Дыхательные аппараты со сжатым воздухом: устройство, классификация, техническое обслуживание и область применения

Человеку для функционирования организма необходим воздух. В нем содержатся жизненно важные кислород и азот. Но порой может возникнуть ситуация, когда получить доступ к привычному воздуху невозможно. Эта проблема актуальна для дайверов, пожарных и многих других. И в этих случаях на помощь приходят дыхательные аппараты со сжатым воздухом. Что они собой представляют? Какое их разнообразие существует? Как за ними присматривать? На эти, а также ряд других вопросов и будет дан ответ в рамках сей статьи.

Общая информация

И начать следует с терминологии. Итак, дыхательные аппараты со сжатым воздухом (также известные как ДАСВ) – это изолирующее резервуарное устройство, в котором предусмотрена возможность хранения необходимых для функционирования человеческого организма веществ. Как правило, для этого выбирается баллон. Воздух в нем хранится в сжатом состоянии. ДАСВ работают по открытой схеме дыхания. Иными словами, вдох осуществляется из баллона, а выдох осуществляется в окружающую атмосферу. Как в общих чертах выглядят дыхательные аппараты со сжатым воздухом? Схема их устройства обычно предполагает наличие:

1. Баллона с вентилем.
2. Подвесной системы.
3. Редуктора с предохранительным клапаном.
4. Легочного автомата с воздуховодным шлангом.
5. Звукового сигнального устройства.
6. Клапана выдоха.
7. Устройства дополнительной подачи воздуха.
8. Манометра.
9. Лицевой части с переговорным устройством.

Также дополнительно могут крепиться:

1. Штуцер, что используется для быстрой дозаправки баллонов.
2. Спасательное устройство, подключенное к дыхательному аппарату.
3. Быстроразъемное соединение для подключения спасательного прибора или техники искусственной вентиляции легких.

При попытке провести классификацию ДАСВ сразу возникает вопрос о том, что выбирать в качестве точки отсчета. Так, если смотреть на конструкцию, то будет одно, предназначение – совсем другое. Актуальны также вопросы о расходах воздуха, его запасах и еще многое другое. Поэтому, чтобы не плутать в будущем среди трех сосен, давайте разберемся со всем видовым разнообразием.

Классификация дыхательных аппаратов

Со сжатым воздухом им быть не обязательно. Если рассматривать конструкцию, то они создаются:

1. С открытым контуром. Именно к ним и относятся рассматриваемые дыхательные аппараты со сжатым воздухом.
2. С замкнутым контуром. Они работают на сжатом, сжиженном или сгенерированном кислороде. Довольно слабо распространены из-за сложного технического обслуживания, а также высокой пожароопасности.

Кроме этого, классификация еще проводится на основании принципа их действия: не/автономные. Если говорить о применении в сложных условиях (например, для пожарных), то такие устройства принадлежат ко второму типу. И это не удивительно – кто знает, куда придется лезть.

Кроме этого, выделяют легочные автоматы с избыточным давлением воздуха под лицевой частью устройства и без этого. Эти аппараты в большей мере ориентированы на людей, которым приходится работать в условиях высоких температур. Например, пожарных. Избыточное давление в таком случае нужно для того, чтобы защищать человека от задымленной и токсичной газовой среды во время тушения пожаров. Ведь они выполняют свои обязанности в экстремальных условиях, в которых пребывание без специальных дыхательных аппаратов гарантировано позволяет получить проблемы со здоровьем или даже может окончиться летальным исходом. Конструктивно они – это изолированный противогаз, который не предполагает использование окружающего воздуха.

Взаимодействие с конструкцией: проверка

Защита органов дыхания при пожаре или глубоководном погружении является приоритетной задачей. И в этом случае чрезвычайно важно, чтобы все работало без проблем. Поэтому конструкцию необходимо внимательно и тщательно проверять. Ранее уже был представлен список того, что в нее входит. Теперь давайте рассмотрим, какое целевое предназначение каждой составляющей и для чего нужна проверка дыхательного аппарата со сжатым воздухом:

1. Лицевая часть – позволяет защитить органы человека и обеспечивает привычные условия работы для всего организма.
2. Один/два/три баллона нужны для хранения сжатого воздуха. Чтобы он не терялся, они оборудованы запорным вентилем.
3. Система гибких шлангов обеспечивает подачу воздуха в зону дыхания.
4. Манометр необходим для определения остатков.
5. Сигнальный механизм предупреждает о скором времени остановки работы и о том, что следует покинуть опасную зону.
6. Зарядка баллона осуществляется благодаря компрессорам высокого давления, которые оборудованы системой фильтрации и осушки окружающего воздуха.

