Aparat de respirat autonom , sau Aparat de respirație , DA - aparat respirator izolator , care este adesea folosit în lucrările de salvare, stingerea incendiilor și în alte situații în care inhalarea aerului ambiental poate reprezenta un pericol imediat pentru viață și/sau sănătate. Dispozitive similare pot fi folosite sub apă. Aparatele de respirat sunt aparate de respirație autonome (adică nu folosesc aer ambiental pentru a respira după ce au fost curățate) și nu depind de o sursă externă de aer curat (cum ar fi mașinile de respirație cu furtun ). Vezi Clasificarea aparatelor de respirație . Designul și principiul de funcționare al aparatului de respirat pot fi diferite.
În mod obișnuit, aparatul de respirație autonom are o sursă portabilă de aer respirabil, un dispozitiv de control și o piesă facială care împiedică inhalarea aerului ambiental.
Există aparate de respirație cu circuit închis și circuit deschis [1] [2] .
Într-un aparat de respirat cu circuit închis, aerul expirat este filtrat, îmbogățit cu oxigen și reutilizat pentru respirație. Astfel de aparate de respirat sunt utilizate atunci când este necesară o muncă continuă îndelungată - în timpul salvării minelor [3] , în tuneluri lungi și când este necesar să se lucreze în spații restrânse în care este dificil să se utilizeze aparate de respirație în circuit deschis cu cilindri mari și voluminoase. Înainte ca aparatele de respirație cu circuit deschis să fie dezvoltate, industria folosea dispozitive precum Siebe Gorman Proto , Siebe Gorman Savox sau Siebe Gorman Salvus .
Aparatul de respirat cu circuit închis are un dezavantaj. Când aerul este purificat din dioxid de carbon cu ajutorul unui absorbant chimic, se eliberează căldură [2] , iar temperatura aerului inhalat crește. Acest lucru creează o povară fiziologică suplimentară asupra lucrătorului.
Există un caz cunoscut când munca timp de 3,5 ore într-un aparat de respirat izolator a dus la moartea ulterioară a unui salvator de mină (la întoarcerea de la muncă, din cauza unui infarct al septului intergastric al inimii). Studiul RPE nu a evidențiat nicio disfuncționalitate, a existat o sursă de aer nefolosită; nu au existat semne de expunere la monoxid de carbon și alte substanțe nocive. S-a dovedit că salvatorul a ascuns la controlul medical că are hipertensiune arterială și cardioscleroză coronariană semnificativă [4] . În combinație cu marea sarcină fiziologică creată de aparatul de respirație în sine și cu munca efectuată, aceasta a dus la moartea sa.
În industrie, aparatele de respirație cu circuit deschis folosesc mai des aer purificat comprimat decât oxigen comprimat. Un astfel de aparat de respirat tipic are 2 regulatoare; Prima reduce presiunea la o valoare care permite aplicarea pe fata, iar a doua o reduce la presiunea aproape atmosferica inainte de aplicarea sub masca. Pentru a furniza aer sub mască, se folosește o supapă care asigură fie „furnizare la cerere”, fie „furnizare la cerere sub presiune”. În primul caz, aerul este furnizat atunci când presiunea de sub mască devine mai mică decât presiunea atmosferică în timpul inhalării, iar în al doilea caz, când excesul de presiune sub mască scade sub o valoare predeterminată (adică chiar și la inhalare, este mai mare decât presiunea exterioară). Suprapresiunea continuă împiedică scurgerea aerului nefiltrat prin golurile de sub mască și crește semnificativ gradul de protecție așteptat al aparatului respirator . Cu toate acestea, dacă masca de față este prevăzută cu aer la cerere sub presiune, aerul curat poate fi suflat rapid, ceea ce va reduce foarte mult cantitatea de aer din cilindri și durata de lucru. Acest lucru se poate întâmpla, de exemplu, la scoaterea și punerea unei măști.
Aparatul de respirație cu circuit deschis constă dintr-o mască facială completă, un regulator de aer, rezervoare de aer comprimat, un manometru , curele de transport reglabile și o alarmă de avertizare pentru a avertiza când mai rămâne puțin aer. Durata de utilizare depinde de cantitatea de aer din cilindri și de intensitatea consumului acestuia, care depinde de munca efectuată.
Aparatul de respirat poate folosi cilindri din otel, aluminiu sau materiale compozite (de obicei fibra de carbon). Cilindrii compoziți sunt cei mai ușori și, prin urmare, preferați. Deoarece utilizarea aparatului de respirat creează o povară fiziologică puternică asupra pompierului / lucrătorului (crește semnificativ ritmul cardiac, consumul de oxigen etc.), este de dorit să se utilizeze RPE mai confortabil [5] .
Aparatele de respirație sunt utilizate pe scară largă în industrie [1] , stingerea incendiilor [6] , și salvatori.
