АППАРАТ ДЫХАНИЯ ДЛЯ ГАЗОСПАСАТЕЛЕЙ

АППАРАТ ДЫХАНИЯ ДЛЯ ГАЗОСПАСАТЕЛЕЙ
Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания и зрения человека от вредного воздействия непригодной для дыхания газовой среды. Конкретно она относится к аппаратам дыхания для газоспасателей, работающих в условиях токсичной и задымленной газовой среды при минимальных физических нагрузках.
Разработка газоконденсатных месторождений привела к увеличению числа аварийных ситуаций на объектах по добыче, переработке и транспортировке газа. Это, соответственно, сопровождается существенным материальным ущербом и большим количеством нелетальных, а также смертельных отравлений и сочетанных травм у работников вышеуказанной отрасли. Объем негативных последствий аварийной ситуации в значительной степени ограничивается согласованной и интенсивной работой газоспасателей. В свою очередь, деятельность газоспасателей определяется качеством газовой смеси для дыхания и техническим состоянием аппарата для дыхания, поскольку работа спасателей производится в изолирующих дыхательных аппаратах.
До настоящего времени работа газоспасателей в Российской Федерации осуществляется в изолирующих дыхательных аппаратах типа АД-342. В состав аппарата, в частности, входят: панель с подвесной системой, газовые баллоны, газовый редуктор, коллектор, легочный автомат, маска, шланг и низкого и высокого давления. Газовые баллоны имеют оболочку из нержавеющей стали и наполнены в рабочем состоянии чистым атмосферным воздухом, содержание окиси углерода в котором не должно превышать 0,03 мг/дм3, окиси азота - 0,0016 мг/дм3, углеводорода (суммарно) - 0,1 мг/дм 3., воды - 35 мг/дм 3.
Описанный выше аппарат индивидуальной защиты органов дыхания и зрения от вредного воздействия непригодной для дыхания, токсичной и задымленной газовой среды при выполнении плановых ремонтных и
аварийных работ на производственных объектах по добыче, переработке и транспортировке сероводородсодержащего природного газа является ближайшим аналогом.
Новым в заявляемой полезной модели является использование в качестве дыхательной смеси гелийкисдородной, которая обладает рядом существенных преимуществ. Так, при вдыхании гелийкислородных смесей (ГКО различной плотности по сравнению с воздушной смесью отмечается: уменьшение развития дыхательного ацидоза (Zhukovskii Z.L. et al., 1989), возрастает насыщение крови кислородом и снижается концентрация углекислого газа (Maillard D. et al., 1986), уменьшается бронхиальное сопротивление (Wonters E.F. et al., 1990). В итоге , как показано в эксперименте, значительно повышается толерантность к физической нагрузке при выполнении нагрузок средней и высокой интенсивности (Powers S.K. et al., 1989; Debinski et al., 1986).
Оптимальной для использования оказалась газовая смесь , состоящая из 20 % кислорода и 80 % гелия. Гелий является инертным газом с малым атомным весом, что обеспечивает меньшую взрыво- и пожароопасность, а также меньший вес гелийкислородной смеси по сравнению с традиционно используемой воздушной смесью.
На фиг. 1 изображен аппарат дыхания в соответствии с заявляемой полезной моделью фронтальный вид, на фиг. 2 - то же, вид сбоку.
В аппарат входят: панель 1 с подвесной системой, баллоны правый 2 и левый 3 с вентилями запорными 4, редуктор газовый 5, коллектор 6, автомат легочный 7, каска 8, шланг низкого давления 9, шланг высокого давления 10.
Газовые баллоны 2 и 3 заправлены газовой смесью, состоящей из 20 % кислорода и 80 % гелия.
Пользование аппаратом не отличается от пользования известным аппаратом АД-342.
В качестве примера представлены результаты сравнительного анализа переносимой максимальной физической нагрузки газоспасителями при работе в изолирующих дыхательных аппаратах с использованием воздушной и гелийкислородной дыхательных смесей.
Было обследовано 56 мужчин, средний возраст которых составил 34 года, а стаж работы в газоспасательной службе колебался от 13 до 18 лет, Пациенты дважды с перерывом в 2 недели выполняли максимальную физическую нагрузку в изолирующих дыхательных аппаратах на велоэргонометре до отказа. В одном случае аппараты были заправлены воздушной газовой смесью (ВДС), в другом - гелийкислородной смесью (ГКС) (20 % кислорода и 80 % гелия), при этом исследуемым не сообщалось о качестве дыхательной смеси. При проведении нагрузочной пробы и по ее завершению у спасателей определяли: частоту сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление (АД), частоту дыхательных движений (ЧДД), регистрировали ЭКГ, фиксировали время педалирования, рассчитывали двойное произведение на высоте нагрузки, оценивали парциальное напряжение кислорода (РО2) в капиллярной крови транскутанным методом аппаратом ТСМ Radiometr (Дания), а также определяли концентрацию лактата (Л) и пирувата (П) и их соотношение. В течение 15 минут после окончания нагрузки продолжали определение ЧСС, АД, ЧДД, Л и П.
В результате проведенного эксперимента установлено, что исследуемые лучше переносят дыхание ГКС, чем ВДС. Это выражается в ощущении более свободного дыхания, меньшей сухости в верхних дыхательных путях, меньшем ощущении одышки и сердцебиения, более быстром восстановлении, а также отсутствии в периоде восстановления негативных реакций в виде головокружений, сердцебиения, слабости. В начале, в ходе выполнения и по завершению теста РО2 при дыхании ГКС было более чем наполовину выше, чем при использовании ВДС. При этом дыхание ГКС позволило достоверно на 14 % увеличить время выполнения максимальной физической нагрузки, в
то время как двойное произведение на высоте нагрузочного теста, свидетельствующее о потреблении миокардом кислорода не имело статистически значимых различий. При дыхании ВДС у 50 % исследуемых на фоне выполнения нагрузки регистрировалась негативная ЭКГ симпоматика в виде высоких, гипоксичных зубцов Т, единичной желудочковой экстрасистолии. Описанных ЭКГ феноменов при использовании ГКС не наблюдалось. Значения и соотношения Л и П свидетельствовали о том, что при дыхании ГКС степень гипоксии тканей была меньшей, а ликвидации кислородного долга происходила в более короткие сроки, чем при дыхании ВДС.
Аналогичные результаты были получены при проведении эксперимента с максимальной физической нагрузкой, выполненной в производственных условиях, моделирующих аварийную ситуацию.
Таким образом, есть основания заключить, что ГКС при использовании газоспасателями заявляемого аппарата по сравнению с аппаратом ВДС позволяет улучшить переносимость и увеличить объем выполняемой максимальной нагрузки, а также сократить период восстановления после периода нагрузки.