Средства индивидуальной защиты органов дыхания и зрения

УДК 614.894.7
ББК 68.9
       С56

Авторы: Каврига Сергей Геннадьевич,
                     Макаров Владимир Михайлович

Рецензенты:
Смыгалин Сергей Николаевич
(Управление организации пожаротушения
Главного управления пожарной охраны МЧС России)

Шипилов Роман Михайлович,
кандидат педагогических наук, доцент
(ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная
академия ГПС МЧС России)

Андреев Владимир Ильич, кандидат педагогических наук
(ФГБОУ ВО Уральский институт ГПС МЧС России)

Средства индивидуальной защиты органов дыхания и зрения: учебное пособие
[Текст] / С.Г. Каврига, В.М. Макаров. – Железногорск: ФГБОУ ВО Сибирская пожарноспасательная академия ГПС МЧС России, 2020. – 532 с.: ил.

Учебное пособие включает в себя ряд тем и вопросов учебных дисциплин
«Подготовка 
газодымозащитника», 
«Организация 
газодымозащитной 
службы»:

физиология дыхания и кровообращения человека, влияние опасных факторов пожара на
организм человека, назначение и классификация СИЗОД, принцип работы и техническая
характеристика СИЗОД для пожарных, назначение и устройство основных узлов и деталей
СИЗОД, техническое обслуживание СИЗОД и контрольно-измерительных приборов.
Учебное пособие предназначено для обучающихся по направлениям подготовки
20.03.01 «Техносферная безопасность», 20.05.01 «Пожарная безопасность», 20.02.04
«Пожарная безопасность». Может быть использовано для самостоятельного изучения
дисциплины обучающимися и в практической деятельности специалистов в области
обеспечения пожарной безопасности.
УДК 614.894.7
ББК 68.9
       С56

© ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2020

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 6

Глава 1 ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА ............................................ 7

1.1 Дыхательная система человека .............................................................. 8

1.2 Система кровообращения человека ..................................................... 22

1.3 Показатели системы дыхания человека .............................................. 25

Глава 2 ПОРАЖАЮЩИЕ ФАКТОРЫ НЕПРИГОДНОЙ           ДЛЯ ДЫХАНИЯ

СРЕДЫ................................................................................................................ 30

2.1 Факторы, определяющие непригодность атмосферы                для

дыхания ....................................................................................................... 30

2.2 Токсичные (вредные) продукты горения ............................................ 36

2.3 Факторы, способствующие увеличению вредного воздействия

продуктов горения...................................................................................... 46

Глава 3 СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ................................. 54

3.1 Классификация СИЗОД ....................................................................... 59

3.2 Фильтрующие СИЗОД ......................................................................... 65

3.2.1 Лицевые части СИЗОД...................................................................... 65

3.2.2 Фильтры ............................................................................................. 81

3.2.3 Классификация и назначение фильтрующих СИЗОД ..................... 86

3.3 Изолирующие СИЗОД ......................................................................... 94

3.3.1 Неавтономные дыхательные аппараты со шлангом подачи чистого

воздуха ........................................................................................................ 96

3.3.2 Неавтономные дыхательные аппараты, работающие от магистрали

сжатого воздуха ........................................................................................ 100

3.3.3 Автономные дыхательные аппараты открытого типа (резервуарные)

 ................................................................................................................... 110

3.3.4 
Автономные 
дыхательные 
аппараты 
закрытого 
типа

(регенеративные) ...................................................................................... 119

3.3.4.1 Виды автономных дыхательных аппаратов закрытого типа ...... 119

3.3.4.2 Дыхательные аппараты со сжатым кислородом (азотно
кислородной смесью) ............................................................................... 123

3.3.4.3 Дыхательные аппараты с химически связанным кислородом ... 133

3.4 Изолирующие-фильтрующие аппараты ............................................ 149

3.5 Критерии выбора СИЗОД .................................................................. 153

Глава 4 СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

И ЗРЕНИЯ ПОЖАРНЫХ ................................................................................ 165

4.1 Требования, предъявляемые к СИЗОД пожарных ............................ 165

4.2 Дыхательные аппараты со сжатым воздухом ................................... 167

4.2.1 Общее устройство, принцип работы и требования, предъявляемые к

дыхательным аппаратам со сжатым воздухом ....................................... 169

4.2.2 Подвесная система ДАСВ ............................................................... 175

4.2.3 Баллоны и вентиля ........................................................................... 176

4.2.4 Редуктор ДАСВ ............................................................................... 188

4.2.5 Легочные автоматы ДАСВ .............................................................. 191

4.2.6 Основная лицевая часть ДАСВ ....................................................... 200

4.2.7 Устройства контроля давления воздуха в баллонах ДАСВ .......... 210

4.2.8 Сигнальное устройство ДАСВ ........................................................ 211

