Противогаз – это средство индивидуальной защиты , предназначенное для защиты пользователя от вдыхания переносимых по воздуху загрязняющих веществ и токсичных газов. Маска плотно закрывает нос и рот, но может также закрывать глаза и другие уязвимые мягкие ткани лица. Большинство противогазов также являются респираторами , хотя слово противогаз часто используется для обозначения военного снаряжения (например, полевой защитной маски), область применения которого используется в этой статье. Противогаз защищает пользователя только от пищеварения, [ нужна ссылка ] [ нужны разъяснения ] вдыхания и контакта через глаза (многие агенты действуют через зрительный контакт). Большинство комбинированных фильтров противогаза прослужат около 8 часов в биологической или химической ситуации. Фильтры против конкретных химических веществ могут работать до 20 часов.
Переносимые по воздуху токсичные материалы могут быть газообразными (например, хлор или иприт ) или твердыми частицами (например, биологические агенты ). Многие фильтры обеспечивают защиту от обоих типов.
В первых противогазах в основном использовались круглые линзы из стекла , слюды или ацетата целлюлозы , обеспечивающие зрение. Стекло и слюда были довольно хрупкими и требовали частой замены. Более поздний тип линз Triplex (линзы из ацетата целлюлозы, зажатые между стеклянными) [1] стал более популярным, и наряду с простым ацетатом целлюлозы они стали стандартом в 1930-х годах. Панорамные объективы не пользовались популярностью до 1930-х годов, но есть несколько примеров, которые использовались даже во время войны [ нужны разъяснения ] (Австро-Венгерский 15М). Позже в употребление вошел более прочный поликарбонат .
Некоторые маски имеют один или два компактных контейнера воздушного фильтра, привинченные к входным отверстиям, в то время как другие имеют большой контейнер для фильтрации воздуха, соединенный с противогазом через шланг, который иногда путают с респиратором с подачей воздуха , в котором попеременная подача свежего воздуха (кислорода) танки) доставлено.
Абсорбция — это процесс втягивания в тело или подложку (обычно большего размера), а адсорбция — это процесс осаждения на поверхность. Это можно использовать для удаления как твердых частиц, так и газообразных опасностей. Хотя некоторая форма реакции может иметь место, в этом нет необходимости; метод может работать за счет привлекательных зарядов . Например, если целевые частицы заряжены положительно, можно использовать отрицательно заряженную подложку. Примеры субстратов включают активированный уголь и цеолиты . Этот эффект может быть очень простым и очень эффективным, например, используя влажную ткань, чтобы прикрыть рот и нос, спасаясь от огня. Хотя этот метод может быть эффективен при улавливании частиц, образующихся в результате сгорания, он не отфильтровывает вредные газы, которые могут быть токсичными или вытеснять кислород, необходимый для выживания.
Срок службы противогазов ограничен впитывающей способностью фильтра. Фильтры перестают обеспечивать защиту при насыщении опасными химическими веществами и со временем разрушаются, даже если они закрыты. Большинство противогазов имеют герметичные крышки над воздухозаборником и хранятся в вакуумных пакетах, чтобы предотвратить разрушение фильтра из-за воздействия влаги и загрязняющих веществ в обычном воздухе. Неиспользованные фильтры противогаза времен Второй мировой войны могут вообще не защитить пользователя и могут быть вредными при ношении из-за долгосрочных изменений в химическом составе фильтра. [ нужна цитата ]
Некоторые противогазы времен Второй мировой войны и советской холодной войны содержали в своих фильтрах хризотиловый асбест или крокидолитовый асбест , [2] [3] [4], который в то время не был известен как вредный. Достоверно неизвестно, как долго материалы использовались в фильтрах.
