stringtranslate.com

Автономный дыхательный аппарат

Автономный дыхательный аппарат ( SCBA ) — это респиратор, который носят для обеспечения автономной подачи пригодного для дыхания газа в атмосферу, которая непосредственно опасна для жизни или здоровья от газового баллона . [1] Обычно они используются при тушении пожаров и в промышленности. Термин «автономный» означает, что SCBA не зависит от удаленной подачи дыхательного газа (например, через длинный шланг). Иногда их называют промышленными дыхательными комплектами . Некоторые типы также называются дыхательными аппаратами со сжатым воздухом ( CABA ) или просто дыхательными аппаратами ( BA ). Неофициальные названия включают воздушный пакет , воздушный резервуар , кислородный баллон или просто пакет , термины, используемые в основном при тушении пожаров . Если он предназначен для использования под водой, он также известен как комплект акваланга (автономный подводный дыхательный аппарат).

Аппарат дыхательной системы открытого цикла обычно состоит из трех основных компонентов: баллона для хранения газа высокого давления (например, от 2216 до 5500  фунтов на квадратный дюйм (от 15 280 до 37 920  кПа ), около 150–374 атмосфер), регулятора давления и респираторного интерфейса, который может представлять собой загубник, полумаску или полнолицевую маску, собранные и закрепленные на каркасном ремне для переноски. [2]

Автономный дыхательный аппарат может относиться к одной из трех категорий: с открытым циклом, с закрытым циклом [3] или с непрерывным потоком [4] .

Типы

Замкнутый контур

Siebe Gorman Savox в музее угольной промышленности

Закрытый тип, также известный как ребризер, [5] работает путем фильтрации, дополнения и рециркуляции выдыхаемого газа. Он используется, когда требуется более длительная подача дыхательного газа, например, при спасении в шахтах и ​​в длинных туннелях , а также при прохождении через проходы, слишком узкие для большого воздушного баллона открытого цикла. До того, как были разработаны дыхательные аппараты открытого цикла, большинство промышленных дыхательных аппаратов были ребризерами , такими как Siebe Gorman Proto , Siebe Gorman Savox или Siebe Gorman Salvus . [ требуется цитата ] Примером современных дыхательных аппаратов с ребризером может служить SEFA .

С 1987 года в соответствии с 30 CFR 11

Продолжительность работы SCBA замкнутого цикла составляет от 1 до 4 часов. Система SCBA замкнутого цикла является системой отрицательного давления, что увеличивает риск утечек. [5]

По данным NIOSH, существует два типа дыхательных аппаратов замкнутого цикла :

Для снижения давления при использовании предусмотрен предохранительный клапан с ловушкой для слюны. Аппараты SCBA замкнутого цикла также заметно меньше аппаратов открытого цикла. [5]

Автономные самоспасатели также являются дыхательными аппаратами замкнутого цикла, работающими по тем же принципам, разработанными для использования в чрезвычайных ситуациях в шахтах и ​​сроком действия около одного часа. [5]

Открытая цепь

С 1987 года в соответствии с 30 CFR 11

Аварийно-спасательные устройства, перевозимые на багажнике в пожарной машине
Знак одобрения 30 CFR 11 для респиратора SCBA открытого цикла с подачей воздуха по требованию

SCBA открытого цикла не рециркулирует воздух; вместо этого он позволяет вдыхаемому воздуху выходить наружу. В то время как 30 CFR 11 не ограничивает газ, который может быть использован (хотя обычно выбирается сжатый воздух), использование сжатого кислорода не допускается из-за воздействия на систему внешнего воздуха. Продолжительность обычно ограничена 30-60 минутами. [6]

По данным NIOSH, существует два типа дыхательных аппаратов открытого цикла:

NIOSH подчеркивает, что маски между обоими типами SCBA не могут быть взаимозаменяемыми, но некоторые SCBA могут быть переключены как на работу по «требованию», так и на работу по «давлению-требованию». Однако оба режима требуют разной подготовки. [6]

Общие черты

Комплект SCBA с устройством PASS (ADSU)

Промышленные дыхательные комплекты открытого цикла заполняются отфильтрованным сжатым воздухом. Типичные системы открытого цикла имеют двухступенчатые регуляторы. Первая ступень снижает давление с давления хранения более 300 бар до примерно 10 бар для подачи на вторую ступень на маске, которая дополнительно снижает его до давления чуть выше атмосферного с помощью клапана-автомата, когда давление падает при вдохе. Маска с положительным давлением имеет клапан-автомат, настроенный на закрытие, когда давление внутри маски немного выше внешнего давления окружающей среды, поэтому, когда маска снимается с лица или протекает вокруг юбки, клапан-автомат будет свободно пропускать воздух. [ необходима цитата ]