4.2.9 Спасательное устройство ДАСВ..................................................... 213

4.2.10 Устройство для проведения быстрой дозаправки баллонов

воздухом (quick fill) .................................................................................. 216

4.2.11 Модификации дыхательных аппаратов со сжатым воздухом для

пожарных выпускаемых АО «ПТС» ....................................................... 217

4.2.12 Модификации дыхательных аппаратов со сжатым воздухом для

пожарных АП «Омега» ............................................................................ 235

4.3 Дыхательные аппараты со сжатым кислородом ............................... 260

4.3.1 Общие требования к дыхательным аппаратам со сжатым

кислородом, принципиальная схема их работы ..................................... 260

4.3.2 Респиратор «Урал-10» ..................................................................... 280

4.3.3 ДАСК АП «Альфа» ......................................................................... 295

4.3.4 ДАСК ПТС «ОКСИ огнеборец» ..................................................... 311

4.4 Зарубежные средства индивидуальной защиты органов дыхания и

зрения для пожарных ............................................................................... 328

4.4.1 Дыхательный аппарат со сжатым кислородом Dräger PSS BG 4 RP

 ................................................................................................................... 329

4.4.2 Дыхательный аппарат со сжатым кислородом BioPak 240R ........ 336

4.4.3 Зарубежные дыхательные аппараты со сжатым воздухом ........... 346

4.4.3.1 Дыхательные аппараты MSA Safety ............................................ 347

4.4.3.2 Дыхательные аппараты Dräger .................................................... 384

4.4.3.3 Дыхательные аппараты Scott Safety ............................................ 392

4.4.3.4 Дыхательные аппараты INTERSPIRO ......................................... 403

4.5 Направления совершенствования дыхательных аппаратов для

пожарных .................................................................................................. 412

4.5.1 Совершенствование воздушных баллонов..................................... 414

4.5.2 Оборудование лицевых частей СИЗОД для пожарных ................. 427

4.5.3 
Повышение 
комфортности 
и 
удобства 
пользования 
и

дополнительное оснащение СИЗОД для пожарных............................... 434

4.5.4 Комплексные решения совершенствования ДАСВ для пожарных

 ................................................................................................................... 445

4.5.4.1 Радиоэлектронная система индивидуального контроля alpha ... 446

4.5.4.2 Телеметрическая система Dräger PSS Merlin .............................. 452

4.5.4.3 Комплекс Маяк спасателя ............................................................ 457

4.5.5 Совершенствование организации связи при ведении действий в

непригодной для дыхания среде .............................................................. 464

Глава 5 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ СИЗОД .................................. 476

5.1 Назначение, устройство и порядок подготовки к работе установок для

проверки дыхательных аппаратов ........................................................... 479

5.1.1 Виды, назначение и устройство установок для проверки

дыхательных аппаратов ........................................................................... 479

5.1.2 Установка контрольная КУ-9В ....................................................... 489

5.1.3 Система контроля дыхательных аппаратов СКАД-1 ..................... 495

5.2 Техническое обслуживание АП «Омега» .......................................... 500

5.3 Техническое обслуживание ПТС «Профи» - М ................................ 511

СОКРАЩЕНИЕ, АББРЕВИАТУРА ................................................................ 520

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ........................................ 523

ВВЕДЕНИЕ

К основным задачам, возложенным на пожарную охрану, относятся спа
сение людей и имущества при пожарах, организация и осуществление туше
ния пожаров и проведения аварийно-спасательных работ. Успешное выполне
ние возложенных на пожарную охрану задач очень часто связанно с ведением

действий «в непригодной для дыхания среде» и, в частности, с использова
нием средств защиты органов дыхания. Увеличение количества используемых

в быту и в производстве полимерных материалов, выделяющих при горении

токсичные вещества, приводит к тому, что средства защиты органов дыхания

требуются при тушении все большего количества как закрытых, так и откры
тых пожаров.

В учебном пособии рассматриваются вопросы, связанные со средствами

защиты органов дыхания и зрения и их использованием: особенности дыхания

и кровообращения человека; поражающие факторы «непригодной для дыха
ния среды» и их воздействие на человека; существующие средства защиты ор
ганов дыхания и области их применения; средства индивидуальной защиты

органов дыхания, используемые в пожарной охраны, направления их совер
шенствования и требования к проведению технического обслуживания

средств индивидуальной защиты органов дыхания для пожарных.

В пособии обобщаются и систематизируются требования, действующих

в настоящий момент приказов МЧС России, ГОСТ Р, последних редакций ру
ководств по эксплуатации. Рассмотрены существующие виды средств индиви
дуальной защиты органов дыхания, особое внимание обращено дыхательным

аппаратам, используемым в учебном процессе в ФГБОУ ВО Сибирская по
жарно-спасательная академия ГПС МЧС России (далее - Академия) и порядку

проведения их технического обслуживания.