Обычно маски с соединениями диаметром 40 мм представляют собой более позднюю конструкцию. Резина со временем портится, поэтому неиспользованные маски «современного типа» в коробках могут треснуть и протекать. Канистра C2 США (черная) содержит шестивалентный хром ; Исследования Химического корпуса армии США показали, что уровень в фильтре был приемлемым, но требуют осторожности при использовании, поскольку он является канцерогеном . [5]
Фильтр подбирается в зависимости от токсичного соединения. [6] Каждый тип фильтра защищает от определенной опасности и имеет цветовую маркировку:
Фильтры твердых частиц часто включаются, поскольку во многих случаях опасные материалы находятся в форме тумана, который может быть уловлен фильтром твердых частиц перед попаданием в химический адсорбер. В Европе и юрисдикциях с аналогичными правилами, таких как Россия и Австралия, типам фильтров присваиваются суффиксные номера, обозначающие их производительность. Для опасностей, не связанных с частицами, предполагается уровень «1», а для обозначения более высокого уровня используется цифра «2». Для частиц (P) с номером всегда обозначаются три уровня. [6] В США только часть частиц дополнительно классифицируется по рейтингам фильтрации воздуха NIOSH . [7]
Тип фильтра, способный защитить от множества опасностей, обозначается сцепленными друг с другом европейскими символами. Примеры включают ABEK, ABEK-P3 и ABEK-HgP3. [6] A2B2E2K2-P3 — фильтр самого высокого класса. [ когда? ] В США используется совершенно другой класс фильтров «multi/CBRN» оливкового цвета. [7]
Фильтрацию можно усилить с помощью воздушного насоса для повышения комфорта пользователя. Фильтрация воздуха возможна только при наличии достаточного количества кислорода. Таким образом, при работе с удушающими веществами или при плохой вентиляции или неизвестных опасностях фильтрация невозможна, и воздух необходимо подавать (с помощью системы дыхательного аппарата) из баллона под давлением, как при подводном плавании.
Современная маска обычно изготавливается из эластичного полимера различных размеров. Он оснащен различными регулируемыми ремнями, которые можно затянуть для обеспечения хорошей посадки. Важно отметить, что он подключается к фильтрующему картриджу возле рта либо напрямую, либо через гибкий шланг. Некоторые модели содержат трубки для питья, которые можно подсоединить к бутылке с водой. Для пользователей, которым они необходимы, также доступны вставки для корректирующих линз.
Маски обычно проверяются на пригодность перед использованием. После того, как маска надета, ее часто проверяют различными агентами заражения. Изоамилацетат , синтетический банановый ароматизатор и камфора часто используются в качестве безобидных средств заражения. В армии слезоточивые газы , такие как CN , CS и хлорид олова , могут использоваться в камере, чтобы дать пользователям уверенность в эффективности маски. [8]
Защита противогаза имеет некоторые недостатки. Носителю типичного противогаза приходится прилагать дополнительные усилия, чтобы дышать, и часть выдыхаемого воздуха вдыхается повторно из-за мертвого пространства между лицевой маской и лицом пользователя. Воздействие углекислого газа может превышать его ППД (0,5% по объему/9 граммов на кубический метр при восьмичасовой смене; 1,4%/27 граммов на м3 при 15-минутном воздействии) [9] во много раз. : для противогазов и эластомерных респираторов - до 2,6% [10] ); [11] а при длительном применении могут появиться головная боль , [12] дерматит и прыщи [13] . Учебник UK HSE рекомендует ограничить использование респираторов без подачи воздуха (то есть не PAPR ) одним часом. [14]
Этот принцип основан на том, что вещества, вредные для человека, обычно более реакционноспособны, чем воздух. В этом методе разделения будет использоваться покрытие из какого-либо обычно реакционноспособного вещества (например, кислоты ) или поддержание каким-либо твердым материалом. Примером являются синтетические смолы . Они могут быть созданы из разных групп атомов (обычно называемых функциональными группами ), которые имеют разные свойства. Таким образом, смолу можно адаптировать к определенной токсичной группе. Когда реактивное вещество вступает в контакт со смолой, оно связывается с ней, удаляя ее из воздушного потока. На этом сайте его также можно заменить на менее вредное вещество.
