Самоспасатель-газодымозащитный комплект

Изобретение относится к производству индивидуальных средств очистки воздуха, в частности к противогазовой технике, и может быть использовано для защиты органов дыхания, глаз и головы человека в случае экстренной эвакуации из зоны химического заражения, радиационного загрязнения, а также пожара от химически опасных веществ, монооксида углерода и радиоактивных веществ. Самоспасатель включает капюшон из эластичного материала со смотровым окном из бесцветного или цветного материалов, полумаску с элементом для крепления фильтрующе-поглощающего патрона, герметично соединенную с капюшоном так, что полумаска находится внутри капюшона; регулируемое оголовье. Фильтрующе-поглощающий патрон, состоит из последовательно расположенных по ходу воздуха противоаэрозольного фильтра и шихты поглотителя. Основные отличия известных самоспасателей состоят в том, что шихта фильтрующе-поглощающего патрона выполнена в виде последовательно расположенных по ходу движения воздуха слоев химпоглотителя на основе активного угля с добавками ионов хрома, меди и серебра, осушителя на основе активного угля с добавками лития и кальция и гопкалита, причем сумма длин слоев химпоглотителя, осушителя и гопкалита является величиной постоянной; при этом длина слоя химпоглотителя относится к внутреннему диаметру фильтрующе-поглощающего патрона как 1:12÷16,2 длина слоя осушителя относится к внутреннему диаметру корпуса фильтрующе-поглощающего патрона как 1:10,7÷13,7, длина слоя гопкалита относится к внутреннему диаметру корпуса

фильтрующе-поглощающего патрона как 1:4,8÷5,6. Капюшон выполнен из термостойких светоотражающего или цветного эластичного материалов. Данное выполнение устройства позволяет достичь высокого качества очистки воздуха, обеспечивает необходимые эксплуатационные и эргономические характеристики при универсальности защиты органов дыхания в экстремальных ситуациях.

Изобретение относится к производству индивидуальных средств очистки воздуха, в частности к противогазовой технике, и может быть использовано для защиты органов дыхания, глаз и головы человека в случае экстренной эвакуации из зоны химического заражения, радиационного загрязнения, а также пожара от химически опасных веществ, монооксида углерода и радиоактивных веществ.

Известно индивидуальное средство защиты, включающее капюшон из эластичного термостойкого материала со смотровым окном из прозрачного материала (пленки), полумаску с манжетой для крепления фильтрующе-поглощающего патрона, герметично соединенную с капюшоном так, что полумаска находится внутри капюшона, а манжета снаружи, фильтрующе-поглощающий патрон, состоящий из последовательно расположенных по ходу воздуха противоаэрозольного фильтра и шихты поглотителя (DE 3921603 А1, 10.01.1991).

Недостатком данного устройства является то, что шихта поглотителя содержит только гопкалит, что не позволяет в полной мере обеспечить очистку воздуха от широкого спектра вредных примесей, образующихся при пожарах таких как СО, NH ₃, HCl, HCN, акролеин, SO₂. Кроме того, как следует из описания, материал капюшона, являясь термостойким не обладает светоотражающими свойствами, что затрудняет визуальную связь между людьми, пользующимися газодымозащитными комплектами в условиях задымления при пожарах.

Известна также фильтрующе-поглощающая коробка газодымозащитного комплекта, состоящая из последовательно расположенных по ходу воздуха противоаэрозольного фильтра и шихты поглотителя, состоящей из осушителя-поглотителя и гопкалита (RU 2206351 С1, 20.06.2003).

Недостатками данного устройства является то, что в связи с принятием нового стандарта «Средства индивидуальной защиты населения в чрезвычайных ситуациях. Самоспасатели фильтрующие», ГОСТ Р 22.9.09 - 2005, шихта поглотителя не сможет обеспечить комплексную защиту от вредных веществ, перечисленных в стандарте, что существенно ограничит использование устройства в чрезвычайных ситуациях.

