2.4 Средства индивидуальной защиты
1. Назначение и классификация сиз
Одним из основных способов защиты людей в чрезвычайных ситуациях (ЧС) является использование средств индивидуальной защиты. СИЗ предназначаются для защиты от попадания внутрь организма человека, на кожные покровы тела, в глаза радиоактивных веществ (РВ), боевых отравляющих веществ (БОВ), аварийно химически опасных веществ (АХОВ), бактериальных средств (ЕС) и зажигательных смесей. СИЗ обеспечивают действия людей в условиях разлива агрессивных и ядовитых жидкостей, загазованности атмосферы и задымления при пожарах.
По своему назначению СИЗ подразделяются на средства защиты органов дыхания, глаз, лица, кожных покровов и средства медицинские.
2. Средства защиты органов дыхания (сиз од)
СИЗОВ предназначены для защиты органов дыхания человека, глаз, лица от попадания воздуха, зараженного РВ, РП, БОВ, АХОВ и БС.
Одной из основных характеристик СИЗОД является коэффициент защиты Кз. Он означает кратность снижения концентрации вредного вещества, обеспечиваемую данным СИЗ, и определяет условия, при которых гарантируется надежная защита человека от воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе очага поражения.
Для определения КЗ экспериментально находят коэффициент проникания Кпр., выражающий отношение концентрации вредного вещества в подмасочном пространстве СИЗ (Сп), к концентрации этого вещества в окружающем воздухе (Со):
Коэффициент проникания Кпр. зависит от возможных путей проникновения вредного вещества в подмасочное пространство, а следовательно, в органы дыхания человека - через материалы фильтров, клапаны вдоха (выдоха), дефекты конструкции и изготовления, Коэффициент проникания Кпр, для респираторов по парам вредных веществ составляет 11%, а для шлем-масок и масок по парам, газам, твердым и жидким аэрозолям 0,0001%. Определив Кпр., можно вычислить коэффициент защиты:
где
Кпр.-в%
По этому показателю все СИЗОД делятся на три группы с разной степенью защиты:
1-ая - с Кз 100, гарантирует защиту при содержании в воздухе вредных веществ в концентрациях, превышающих уровни ПДК 1 00 раз.
2-ая – 10 Кз 100 - гарантирует надежную защиту от вредных веществ при ПДК 10.
3-я - с Кз 10 гарантирует надежную защиту от вредных, но не токсичных аэрозолей, газов и паров при ПДК 10.
По принципу защитного действия СИЗОД подразделяются на фильтрующие и изолирующие.
Изолирующие средства защиты полностью изолируют органы дыхания от любой вредной примеси в воздухе независимо от ее свойств и концентрации. В этих СИЗ к органам дыхания может подводиться либо кислород или сжатый воздух, либо выдыхаемый воздух, предварительно очищенный от водяных паров, углекислого газа и обогащенный кислородом.
Защитное действие фильтрующих средств защиты органов дыхания основано на принципе очистки вдыхаемого воздуха от вредных и токсичных примесей. В очистке вдыхаемого воздуха от химических токсических веществ участвуют три основных процесса; адсорбция, хемосорбция и катализ.
Известно, что поверхности некоторых твердых тел способны поглощать газы, пары и растворенные вещества. Это явление носит название адсорбция. Одним из таких твердых тел с наиболее сильно развитой способностью к адсорбции является специально обработанный древесный уголь, или активированный уголь. Активированный уголь - это пористое тело с сильно развитой внутренней поверхностью, имеющее макропоры, переходные поры и микропоры. Макропоры в сорбционном процессе играют роль транспортных каналов, по которым молекулы поглощаемого вещества проникают в глубь зерен сорбента. Обычно объем макропор активированных углей составляет 0,2... 1,2 см3/г, а удельная поверхность – 0,5...2,0 м2/г. Переходные поры в зависимости от величины удельной поверхности могут играть значительную роль при поглощении парообразных веществ в области высоких концентраций. Их объем находится в пределах от 0,02 до 0,1 см3/г, а удельная поверхность – от 20 до 400 м2/г. Микропоры - наиболее мелкие полости, имеющие размеры, соизмеримые с размерами адсорбируемых молекул. Они играют определяющую роль в процессах адсорбции на активированных углях. Объемы микропор находятся в интервале 0,2... 0,6 см3/г.
Активированными углями хорошо адсорбируются органически вещества, плохо – аммиак, вода, спирты и другие полярные вещества. Наиболее просты закономерности, наблюдающиеся при адсорбции газов. Как правило, вещество поглощается из газовой фазы тем лучше, чем выше его точка кипения. Именно этим объясняется тот факт, что при прохождении сквозь фильтро-поглощающую коробку (ФПК) противогаза воздуха, содержащего хлор, задерживается только хлор (tкип.= -33,4°С), а не кислород ( tкип.= -193°С) или азот (tкип.= -195,8°С).
Поглощение газов и паров осуществляется также за счет таких физико-химических процессов, происходящих в фильтрующем элементе, как хемосорбция и катализ. Эти процессы в противогазе обеспечиваются хемосорбционными и каталитическими добавками, нанесенными на активированный уголь.
Хемосорбция - это химическое взаимодействие сорбента с поглощающим веществом (например, за счет хемосорбции в противогазе задерживается цианистый водород).
Катализ - это изменение скорости или возбуждение химической реакции веществами (катализаторами), которые участвуют в реализации, но не входят в состав конечных продуктов. Катализ лежит в основе очистки воздуха от аммиака при использовании дополнительных патронов ДПГ-1 или ДПГ-3.
Рассмотрим кратко основные характеристики фильтрующих и изолирующих СИЗОД.