Современные средства изолирующей защиты органов дыхания гражданского населения при пожарах и других чрезвычайных ситуациях

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

ОАО "Корпорация "Росхимзащита"

С. В. Гудков, Н. В. Крылова, С. Б. Путин, А. Ю. Хромов

УДК 614.847:89

СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ИЗОЛИРУЮЩЕЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ГРАЖДАНСКОГО НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ПОЖАРАХ И ДРУГИХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Рассматриваются принцип действия изолирующих средств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения и их важнейшие преимущества перед фильтрующими. Освещаются вопросы использования данных устройств. Описывается конструкция изолирующих средств индивидуальной защиты, обеспечивающая быстрое включение необученного пользователя в самоспасатель. Приводятся основные технические характеристики самоспасателей, серийно выпускаемых ОАО "Корпорация "Росхимзащита".

Авторы данной статьи представляют ОАО "Корпорация "Росхимзащита", которое является ведущим предприятием в России по разработке и производству изолирующих средств защиты органов дыхания и зрения с химически связанными кислородом. Разработки Корпорации используются в различных областях: на земле и под землей, в космосе и на транспорте, на воде и под водой. Принцип действия изолирующих средств индивидуальной защиты основан на изоляции органов дыхания и зрения от окружающей среды и превращении выдыхаемых человеком диоксида углерода и паров воды в кислород в количестве, достаточном для дыхания. В таких средствах реализована замкнутая от окружающей среды автономная система, в которой созданы условия, приемлемые для дыхания и соответствующие медицинским требованиям. По принципу действия изолирующие средства защиты кардинально отличаются от фильтрующих, в которых очистка вдыхаемого воздуха от вредных веществ (газов, аэрозолей, пыли) происходит при помощи фильтрующих элементов.

Указанный принцип действия обусловливает такие важнейшие преимущества изолирующих средств защиты перед фильтрующими, как:

• защита от всех токсичных веществ самой разнообразной химической и биологической природы (оксид углерода, хлор, аммиак и т.д.);

• обеспечение дыхания при недостатке и даже полном отсутствии кислорода в окружающей среде;

• защита при концентрациях токсичных веществ в атмосфере вплоть до 100%.

Поэтому разработки ОАО "Корпорация "Росхим-защита" являются универсальными средствами за-

щиты и могут применяться практически в любых чрезвычайных ситуациях, сопровождающихся возникновением непригодной для дыхания атмосферы. К таким ситуациям относится защита:

• при пожарах;

• в секторе коммунального хозяйства;

• при авариях на транспорте (водном, железнодорожном и т.д.);

• в чрезвычайных ситуациях гражданского населения, проживающего рядом с промышленными предприятиями и вблизи железнодорожных станций;

• от оружия массового поражения;

• от последствий террористических актов.

В настоящей статье авторы затрагивают вопросы использования средств защиты органов дыхания при пожарах. К сожалению, пожары в административных и жилых зданиях, на складах, промышленных предприятиях и транспорте происходят практически каждый день, при этом отравление людей токсичными продуктами горения является одной из основных причин их гибели.

В условиях пожаров при горении современных синтетических материалов образуется более 200 наименований токсичных газообразных продуктов (оксид углерода, бензол, синильная кислота, фосген, хлористый водород, акролеин, хлор, окислы азота и др.) в концентрациях, превышающих предельно-допустимые в тысячи и более раз. Объемная доля оксида углерода может увеличиваться до 1,1-2,7%, диоксида углерода — до 10%, кислорода — уменьшаться до 10-11% (пожары на этажах и с густыми дымами) [1]. Установлено, что при нехватке кислорода и наличии диоксида углерода происходит увеличение легочной вентиляции, что, соот-

ветственно, приводит к большему поступлению в организм ядов, присутствующих во вдыхаемых газовых смесях. Отмечено также, что имеется эффект аддитивного действия ядов при их совместном поступлении в организм, а также усиление токсического действия ядов при повышении температуры в условиях пожара. В результате даже при относительно низком содержании вредных примесей во вдыхаемом воздухе накопление ядов в организме может достичь опасного предела.

