УСТРОЙСТВО ЦИКЛИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ ВОЗДУХА ДЛЯ ОЦЕНКИ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ИЗОЛИРУЮЩИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ПО МАСЛЯНОМУ ТУМАНУ

Предлагаемая полезная модель относится к области исследований показателей качества материалов и изделий, в частности к контролю показателей качества средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД).
Известен способ определения герметичности изолирующих дыхательных аппаратов (ИДА) со сменными регенеративными патронами по показателю коэффициента подсоса масляного тумана [1].
Для реализации данного способа необходимо разработать и сконструировать устройство, обеспечивающее подачу чистого воздуха с объемной скоростью, обеспечивающей наполнение им системы пропорционально циклам дыхания пользователя и поддержание в замкнутой системе ИДА избыточного давления, по отношению к атмосферному, регулируемого клапаном избыточного давления аппарата.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является наполнение системы чистым воздухом пропорционально циклам дыхания пользователя и поддержание в замкнутой системе ИДА избыточного давления, по отношению к атмосферному, регулируемому клапаном избыточного давления аппарата.
Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство циклической подачи воздуха для оценки герметичности изолирующих дыхательных аппаратов по масляному туману содержит соединенные между собой воздуховодами, электропроводами и резьбовыми соединениями герметичный корпус с противоаэрозольным фильтром и ответными приспособлениями, два датчика давления, воздушный насос с обратным клапаном, блок управления, источник питания (аккумулятор) и блок включения питания.
Техническим результатом является обеспечение испытателя дыхательной воздушной смесью при проведении определения коэффициента проникания масляного тумана ИДА в сборе при соблюдении техники безопасности.
Сущность полезной модели поясняется  чертежом (фиг.1), на котором изображена принципиальная схема разработанного и сконструированного устройства:
1 - герметичный корпус; 2 - датчики давления; 3 - воздушный насос; 4 - противоаэрозольный фильтр; 5 - обратный клапан; 6 - источник питания; 7 - ответные устройства; 8 - блок включения питания; 9 - блок управления.
Герметичный корпус 1 выполнен с возможностью съемного присоединения к нему соединительной трубки лицевой части ИДА и дыхательного мешка ИДА посредством ответных приспособлений 7, расположенных в стенках герметичного корпуса 1, с возможностью сообщения полости герметичного корпуса 1 с каналом соединительной трубки лицевой части ИДА и с полостью дыхательного мешка ИДА.
Противоаэрозольный фильтр 4 установлен снаружи герметичного корпуса 1 с возможностью очистки воздуха от аэрозолей, поступающего в полость герметичного корпуса 1.
Воздушный насос 3 установлен внутри герметичного корпуса 1 с возможностью подачи воздуха в полость герметичного корпуса 1 через противоаэрозольный фильтр 4 и обратный клапан 5, установленный внутри герметичного корпуса 1 между противоаэрозольным фильтром 4 и воздушным насосом 3.
Два датчика давления 2 установлены внутри герметичного корпуса 1 и выполнены с возможностью передачи измерений на блок управления 9, при этом один датчик давления настроен на минимальное давление, при передаче измерения которого на блок управления 9 этот блок управления 9 передает сигнал к воздушному насосу 3 на его включение, а второй датчик давления настроен на максимальное давление, при передаче измерения которого на блок управления 9 этот блок управления 9 передает сигнал к воздушному насосу 3 на его выключение; при этом каждый датчик давления 2 выполнен с возможностью измерения избыточного давления по отношению к атмосферному и имеет два отвода: один отвод через стенку герметичного корпуса 1 соединен с внешней атмосферой, второй отвод находится внутри герметичного корпуса.
Блок включения питания 8 расположен снаружи герметичного корпуса 1 и выполнен с возможностью замыкания электрической цепи между источником питания 6 и блоком управления 9, а также контроля степени заряда источника питания и его подзарядки или подключения к внешнему источнику.
Источник питания 8 установлен внутри герметичного корпуса 1 с возможностью обеспечения питания воздушного насоса 3 и блока управления 9.
Блок управления 9 установлен внутри герметичного корпуса 1 с возможностью включения или выключения воздушного насоса 3 при получении измерений от датчиков давления 2.
3
Известно, что объем и частота дыхания здорового человека зависит от степени физической нагрузки [2]. Определение коэффициента проникания масляного тумана образцов СИЗОД проводится при объеме легочной вентиляции, равной 30 дм/мин [3], при этом частота дыхания составляет от 20 до 25 циклов в минуту [2]. Расчеты показывают, что максимальная производительность воздушного насоса должна составлять 160 дм /мин, а напорные характеристики не должны превышать 800 Па [3].
Датчики давления должны подавать команды на блок управления в соответствии с характеристиками работы клапана избыточного давления образца ИДА. Например, для изолирующего дыхательного аппарата ИП-4М включение воздушного насоса должно производиться при давлении в системе равном 100 Па, а выключение - при 400 Па [4].
Устройство работает следующим образом:
-4
к герметичному корпусу присоединяется противоаэрозольный фильтр, коэффициент проницаемости которого по масляному туману должен быть не более 1⋅10%;
герметичный корпус через ответные приспособления присоединяется к дыхательному мешку и соединительной трубки лицевой части, затем закрепляется на ИДА;
в отверстие лицевой части устанавливается резиновая пробка [4];
кнопка блока включения питания переводится в положение «Вкл.», по индикатору контролируется степень заряда источника питания и при необходимости проводится его подзарядка;
производится визуальное наблюдение за работой воздушного насоса (наполнение дыхательного мешка и стравливание избытка воздуха через клапан избыточного давления);
нажатием на корпус дыхательного мешка осуществляется стравливание воздуха из дыхательного мешка до момента повторного включения воздушного насоса;
испытатель извлекает резиновую пробку, надевает лицевую часть и заходит в камеру с масляным туманом, где производиться определение коэффициента проникания (подсоса).
По завершении оценки герметичности ИДА кнопка блока включения питания переводится в положение «Выкл.», а герметичный корпус отсоединяется от дыхательного мешка и соединительной трубки лицевой части.
На фиг.2 представлена схема размещения предлагаемого устройства на ИДА ИП-4М (пример).
-4
Для практической апробации предлагаемого устройства были проведены экспериментальные исследования по определению коэффициента подсоса ИДА ИП-4М в сборе. В случае получения значения коэффициента подсоса более 1⋅10% проводилось определение места проникания аэрозоля способом определения негерметичных мест [5]. Результаты исследований представлены в таблице 1.
Из данных, представленных в таблице 1, следует, что предлагаемое устройство позволяет определять коэффициент подсоса ИДА в сборе и выявлять места проникания аэрозоля внутрь аппарата.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет проводить оценку ИДА в сборе по масляному туману и определять значение коэффициента подсоса в цифровом выражении с соблюдением техники безопасности. Кроме того, применяя известный способ определения негерметичных мест [5], предложенное устройство позволяет находить места нарушения герметичности элементов ИДА. Предлагаемое устройство может быть использовано для определения коэффициента подсоса различных по конструкции ИДА на этапах их жизненного цикла (разработка, производство и эксплуатация, включая хранение).
Литература
1 RU 2729083 С1 2020 г.
2 Серепенин И.М., Волков В.М. Физиология человека. - М.: Просвещение, 1979. - 430 с.
3 ГОСТ 12.4.119-1982 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Метод оценки защитных свойств по аэрозолям. - М.: Стандартинформ, 2003. - 10 с.
4 Изолирующий противогаз ИП-4М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1989. - 49 с.
5 RU 2578111 С1 2016 г.