Регенеративные изолирующие респираторы. По принципу действия регенеративные изолирующие респираторы разделяются на три группы: очистке выдыхаемого воздуха от углекислого газа химическим известковым поглотителем ХП-И и обогащение воздуха из баллона со сжатым кислородом (Р-30, Р-34); использование для поглощения углекислого газа щелочного сорбента СЩ-1 на основе гидроксида натрия и обогащение воздуха кислородом из баллона (Р-35, Р40Е)[13]; регенерации выдыхаемого воздуха на основе использования кислородосодержащего продукта ОКЧ-2 (РХ-4, РХ-4Е, РС, РХС, РХ-2,)[14]
По назначению респираторы разделяются на основные (Р-30, Р-35, Р40Е, РХ-4, РХ-4Е) и вспомогательные (Р-34, РС, РХС, РХ-2).
Основные респираторы предназначены для оснащения отделений ГВГСС для ведения аварийно-спасательных работ в горных выработках.
Вспомогательные респираторы имеют меньшие срок защитного действия, габариты и массу и используются, если основной респиратор не соответствуют условиям работы (например, в стесненных условиях), для включения и вывода пострадавших, в комплекте с теплозащитными костюмами (куртками) и для оснащения членов ВГК.
В настоящее время основным респиратором, находящимся на оснащении ГВГСС, является респиратор Р-30, а ВГК оснащены вспомогательными респираторами Р-34.
Респираторы Р-30 и Р-34 имеют одинаковые главные конструктивные элементы и принцип работы. Респираторы в рабочем положении размещаются на спине. Основные узлы воздуховодной и кислородоподающей систем респиратора расположены в дюралюминиевом ранце 1 с подвесной и амортизирующей системой ремней 2 (рис. 25.7).
Воздуховодная система респираторов состоит из соединительной коробки 3, слюноудаляющего насоса — резиновой груши 4, шланга выдоха 5, клапана выдоха 6, регенеративного патрона 7, снаряженного известковым поглотителем 8, избыточного клапана 9, дыхательного мешка 10, холодильника 11 с охлаждающим элементом — брикетом водяного льда 12[15], клапана вдоха 13 и шланга вдоха 14. Соединительная коробка обеспечивает возможность быстрого присоединения лицевой части, в качестве которой может быть использовано мундштучное приспособление либо дыхательная маска «Меди» с панорамным стеклом и разговорной мембраной.
Рисунок 25.7 – Схема изолирующих регенеративных респираторов Р-30 и Р-34 выдыхаемый воздух; выдыхаемый воздух после экзотермической реакции поглащения углекислого газа; — постоянная подача кислорода; — подача кислорода при срабатывании легочного автомата; — аврийная (принудительная) подача кислорода с помощью кнопки байпаса; ановления (регенерации) выдыхаемого воздуха; — обогащенный и охлажденный вдыхаемый воздух; — избыточный воздух
Кислородоподающая система состоит из кислородного баллона 15 с запорным вентилем 16, к которому подсоединен кислородораспределительный блок, состоящий из редуктора 17[16] с предохранительным клапаном 18, легочного автомата 19, аварийного клапана (байпаса) 20 и перекрывного вентиля 21 капиллярной трубки с манометром 22.
Принцип работы респираторов заключается в следующем. Выдыхаемый человеком воздух, через лицевую часть, соединительную коробку 3, шланг выдоха 5, клапан выдоха 6 поступает в регенеративный патрон 7. В регенеративном патроне происходит экзотермическая химическая реакция поглощения диоксида углерода (углекислого газа) известковым поглотителем
Са(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O,
сопровождающаяся увлажнением воздуха выделяющейся водой (что является положительным моментом) и выделением тепла приводящего к нагреванию воздуха (что является отрицательным моментом)[17]. Из регенеративного патрона выдыхаемый воздух поступает в дыхательный мешок 10 (где воздух обогащается кислородом поступащим из кислородоподающей системы). Избыток воздуха удаляется через избыточный клапан 9 регенеративного патрона 7. При вдохе воздух из дыхательного мешка проходит через холодильник 11 (где охлаждается) и через клапан вдоха 13, шланг вдоха 14, соединительную коробку 3 и через лицевую часть поступает в легкие.
