На чем основан принцип действия противогаза
Особенности устройства противогаза
Сейчас разработано более сотни различных вариантов моделей этого защитного устройства, имеющие различное предназначение и отличающиеся по времени своей эксплуатации. Мы разберем наиболее популярные и современные модели противогазов: как работают, особенности строения, схему, состав, отличия друг от друга, предназначение.
Назначение и виды
Независимо от модели, это устройство предназначено, чтобы уберечь органы дыхательной системы, органы зрения, кожу лица от веществ радиоактивной природы, отравляющих или бактериальных средств.
Эти опасные примеси прибывают в воздухе, имеют форму пара, аэрозоля либо газа. По принципу действия противогазы для дыхательной системы подразделяются на фильтрующие и изолирующие модели.
Фильтрующие противогазы предназначены для защиты легких от поступающих вредных примесей посредством их задержки в специальных материалах.
Вторые полностью ограничивают доступ к органам дыхания окружающего воздуха. Поступление кислорода в противогазы типа ИП обеспечивается при помощи встроенного в него специального патрона.
Составляющие элементы фильтрующих моделей
В этом разделе детально разберем устройство, назначение, принцип действия, виды, состав и основные части фильтрующего противогаза. Прибор не способен насыщать вдыхаемый человеком воздух кислородом, поэтому их использование ограничивается в условиях атмосферы, содержащей не меньше 17% кислорода.
Основными составляющими противогаза является лицевая часть и противогазовая коробка. Обе эти части соединены между собой.
Также в комплекс к этому аппарату идут:
Шлем-маска или, другими словами, лицевая часть создается из резины серого либо черного цвета. Шлем представлен следующими составляющими:
Противогазовая коробка может осуществлять очистку воздуха от аэрозолей и паров. В первом случае это осуществляется за счет противоаэрозольного фильтра, во втором – благодаря углю-катализатору, обладающему поглощающей поверхностью.
Противогазовая коробка представляет собой корпус, имеющий дно и специальную крышку. Во время хранения он герметизируется с помощью резиновой пробки и колпачка из металла тоже с резиновой прокладкой. Корпус имеет цилиндрическую форму, сделан из металла.
Утеплительные манжеты необходимы в холодное время года, чтобы предотвратить обмерзание очкового узла под действием низких температур. Клапанная коробка отвечает за распределение воздуха: вдыхаемого/выдыхаемого.
Обтекатели имеют форму воздуховодов. Главным предназначением их является очистка очкового узла при помощи воздуха, поступающего в противогаз.
Устройство для переговоров может иметь несколько вариаций:
В случае разборного устройства для переговоров, в комплект к защитной маске идут дополнительно страховочные мембраны, предназначенные для лицевой части защитного аппарата.
Фильтрующие противогазы очень распространены, пребывать в них можно в течение 12 часов кряду.
Конструкция и принцип работы изолирующего
Теперь разберем изолирующий противогаз: его устройство, назначение, виды, состав, принцип действия, применение, где используется.
Принцип работы такого устройства основывается на том, что человек дышит внутри аппарата очищенным воздухом, заранее заготовленным. Такой аппарат обеспечен большим резервуаром для воздуха, напоминающим баллон с кислородом у ныряльщиков.
Он так же оснащен маской. Остальные его составляющие представлены:
Дыхательный мешок совместно с патроном для регенерации воздуха располагаются в специально предназначенном для них каркасе.
В комплекте к противогазу идут мембраны для ведения переговоров, незапотевающие пленки для очков, манжеты для усиления.
Среди изолирующих противогазов имеются свои подвиды:
Явным недостатком изолирующего противогаза является то, что его использование ограничено по времени: применяется не больше трех часов. Еще один минус: передвигаться с ним довольно затруднительно, вместе с баллоном и всей дополнительной амуницией он по весу составляет не один килограмм.
А вы знаете, зачем нужны антивибрационные перчатки и от чего они защищают? Выясните детали в этом материале.
В настоящее время выпускается огромное количество видов перчаток, предназначенных для эксплуатации в различных условиях. Всё о прорезиненых перчатках, узнайте из этой публикации.
На что обратить внимание перед эксплуатацией
Непосредственно перед эксплуатацией средства индивидуальной защиты (СИЗ) необходимо провести тщательную проверку целостности составных частей противогаза, их функциональную пригодность.