Хоть это и было грубо, гипошлем был временной мерой для британских войск в окопах, которая обеспечивала хоть какую-то защиту во время газовой атаки. Шли месяцы, и отравляющий газ использовался все чаще, были разработаны и внедрены более сложные противогазы. При проектировании противогаза есть две основные трудности:
Согласно «Популярной механике» , «Обыкновенная губка использовалась в Древней Греции как противогаз…» [15]
В книге «Гениальные устройства» , опубликованной в 850 году братьями Бану Муса, описывается противогаз, который позволял владельцу безопасно дышать в токсичной среде. [16]
В 1785 году Жан-Франсуа Пилятр де Розье изобрел респиратор .
Примитивные образцы респираторов использовались горняками и были представлены Александром фон Гумбольдтом в 1799 году, когда он работал горным инженером в Пруссии . [17] Предшественник современного противогаза был изобретен в 1847 году Льюисом П. Хаслеттом , устройством, которое содержало элементы, позволяющие дышать через нос и мундштук, вдыхать воздух через фильтр в форме груши и вентиляционное отверстие для выдоха воздуха. обратно в атмосферу. [18] В « Первых фактах» говорится, что «противог, напоминающий современный тип», был запатентован Льюисом Фектиком Хаслеттом из Луисвилля, Кентукки , который получил патент 12 июня 1849 года. [19] Патент США № 6,529 [20], выданный Хаслетту. , описал первый «Ингалятор или средство защиты легких», фильтрующее пыль из воздуха.
Ранние версии были построены шотландским химиком Джоном Стенхаусом в 1854 году [21] и физиком Джоном Тиндалом в 1870-х годах. [22] Еще одной ранней разработкой был «Защитный капюшон и защита от дыма», изобретенный Гарретом Морганом в 1912 году и запатентованный в 1914 году. Это было простое устройство, состоящее из хлопчатобумажного капюшона с двумя шлангами, которые свисали до пола, позволяя пользователю дышать более безопасным воздухом, найденным там. Кроме того, на концах шлангов были вставлены влажные губки, чтобы лучше фильтровать воздух. [23] [24]
Первая мировая война вызвала первую потребность в массовом производстве противогазов с обеих сторон из-за широкого применения химического оружия . Немецкая армия впервые успешно применила отравляющий газ против войск союзников во Второй битве при Ипре , Бельгия, 22 апреля 1915 года. Немедленным ответом стала вата, завернутая в муслин, выданная войскам к 1 мая. За ним последовал респиратор Black Veil , изобретенный Джоном Скоттом Холдейном , который представлял собой ватный диск, пропитанный абсорбирующим раствором, который закреплялся на рту с помощью черной хлопчатобумажной повязки. [26]
Стремясь улучшить респиратор Black Veil, Клуни Макферсон создал маску из ткани, поглощающей химические вещества, которая закрывала всю голову. [27] Брезентовый бленда размером 50,5 × 48 см (19,9 × 18,9 дюйма), обработанная химикатами, поглощающими хлор, и оснащенная прозрачным слюдяным окуляром. [28] Макферсон представил свою идею Департаменту по борьбе с газом британского военного министерства 10 мая 1915 года; Вскоре после этого были разработаны прототипы. [29] Конструкция была принята на вооружение британской армии и представлена как британский дымовой капюшон в июне 1915 года; Макферсон был назначен членом Комитета военного министерства по защите от ядовитых газов. [30] Более сложные сорбирующие соединения были добавлены позже к дальнейшим итерациям его шлема ( шлем PH ), чтобы победить другие используемые респираторные отравляющие газы, такие как фосген , дифосген и хлорпикрин . Летом и осенью 1915 года Эдвард Харрисон , Бертрам Ламберт и Джон Садд разработали респиратор большого размера. [31] Этот канистровый противогаз имел жестяную банку с абсорбирующими материалами через шланг и начал выпускаться в феврале 1916 года. Компактная версия, Small Box Respirator , стала универсальной с августа 1916 года.