Наиболее близким к заявленному устройству является индивидуальное средство защиты, включающее капюшон из эластичного материала со смотровым окном из прозрачного цветного материала, полумаску с элементом для крепления фильтрующе-поглощающего патрона, герметично соединенную с капюшоном так, что полумаска находится внутри капюшона, фильтрующе-поглощающий патрон, состоящий из последовательно расположенных по ходу воздуха противоаэрозольного фильтра и шихты поглотителя; регулируемое оголовье (RU 2159646 С1, 27.11.2000).

Недостатком данного устройства является то, что шихта поглотителя не в полной мере обеспечивает защиту органов дыхания от веществ, перечисленных в стандарте ГОСТ Р 22.9.09 - 2005, что ограничивает использование устройства в чрезвычайных ситуациях.

Технический результат заключается в повышении качества и надежности в работе индивидуального средства защиты, а также

увеличении ресурса работы при полном обеспечении защиты органов дыхания от широкого спектра вредных примесей, образующихся при пожарах и в других аварийных ситуациях, в том числе от монооксида углерода, химически опасных и радиоактивных веществ.

Указанный технический результат достигается тем, что в самоспасателе - газодымозащитном комплекте, включающем капюшон из эластичного материала со смотровым окном из прозрачного бесцветного или цветного материала, полумаску для крепления фильтрующе-поглощающего патрона, герметично соединенную с капюшоном так, что полумаска находится внутри капюшона, фильтрующе-поглощающий патрон, состоящий из последовательно расположенных по ходу воздуха противоаэрозольного фильтра и шихты поглотителя, регулируемое оголовье, согласно изобретению шихта фильтрующе-поглощающего патрона выполнена в виде последовательно расположенных по ходу движения воздуха слоев химпоглотителя на основе активного угля с каталитическими добавками ионов хрома, меди, серебра, осушителя на основе активного угля с добавками ионов лития и кальция, а также гопкалита для защиты органов дыхания от химически опасных веществ, монооксида углерода и радиоактивных веществ, причем сумма длин слоев химпоглотителя, осушителя и гопкалита является величиной постоянной, а длина слоя химпоглотителя относится к внутреннему диаметру фильтрующе-поглощающего патрона как 1:12÷16,2;

длина слоя осушителя относится к внутреннему диаметру корпуса фильтрующе-поглощающего патрона, как 1:10,7÷13,7; длина слоя гопкалита относится к внутреннему диаметру корпуса фильтрующе-поглощающего патрона, как 1:4.8÷5,6, а капюшон

выполнен из термостойких светоотражающего или цветного эластичных материалов.

Данное выполнение устройства обеспечивает высокие эксплуатационные и эргономические качества при универсальности защиты органов дыхания в экстремальных ситуациях, обеспечивает надежную тепловую защиту и комфортные условия при использовании индивидуального средства защиты в условиях пожара, а также надежное сохранение видимости в условиях задымления.

Сущность устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 и фиг.2 изображен общий вид самоспасагеля - газодымозащитного комплекта с различными вариантами крепления фильтрующе-поглощающего патрона к полумаске; на фиг.3 - вид А по фиг.1; 2 на фиг.4- вид Б по фиг.1; на фиг.5 - вид В по фиг.2; на фиг.6 -зависимость времени защитного действия фильтрующе-поглощающего патрона по монооксиду углерода и цианистому водороду от соотношения между слоем химического поглотителя и внутренним диаметром фильтрующе-поглощающего патрона d_k/I_хп, на фиг.7 - зависимость времени защитного действия фльтрующе-поглощающего патрона по монооксиду углерода, парам аммиака и сернистому газу от соотношения между слоем осушителя и внутренним диаметром фильтрующе-поглощающего патрона d_k/I_ос;

на фиг.8 - зависимость времени защитного действия фильтрующе-поглощающего патрона по монооксиду углерода и парам акролеина от соотношения между слоем гопкалита и внутренним диаметром фильтрующе-поглощающего патрона d_k/I_г.