Спасательный или пожарный SCBA открытого цикла имеет полнолицевую маску , также называемую лицевой частью, регулятор потребности , воздушный баллон, манометр (иногда со встроенным устройством PASS ) и ремни с регулируемыми плечевыми ремнями и поясным ремнем, который позволяет носить его на спине. Воздушный баллон обычно имеет объем 4 литра, 6 литров или 6,8 литра, но доступны и другие размеры. Срок службы баллона можно рассчитать на основе объема, давления и частоты дыхания пользователя. Формула: объем (в литрах) × давление (в барах) / 40 (литров в минуту) - 10 минут (10 минут - это запас прочности или резерв), поэтому 6-литровый баллон на 300 бар имеет продолжительность работы 6 × 300 / 40 - 10 = 35 минут. Физическая подготовка и уровень нагрузки пользователя влияют на частоту дыхания и приводят к изменениям фактического времени использования SCBA. [ необходима ссылка ]

Воздушные баллоны изготавливаются из алюминия , стали или композитной конструкции (обычно обернутой стеклом или углеродным волокном ). Композитные баллоны являются самыми легкими по весу и поэтому предпочитаются пожарными службами (Великобритания: пожарно-спасательные службы ранее назывались пожарными бригадами ), но они также имеют самый короткий срок службы и должны быть выведены из эксплуатации через 15 лет. Воздушные баллоны должны проходить гидростатические испытания каждые 5 лет. [ необходимо разъяснение ] Во время длительных операций пустые воздушные баллоны можно быстро заменить новыми, а затем заправить из более крупных резервуаров в каскадной системе хранения или из воздушного компрессора, доставленного на место происшествия. [ необходима цитата ]

Непрерывный поток

Спасательные дыхательные аппараты, также известные как ESCBA, поставляются с капюшонами, предназначены только для эвакуации и работают в режиме непрерывного потока. [7] [4] [8]

Автономные дыхательные аппараты, предназначенные только для эвакуации из ситуаций, требующих немедленного оказания неотложной помощи , независимо от типа, обычно ограничены 3–10 минутами. [6] [ необходимо разъяснение ]

Различия в соответствии с 42 CFR 84

42 CFR 84 заменяет 30 CFR 11, регламент респираторов, используемый NIOSH . С 2001 года требуется обеспечение качества ремней SCBA. Этикетки были обновлены, чтобы удалить эмблемы MSHA с этикеток респираторов, поскольку MSHA больше не участвует в одобрении респираторов, за исключением респираторов, одобренных для горнодобывающей промышленности. В результате, новые SCBA теперь должны указывать, «предназначен ли SCBA для использования в шахтах». [9]

Лицевая часть

Аппараты автономной вентиляции легких обычно поставляются с полнолицевыми масками [7], но также могут поставляться с полумаской или загубником в режиме подачи воздуха по требованию или под давлением, хотя с 1987 года использование загубников ограничено только эвакуациями. [4]

Капюшоны и шлемы предназначены только для режима непрерывного потока и также используются в респираторах с воздушной магистралью в дополнение к автономным дыхательным аппаратам, предназначенным только для эвакуации. [4] [8]

Использование

Эластомерные маски, соединенные с ранцевыми баллонами с воздухом: автономные дыхательные аппараты, которые надевают пожарные, продвигающиеся вперед с пожарным шлангом .

Существуют две основные области применения дыхательных аппаратов SCBA: пожаротушение и промышленное использование в замкнутых пространствах. [10]

Для дыхательных аппаратов, используемых в пожаротушении, производители обычно отдают приоритет огнестойкости и снижению веса, а не стоимости. дыхательные аппараты, используемые пожарной службой, также включают в себя другие функции, такие как PASS (система персональной сигнализации), которая представляет собой устройство, издающее громкий сигнал тревоги, если пожарный вручную активирует его или остается неподвижным в течение определенного времени. [11] Другие функции могут включать в себя подключение Bluetooth к усилителям голоса или портативным радиостанциям, цифровые дисплеи на лобовом стекле, встроенные инфракрасные камеры , систему ePAR (электронный отчет о личной ответственности), видеозапись с точки зрения [12] и цифровые экраны, позволяющие пожарному легче проверять запас воздуха. [13] Каждый дыхательный аппарат, используемый в пожарной службе, также оснащен системой виброоповещения, которая предупреждает пожарного, когда у него заканчивается воздух [12], и UAC (универсальное воздушное соединение), которое позволяет пожарному подавать или получать воздух в другие дыхательные аппараты через линию перекачки, выравнивая давление в обоих баллонах дыхательного аппарата. Некоторые дыхательные аппараты также поставляются с системой «двойной дыхательный аппарат», которая позволяет обоим пожарным подключать свои дыхательные аппараты и дышать, находясь на связи друг с другом. [14]

SCBA также используются в различных промышленных условиях, включая горнодобывающую , нефтехимическую , химическую и ядерную промышленность . В некоторых из наиболее опасных условий SCBA можно носить в сочетании с газонепроницаемыми костюмами, что также помогает в процедурах дезактивации . В промышленных условиях, особенно в замкнутых пространствах, пользователь часто будет получать воздух через сжатый воздуховод и будет носить с собой только баллоны со сжатым воздухом для аварийной эвакуации и дезактивации . [15]

Другие правила и стандарты

Пожарный-доброволец выходит из огненного сооружения, одетый в сертифицированный NIOSH дыхательный аппарат и защитную одежду, соответствующую требованиям NFPA, и держа в руках шест для копья.

