ізолюючими кисневими респіраторами та дослідження їх технічного стану”
з курсу “Охорона праці”
для студентів гірничих спеціальностей
Кривий Ріг
Укладачі: Л. О. Янова, Н. Ю. Швагер, В.І. Шевченко
Відповідальний за випуск: А. О. Гурін
Рецензент: А.К. Гацький
Наведені відомості про ізолюючі кисневі респіратори, що використовуються для захисту органів дихання гірничорятувальників в атмосфері непридатній для дихання. Описані принцип захисної дії та правила роботи в респіраторах.
За допомогою викладача студенти досліджують технічний стан кисневих респіраторів і визначають їх придатність до використання в аварійних ситуаціях.
Розглянуто Схвалено
на засіданні на методичній раді
кафедри РАОП гірничого факультету
Протокол №6. Протокол №7.
від 05.03.2004. від 26.03.2004.
НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ
Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи №4
„Вивчення правил користування ізолюючими кисневими респіраторами та дослідження їх технічного стану ” з курсу „Охорона праці” для студентів гірничих спеціальностей.
УКЛАДАЧІ: Янова Людмила Олександрівна
Швагер Наталія Юріївна
Шевченко Віктор Іванович
Реєстрац. №___________
Підписано до друку ________ 2004 р.
Формат ___А5__
Обсяг ___15___ стор.
Тираж ___40__ прим.
м. Кривий Ріг,
вул. ХХІІ партз'їзду, 11
Мета роботи: вивчення конструкції, принципу дії, правил користування ізолюючими дихальними апаратами, якими оснащені гірничорятувальні підрозділи та набуття навичок дослідження їх технічного стану.
Призначення захисних дихальних апаратів
При підземних пожежах, вибухах метано - повітряних сумішей та вугільного пилу, раптових викидах вугілля і газу, проведенні масових вибухів, а також виділенні в гірничі виробки задушливих газів (знекиснене повітря, азот, сірководень, вуглекислий газ тощо) рудникова атмосфера стає непридатною для дихання.
Для захисту органів дихання гірничорятувальників, що виконують гірничорятувальні або технічні роботи в загазованих виробках, і гірників, при виході їх з аварійної дільниці у виробки зі свіжим струменем повітря, застосовуються спеціальні захисні дихальні апарати.
Основний вид дихальних апаратів, що застосовуються при веденні гірничорятувальних робіт в шахтах – ізолюючі регенеративні респіратори. В залежності від конкретного призначення вони поділяються на робочі та допоміжні.
Робочі респіратори призначаються для виконання в них всіх гірничорятувальних робіт, що проводяться в непридатній для дихання атмосфері. Допоміжні респіратори призначаються для переключення в них гірничорятувальників у випадку несправності робочого апарату, а також використовуються при виконанні робіт в тісних виробках і для виведення гірників та евакуації потерпілих із виробок з непридатною для дихання атмосферою.
Основні робочі захисні апарати – ізолюючі респіратори Р-12М,Р-30, а допоміжні – РВЛ-1; РМ-1. Технічні характеристики зазначених респіраторів наведені в табл.1.
Робочий ізолюючий респіратор Р-12М
2.1 Конструкція респіратора.
Основні вузли респіратора Р-12М (рис. 1) розміщені в легкому дюралюмінієвому ранці, який захищає їх від механічних пошкоджень. Ранець складається з корпусу і кришки, з’єднаних між собою за допомогою шарнірів і замка. Для вентиляції і відведення тепла в корпусі і кришці є фігурні отвори.
Респіратор Р-12М складається з повітророзподільної та кисневопостачальної систем, а також допоміжних пристроїв.