În aparatele de respirat incendiu, accentul se pune pe căldură și rezistența la foc mai degrabă decât pe cost. Prin urmare, aparatele de respirat incendiu sunt de obicei mai scumpe - folosesc materiale speciale. În plus, sistemele speciale de siguranță sunt instalate în noile aparate de respirație împotriva incendiilor din țările dezvoltate, care dau un semnal de primejdie dacă pompierul nu se mișcă de ceva timp (15-30 de secunde). Proiectarea aparatului de respirat incendiu nu trebuie să interfereze cu efectuarea operațiunilor de salvare (îndepărtarea victimei etc.).
Un alt domeniu de aplicare pentru aparatele de respirat este industria. Din punct de vedere istoric, aparatele de respirat au fost utilizate pe scară largă în minerit, iar acest lucru a lăsat o amprentă - în Europa, este necesar ca părțile metalice ale aparatului de respirație să fie rezistente la scântei. Aparatul de respirație este utilizat în industria petrolieră, chimică și nucleară . Designul aparatelor de respirat industriale este variat, la fel ca și cerințele pentru acestea (de la extrem de ieftine la cele mai fiabile, în care aparatul de respirat face parte dintr-un costum de protecție care poate fi decontaminat). Când se utilizează aparate de respirat în industrie, furtunurile sunt adesea folosite pentru a furniza aer, iar alimentarea cu aer în cilindri este utilizată pentru evacuare și atunci când se trece de la un furtun la altul.
Datorită diferențelor de utilizare a mașinilor de protecție în industrie și stingerea incendiilor, certificarea în Statele Unite pentru aparatele de protecție împotriva incendiilor este mai strictă [7] decât în industrie [8] ( doi senzori independenți, avertizează asupra scăderii alimentării cu aer comprimat, furnizați aer sub masca completă, astfel încât să existe un exces de presiune sub aceasta, cu un consum de aer instantaneu de peste 230 de litri pe minut etc. ).
| Caracteristică | EIP | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| IVA-24M | AP-96M | AP-98 (AP-98-7K) | AP-2000 | ABX-324 NT | DASA | |
| Greutate, kg | 14.0 | 11.5 | 16 (17) | 13.2 | 14.5 | 16 |
| Număr de cilindri, buc | 2 | 2 | 2(1) | unu | 2 | 1-2 |
| Volumul de aer comprimat din cilindru, l | 4.0 | 4.0 | 4,7 (7,0) | 9,0 | 4.0 | 7-14 |
| Presiunea de lucru în cilindri, MPa | douăzeci | douăzeci | 29.4 | 29.4 | 29 | - |
| Timp de funcționare la sarcină moderată (30 l/min), min | 45 | 80 | 60 (80) | 80 | 60 | 60 |
| Caracteristică | EIP (diferitele versiuni sunt indicate între paranteze - dacă există) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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) | |
| Greutate, kg | pana la 4 | zece | 15/14 | 15,5/15 | - | 15.4/12.3 | 16/13 | 16/14.8 | 16/13 | 15,6/10 |
| Număr de cilindri, buc | necunoscut | unu | 2/1 | 2 | 2 | unu | unu | 1/2 | unu | 2/1 |
| Volumul cilindrilor, l | - | unu | 4/6 | 4,5/4 | patru | 6.8 | 7 | 7/4.7 | 6.8 | 4,5/6,8 |
| Presiunea de lucru în cilindri (oxigen - K, aer - B) , MPa | - | 20k | 19,6v | 20,6 V/19,6 V | 20c | 29,4v | 29,4v | 29,4v | 29,4v | 29,4v |
| Timp de acțiune de protecție, min | 30-180 | 90-100 | 45/32 | 60/53 | 40 | 60 | 60 | 60/80 | 60 | 60 |
| Dimensiuni totale, 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 |
| tipul de masca | - | - | PM-88 | PPM-88 sau ShMP | PM-88 | panorama nova | "Pana Force" | PM-200 | MP-01 | panorama nova |
| Posibilitatea de a conecta un dispozitiv de salvare | - | - | Există | Nu | Nu | Există | Există | Există | Există | Există |
Ca și în cazul tuturor RPE, proprietățile de protecție ale SCBA depind de proiectarea lor și de selecția și utilizarea corespunzătoare. Pe baza unui număr mare de studii științifice de eficacitate efectuate în țările industrializate în a doua jumătate a secolului al XX-lea, atât în condiții de laborator, cât și la locurile de muncă chiar în timpul muncii , limitele de utilizare permisă pentru RPE de diferite modele (inclusiv aparate de respirat) au fost dezvoltat .