Особенно опасным фактором при пожарах является снижение объемной доли кислорода, характерное при нахождении людей в закрытых помещениях (отсеках кораблей, космических станциях, участках шахт, закрытых комнатах при пожарах на этажах и т.д.) и во время пожаров с густыми дымами. Содержание объемной доли кислорода во вдыхаемом воздухе ниже 14-15% вызывает гипоксию (недостаток кислорода в крови), что приводит к кислородному голоданию. Признаки гипоксии — учащение дыхания и пульса, понижение способности мышления, нарушение четкости работы некоторых групп мышц. Главная опасность заключается в ее субъективной бессимптомности. Человек не ощущает угрожающую ему опасность и не принимает мер к тому, чтобы оповестить о своем самочувствии. Потеря сознания наступает, как правило, внезапно.

Хотя для защиты людей при пожарах в настоящее время на Российском рынке предлагаются как фильтрующие, так и изолирующие средства защиты органов дыхания, авторы считают, что в условиях пожаров наиболее надежной защитой людей от ингаляционных поражений являются изолирующие средства. Они не только гарантируют защиту от любых токсичных веществ при любых концентрациях, но и обеспечивают дыхание даже при полном отсутствии кислорода в окружающей среде. Хочется отметить, что по сравнению с изолирующими средствами защиты, сконструированными на основе баллонов, средства с химически связанным кислородом обладают гораздо меньшей массой и габаритами, имеют длительные (до 10 лет) сроки хранения, проще по конструкции, дешевле и практически не требуют технического обслуживания при эксплуатации. Эти характеристики особенно привлекательны для потребителя в плане средств защиты, предназначенных для однократного использования — спасения жизни в чрезвычайных ситуациях. Можно сказать: купил, положил и забыл до момента необходимости использования. Прий-дет беда — одел и спасся.

В настоящее время ОАО "Корпорация "Росхим-защита" серийно выпускает следующие изолирую-

щие средства защиты для гражданского населения при пожарах:

• самоспасатель СПИ-20 с временем защитного

действия 20 мин;

• самоспасатель СПИ-50 с временем защитного

действия 50 мин;

• устройство дыхательное спасательное УДС-15 с

временем защитного действия 15 мин.

Эти средства предназначены для индивидуальной защиты органов дыхания и зрения гражданского населения при эвакуации из помещений во время пожара, но могут быть использованы и в других чрезвычайных ситуациях, сопровождающихся появлением непригодной для дыхания атмосферы. СПИ-20, СПИ-50, УДС-15 обеспечивают защиту от вредных примесей, выделяющихся при пожарах: СО, СО2, Н2Б, КО2, КН3, ИСК, и при содержании кислорода в окружающей среде менее 18%. Они являются средствами защиты одноразового действия и выпускаются готовыми к немедленному использованию без предварительного обучения людьми старше 16 лет, в том числе имеющими объемные прически и очки. Эти средства имеют сертификаты соответствия НПБ 169-2001 [2] и санитарно-гигиенические заключения. Среди покупателей этих средств — РАО ЕЭС, РАО "Газпром", "Сбербанк России", ОАО РЖД, гражданские суда и многие другие учреждения.

Самоспасатели СПИ-20 (рис. 1) и СПИ-50 (рис. 2) состоят из футляра 1 (коробки) и рабочей части, уложенной в герметичный трехслойный пленочный пакет. Футляр укомплектован ремнями 3 для переноски самоспасателя.

Рабочая часть СПИ-20 состоит из колпака 4, мешка дыхательного 5 и регенеративного патрона 6. Для изоляции органов дыхания внутри колпака расположена полумаска 8, которая плотно притягивается к лицу человека с помощью утяжника 7, расположенного на внешней стороне колпака и соединенного с полумаской заклепками. Дополнительную герметизацию по шее обеспечивает эластичный обтюратор. На пелерине колпака имеются два ограничителя перемещения патрона. Швы колпака проклеены изнутри проклеечной лентой. Для предохранения смотрового окна колпака 9 от запотевания применяется незапотевающая пленка, расположенная с внутренней стороны смотрового окна. С целью более быстрого обнаружения человека в аварийной ситуации на колпаке имеется свето-возвращающая лента, расположенная над смотровым окном колпака.

