finns någon möjlighet att tanka flaskor - under minräddningsoperationer. Men en betydande skillnad i tillvägagångssätt för valet av RPE i Ryska federationen och utvecklade länder [17] [18] manifesterade sig också här. Enligt [19] producerade och fortsätter de i Sovjetunionen och i Ryska federationen att producera och använda sådana fristående andningsapparater med helmasker (för minräddare och för användning vid olyckor och nödsituationer), vilket upprätthåll inte övertryck i den främre delen under inandning (till exempel: R-30, R-34, R-12M, IP-4M, IP-6, PDA-3M). Dessutom är vissa modeller av andningsapparater med öppen krets (ACV-2) också tillverkade med lufttillförsel "på begäran".
Därför kan det förväntas att bland det stora antalet personer som använde sådan RPE var vissa inte väl skyddade [20] (2016 arbetade bara minräddare i RPD i 2649 mantimmar). Tyvärr, i Ryska federationen sedan 1930-talet, har det funnits en stadig tendens att inte registrera de flesta yrkessjukdomar [21] och olyckor utan dödlig utgång [22] . Mot denna bakgrund, och i avsaknad av lämpliga lagkrav för val och användning av RPE, samt med hänsyn till effekten av en frisk arbetare , förblir ignorering av den nuvarande vetenskapsnivån obemärkt. Men under en ogynnsam kombination av omständigheter kan användningen av andningsapparat med en sluten krets med hög luftförorening också leda till akut förgiftning.
Autonom andningsapparat. Tillverkare - MSA.
Autonom andningsapparat. Tillverkare - MSA. Ljusskölden på hjälmen är nere.
Autonom andningsapparat. Tillverkare - Drager.
Slå på lufttillförseln från cylindern
Autonom andningsapparat. Tillverkare - Scott.
Brandmän med autonoma JA
Brandmansutbildning med autonomt JA
Utbildning av det amerikanska flygvapnets brandkår med autonomt JA