Проверка начинается с внешнего осмотра противогаза:
Естественно, каждый из рассмотренных нами противогазов имеет свои преимущества и недостатки: все зависит от цели их применения. Для любого человека должно быть в приоритете получить знания об устройстве противогаза и принципе его защитного действия, назначение и порядок пользования, ведь когда-нибудь информация пригодится в критических ситуациях и поможет сберечь ваше здоровье и жизнь!
Противогаз: что это такое, виды, назначение, строение
Противогаз: что это такое и для чего предназначен
Противогаз – это индивидуальное средство защиты человека, предназначенное для сохранения органов дыхания от воздействия вредных и опасных веществ, химических испарений и соединений или ядерной пыли, находящихся в окружающей атмосфере в виде газов, паровых выделений или аэрозолей.
Важно! В отличие от стандартного респиратора, объемная резиновая маска дополнительно защищает глаза и кожный покров на лице человека.
В каких случаях применяют противогаз:
Каждый вид противогазов имеет маску, которая частично или полностью закрывает лицо, оставляя для обозрения панорамную часть или очки. Защитная маска оснащена дыхательным элементом, изготовленным в виде фильтра, или компрессора.
Также к основным составляющим элементам в устройстве относятся клапаны для свободного вдоха и выдоха, переговорочное устройство для общения.
Типы противогазов
В зависимости от ситуации, в которой есть необходимость применения противогаза, используют различные виды. Они отличаются по принципу действия, внутреннему устройству и назначению.
Фильтрующий противогаз ГП
Данный вид гражданских противогазов (ГП) рекомендован для применения взрослому населению в случае возникновения химического, радиоактивного или бактериологического заражения окружающей среды.
Важно! Процентное содержание кислорода в воздухе должно быть не меньше 18%.
Из чего состоит ГП:
Фильтрующий противогаз крепится к голове при помощи оголовья. Оно имеет центральную часть, располагаемую на затылочной области головы, и пять лямок с пряжками и фиксаторами, обеспечивающими плотное прилегание к лицу.
Действие фильтрующего противогаза основано на естественном химическом процессе, в результате которого отравляющий газ проходит через активированный уголь и соединяется с ним. Очищенный воздух поступает в маску для дыхания.
Некоторые вредные вещества с небольшим молекулярным весом и низкой температурой кипения способны просочиться сквозь слои активированного угля. Чтобы этого избежать в фильтрующую коробку устанавливают дополнительные компоненты, способные «утяжелить» молекулы газа. В качестве «утяжелителей» используют оксидные соединения на основе хрома, меди и других металлов.
Важно! После истечения срока годности фильтры необходимо заменить. В зависимости от степени загрязнения воздуха срок может колебаться от 10-15 мин. до нескольких суток.
Изолирующий противогаз (ИП)
Такие модели противогазов оснащены компрессионной коробкой, которая позволяет использовать их независимо от степени и типа загрязнения воздуха. Применяется при недостаточном количестве кислорода в воздухе (меньше 18%). Отличие от фильтрующих противогазов – человек получает воздух из дополнительного защищенного источника и не вдыхает его из вне. Как и фильтрующий, способен защитить органы дыхания, полностью закрывает голову.
Состоит из таких частей:
По способу подачи кислорода в шлем-маску существует два вида изолирующих противогазов: автономный и шланговый.
Автономный
Изолирующий противогаз автономного вида оснащен баллоном со сжатым кислородом. При вдохе человек получает порцию чистого воздуха и выпускает углекислый газ через специальный поглотитель.
Чаще всего применяются специально обученными людьми-спасателями при тушении пожаров и проведении спасательных работ.
Шланговый
Этот вид противогаза отличается от автономного тем, что имеет длинные трубки, которые тянутся к баллону с кислородом. Подача свежего воздуха осуществляется при помощи компрессора.
Шланговые дыхательные аппараты применяют в закрытых помещениях, герметичных емкостях, колодцах глубиной до 40 м.
На заметку! Существуют комбинированные противогазы, в которых основная подача воздуха осуществляется через шланг. При необходимости, в чрезвычайной ситуации его можно заменить на баллон со сжатым кислородом.