Для оперативной подготовки снаряжения посреди процесса работы и дальнейшей деятельности могут быть использованы дополнительные спасательные устройства. Их предназначение – быстро восстанавливать запасы воздуха. Если сделать все правильно, то человеку будут созданы комфортные условия дыхания, в которых экономно будут тратиться запасы, а также будут отсутствовать сторонние химические компоненты. При осмотре конструкции необходимо уделять внимание и сигнальному механизму – нужно следить, чтобы он работал без проблем. Это все позволит уберечь свою жизнь от возможных проблем.

Однако следует отметить, что все эти устройства обладают существенной массой и габаритами, а также баллонам необходима периодическая подзарядка.

И немного о противогазах

Для большинства людей эта тема относится исключительно к гражданской обороне. Что ж, следует отметить, что противогазы имеют значительно более широкое применение, нежели им привыкли приписывать. И это не удивительно, ведь иным аспектам внимание почти не уделяется. К примеру, многим сложно представить, что собой являет изолированный противогаз. Относится он в большей мере исключительно к пожарным. Изолирующий противогаз позволяет сохранить высокую подвижность, одновременно защищая от вредных газов. Ведь не секрет, что подавляющее число погибших на пожарах перед тем, как сгореть, получают отравление угарным газом и теряют сознание.

Изолирующий противогаз работает по принципу акваланга. Следует отметить, что в нем сжатый воздух находится под чрезвычайно высоким давлением. Если лопнет вентиль, то при попадании в человека ему будут нанесены существенные травмы, возможно, даже не совместимые с жизнью. Поскольку эти аппараты небольшие, то и время работы с ними – это 30-40 минут. Обычно этого с лихвой хватает. Но все же пожарные часто возят с собой несколько запасок.

Кстати, противогазы могут работать не только с воздухом, но и кислородом. В таком случае срок их пригодности может достигать четырех часов. Это их преимущество используется при работе в шахтах, метрополитенах и других подобных структурах. Но при этом есть один существенный минус – очень быстро портятся зубы. Если постоянно работать в таком аппарате, то они будут крошиться так, словно сделаны из гипса. Поэтому кислородный изолирующий противогаз используется довольно редко. Опять же исключительно в неблагоприятных условиях, когда другие устройства являются не подходящими. То есть первоначально может идти расчет запаса воздуха и оценка необходимых действий, а потом уже делать соответствующий выбор.

Нюансы работы

Давление, под которым находится воздух в баллоне, оценивается по умолчанию в 300 атмосфер. В дальнейшем на этот показатель оказывает влияние частота и глубина вдохов. Именно от этого зависит внутреннее давление и время деятельности с защитой. У многих может возникнуть вопрос: если работа в дыхательных аппаратах со сжатым воздухом идет в таких условиях, то как человека не плющит внутри маски? Этот факт имеет очень просто объяснение: все дело в том, что когда он идет по шлангам, то ему приходится проходить через специальный редуктор. Он тоненькой (но мощной) струйкой распыляет воздух, создавая в маске давление в две атмосферы. Если редуктор выйдет из строя, то воздух не размажет человека, а просто будет прекращена его подача.

Также следует отметить осторожность в работе с помещениями, в которых имеются токсичные и опасные газовые смеси. Давайте рассмотрим один важный пример. В фильмах часто показывают, как пожарный-одиночка бросается напролом вытаскивать кого-то. В реальности это противоречит технике безопасности. Если пожарные заходят в опасное помещение, то их звено должно насчитывать минимум три человека (два, если больше в силу определенных причин невозможно). Также согласно технике безопасности, один человек всегда должен стоять снаружи. Он ведет расчет оставшегося времени для звена, оценивает, когда они должны выходить и тому подобное.

