Автономный дыхательный аппарат

Для проверки этой статьи нужны дополнительные цитаты . Помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Материалы без ссылок могут быть оспорены и удалены. Найти источники:  "Автономный дыхательный аппарат" – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( май 2012 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Автономный дыхательный аппарат
Другие имена	SCBA, дыхательный аппарат с сжатым воздухом, дыхательный аппарат
Регулируется	Национальный институт охраны труда , Национальная ассоциация противопожарной защиты , Канадская ассоциация по стандартам
Регулирование	42 CFR 84 , EN 137, NFPA 1981
Расписание NIOSH	ТС-13Ф
[править на Wikidata]

Эта статья является частью серии статей о
Респираторы в США и Канаде
Исполнительные агентства США, участвующие
Краткое содержание USBM (до 1969 г. ) МЕСА (до 1978 г. ) MSHA (до 1995/1998 гг .) OSHA НИОСХ
Неправительственные организации
АНСИ АМСЗ КСА НФПА
Канадские министерства и ведомства
Программа труда (ESDC) CCOHS
Регулирование респиратора
N95 Рейтинги NIOSH ANSI Z88.2 ANSI K13.1-1973 CSA Z94.4 CSA Z94.4.1 Закон об охране труда (США)
Заболевания, смягчаемые респираторами
Силикоз Асбестоз судебные иски туберкулез ТОРС COVID-19 психическое здоровье Птичий грипп
Неправильное использование
Использование N95 во время пандемий Поддельные респираторы Дизайн Неиспользование Бороды Hierarchy of hazard controls
Related topics involving respirators
Hawks Nest Tunnel disaster Source control Self-contained breathing apparatus Chemical cartridge Elastomeric Disposable HBM
Interwiki links Related media at Wikimedia Commons: Category:42 CFR Part 84 Category:30 CFR Part 11 Works on the topic NIOSH at Wikisource Works on the topic OSHA at Wikisource Selected works: Respirators: Your TB Defense 30 CFR 11 performance evaluation draft 42 CFR 84 guide NIOSH health care press release Counterfeit air-line respirators Gas mask fact sheet For firefighters: SCBA cylinder advisory Terrorism and CBRN meeting, 2001 NIOSH FFFIPP flashover postmortem
v t e

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] .}

По мере развития пожарной службы в начале 1800-х годов становилось все более очевидным, что пожарным нужна защита от опасного дыма и токсичных газов, которые присутствовали при тушении пожаров. ^{[ по мнению кого? ]} Самые ранние попытки сделать это включали отращивание пожарными длинных бород, окунание их в воду, а затем прикусывание бороды, дыша ртом. Теория, лежащая в основе этого, заключалась в том, что мокрая борода будет действовать как своего рода фильтр для дыма. Другие ранние попытки включали разработанный французами «Аппарат Альдини», представлявший собой маску из асбеста и плетеной проволоки, которая пыталась обеспечить пользователя небольшим количеством захваченного чистого воздуха для дыхания, и разработанный англичанами закрытый шлем, который нагнетал чистый воздух через оконное стекло, чтобы уменьшить конденсацию при дыхании. ^[5]

Первая настоящая попытка создания SCBA была предпринята человеком по имени Джеймс Брейдвуд . Около 1825 года он изобрел ^{[ неудачная проверка ]} маску, которая была соединена с длинным шлангом, который затем был соединен с пожарной машиной . Затем пожарный заходил в здание, подключенный к свежему воздуху через воздуховод. К маске также был прикреплен свисток для связи. Это можно считать одной из первых попыток создания устройства PASS или Personal Alert Safety System. ^{[ неудачная проверка ] [5]}

Пол Хашаган также отмечает, что в 1863 году А. Лакур разработал и запатентовал «улучшенный дыхательный аппарат». Эта система обеспечивала пользователя воздухом из двух брезентовых и резиновых воздушных мешков, которые пользователь носил на спине. Пара мехов затем позволяла пользователю накачивать воздух в мундштук. Пожарный также носил защитные очки и носовую пробку, чтобы обеспечить дополнительную защиту от дыма и жара. ^[5]