Виды противогазов по сфере применения
Каждый вид противогазов предназначен для разных ситуаций. Поэтому их разделяют на несколько типов: специальные военные, обычные гражданские, промышленные и детские.
Военный противогаз (ПМК)
Этот вид противогазов включен в список вещей, необходимых для стандартной экипировки военнослужащих. Они обладают повышенным уровнем защиты и надежности. Особенность – постоянная модернизация моделей для увеличения поля зрения и облегчения веса.
Примеры моделей военных противогазов:
Гражданский противогаз (ГП)
Для гражданского населения предусмотрены только противогазы с фильтрующим устройством. Это объясняется тем, что для пользования изолирующими видами необходима специальная подготовка и навыки.
Примеры моделей ГП:
Промышленный противогаз (ВК)
Для промышленных нужд чаще всего используют противогазы изолирующего типа. Это связано с тем, что с фильтрующим противогазом происходит больше травм рабочих. Каждый человек на предприятии проходит специальный инструктаж и подготовку по работе с ним. Применяют в экстренных аварийных ситуациях или как временную меру защиты.
Важно! Каждый вид ВК обеспечивает защиту от конкретного ядовитого вещества.
Модели промышленных противогазов:
Принцип действия противогаза
Принцип действия противогаза зависит от его типа и назначения. Так, работа фильтрующих противогазов основана на действии фильтрующе-поглощающей коробки, которая поглощает ядовитые пары, газы и не пропускает через волокна фильтра опасные частицы пыли и аэрозолей. В изолирующих противогазах воздух, предназначенный для дыхания, не контактирует с зараженной средой, органы дыхания полностью изолированы от внешней атмосферы.
Принцип действия фильтрующего противогаза
Главной составляющей фильтрующих противогазов (как гражданских, так и промышленных), отвечающей за подачу в организм очищенного воздуха, является фильтрующе-поглощающая коробка (фильтр противогаза), в которую поступает вдыхаемый воздух. В состав фильтрующей коробки входят поглощающий слой активированного угля и противоаэрозольный фильтр.
Очистка воздуха от вредных паров и газов происходит за счет химического процесса – адсорбции – поглощения паров и газов поверхностью твердого тела. В качестве поглотителя (адсорбента) используется слой активного угля. Активированный уголь является достаточно пористым элементом и имеет большую активную поверхность. В процессе адсорбции с использованием шихты с активным углем хорошо поглощаются химические элементы, характеризующиеся высокой температурой кипения и большим молекулярным весом.
Но есть и вещества, которые плохо поглощаются таким образом. В этих случаях приходится использовать дополнительные химические реакции. На активный уголь наносятся щелочные химические вещества, добиваясь таким образом процесса их взаимодействия с вредными парами или газами. Такой процесс называется хемосорбция – то есть поглощение опасных веществ путем вступления их в реакцию с химически активными соединениями. Также, для поглощения плохо адсорбирующихся элементов, используется такой процесс, как катализ – процесс изменения скорости химических реакций. В этом случае к слою с активным углем добавляются такие химические элементы, как окиси серебра, меди, хрома. Изменение скорости химических процессов происходит за счет действия таких катализаторов.
Очистка воздуха от пыли, дымов и аэрозолей происходит за счет противоаэрозольного фильтра. Действие такого фильтра основано на том, что проходя через плотную сетку из волокнистых материалов, вредные частицы аэрозолей задерживаются на волокнах, не попадая в организм.
Первый учебный вопрос
Основы защиты органов дыхания с помощью противогазов
1.1. Предназначение и классификация противогазов
Классификация противогазов осуществляется (Рис. 1.1):
1.1.1. Классификация противогазов по принципу защитного действия
По принципу защитного действия противогазы подразделяются на:
Фильтрующие противогазы
 |
| Рис. 1.2. Фильтрующие противогазы |
Таким образом, фильтрующие противогазы защищают от:
Основной тактической характеристикой защитных свойств фильтрующих противогазов является время защитного действия. Оно зависит от:
Примечание.