Следует отметить, что вот этот момент часто игнорируется, и на практике все, у кого есть средства защиты органов дыхания при пожаре, заходят внутрь объекта.

В чем отличие различных устройств?

Поскольку основное распространие получили средства защиты органов дыхания при пожаре или химической аварии для спасателей, то будем рассматривать этот вопрос с уже известных позиций. В чем заключается их отличие? Допустим, дать ответ необходимо пожарному. Так, если попробовать с его комплектом защиты органов дыхания погрузиться под воду, то вода будет давить на клапан редуктора. Чем глубже – тем сильнее.

Считается, что безопасно погружаться на три метра. Далее будут проблемы с клапаном редуктора – он не будет открываться, из-за чего не пойдет воздух.

А вот в космосе пребывать, имея только баллон с сжатым воздухом как у пожарных, вполне возможно. Правда, не обеспечивается качественная герметизация, к тому же запас воздуха ограничен – поэтому для этой цели он не рекомендуется.

В чем они схожи?

Первоначально следует отметить довольно высокую цену. Качественный комплект стоит в диапазоне от 40 до 80 тысяч рублей, хотя и продаются относительно дешевые устройства, задача которых – дать небольшой выигрыш во времени для людей, которые не рискуют на постоянной основе.

Также распространена ситуация, когда непосредственно сам аппарат закрепляется за несколькими людьми. А вот маска – только за одним человеком. Это сделано из санитарно-гигиеничных соображений – вдруг у кого-то есть герпес.

Следует отметить и довольно значительный вес, который измеряется в килограммах. После нескольких часов передвижения в них возникает боль в спине.

Принцип работы в устройствах один. Разнятся числовые параметры, которые могут влиять как на сроки, так и на размер аппарата. Так, баллон с сжатым воздухом может быть рассчитан как на 10-15 минут, так и на несколько часов.

Представителю этих средств защиты уделим время

До сих пор мы рассматривали условно-обобщенные аппараты. А сейчас давайте рассмотрим конкретных представителей.

Начать можно с АП-2000 (Аппарат дыхательный). Он предназначен для защиты зрения и органов дыхания от воздействия опасной задымленной и токсичной сред во время тушения пожаров и ликвидаций аварий. Также он может быть использован для эвакуации пострадавшего человека из опасной зоны, в которой наблюдается непригодная для дыхания среда.

АП-2000 – это изолирующий резервуарный аппарат. Запас воздуха хранится в сжатом состоянии в баллонах. При этом рабочее давление колеблется в диапазоне от 1 Мпа до 29,4 Мпа, или, другими словами, от 10 кгс/см² до 300 кгс/см². Полноценная панорамная маска аппарата позволяет поддерживать избыточное давление для легочной вентиляции. Данный показатель может достигать значения в 85 литров на минуту.

Рабочий диапазон температур – от -40 до +60 градусов тепла по Цельсию. Избыточное давление в подмасочном пространстве при нулевом расходе воздуха поддерживается на уровне 300±100 Паскалей, что для наглядности равнозначно 30±10 миллиметрам водного столбика или 0,225 ртутного.

На время защитного действия влияет тяжесть выполняемой работы, а также температура. Так, к примеру, при трате 30 л/мин и 25 градусов тепла по Цельсию, в аппарате можно выполнять действия 60-80 минут (зависит от конкретной конфигурации). Тогда как при минус 40 этот показатель будет равен всего 45-60.

Следует отметить, что это не самый лучший экземпляр, который есть на рынке. Например, есть дыхательный аппарат со сжатым воздухом АП «Омега», который построен с учетом пожеланий тех людей, который эксплуатировали АП-2000. Он обладает повышенной безопасностью, комфортом, а также некоторыми дополнительными функциями. Давайте рассмотрим его более подробно.

Каково устройство дыхательного аппарата АП «Омега»?