Возможность быстрого включения необученного пользователя в самоспасатель СПИ-20 обеспечивается конструкцией колпака: для включения достаточно надеть колпак, затянуть ремень, привести

Рис. 1. Самоспасатель СПИ-20: 1 — корпус футляра; 2 — кольцо; 3 — ремень; 4 — колпак; 5 — дыхательный мешок; 6 — патрон регенеративный; 7 — утяжник; 8 — полумаска; 9 — смотровое окно

в действие пусковое устройство. Порядок включения в самоспасатель представлен на красочных рисунках (пиктограммах), находящихся на внешней поверхности футляра. Конструкция колпака обеспечивает фактический коэффициент подсоса по масляному туману на уровне 10-3-10-4 %.

Рабочая часть самоспасателя СПИ-50 по составу аналогична СПИ-20, но отличается расположением дыхательного мешка относительно регенеративного патрона: у СПИ-20 он размещен снизу, у СПИ-50 — сверху.

Патрон регенеративный снаряжен зерненным кислородсодержащим продуктом на основе КО2..

Он предназначен для поглощения выдыхаемого диоксида углерода и влаги и выделения необходимого для дыхания кислорода. Для обеспечения кислородом в первые минуты пользования СПИ-20 (СПИ-50) и для ускорения разработки продукта в патроне имеется пусковой брикет, который включается в работу нажатием пальцем на пусковую ампулу. Под действием раствора ампулы пусковой брикет начинает выделять кислород и тепло.

Рабочая часть компактно укладывается в пакет из трехслойного пленочного материала, который обеспечивает герметичность рабочей части при хранении. Для быстрого и удобного вскрытия верх-

Рис. 2. Самоспасатель СПИ-50:1 — колпак; 2 — дыхательный мешок; 3 — патрон регенеративный с защитным кожухом; 4 — утяжник; 5 — смотровое окно

Рис. 3. Устройство дыхательное судовое УДС-15:1 — сумка; 2 — пиктограмма; 3 — ремень; 4 — колпак; 5 — полумаска; 6 — смотровое окно; 7—ампула пусковая; 8 — патрон регенеративный в теплоизоляторе; 9 — клапан избыточного давления; 10 — дыхательный мешок; 11 — обтюратор

няя часть пакета имеет посередине надрез до линии сварки.

Пакет с рабочей частью самоспасателя СПИ-20 может быть уложен в пластмассовый футляр для стационарного крепления на стене, или в пластмассовый футляр с ремнями для переноски на плече, или в картонную коробку, которая позволяет переносить самоспасатель в руках. На футлярах и коробке нанесена информация о времени защитного действия, правилах использования, мерах безопасности, гарантийном сроке хранения, товарном знаке изготовителя и поставщика, стране-производителе, а также маркировка, включающая номер самоспасателя, номер партии, дату изготовления.

Футляр (коробка) предохраняет рабочую часть от механических повреждений, попадания воды, масла, воздействия влаги окружающего воздуха при транспортировании и хранении.

Футляр (коробка) опломбирован определенным образом, не позволяющим производить его несанкционированное вскрытие.

Устройство дыхательное судовое УДС-15 является средством индивидуальной защиты органов дыхания и зрения людей при эвакуации из помещений с опасной для жизни атмосферой, возникающей при авариях на судах, а также при объемной доле кислорода в окружающей атмосфере менее 18%. Это первое российское изделие, технические

Основные технические характеристики самоспасателей

Технические характеристики Самоспасатель

СПИ-20 СПИ-50 УДС-15

Температурный интервал эксплуатации, °С От 0 до +60 От 0 до +60 От -5 до +60

Время защитного действия, мин, не более: в режиме средней физической нагрузки в режиме тяжелой физической нагрузки в покое 20,0 7,5 40,0 50,0 12,5 150,0 15,0 8,0 45,0

Температура вдыхаемой газовой смеси (при температуре окружающей среды 25+2оС), °С, не более +45

Стойкость к воздействию температуры 200оС в течение 60 с Стоек

Масса рабочей части, кг, не более 1,5 2,5 1,5

Габаритные размеры, мм, не более В футляре для переноски - 115x195x220; в коробке — 115x190x210 130x200x240 140x260x330

Возможность ведения переговоров Имеется

Гарантийный срок хранения, лет 5

характеристики которого соответствуют требованиям Европейского стандарта ЕК 13794:2002 [3].