Стоит понимать, что защита фильтрующего противогаза достаточно условна, хотя в большинстве случаев и достаточно эффективна. Условность эта определяется необходимостью наличия в фильтрующе-поглощающей коробке поглотителя для данного химического вещества, ограниченным временем эффективности поглотителей и фильтров, а также невозможностью защиты от бактериальных средств, которые не находятся в виде твёрдых частиц или аэрозолей, задерживаемых фильтром (сорбентов против болезнетворных организмов в фильтрующе-поглощающей коробке нет, поэтому микроорганизмы, находящиеся в воздухе, свободно проникают в органы дыхания жертвы через фильтрующий противогаз).
Изолирующие противогазы
 |
| Рис. 1.3. Изолирующие противогазы |
Защита органов дыхания изолирующим противогазом обеспечивается полной изоляцией органов дыхания от внешней среды. Это обеспечивается регенерацией воздуха путём очистки его от углекислого газа, влаги и обогащения кислородом непосредственно самим противогазом.
Изолирующие противогазы защищают от:
Изолирующие противогазы используются в тех случаях, когда фильтрующие не могут обеспечить надёжную защиту органов дыхания (понижено содержание кислорода во внешней среде, чрезмерно высокая концентрация отравляющих веществ, отсутствуют сорбенты для данных отравляющих веществ в фильтрующем противогазе).
Время работы в изолирующем противогазе определяется физической нагрузкой и составляет от 30 минут до 3 часов.
Изолирующие противогазы сложнее, дороже, но значительно надёжнее фильтрующих.
1.1.1. Классификация противогазов по области применения
По области применения противогазы подразделяются на (рис. 1.4):
1.2. Основы устройства противогаза
Далее будет рассмотрено устройство фильтрующих противогазов, т.к. противогазы именно такого типа применяются в случае необходимости для защиты населения.
Все типы фильтрующих противогазов состоят из следующих основных частей (рис. 1.5):
Фильтрующе-поглощающая коробка
ФПК предназначена для очистки вдыхаемого воздуха от отравляющих веществ, радиоактивной пыли и бактериальных аэрозолей. Некоторые ФПК защищают от дыма (угарного газа) без необходимости использования комплекта дополнительного патрона КДП.
В металлическом корпусе коробки помещены фильтр твёрдых частиц и аэрозоля, специальные поглотители и – в некоторых – противодымный фильтр. При вдохе воздух, поступающий в коробку, проходит сначала через фильтр, на котором остаются твёрдые частицы пыли, дыма, частицы аэрозолей, а затем через поглотители, где задерживаются (разрушаются) химические отравляющие вещества.
С одним противогазом могут использоваться ФПК разных размеров, а также коробки специального предназначения (например, типа гопколитовых для применения во время пожаров).
Лицевая часть
Лицевая часть противогаза предназначена для подведения очищенного в ФПК воздуха к органам дыхания, а также защиты глаз и кожи лица.
Включает резиновую шлем-маску (пяти размеров) с очковыми узлами, обтекателями и клапанными блоками.
Обтекатели предназначены для подвода вдыхаемого воздуха непосредственно к стёклам очкового узла, благодаря чему снижается их запотеваемость.
Клапанная коробка служит для распределения потоков вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Внутри неё имеется клапан вдоха и два клапана (основной и дополнительный) выдоха.
1.3. Подбор противогаза по размеру
Для подбора размера шлем-маски надо измерить голову по замкнутой линии, проходящей через макушку, щёки и подбородок (рис. 1.6).
 |
| Рис. 1.6. Размеры противогазов |
Правильно подобранная шлем-маска должна плотно прилегать к лицу и исключать возможность проникновения наружного воздуха в органы дыхания, минуя ФПК.
1.4. Проверка исправности противогаза
Проверка исправности противогаза проводится:
При внешнем осмотре устанавливается:
Порядок проверки на герметичность:
Если воздух под лицевую часть не проходит – противогаз исправен и подобран правильно.
1.5. Порядок надевания и снятия противогаза
Порядок надевания противогаза
Противогаз надевается по команде «Газы!».
Защита обеспечивается только при условии соблюдения установленного порядка надевания противогаза:
Порядок снятия противогаза
Противогаз снимается по команде «Противогазы снять». Для этого нужно взять свободной рукой за клапанную коробку, слегка оттянуть шлем-маску вниз и движением руки вперёд-вверх снять её.
Выводы по первому учебному вопросу
2. Эффективную защиту обеспечивает только исправный и правильно подобранный по размеру противогаз. Поэтому перед применением необходимо произвести внешний осмотр противогаза, а также выполнить его проверку на герметичность.