De asemenea, a fost realizat un studiu asupra gradului de expunere la substanțe nocive asupra lucrătorilor care au folosit RPE. De exemplu, conform sursei (citat din [11] ), în timpul utilizării pe termen scurt a aparatelor de respirație autonome noi și funcționale de către pompieri, o parte semnificativă dintre acestea au fost expuse la monoxid de carbon excesiv:
| Conținutul de carboxihemoglobină din sângele pompierilor din Denver după stingerea incendiilor | |||
|---|---|---|---|
| Conținutul maxim de carboxihemoglobină din sânge,% | Numărul de pompieri (dintr-un grup; erau 24 de persoane în fiecare grup) care au avut nivelul indicat de carboxihemoglobină | ||
| EIP | |||
| 0 la 4 | Aparat de respirat autonom cu alimentare cu aer la cerere | Mască de gaz cu filtru CO | Nefolosit |
| 0 la 4 | 17 | 12 | 0 |
| 5 la 9 | 5 | opt | 3 |
| 10 la 14 | 2 | 3 | 7 |
| de la 15 la 19 | 0 | unu | opt |
| de la 20 la 39 | 0 | 0 | 6 |
| Durata expunerii la monoxid de carbon: | 20-25 minute | 20-25 minute | 5-8 minute |
| Sursa: Gordon, GS și Rogers, RL: „Proiect Monoxid – Un studiu medical al unui pericol profesional al pompierilor”. Raportul constatărilor, 32 p., publicat de Asociația Internațională a Pompierilor, Washington, DC (1969)
În total, oamenii au participat la stingerea a 6 incendii. Concentrația de carboxihemoglobină în sânge este normală la nefumători: de la 1,5 la 3,1%. Astfel, atunci când se folosesc aparate de respirat care nu mențin presiunea în exces în mască, chiar și în timpul luptei pe termen scurt a incendiilor, o proporție semnificativă de pompieri au prezentat semne de otrăvire de diferite grade . | |||
Rezultatele acestui studiu și ale altor studii similare [12] ; precum și luarea în considerare a rezultatelor testelor la locurile de muncă ale analogilor (EIP de exact același design (partea frontală), dar cu aer furnizat măștii nu dintr-o sursă izolată, ci filtrat - fără exces de presiune în mască [ 13] ) a condus la concluzia: nici o presiune excesivă purtarea măștii în timpul inhalării nu protejează lucrătorul de infiltrarea aerului nefiltrat.
Ca urmare, utilizarea aparatelor de respirat cu alimentare cu aer la cerere a fost strict limitată la un grad scăzut de poluare a aerului (SUA - până la 50 MAC [14] , Marea Britanie - până la 40 MAC [15] ); și în prezența presiunii în exces în mască în timpul inhalării (furnizare de aer la cerere sub presiune ) - au permis utilizarea cu o poluare a aerului semnificativ mai mare (până la 10.000 și, respectiv, până la 2.000 MPC). În Australia, din 2003, certificarea RPE izolatoare care nu suportă excesul de presiune într-o mască de față completă a fost complet întreruptă (conform [16] ).
În aparatele de respirație cu circuit închis, aerul expirat este curățat de dioxid de carbon, îmbogățit cu oxigen și re-inspirat, ceea ce (comparativ cu RPE cu circuit deschis) crește timpul de acțiune de protecție cu greutate egală. Prin urmare, astfel de EIP au găsit o aplicație largă acolo unde nu există posibilitatea de a alimenta buteliile - în timpul operațiunilor de salvare în mină. Cu toate acestea, o diferență semnificativă în abordările privind alegerea RPE în Federația Rusă și în țările dezvoltate [17] [18] s-a manifestat și aici. Conform [19] , în URSS și în Federația Rusă au produs și continuă să producă și să utilizeze astfel de aparate de respirat autonome cu măști integrale (pentru salvatorii minelor și pentru utilizare în caz de accidente și urgențe), care nu mențineți excesul de presiune în partea frontală în timpul inspirației (de exemplu: R-30, R-34, R-12M, IP-4M, IP-6, PDA-3M). Mai mult, unele modele de aparate respiratorii cu circuit deschis (ACV-2) sunt fabricate și cu alimentare cu aer „la cerere”.
Prin urmare, se poate aștepta ca printre numărul mare de persoane care au folosit astfel de RPE, unele nu au fost bine protejate [20] (în 2016, doar salvatorii minați au lucrat în RPD pentru 2649 de ore-om). Din păcate, în Federația Rusă încă din anii 1930, a existat o tendință constantă de a nu înregistra majoritatea bolilor profesionale [21] și accidentelor non-mortale [22] . În acest context, și în absența cerințelor legale adecvate pentru selectarea și utilizarea RPE, precum și luarea în considerare a efectului unui lucrător sănătos , ignorarea nivelului actual de știință rămâne neobservată. Dar, într-o combinație nefavorabilă de circumstanțe, utilizarea aparatelor de respirație cu circuit închis cu o poluare ridicată a aerului poate duce și la otrăvire acută.
Aparat de respirat autonom. Producator - MSA.
Aparat de respirat autonom. Producator - MSA. Scutul de lumină de pe cască este jos.
Aparat de respirat autonom. Producator - Drager.
Pornirea alimentării cu aer din cilindru
Aparat de respirat autonom. Producator - Scott.
Pompieri cu DA autonom
Instruire de pompieri cu DA autonom
Antrenamentul departamentului de pompieri din US Air Force folosind DA autonom