Состав УДС-15 показана на рис. 3. УДС-15 включает в себя следующие основные части: сумку 1 и рабочую часть, уложенную в пакет.

Рабочая часть УДС-15 состоит из колпака 4, дыхательного мешка 10 и регенеративного патрона 8. Для изоляции органов дыхания внутри колпака расположена полумаска 5 и система крепления ее к лицу пользователя. Дополнительную герметизацию по шее обеспечивает эластичный обтюратор 11.

Как и в самоспасателе СПИ-20, для предохранения смотрового окна 6 колпака УДС-15 от запотевания применяется незапотевающая пленка, расположенная с внутренней стороны смотрового окна. С целью более быстрого обнаружения человека в аварийной ситуации на колпаке имеется свето-возвращающая лента, размещенная над смотровым окном колпака и на его затылочной части.

Конструкция УДС-15 обеспечивает еще более простое включение в самоспасатель по сравнению со СПИ-20 и СПИ-50. Это достигается тем, что система крепления представляет собой эластичные тесемки, обеспечивающие необходимое прилегание полумаски при надевании колпака без дополнительной регулировки. Для применения самоспасателя человеку достаточно просто надеть колпак и расправить его на затылке.

Дыхательный мешок расположен сверху колпака, при этом одна его стенка является задней стенкой колпака. Для сбрасывания избыточного объема дыхательной смеси в мешке имеется клапан избыточного давления 9.

Передняя часть колпака заканчивается тепло-изолятором для размещения в нем патрона и обеспечения защиты тела и руки пользователя от нагретой поверхности патрона.

Патрон снаряжен кислородсодержащим зерненным продуктом на основе КО2, в котором отсутствует асбест, и предназначен для поглощения выды-

хаемого диоксида углерода и влаги и выделения необходимого для дыхания кислорода. Для обеспечения кислородом в первые минуты пользования УДС-15 и для ускорения разработки продукта в патроне имеется пусковой брикет, который включается в работу нажатием на пусковую ампулу 7.

Рабочая часть компактно укладывается в пакет из трехслойного пленочного материала, который затем упаковывается в сумку 1, которая служит для предохранения рабочей части от механических повреждений, попадания воды, масла, воздействия влаги окружающего воздуха при транспортировании и хранении. Сумка снабжена ремнем для переноски УДС-15. На внешней поверхности сумки имеется пиктограмма со следующей информацией: время защитного действия, правила использования УДС-15, меры безопасности, гарантийный срок хранения, товарные знаки изготовителя и поставщика, страна-производитель и маркировка, включающая номер УДС-15, номер партии, дату изготовления.

Сумка закрывается на застежку-молнию, бегунок которой опломбирован, что не позволяет производить несанкционированное вскрытие сумки. Место пломбировки закрыто клапаном.

Основные технические характеристики СПИ-20, СПИ-50 и УДС-15 приведены в таблице.

В заключении хотелось бы отметить, что в ОАО "Корпорация "Росхимзащита" ведется постоянная работы по совершенствованию серийной продукции и разработке новых, более совершенных средств защиты. В частности, предприятие ищет подходы к разработке изолирующих средств защиты органов дыхания и зрения с химически связанным кислородом для детей и подростков. К сожалению, изолирующие средства защиты детей в России и мире в настоящее время серийно не производятся.

ЛИТЕРАТУРА

1. Грачёв, В. А. Газодымозащитная служба: Учебник / В. А. Грачёв, Д. В. Поплавский. — М.: Изд-во "Пожкнига", 2004. — 379 с.

2. НПБ 169-2001. Нормы пожарной безопасности. Самоспасатели изолирующие для защиты органов дыхания и зрения людей при эвакуации из помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний.

3. Европейский стандарт ЕЫ 13794:2002. Автономные дыхательные устройства. Автономные дыхательные аппараты замкнутого цикла для самоспасения. Требования, испытания, маркировка.

Поступила в редакцию 14.03.08.