3. При надевании противогаза необходимо строго выдерживать определённую последовательность действий. В противном случае не будет обеспечена защита органов дыхания даже исправным противогазом.
На чем основан принцип действия противогаза
Противогаз Зелинского-Кумманта — первый противогаз, обладающий способностью поглощать широкую гамму отравляющих веществ, разработанный профессором Н. Д. Зелинским и технологом завода «Треугольник» М. И. Куммантом в 1915 году. После начала использования подразделениями русской армии, участвовавшими в Первой мировой войне, данной модели противогаза, людские потери от газов противника резко снизились.
«Влажные маски» (повязки, пропитанные растовором гипосульфита, фенолята натрия, уротропина и т. п.) основывались на химическом связывании отравляющих веществ и широко применялись на фронтах Первой мировой войны. Однако, помимо очевидных сложностей с использованием в боевых условиях, даже при использовании «универсальной пропитки» они помогали лишь от узкого спектра газов (коих уже к 1915 году использовалось несколько десятков). Поэтому химики воюющих сторон активно искали неспецифические адсорбенты, обладающие наибольшей поглощающей способностью. Немцы использовали кизельгур с пемзой, специалисты из Горного института — смесь гашеной извести с едким натром (натронную известь). После многочисленных экспериментов Николай Дмитриевич Зелинский предложил использовать активированный берёзовый или липовый уголь.
Уже летом 1916 года было окурено несколько сот тысяч солдат, а всего армия получила 5030660 противогазов, и с весны 1917 года в боевых частях действующей армии других противогазов не было.
На изображении: Солдаты Духовщинского 267-го пехотного полка в противогазах Зелинского-Кумманта, 1916 год.
Противогазовая сумка — сумка, предназначенная для переноски противогаза. Также используется для переноски фильтрующей коробки при надетом противогазе в случае шлангового соединения с лицевой маской. Изготавливается из ткани типа брезент, имеет камуфляжную окраску (обычно, тёмно-зелёную). Противогазовая сумка идёт в комплекте с каждым противогазом и позволяет иметь его постоянно при себе в случае угрозы ЧС. Носится на боку при помощи плечевого ремня, некоторые модели помимо этого оснащены тесёмкой для жёсткой фиксации на теле. Противогазная сумка от ГП-5 предназначена также для переноски ИПП-11 и аптечки АИ-2.
Изображение 1: Сумка для противогаза ВС Польши.
Изображение 2: Американский противогаз M9 и сумка к нему.
M2000 — общевойсковой противогаз, разработанный немецкой компанией Drägerwerk и предназначенный для защиты от химических и биологических агентов, а также частиц радиоактивной пыли. Лицевая часть противогаза поставляется в трех размерах, что, по утверждению компании, покрывает 94% возможных размеров головы. Противогаз изготовлен из гипоалергенных материалов, равномерное распределение давления на голову достигается за счет шести ремней. Угол обзора составляет не менее 90°, конструкция позволяет установку дополнительных светофильтров для защиты от солнечного света и лазерных лучей. Противогаз может подвергаться всем стандартным методам обеззараживания, включая обработку горячим паром при температуре до +170 °C. Техническое обслуживание не требует специальных инструментов, срок службы — 20 лет.
В комплектацию противогаза так же могут входить следующие элементы:
-съёмные очки с возможностью установки диоптрических линз для корректировки зрения;
-комплект стёкол для дополнительной защиты глаз от светового излучения ядерного взрыва;
-комплект стёкол для защиты глаз от лазерного и солнечного излучения;
-трубка для приёма воды и жидкой пищи;
-клапан избыточного давления.
-влага удаляется через клапан выдоха в лицевой части противогаза;
-конструкция предотвращает запотевание стёкол;
-имеется поворотное устройство для приёма жидкости и удобства питья;
-резьбовое соединение фильтрующих элементов соответствует стандартам НАТО;
-рассчитан на применение с касками и защитными комбинезонами, состоящими на вооружении Бундесвера.
На изображении: Противогаз Dräger M2000.
M50 — общевойсковой противогаз, разработанный в США. M50 прошел сертификацию US DOD в сентябре 2007 года. Новый противогаз, по сравнению со старым М40 стал легче, эффективнее и компактнее. M50 имеет два небольших фильтра и способен обеспечить защиту на протяжении 24 часов (на 12 часов больше, чем предыдущая модель).