Показники
Р-12М
Р-30
РВЛ-1
Ємність кисневого балона, л
Запас кисню в балоні при тиску 20МПа (200ат), л
Термін захисної дії, год:
При роботі легкій і середньої тяжкості
4,0-4,5
4,0-4,5
При значному фізичному навантаженні
3,5-4,0
3,5-4,0
-
Подача кисню в систему респіратора, л/хв.:
Постійна дозована
1,4+0,1
1,4+0,1
1,4+0,1
Легенево-автоматична
60-150
60-150
60-150
Аварійна (байпасом)
60-150
60-150
60-150
Розрідження, при якому спрацьовує легеневий автомат, Па
200+100
200+100
200+100
Тиск, при якому відкривається надлишковий клапан, Па
200+100
200+100
200+100
Габаритні розміри, мм
460х410х185
450х375х165
380х340х135
Вага, кг
13,3
11,8
8,3
Таблиця 1. Технічні характеристики кисневих ізолюючих респіраторів
У повітророзподільну систему входять: мундштучна коробка 1 з загубником, головним гарнітуром 2, чохлом 3 загубника і носовим затискачем 4; шланг видиху 5 і шланг вдиху 6, дихальні клапани; регенеративний патрон 7; холодильник 8; дихальний мішок 9 з надлишковим клапаном.
Мундштучна коробка обладнана насосом для видалення слини, що накопичується при роботі в респіраторі. Головний гарнітур являє собою “шапочку”, зшиту з тасьми, і призначений для підтримання мундштучної коробки в процесі роботи.
Регенеративний патрон становить собою металевий гофрований циліндр, наповнений хімічним вапняним поглиначем вуглекислого газу (ХПВ).
Еластичний повітронепроникний дихальний мішок є резервуаром для повітря, що видихається, очищеного від вуглекислого газу. Крім того він забезпечує деяке очищення повітря від завислих частинок ХПВ і збір вологи, що конденсується, виконуючи роль вологозбірника.
Рис. 1. Схема респіратора Р-12М з відкритою кришкою:
У нижній стінці дихального мішка вмонтовано надлишковий клапан, що служить для випускання надлишку повітря з мішка, коли
тиск в ньому підвищується до 100-300Па (10-30 мм вод.ст.).
На шляху руху очищеного від вуглекислого газу і збагаченого
киснем повітря розташований холодильник, який призначений для охолодження повітря, що вдихається. Всередині нього знаходяться два сосуди, заповнені хладоагентом (кристалічна сіль фосфорнокислого натрію Na2HPO4*12H2O). Охолодження повітря, що вдихається, відбувається за рахунок прихованої теплоти плавлення кристалічної солі (теплота плавлення – 279Дж/г, температура плавлення – 34-36С0).
Кисневопостачальна система складається з кисневого балона 10 з запірним вентилем 11, кисневопостачального вузла 12 і манометра 13 з капіляром, захищеного гумовою трубкою 14.
Кисневопостачальний вузол (рис. 2) включає в себе редуктор 1, легеневий автомат 2, аварійний клапан (байпас) 3, запобіжний клапан 4 і перекривний вентиль 5. З кисневим балоном 6 вузол з’єднується за допомогою накидної гайки 7.
Допоміжними пристроями є корпус респіратора з кришкою, підвісна і амортизуючі системи ременів 15,16, а також протидимні окуляри.
2.2Принцип дії респіратора.
Респіратор Р-12М за принципом дії належить до легенево-силових дихальних апаратів з комбінованою подачею кисню до його системи, що забезпечує автоматичну подачу кисню відповідно до потреб людини, а також видалення азоту для підтримання необхідної концентрації кисню в повітрі, що вдихається.
При диханні в ізолюючому кисневому респіраторі Р-12М людина використовує власне видихуване повітря, попередньо очищене від вуглекислого газу і збагачене киснем. Замкнений цикл дихання в апараті здійснюється таким чином (див. рис. 2). Повітря, що видихається, з легень людини через загубник 8, мундштучну коробку 9, шланг ви-
диху 10 і клапан видиху 11 надходить до регенеративного патрона 12, де взаємодіє з гідратом оксиду кальцію і очищається від вуглекислого газу за схемою:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O + Q,
після чого потрапляє в дихальний мішок 13.
При вдиханні очищене повітря з дихального мішка проходить через холодильник 14, клапан вдиху 15, шланг вдиху 16, мундштучну короб-ку 9, загубник 8 і надходить до легень людини.
Збагачення повітря, що вдихається, киснем до концентрації 25-30% здійснюється в дихальному мішку і холодильнику, куди він надходить з балона 6.