Глава 1 ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Пожары и аварии часто характеризуются наличием непригодной для ды
хания среды, т.е. воздушной среды, где нормальное дыхание человека, без СИ
ЗОД, невозможно. Использование СИЗОД человеком приводит к образованию

системы «человек – СИЗОД», в которой характеристики используемого аппа
рата накладывают ограничения на возможность деятельности человека в не
пригодной для дыхания среде, а с другой стороны физиологические процессы

и особенности человека предъявляют требования к характеристикам исполь
зуемых СИЗОД. Наиболее важным физиологическим процессом, с этой точки

зрения, является дыхание человека, так как без дыхания человек обычно мо
жет прожить до 5-7 минут, после чего наступают потеря сознания, необрати
мые изменения в мозге и смерть.

Атмосферный воздух состоит, в основном, из смеси газов и различных

примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горе
ния).

Основными компонентами воздуха (Рисунок 1) являются: азот (N2) –

78%; кислород (О2) – 21%; углекислый газ (СО2) – 0,04%; инертные газы и

другие вещества – до 1 %. В воздухе также присутствуют в незначительном

количестве водород, оксид азота, озон, сероводород, водяной пар, инертные

газы: аргон, неон, гелий, аргон, криптон, ксенон, радон, а также пыль и мик
роорганизмы.

Соотношение компонентов может незначительно меняться в зависимо
сти от влажности воздуха, природных факторов и результатов жизнедеятель
ности человека. Значительные изменения соотношения происходят лишь в

непосредственно зоне природных или техносферных катастроф, либо при зна
чительных отклонениях по высоте от «уровня моря».

Кислород (О2), входящий в состав воздуха, обеспечивает существование

человека. Жизнь человеческого организма возможна только при условии по

полнения энергии, которая непрерывно расходуется. Свои энергетические рас
ходы организм покрывает за счет той энергии,  которая освобождается при

окислении питательных веществ, а для обеспечения окислительных процессов

необходимо постоянное поступление кислорода.

Рисунок 1 - Состав воздуха

1.1 Дыхательная система человека

В результате жизнедеятельности организма образуются ряд продуктов

метаболизма, основным из которых является диоксид углерода (СО2). Для нор
мальной жизнедеятельности клетки организма необходимо удаление этих про
дуктов из организма.

Обмен кислорода (О2) и диоксида углерода (СО2) между окружающей

средой и тканями организма, являющийся одним из главных условий жизни

человека, обеспечивается процессом дыхания человека.

Дыхание — это физиологический процесс, обеспечивающий нормаль
ное течение метаболизма (обмена веществ и энергии) человека и способству
ющий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды), получая из

окружающей среды кислород (О2) и отводя в окружающую среду в газообраз
ном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма организма (СО2, H2O

и другие)1.

Одна из классификаций физиологических и физико-химических процес
сов, обеспечивающих дыхание, подразделяет дыхание на пять этапов.

1-й этап — внешнее дыхание (вентиляция легких) — процессы, обеспе
чивающие ритмическое поступление атмосферного воздуха в легкие (вдох) и

удаление его из легких в атмосферу (выдох).

2-й этап — диффузия газов в легких (газообмен в легких) — процессы,

обеспечивающие переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь и угле
кислого газа в обратном направлении.

3-й этап — транспорт газов кровью — процессы, обеспечивающие рас
творение кислорода и углекислого газа в крови, связывание их с гемоглобином

и другими веществами и перенос с током крови.

4-й этап - диффузия газов в тканях (газообмен в тканях) — процессы,

обеспечивающие диссоциацию (распад сложных химических соединений на

составляющие компоненты и (или) элементы) оксигемоглобина в крови ткане
вых капилляров и диффузию кислорода из крови в тканевые структуры, а

также диффузию углекислого газа в обратном направлении, его растворение и

связывание с гемоглобином.

5-й этап — клеточное дыхание — биохимические и физико-химические

процессы, обеспечивающие аэробное (с обязательным участием кислорода)

окисление органических веществ с получением энергии, используемой для

жизнедеятельности клетки. При этом образуются углекислый газ, вода и азо
тистые основания (при окислении белков).

1 https://ru.wikipedia.org/wiki/Дыхание

Газообмен между атмосферным воздухом и легкими, в результате кото
рого кислород из легких поступает в кровь и переносится кровью к тканям ор
ганизма, а углекислый газ транспортируется в противоположном направлении,

обеспечивается дыхательной системой человека.