Противогаз М50 выпускается только для нужд ВС США, экспорт контролируется. Первыми новые противогазы получили американские морские пехотинцы на Окинаве и Гавайских островах в 2010 году.
На основе технологий и защитных материалов фирмы AVON была разработана лицевая часть, обеспечивающая высокий уровень защиты и комфорта. Новые фильтрующе-поглощающие элементы (ФПЭ) обеспечивают эффективную защиту от ОВ общеядовитого, удушающего, кожно-нарывного и нервно-паралитического действия, а также от ряда токсичных химикатов и биологических поражающих агентов, радиоактивной и токсичной пыли.
В противогазе М50 реализована интеграция с системами связи, оптическими прицелами и другими элементами боевого комплекта пехотинца.
Очковый узел противогаза представляет собой единый моноблок, снижающий нагрузку на глаза и максимально расширяющий поле зрения. Конструкция шлем-маски обеспечивает удобное совмещение с армейской каской и нашлемными средствами связи. Микрофон, расположенный внутри лицевой части, обеспечивает улучшенную связь с помощью изолированного переходника, подсоединяющегося с внешней стороны.
Конструкция двойного низкопрофильного ФПЭ значительно снижает сопротивление дыханию и улучшает распределение массы, а конструкция подмасочника сокращает размеры «мертвого» пространства и препятствует запотеванию очкового узла. Специальное устройство обеспечивает улучшенные и безопасные условия приема жидкости, сочетаясь как с обычными флягами, так и системами для питья типа «верблюжий горб».
Ряд конструктивных особенностей противогаза существенно повышают безопасность при эксплуатации. ФПЭ могут заменяться, не нарушая герметичности обтюратора благодаря самогерметизирующимся соединениям, а очковый узел обеспечивает улучшенную защиту от солнечных лучей, а также обладает высокой механической прочностью.
На изображении: Противогаз M50.
ГП-4у — один из самых распространённых гражданских противогазов СССР. Выпускался с 1955 по 1974 год.
Противогазовая коробка служит для очистки вдыхаемого воздуха от отравляющих и радиоактивных веществ, а также болезнетворных микробов и токсинов. Очистка воздуха производится специальным поглотителем и противодымным фильтром, которыми снаряжена коробка. Противогазовая коробка имеет цилиндрическую форму. Для увеличения механической прочности на корпусе коробки сделаны наружные поперечные выступы («зиги»). На крышке коробки имеется навинтованная горловина для присоединения коробки к лицевой части противогаза. В дне коробки расположено круглое отверстие, через которое поступает вдыхаемый воздух.
Лицевая часть противогаза служит для подведения очищенного в противогазовой коробке воздуха к органам дыхания и для защиты глаз и лица от отравляющих и радиоактивных веществ, а также от болезнетворных микробов и токсинов. Кроме того, она ослабляет воздействие светового излучения на кожу лица при взрыве атомной бомбы. Лицевая часть противогаза состоит из резиновой маски с очками, системы тесёмок, клапанной коробки и соединительной трубки. Клапанная коробка служит для распределения потоков вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. В ней имеются один вдыхательный и два выдыхательных клапана. В нижней части камеры клапанной коробки имеется съёмный экран с отверстиями, предназначенный для предохранения клапана от механических повреждений при пользовании и от его выпадения.
Соединительная трубка служит для соединения маски с противогазовой коробкой. Верхним концом трубка наглухо закреплена на патрубке клапанной коробки, нижним она присоединяется при помощи ниппеля и накидной гайки к горловине противогазовой коробки. Соединительная трубка изготовлена из резины, покрытой трикотажем, и имеет поперечные складки (гофры), придающие ей необходимую эластичность и упругость при сгибании. Крепление маски на голове производится при помощи назатыльника и системы тесёмок, состоящей из двух лобовых не растягивающихся, четырёх височных и двух затылочных — резиновых тесёмок, обеспечивающих хорошую подгонку маски к лицу. Натяжение тесёмок регулируется при помощи передвижных пряжек, имеющихся на лобовых тесёмках, и неподвижных пряжек — на затылочных тесёмках.