В Соединенных Штатах и ​​Канаде SCBA, используемые при тушении пожаров, должны соответствовать рекомендациям Национальной ассоциации противопожарной защиты , стандарту NFPA 1981. Если SCBA имеет маркировку «соответствует NFPA 1981», он предназначен для тушения пожаров. Текущая версия стандарта была опубликована в 2018 году. [16] Эти стандарты пересматриваются каждые пять лет. Аналогичным образом, Национальный институт охраны труда (NIOSH) имеет программу сертификации для SCBA, которые предназначены для использования в химических, биологических, радиологических и ядерных (CBRN) средах.

Любой SCBA, поставляемый для использования в Европе, должен соответствовать требованиям Директивы по средствам индивидуальной защиты (89/686/EEC). На практике это обычно означает, что SCBA должен соответствовать требованиям Европейского стандарта EN 137:2006. Он включает в себя подробные требования к производительности SCBA, требуемую маркировку и информацию, которая должна быть предоставлена ​​пользователю. Признаются два класса SCBA: Тип 1 для промышленного использования и Тип 2 для пожаротушения. Любой SCBA, соответствующий этому стандарту, будет проверен на надежную работу и защиту пользователя от -30 °C до +60 °C в широком диапазоне суровых имитируемых условий эксплуатации.

Человеческий фактор

SCBA предназначен для использования в качестве средств индивидуальной защиты, но его использование не обходится без затрат. Вес устройства и работа дыхания влияют на работоспособность и ловкость пользователя, а полнолицевая маска, защищая лицо и глаза от жары, дыма и токсичных газов, также снижает периферическое зрение и восприятие окружающей среды. Вес и ремни безопасности могут ограничивать дыхательный объем, скорость вентиляции и потребление кислорода, а частота сердечных сокращений может увеличиваться по сравнению с теми же уровнями упражнений без оборудования. Плечевые ремни безопасности тяжелого SCBA могут ограничивать свободное движение грудной клетки, что влияет на дыхание. [17]

Ссылки

  1. ^ Боллинджер 1987, стр. 184
  2. ^ IFSTA 2008, стр. 190.
  3. ^ IFSTA 2008, стр. 191.
  4. ^ abcd Боллинджер 1987, стр. 7–8
  5. ^ abcd Боллинджер 1987, стр. 55–56
  6. ^ abc Боллинджер 1987, стр. 59–64
  7. ^ ab Bollinger 1987, стр. 207
  8. ^ ab Bollinger 1987, стр. 65
  9. ^ "СТАНДАРТНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ ПОДАЧИ ЗАЯВКИ НА СЕРТИФИКАЦИЮ РЕСПИРАТОРОВ" (PDF) . NIOSH. Январь 2001 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2003-03-19.
  10. ^ Боллинджер 1987, стр. 120
  11. ^ US20150273248A1, Куутти, Томми Леннарт; Барниц, Джеффри Эктон и Эмери, Клейтон Джозеф и др., «Электронная система автономного дыхательного аппарата (SCBA)», выпущено 01.10.2015 
  12. ^ ab "Автономные дыхательные аппараты SCBA - Аварийное оборудование - EEP". Аварийное оборудование -- EEP . Получено 2024-11-12 .
  13. ^ "MSA G1 SCBA User Assets | MSA Safety | United States". us.msasafety.com . Получено 2024-11-12 .
  14. ^ "Вопросы, связанные с SCBA - Часть 5: Универсальные воздушные соединения и EBSS". Firehouse . 2006-08-21 . Получено 2024-11-12 .
  15. ^ "Автономный_дыхательный_аппарат". www.bionity.com . Получено 12.11.2024 .
  16. ^ "NFPA". NFPA . Архивировано из оригинала 6 апреля 2018 года . Получено 5 мая 2018 года .
  17. ^ Лоуэваара, В.; Смоландер, Дж.; Туоми, Т.; Корхонен, О.; Яаккола, Дж. (1985). «Влияние автономного дыхательного аппарата на характер дыхания, газообмен и частоту сердечных сокращений во время тренировки». Джей Оккуп Мед . 27 (3): 213–216. ПМИД  3981278.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Связанные медиа на Wikimedia Commons:

  • Два лейтенанта погибли и два пожарных получили ранения в результате вспышки во время пожара в актовом зале — Техас.pdf — Содержит информацию о повреждениях, полученных от дыхательных аппаратов SCBA

Тексты на Викиресурсе:

  • Рекомендации по безопасности в связи с возможностью внезапных отказов композитных алюминиевых баллонов, обернутых стекловолокном, в результате воздействия кислотных химических чистящих средств
  • Объявление о проведении публичного собрания для обсуждения потенциальных стандартов или рекомендаций по средствам защиты органов дыхания, используемым для защиты работников аварийно-спасательных служб от химических, биологических и радиологических агентов