Самоспасатель - газодымозащитный комплект включает капюшон 1 из эластичного материала со смотровым окном 2 из прозрачного бесцветного или цветного материала, полумаску 3 с

элементом 4 для крепления фильтрующе-поглощающего патрона 5, герметично соединенную с капюшоном 1 так, что полумаска 3 находится внутри капюшона 1, фильтрующе-поглощающий патрон 5, состоящий из последовательно расположенных по ходу движения воздуха противоаэрозольного фильтра 6, слоев химпоглотителя 7, осушителя 8 и гопкалита 9, а также регулироемое оголовье 10.

Самоспасатель - газодымозащитный комплект может выполняться в двух вариантах крепления фильтрующе-поглощаюшего патрона 5 к полумаске 3:

а) с помощью манжеты, отливаемой заодно с полумаской, фиг.1, поз.4;

б) с помощью соединительного элемента с резьбой для крепления съемного варианта патрона, фиг.2, поз.4.

Устройство работает следующим образом. В чрезвычайных ситуациях, например при авариях, техногенных катастрофах, пожарах, самоспасатель - газодымозащитный комплект надевается на голову, при этом капюшон 1 крепится на голове с помощью регулируемого оголовья 10 так, чтобы полумаска 3 закрывала нос и рот и проходила по подбородочной части лица, а смотровое окно 2 находилось на уровне глаз. Загрязненный воздух через отверстие в дне поступает в фильтрующе-поглощающий патрон 5. Пройдя последовательно через противоаэрозольный фильтр 6, слой химпоглотителя 7, осушителя 8 и гопкалита 9 воздух очищается и поступает в подмасочное пространство в полумаске и используется для дыхания.

Для повышения качества очистки воздуха и обеспечения универсальности защиты органов дыхания в экстремальных ситуациях последовательно расположенные по ходу движения воздуха слои химпоглотителя на основе активного угля с

каталитическими добавками ионов хрома, меди, серебра, осушителя на основе активного угля с добавками ионов лития и кальция, а также гопкалита выполнены так, что сумма длин слоев химпоглотителя, осушителя и гопкалита является величиной постоянной, а длина слоя химпоглотителя относится к внутреннему диаметру фильтрующе-поглощающего патрона как 1:12÷16,2; длина слоя осушителя относится к внутреннему диаметру корпуса фильтрующе-поглощающего патрона, как 1:10,7÷13,7; длина слоя гопкалита относится к внутреннему диаметру корпуса фильтрующе-поглощающего патрона, как 1:4.8÷5,6.

На фиг.6-8 приведены результаты экспериментов, обосновывающих целесообразность выбора соотношений между длинами слоев поглотителей и диаметром фильтрующе-поглощающего патрона.

На фиг.6 показаны зависимости времени защитного действия фильтрующе-поглощающего патрона по монооксиду углерода (СО) и цианистому водороду (HCN) от соотношения между длиной слоя химпоглотителя (1 _хп) и внутренним диаметром корпуса (d_k ). Пунктирной линией обозначены требования ГОСТ Р 22.9. 09-2005 к средствам защиты такого типа по монооксиду углерода и цианистому водороду.

Условия испытаний фильтрующе- поглощающего патрона по монооксиду углерода:

С_0(со)= 3000мг/м ³ - начальная концентрация вредной примеси;

V=(30±0,5)дм ³/мин - объемный расход газовоздушной смеси;

t=(20±1)°C - температура;

=(70±2)% - относительная влажность воздуха.

Условия испытаний фильтрующе-поглощающего патрона по цианистому водороду:

С_0(со)=10 мг/м ³ - начальная концентрация вредной примеси;

V=(30±0,5) дм^з/мин - объемный расход газовоздушной смеси;

t=(20±1)°С - температура;

=(70±2)% - относительная влажность воздуха.