Он сделан из таких частей:

1. Подвесная система и легкая панель. Выполнены из композитных материалов, удобные, обладают эргономическим профилем поверхности для обеспечения максимального комфорта для пользователя. В подвесной системе предусмотрено наличие мягких плечевых ремней и комфортный пояс.
2. Шланги. Обладают высокой морозо-, масло- и бензостойкостью, отличаются высокой прочностью, а также могут выдерживать воздействие поверхностно-активных веществ. Шланги устроены таким образом, чтобы исключить возможность обрыва во время работы, а также обеспечивают максимальную безопасность при активной деятельности. Шланги имеют тройники, которые оборудованы двумя быстроразъемными соединениями. Они используются для основной маски, а также для спасательного устройства.
3. Легочный автомат АП-98-7КМ. Это миниатюрное устройство с сервоприводом выполнено из высокопрочной пластмассы. У него есть байпас, а также кнопка выключения избыточного давления. Он крепиться сбоку на маске, благодаря чему не создает помех при наклоне головы. Чтобы включить/отключить байпас необходимо только произвести поворот маховичка на корпусе, что позволяет быстро и практически не занимая рук совершать манипуляции.
4. Легочный автомат АП-2000. Выполнен из высокопрочного поликарбоната. На корпусе имеется многофункциональная кнопка включения дополнительной подачи воздуха/отключения избыточного давления (она же байпас).
5. Легочный автомат АП «Дельта». Небольшая конструкция, которая не создает помех во время наклона и поворота головы. Предусмотрено два варианта работы байпаса. Может работать на автомате или в ручном режиме.

Что еще?

Первую часть списка мы рассмотрели. Вторая выглядит следующим образом:

1. Маска ПМ-2000. Разработана специально для дыхательных аппаратов серии АП. Среди преимуществ следует вспомнить об повышенной эргономике и качестве используемого материала.
2. Маска «Дельта». Была разработана по заказу МЧС РФ. Подходит для любого типа дыхательного аппарата с сжатым воздухом, который имеет в подмасочном пространстве избыточное давление. Отличается низким сопротивлением вдоху и выдоху. Конструкция позволяет воздушному потоку равномерно обдувать смотровое стекло, благодаря чему исключено его обмерзание и запотевание. Это позволяет использовать маску для широкого диапазона температур – от -50 до +60 градусов Цельсия. Также в нее можно установить устройство связи.
3. Маска «ПАНА СИЛ». Является панорамной. Предусмотрено боковое подключение легочного автомата. Возможным является использование вместе со сварочным щитком.
4. Сигнальное устройство с манометром. Находится на плечевом ремне и имеет вращающееся соединение.
5. Редуктор. Простое и надежное устройство для которого предусмотрен встроенный клапан. Он обеспечивает стабильное редуцированное давление на весь срок службы аппарата. Дополнительные регулировки в процессе эксплуатации не нужны.
6. Баллоны высокого давления и вентили. В составе аппарата применяются резервуары двух типов: стальные (Россия или Италия) и металлокомпозитные (РФ или США). Для вентилей предусмотрено вертикальное и горизонтальное расположение маховика. Существует несколько вариантов их исполнения: с отсечным клапаном (предотвращает возникновение реактивной струи при обламывании); с предохранительным устройством мембранного типа (защищает баллон от взрыва при повышении давления при нагреве баллона и тому подобное); оба варианта.

О техническом обслуживании замолвим слово

Вот практически и рассмотрены дыхательные аппараты со сжатым воздухом. Осталось только уделить внимание тому, как ухаживать за этими устройствами. Ведь своевременное техническое обслуживание дыхательных аппаратов со сжатым воздухом – это залог их постоянной готовности и высокой надежности в процессе эксплуатации. Что, соответственно, позволяет обеспечить безопасность для жизни и здоровья. Чтобы устройства функционировали хорошо, необходимо совершать определенный комплекс организационно-технических мероприятий и работ. Зависимо от их назначения и характера выделяют две группы:

1. Система технического обслуживания. Включается в себя работы, что направлены на поддержание устройства в пригодном для использования состояния.
2. Система ремонта. Включается в себя работы, направленные на восстановление утраченной функциональной пригодности деталей и узлов.

Чтобы выявить, в чем есть нужда, осуществляется проверка. Ее существует несколько типов:

1. Проводится с целью поддержания устройства в исправном состоянии.
2. Плановая проверка с целью удостовериться, что все детали и механизмы работают так, как нужно.
3. Дезинфекция, замена регенеративных патронов, кислородных баллонов и тому подобное.

Все эти действия позволяют держать аппараты со сжатым воздухом готовыми к эксплуатации.