На протяжении 1800-х годов другие устройства, подобные SCBA, были разработаны разными людьми ^{[ неудачная проверка ],} включая ребризер замкнутого цикла, разработанный Бернхардом Дрегером . Разработанная им система замкнутого цикла не только использовалась многими пожарными, но и была одной из первых работающих систем SCUBA . ^{[ непоследовательно ] [6]} Другие устройства включали Gibbs, который был одобрен для использования в 1920 году и был разработан MSA ^[7] и Proto , который был разработан немцем по имени Зибе Горман . ^[8]

Ближе к середине 1900-х годов и после Второй мировой войны компания Scott Aviation начала разрабатывать SCBA, специально предназначенный для пожаротушения. Первый SCBA, разработанный Скоттом, назывался AirPac и был представлен в 1945 году. Это была первая версия современного SCBA, каким мы его знаем сегодня. Поскольку космическая гонка продолжалась в течение 1900-х годов, технология SCBA продолжала совершенствоваться, позволяя SCBA становиться менее громоздкими, а пожарным переносить меньший вес и больше воздуха. ^[5]

Закрытый тип, также известный как ребризер, ^[9] 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 .

Продолжительность работы SCBA замкнутого цикла составляет от 1 до 4 часов. Система SCBA замкнутого цикла является системой отрицательного давления, что увеличивает риск утечек. ^[9]

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

• Использует сжатый кислород .
• Использует кислородгенерирующее твердое вещество . Это включает химическую реакцию между супероксидом калия с выдыхаемой водой и углекислым газом. Для запуска устройства необходимо зажечь хлоратную свечу.

Для снижения давления, создаваемого при использовании, предусмотрен предохранительный клапан с ловушкой для слюны. Аппараты SCBA замкнутого цикла также заметно меньше аппаратов открытого цикла. ^[9]

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. ^[9]

В ANSI Z88.2–2015 приведена некоторая справочная информация об дыхательных аппаратах SCBA в Приложении A , ^[10], которое является актуальным и утверждено по состоянию на март 2015 года. ^[11] В дыхательных аппаратах SCBA замкнутого цикла диоксид углерода очищается химическим веществом; в Z88.2 в качестве примера одного из таких химических веществ указан гидроксид натрия . ^[12]

Согласно стандарту, «SCBA по требованию» — это аппарат, в котором «лицевая часть отрицательна во время вдоха». В то время как если лицевая часть положительна во время вдоха, это «SCBA по требованию давления». Независимо от типа SCBA замкнутого цикла, продолжительность работы SCBA замкнутого цикла составляет, согласно Z88.2, от «15 минут до 4 часов». ^[12]

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. ^[13]

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

• Требования : 2000 фунтов на кв. дюйм на регулятор от главного клапана, плюс перепускной клапан на случай отказа, с двухступенчатым регулятором, снижающим давление до 50–100 фунтов на кв. дюйм.
• Давление-потребность : аналогично требованию, но с пружиной в диафрагме, которая удерживает впускной клапан открытым, обеспечивая непрерывный поток воздуха к лицевой части.

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. ^[13]

Z88.2–2015 отмечает, что «SCBA открытого цикла оснащены полнолицевой маской или плотно прилегающим капюшоном», и, как и SCBA закрытого цикла, могут быть настроены в режиме давления по требованию или по требованию. Воздух не рециркулируется в SCBA открытого цикла. ^[12]

Z88.2 отмечает, что эти SCBA обычно используют сжатый воздух, но также могут использовать криогенный воздух или сжатый кислород. Однако стандарт предупреждает, что «фактическое время обслуживания обычно меньше, чем номинальное время обслуживания NIOSH». Если используется сжатый воздух, Z88.2 требует использования «дыхательного воздуха CGA G7.1–2011 Grade D». ^[14]

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 ]}

Спасательные дыхательные аппараты, также известные как ESCBA, поставляются с капюшонами, предназначены только для эвакуации и работают в режиме непрерывного потока. ^{[15] [4] [16]}