Движение воздуха в воздуховодной системе осуществляется в одном направлении по кругу за счет срабатывания клапанов вдоха и выдоха. Потому респираторы Р-30 и Р-34 относятся к изолирующим дыхательным аппаратам с закрытой системой дыхания и круговой циркуляцией воздуха.
В кислородоподающей системе респираторов применена комбинированная подача кислорода в воздуховодную систему:
- постоянная в количестве 1,3-1,5 л/мин, достаточного для физической нагрузки средней тяжести (осуществляется через редуктор 17 и дозирующее отверстие при включении в респиратор и открытия вентиля 9);
- легочно-автоматическая в количестве 60-100 л/мин при выполнении тяжелой физичекой работы (осуществаляется через редуктор 17 и легочный автомат 19, срабатывающий автоматически за счет разряжения в воздуховодной системе при рефлекторном глубоком вдохе);
- через аварийный клапан (байпас) в количестве 100-300 л/мин, применяется при выходе из строя редуктора или легочного автомата и периодической продувки воздуховодной системы с целью предотвращения скопления азота (осуществляется в обход редуктора 17 путем нажатия на кнопку байпаса 20).
| Техническая характеристика респираторов | Р-30 | Р-34 |
|---|---|---|
| Срок защитного действия, ч | 4 | 2 |
| Запас кислорода, л | 400 | 200 |
| Масса химпоглотителя ХП-И, кг | 1,7 | 1,7 |
| Масса охлаждающего элемента, кг | 0,75 | 0,75 |
| Полезная емкость дыхательного мешка, л | 4,5 | 4,5 |
| Габаритные размеры, мм | 450х375х165 | 460х340х140 |
| Масса в снаряженном виде без лицевых частей, охлаждающего элемента и крышки холодильника, кг | 11 | 9 |
Аппараты восстановления дыхания пострадавших. Аппараты искуственной вентиляции легких «Горноспасатель-10» (ГС-10), «Горноспасатель-11» (модификации ГС-11С и ГС-11Р) и портативный автономный горноспасательный ингалятор АГС-2М находятся на оснащении ГВГСС и применяются при нарушении дыхания (реанимации) пострадавших как в пригодной, так и в непригодной для дыхания атмосфере.
[13] В респираторе Р-35 обеспечиваются более комфортные условия дыхания, чем в респираторе Р-30. Основной недостаток Р-35 – необходимость замены регенеративного патрона после применения респиратора. В респираторе Р-40Е предусмотрено применение высокоэффективного щелочного сорбента СЩ-2.
[14] В респираторах данной группы проблематичным является снижение содержание кислорода во вдыхаемом воздухе в зависимости от физической нагрузки до физиологически оптимального значения (21-40%) и заполнении дыхательного мешка в случае потери дыхательного объема. В наибольшей степени эти проблемы решены в респираторе химическом РХ-4Е и респираторе специальном РС. Исполнение респиратора РХ-4Е соответствует, а по ряду показателей превосходит европейские требования безопасности по надежности и условиям дыхания. Респиратор РС рекомендован как вспомогательный для оснащения ВГК.
[15] Респиратор может применяться в диапазоне температур от -40 до +60 °С. Охлаждающий элемент устанавливается для охлаждения вдыхаемого воздуха при температуре окружающей среды свыше 27 °С. Для работы при отрицательной температуре респиратор комплектуется специальным регенеративным патроном.
[16] Напомним, что редуктор снижает давления кислорода в баллон от 200 МПа до постоянно поддерживающего давления 0,4 МПа.
[17] Именно поэтому более предпочтительным является использование щелочного сорбента СЩ-1 в респираторе Р-35.