Из результатов экспериментов следует, что в интервале 12d_k/l_xп16,2 время защитного действия по цианистому водороду уменьшается и при d_k/l_xп16,2 становится ниже предельно допустимой величины по ГОСТ за счет уменьшения длины слоя химпоглотителя, в то же время при 12d_k/l_xп16,2 время защитного действия по монооксиду углерода увеличивается так как при l_xп+l_oc +l_г=const. с уменьшением длины слоя химпоглотителя увеличиваются соответственно длины сдоев осушителя и гопкалита и, наоборот, при соотношении dk/l_хп12 время защитного действия по монооксиду углерода уменыпаетсяниже предельно допустимых величии.

На фиг.7 показаны зависимости времени защитного действия фильтрующе-поглощающего патрона по монооксиду углерода (СО), сернистому газу (SO ₂) и парам аммиака (NН₃) от соотношения между длиной слоя осушителя (l_ос) и внутренним диаметром корпуса (d_к).

Условия испытаний фильтрующе-поглощающего патрона по сернистому газу:

С _0(so2)=700 мг/м³ - начальная концентрация вредной примеси;

V=(30±0,5) дм³ /мин - объемный расход газовоздушной смеси;

t=(20±1)° С - температура;

=(70±2)% - относительная влажность воздуха.

Условия испытаний фильтрующе-поглощающего патрона по аммиаку:

С_0(NН3)=1320 мг/м³ - начальная концентрация вредной примеси;

V=(30±0,5) дм³/мин - объемный расход газовоздушной смеси;

t=(20±)°С - температура;

=(70±2)% -относительная влажность воздуха.

Условия испытаний фильтрующе-поглощающего патрона по монооксиду углерода приведены выше. Пунктирной линией обозначены требования ГОСТ Р 22.9. 09-2005 по СО, SO₂, NН ₃.

Из результатов экспериментов следует, что при сотношении длины слоя осушителя и диаметра фильтрующе-поглощающего патрона 10,7d_k/l_oc13,7 время защитного действия по диоксиду серы увеличивается за счет того, что с уменьшением длины слоя осушителя при постоянной сумме длин других слоев растут длины слоев химпоглотителя и гопкалита, что и приводит, по всей видимости, к росту времени защитного действия по диоксиду серы, в то время как при d _k/l_oc<13,7 малая длина слоя осушителя приводит к тому, что гопкалит, на котором происходят окислительно-восстановительные процессы, под действием влаги выходит из строя, и время защитного действия фильтрующе-поглощающего патрона по монооксиду улерода и парам аммиака уменьшается ниже предельно допустимых значений и, наоборот, при d_k/l_oc <13,7 наблюдается рост времени защитного действия по монооксиду углерода и парам аммиака, а при d_k/l _oc=10,7 уменьшается время защитного действия по диоксиду серы до величин ниже допустимых.

На фиг.8 показаны зависимости времени защитного действия фильтрующе-поглощающего патрона по монооксиду углерода (СО) и акролеину от соотношения между длиной слоя осушителя (1 г) и внутренним диаметром корпуса (d _k).

Условия испытаний фильтрующе-поглощающего патрона по акролеину:

С_0(акр.)=10 мг/м ³ - начальная концентрация вредной примеси;

V=(30±0,5) дм³/мин - объемный расход газовоздушной смеси;

t=(20±1)°C - температура;

=(70±2)% - относительная влажность воздуха.

Условия испытаний фильтрующе-поглощающего патрона по монооксиду углерода приведены выше. Пунктирной линией обозначены требования ГОСТ Р 22.9. 09-2005 по монооксиду углерода и акролеину.