Автономные дыхательные аппараты, предназначенные только для эвакуации из ситуаций, требующих немедленного оказания неотложной помощи , независимо от типа, обычно ограничены 3–10 минутами. ^{[13] [ необходимо разъяснение ]}

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. ^{[17] [18]} В результате, новые SCBA теперь должны указывать, «предназначен ли SCBA для использования в шахтах». ^[19]

В Wikisource есть оригинальный текст, относящийся к этой статье:

Внимание, спасатели: как определить, сертифицирован ли ваш респиратор SCBA для работы в условиях ХБРЯ (2003)

Аппараты автономной вентиляции легких обычно поставляются с полнолицевыми масками ^[15], 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 ограничены только режимом непрерывного потока и также используются в респираторах с воздушной магистралью в дополнение к автономным дыхательным аппаратам, предназначенным только для эвакуации. ^{[4] [16]}

Существуют две основные области применения дыхательных аппаратов SCBA: пожаротушение и промышленное использование в замкнутых пространствах. ^[20]

Для дыхательных аппаратов, используемых при 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. ^{[21] [ необходим неосновной источник ]} Другие функции могут включать в себя Bluetooth-соединение с усилителями голоса или портативными радиостанциями, цифровые дисплеи на лобовом стекле, встроенные инфракрасные камеры , систему ePAR (электронный отчет о личной ответственности), видеозапись с точки зрения ^[22] и цифровые экраны, позволяющие пожарному легче проверять запас воздуха. ^{[23] [ необходим неосновной источник ]} Каждый SCBA, используемый в пожарной службе, также оснащен системой виброоповещения, которая предупреждает пожарного, когда у него заканчивается воздух ^[22] и UAC (универсальное воздушное соединение), которое позволяет пожарному подавать или получать воздух в другие SCBA через линию перекачки, выравнивая давление в обоих баллонах SCBA. Некоторые SCBA также оснащены настройкой напарника, которая позволяет обоим пожарным подключать свои SCBA и дышать, будучи подключенными друг к другу. ^[24]

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 . ^{[ требуется цитата ]}

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. ^[26] 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.

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. ^[27]

• NIOSH , регулятор автономного дыхательного аппарата в Соединенных Штатах – федеральное правительственное агентство СШАPages displaying short descriptions of redirect targets
• Программа расследования и предотвращения смертельных случаев среди пожарных , расследования NIOSH причин смертельных случаев среди пожарных
• Словарь терминов по пожаротушению
• Респиратор  – устройство, защищающее пользователя от вдыхания загрязняющих веществ.
• Устройство PASS (персональная система оповещения и безопасности) , также известное как ADSU (автоматическое устройство подачи сигнала бедствия) – устройство, используемое для подачи сигнала тревоги, когда пожарный находится в беде.
• SCUBA  – Автономный подводный дыхательный аппарат
• Дымозащитный колпак , также известный как кратковременная подача воздуха (STAS) – устройство для защиты пользователя от вдыхания дыма в чрезвычайной ситуации.

На Викискладе есть медиафайлы по теме « Автономные дыхательные аппараты» , 30 CFR Часть 11 и 42 CFR Часть 84 .

• Таблица характеристик воздуха – пояснение к воздуху «класса D»
• Временное руководство пользователя CBRN SCBA и список одобренных CBRN SCBA (Архив)
• Разработка и публикация стандарта на дыхательные аппараты с защитой от ХБРЯ, что привело к появлению первого дыхательного аппарата с защитой от ХБРЯ, сертифицированного NIOSH, предложенного Министерством здравоохранения и социальных служб США/Центром по контролю и профилактике заболеваний/NIOSH/NPPTL 3 июня 2002 г. (Архив)
• Изображение 2-цилиндрового дыхательного аппарата с открытым контуром
• Катастрофы на шахтах в США на Wayback Machine (архив 6 февраля 2015 г.)
• Исследование физиологических эффектов ношения дыхательных аппаратов Архивировано 13 мая 2014 г. в Wayback Machine RG Love и др. Отчет об исследовании Института медицины труда TM/94/05