В первых противогазах Первой мировой войны изначально было установлено, что древесный уголь является хорошим поглотителем отравляющих газов. Примерно в 1918 году было обнаружено, что уголь, изготовленный из скорлупы и семян различных фруктов и орехов, таких как кокосы , каштаны , конские каштаны и персиковые косточки, действует намного лучше, чем древесный уголь . Эти отходы были собраны у населения в рамках программ переработки для помощи военным усилиям. [32]
Первый в мире эффективный фильтрующий противогаз с активированным углем был изобретен в 1915 году русским химиком Николаем Зелинским . [33]
Также во время Первой мировой войны, поскольку на передовой часто использовались собаки, был разработан специальный тип противогаза, который собак приучали носить. [34] Другие противогазы были разработаны во время Первой мировой войны и в последующее время для лошадей в различных конных частях, действовавших вблизи линии фронта. [35] В Америке были произведены тысячи противогазов для американских и союзных войск. Mine Safety Appliances была главным производителем. Эта маска позже широко использовалась в промышленности. [36]
Британский респиратор Anti-Gas (Light) был разработан британцами в 1943 году. [37] Он был изготовлен из пластика и резиноподобного материала, что значительно уменьшило вес и объем по сравнению с противогазами времен Первой мировой войны и более плотно и удобно прилегало к лицу пользователя. Основным усовершенствованием стала замена отдельной фильтрующей канистры, соединенной шлангом, на легкозаменяемую фильтрующую канистру, привинчиваемую сбоку к противогазу. Также у него были сменные пластиковые линзы. [ нужна цитата ]
С тех пор разработка противогазов стала отражением разработки химических агентов для ведения войны, удовлетворяя потребность в защите от все более смертоносных угроз, биологического оружия и радиоактивной пыли в ядерную эпоху. Однако для агентов, которые причиняют вред при контакте или проникновении через кожу, таких как нарывные агенты или агенты нервно-паралитического действия , противогаз сам по себе не является достаточной защитой, и в дополнение к этому необходимо носить полную защитную одежду для защиты от контакта с атмосферой. В целях гражданской обороны и личной защиты люди часто покупают противогазы, поскольку считают, что они защищают от вредных последствий нападения с использованием ядерных, биологических или химических ( ОХБ ) агентов, что верно лишь отчасти, поскольку противогазы защищают только против респираторного всасывания. Большинство военных противогазов спроектированы так, чтобы защищать от всех агентов ОМП, но они могут иметь фильтрующие контейнеры, устойчивые к этим агентам (более тяжелые) или только к агентам борьбы с беспорядками и дыму (более легкие и часто используемые в учебных целях). Существуют легкие маски исключительно для защиты от агентов по борьбе с массовыми беспорядками, а не для ситуаций, связанных с применением оружия массового уничтожения. [ нужна цитата ]
Хотя тщательная подготовка и наличие противогазов и другого защитного снаряжения могут свести на нет последствия нападения с применением химических веществ, приводящие к человеческим жертвам, военнослужащие, которые вынуждены действовать в полной защитной экипировке, менее эффективны при выполнении задач, легко утомляются и могут быть психологически пострадала от угрозы нападения с применением этого оружия. Во время холодной войны считалось неизбежным, что на поле боя будет существовать постоянная угроза ядерного оружия, поэтому войскам требовалась защита, при которой они могли бы оставаться полностью функциональными; таким образом, защитное снаряжение и особенно противогазы эволюционировали с учетом инноваций с точки зрения повышения комфорта пользователя и совместимости с другим оборудованием (от устройств для питья до трубок искусственного дыхания, систем связи и т. д.).
Во время ирано-иракской войны (1980–1988 гг.) Ирак разработал программу химического оружия с помощью европейских стран, таких как Германия и Франция [38] , и широко использовал его против иранцев и иракских курдов. Иран был не готов к химической войне. В 1984 году Иран получил противогазы из Республики Корея и Восточной Германии , но корейские маски не подходили для лиц людей не из Восточной Азии , фильтра хватило всего на 15 минут, а 5000 масок, купленных в Восточной Германии, доказали свою эффективность. это будут не противогазы, а очки для окраски баллончиками. Еще в 1986 году иранские дипломаты все еще путешествовали по Европе, чтобы закупить активированный уголь и модели фильтров для производства защитного снаряжения внутри страны. В апреле 1988 года Иран начал внутреннее производство противогазов на заводах Ирана Яса. [39]
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Он продал капюшоны ВМС США, и армия использовала их в Первой мировой войне.