При відкритому вентилі 17 кисень з балона по каналам киснево- постачального вузла надходить до редуктора 1 і до аварійного клапана
(байпаса) 3, а при відкритому вентилі 5 – до манометра 18. В редукторі тиск кисню знижується до 0,4МПа (4кгс/см ) і підтримується на цьому рівні незалежно від тиску в балоні. У випадку несправності редуктора при підвищенні тиску в його камері до 0,8-1,2МПа (8-12кгс/см ) відкривається запобіжний клапан 4.
Кисень до системи респіратора подається трьома способами:
1. Постійна подача кисню з редуктора через дозувальний отвір у кількості 1,3-1,5 л/хв, що цілком достатньо для людини, яка виконує роботу легкої і середньої тяжкості.
2. Періодична подача кисню з редуктора у кількості 60-150л/хв через клапан легеневого автомата. Легеневий автомат подає кисень в періоди найбільш напруженої роботи, коли споживання його людиною перевищує постійну подачу, що призводить до значного випорожнення дихального мішка. Клапан легеневого автомата відкривається при вдосі, коли в системі апарата створюється розрідження 100-300Па (10-30 мм.вод.ст.).
3. Аварійна подача кисню в кількості 60-150л/хв через аварійний клапан (байпас), що приводиться в дію рукою. Цей спосіб застосовується у випадку виходу з ладу редуктора або легеневого автомата, а також при необхідності продування системи респіратора.
Надлишок повітря із системи респіратора випускається в атмосферу за допомогою надлишкового клапана 19, котрий автоматично відкривається при переповненому дихальному мішку при тиску в ньому 100-300 Па.
Правила роботи в респіраторі
До роботи в респіраторі допускаються придатні за станом здоров’я особи, які знають правила поведінки в гірничих виробках з непридатною для дихання атмосферою і періодично тренуються в учбових шахтах і теплових камерах.
Під час роботи респіратор знаходиться на спині респіра-торника. При включенні в респіратор беруть загубник в рот і, відкривши вентиль балона, двома – трьома вдихами відсмоктують повітря із системи респіратора, випускаючи його через ніс. Після цього, одягнувши носовий затискач, пристібають головний гарнітур до мундштучної коробки. При роботі в респіраторі дихання повинне бути рівним, глибоким і нечастим (не більше 25 дихань за хвилину). Для цього потрібно періодично відпочивати. При правильному включенні в респіратор і відсутності підсмоктувань через загубник, під час роботи в апараті не потрібне періодичне продування киснем його системи за допомогою аварійного клапана. Постійна подача кисню у кількості 1,4 л/хв забезпечує продувку системи апарата від накопичення азоту. Виключатись із респіратора, розмовляти, навіть короткочасно, в атмосфері, непридатній для дихання, заборонено.
Через кожні 40-60 хв роботи в респіраторі слід видаляти слину і вологу з мундштучної коробки за допомогою гумової груші насосу.
При роботі в респіраторі необхідно здійснювати періодичний контроль за витрачанням кисню в балоні за допомогою манометра. Запас кисню рекомендується витрачати таким чином: 40% - для роботи і
на шлях до місця роботи, 40% - на зворотній шлях, 20% - на непередбачені обставини.
Після виконання робіт респіратор розбирають, окремі вузли чистять, миють і дезінфікують. Регенеративний патрон переспоряджається
вапняним хімічним поглиначем (ХПВ), який повинен містити не більше 4% СО2, 16-21% вологи і не мати запаху. Балони наповнюють медичним киснем з концентрацією не менше 98,5%. Після збирання вузлів респіратора перевіряють роботу клапанів і герметичність повітророзподільної та кисневопостачальної систем за допомогою спеціальних приладів. Зберігають респіратори в приміщенні при температурі повітря від 0 до на відстані не менше 1м від приладів опалення.
Зараз відбувається поступова заміна респіраторів Р-12М на більш сучасні Р-30 (рис.3), які мають деякі конструктивні зміни і меншу вагу, але аналогічні за принципом дії та основними характеристиками (див. табл.1).