Как следует из результатов экспериментов при d _k/l_г4,8 время защитного действия по акролеину становится ниже требований ГОСТ, что связано с увеличением длины слоя гопкалита и уменьшением длины слоев, содержащих поглотители на основе активных углей, вместе с тем время защитного действия по монооксиду углерода имеет максимальные величины. При d_k/l _г5,6 время защитного действия по монооксиду углерода становится ниже требований ГОСТ, в то время, как время защитного действия по акролеину достигает максимальных значений, что связано с уменьшением длины слоя гопкалита и увеличением длин слоев, содержащих поглотители на основе активных углей.

Выполнение капюшона из светоотражающих или цветных материалов позволяет существенно повысить безопасность людей, пользующихся самоспасателем - газодымозащитным комплектом в условиях задымления и в условиях плохой видимости при

чрезвычайных ситуациях за счет того, что в указанном самоспасателе повышается возможность ориентации при выходе из зоны поражения, улучшается визуальная связь между людьми а также увеличивается вероятность обнаружения пострадавших при проведении спасательных работ. Таким образом, данное выполнение устройства позволяет достичь высокого качества очистки воздуха, обеспечивает необходимые эксплуатационные и эргономические характеристики при универсальности защиты органов дыхания в экстремальных ситуациях, надежную телдовую защиту и комфортные условия при использовании индивидуального средства защиты в условиях пожара и других чрезвычайных ситуациях, а также надежное сохранение видимости в условиях задымления, за счет того, что шихта фильтрующе-поглощающего патрона выполнена в виде последовательно расположенных по ходу движения воздуха слоев химпоглотителя на основе активного угля с каталитическими добавками ионов хрома, меди, серебра, осушителя на основе активного угля с добавками ионов лития и кальция, а также гопкалита, причем сумма длин слоев химпоглотителя, осушителя и гопкалита является величиной постоянной., при этом длина слоя химпоглотителя относится к внутреннему диаметру фильтрующе-поглощающего патрона как 1:12÷16, длина слоя осушителя относится к внутреннему диаметру корпуса фильтрующе-поглощающего патрона как 1:10,7÷13,7, длина слоя гопкалита относится к внутреннему диаметру корпуса фильтрующе-поглощающего патрона как 1:4,8÷5,6, а капюшон выполнен из термостойких светоотражаготцего или цветного эластичных материалов.

1. Самоспасатель-газодымозащитный комплект, включающий капюшон из эластичного материала со смотровым окном из прозрачного бесцветного или цветного материала, полумаску для крепления фильтрующе-поглощающего патрона, герметично соединенную с капюшоном так, что полумаска находится внутри капюшона, фильтрующе-поглощающий патрон, состоящий из последовательно расположенных по ходу воздуха противоаэрозольного фильтра и шихты поглотителя, регулируемое оголовье, отличающийся тем, что шихта фильтрующе-поглощающего патрона выполнена в виде последовательно расположенных по ходу движения воздуха слоев химпоглотителя на основе активного угля с каталитическими добавками ионов хрома, меди, серебра, осушителя на основе активного угля с добавками ионов лития и кальция, а также гопкалита, причем сумма длин слоев химпоглотителя, осушителя и гопкалита является величиной постоянной.

2. Самоспасатель-газодымозащитный комплект по п.1, отличающийся тем, что длина слоя химпоглотителя относится к внутреннему диаметру фильтрующе-поглощающего патрона как 1:12÷16,2.

3. Самоспасатель-газодымозащитный комплект по п.1, отличающийся тем, что длина слоя осушителя относится к внутреннему диаметру корпуса фильтрующе-поглощающего патрона как 1:10,7÷13,7.

4. Самоспасатель-газодымозащитный комплект по п.1, отличающийся тем, что длина слоя гопкалита относится к внутреннему диаметру корпуса фильтрующе-поглощающего патрона как 1:4,8÷5,6.

5. Самоспасатель-газодымозащитный комплект по п.1, отличающийся тем, что капюшон выполнен из термостойких светоотражающего или цветного эластичных материалов.