Дыхательная система человека — совокупность органов, обеспечива
ющих функцию внешнего дыхания человека (газообмен между вдыхаемым ат
мосферным воздухом и циркулирующей по малому кругу кровообращения

кровью)2.

В состоянии покоя организмом взрослого человека в минуту потребля
ется примерно 0,3 л кислорода и образуется чуть меньшее количество углекис
лого газа. Соотношение количества, образующегося в тканях СО2 к потребля
емому организмом количеству О2 называется дыхательным коэффициентом,

равному в обычных условиях 0,9. Поддержание нормального уровня газового

гомеостазиса (постоянства) О2 и СО2 организма в соответствии со скоростью

тканевого метаболизма (дыхания) является основной функцией дыхательной

системы организма человека.

К функциям дыхательной системы относится обеспечение:

−
поступления в организм кислорода;

−
выведения из организма углекислого газа;

−
выведения из организма газообразных продуктов метаболизма;

−
терморегуляции;

−
синтеза: в тканях легких синтезируются некоторые биологически ак
тивные вещества: гепарин, липиды и др.;

−
всасывания: с поверхности легких легко всасываются эфир, хлоро
форм, никотин и многие другие вещества.

−
кроветворения: в легких созревают тучные клетки и базофилы;

−
депонирования: капилляры легких могут накапливать большое коли
чество крови.

2 https://ru.wikipedia.org/wiki/Дыхательная_система_человека

В дыхательную систему человека входят легкие и дыхательные пути.

К дыхательным путям  (Рисунок 2) относятся носовая полость, глотка

(задняя часть горла, в которую переходит носовая полость), гортань, трахея,

бронхи и бронхиолы. Они подразделяются на верхние и нижние дыхательные

пути.

Рисунок 2 - Дыхательные пути

Верхний отдел дыхательной системы первым принимает участие в об
работке вдыхаемых воздушных потоков.  Именно здесь осуществляется

начальное очищение и согревание поступающего воздуха, и направление его

в нижние пути.

Верхние дыхательные (Рисунок 3) пути включают в себя:

−
нос, носовую полость;

−
глотку;

−
гортань.

Функционирование носа и носовой полости (Рисунок 4) обеспечивает:

−
очищение вдыхаемого воздуха от посторонних включений;

−
обезвреживание патогенных микроорганизмов (это происходит бла
годаря присутствию в составе назальной слизи особого вещества – лизо
цима);

−
увлажнение и согревание воздушного потока.

Рисунок 3 - Верхние дыхательные пути

Рисунок 4 - Носовая полость и глотка

Глотка – это задняя часть горла, в которую переходит носовая полость.

Она выглядит как воронкообразная трубка длиной 12-14 см. В состав глотки

входят 3 отдела:

−
носоглотка;

−
ротоглотка;

−
гортаноглотка.

Функционально в процессе дыхания участвуют носоглотка и ротоглотка.

Функция носоглотки заключается в обеспечении движения воздуха, ко
торый вдыхается носом. В нем расположены аденоиды, состоящие из лимфо
идной ткани, принимающие участие в фильтрации воздуха от вредных частиц

и поддержании иммунитета.

Ротоглотка служит путем для прохождения воздуха в случае дыхания

через рот.

Гортань (Рисунок 5) – орган верхних дыхательных путей, задействован
ный в процессах дыхания и голосообразования. Она устроена наподобие ко
роткой трубы, занимает положение напротив 4-6 шейных позвонков.

Гортань наделена тремя основными функциями:

−
дыхательной – сжимаясь и расширяясь, голосовая щель способствует

правильному направлению вдыхаемого воздуха;

−
защитной — слизистая оболочка гортани включает в себя нервные

окончания, вызывающие защитный кашель при неправильном попада
нии пищи;

−
голосообразовательной.

Рисунок 5 - Гортань

Нижние дыхательные пути включают в себя:

−
трахею;

−
бронхи и легкие.

Эти органы образуют завершающий отдел системы дыхания, и служат

для транспортировки воздуха к легким и осуществления газообмена.

Трахея (дыхательное горло) (Рисунок 6) –участок нижних дыхательных

путей, соединяющий гортань с бронхами. В нижней части трахеи, происходит

ее разделение на 2 бронха.

Основной функцией трахеи является проведение воздушного потока к

обоим легким. Дыхательное горло также выполняет защитную роль – в случае

попадания в него вместе с воздухом посторонних мелких структур, происхо
дит их обволакивание слизью. Далее при помощи ресничек инородные тела

проталкиваются в область гортани, и поступают в глотку.

Рисунок 6 - Трахея

Бронхи представляют собой продолжение трахеи. Правый бронх счита
ется главным. Он располагается более вертикально, в сравнении с левым имеет

большие размеры и толщину. Структура данного органа состоит из дугообраз
ных хрящей.