ДАСВ

Aug 01, 2011 23:25

Ввеедение

Средства защиты органов дыхания (СИЗОД), используемые в американской пожарной охране, несколько отличаются от европейских из-за специфики американских стандартов NFPA 1981 и NFPA 1982, предъявляющих достаточно высокие требования к дыхательным аппаратам на сжатом воздухе (ДАСВ), используемым в пожарной охране, и связаной с ними электроникой. Хотя в последнее время наметились некоторые тенденции к слиянию мирового и североамериканского рынков ДАСВ, большая часть американских ДАСВ пока имеет ряд отличий от европейских аналогов. Нередко одна и та же фирма производит мало похожие друг на друга «европейскую» и «американскую» модель ДАСВ.

Цель этой статьи - познакомить читателя с этими различиями.

Стандарты

Главный корень различий между двумя рынками ДАСВ заключается в американских стандартах, устанавливаемых неправительственной организацией NFPA. В отличии от требований NIOSH, имеющих в США силу закона, соблюдение стандартов NFPA - дело в принципе добровольное, но на практике между производителями ДАСВ идёт жёсткая конкуренция, и ни один американский производитель СИЗОД не станет выпускать ДАСВ для пожарной охраны, не соответствующий этим стандартам.

Стандарт NFPA 1981 перечисляет требования к ДАСВ, работающим по открытому циклу (ребризеры в американской ПО практически не используются, и NFPA их никак не стандартизирует), а NFPA 1982 стандартизирует электронные приборы типа PASS (Personal Alert Safety System). Цель этих приборов - облегчить поиски пожарного, попавшего во внештатную ситуацию (обрушение, дезориентация и т. п.) с помощью подачи светового и звукового сигналов. Сигнал приводится в действие нажатием кнопки либо автоматически, если пожарный находится без движения более 30 секунд. В прошлом такие устройства носились на боевой одежде отдельно от противогаза; основная проблема заключалась в том, что пожарные просто забывали включить прибор при входе в здание. Большинство современных приборов PASS интегрированы в ДАСВ и включаются при открытии вентиля баллона.

Эти два стандарта пересматриваются и ужесточаются каждые пять лет группами (technical committees), входящими в состав NFPA и состоящими из пожарных, учёных и представителей фирм-производителей ДАСВ.  NFPA сама по себе не тестирует и не сертифицирует товары на предмет соответствия своим стандартам; этим занимаются другие организации.

Конструкция ДАСВ

Эта часть статьи предназначена для читателей, не знакомых с ДАСВ; пожарные могут её пропустить.

Дыхательные аппараты на сжатом воздухе защищают органы дыхания, зрения и кожу лица пожарного от недостатка кислорода, а также от высокой температуры и ядовитых газов, образующихся при пожаре. В отличие от ребризеров, в которых выдыхаемый воздух очищается от углекислого газа, обогащается кислородом и вновь используется для дыхания, ДАСВ работают по открытому циклу, то есть выдыхаемый воздух выпускается в атмосферу. Из-за этого ДАСВ обладают большим весом и меньшим временем защитного действия, чем ребризеры, но выигрывают перед ними в простоте конструкии, лёгкости обслуживания и комфорте для пользователя.

Современные ДАСВ состоят из подвесной системы,  воздушного баллона, редуктора первой ступени, лёгочного автомата и маски.

В баллоне находится воздух, отвечающий определённым требованиям (низкая влажность, отсутствие вредных примесей) и сжатый до 100-300 атмосфер.  Сжатый воздух из баллона поступает в манометр, по которому пожарный определяет запас воздуха в баллоне, в сигнализирующее устройство, подающее звуковой сигнал при снижении давления до определённого уровня, и в редуктор первой ступени, снижающий давление до 5-10 атм (т. н. Промежуточное давление). По гибкому шлангу воздух из редуктора поступает в лёгочный автомат, прикреплённый к маске. Лёгочный автомат понижает давление воздуха до атмосферного и регулирует подачу воздуха в маску. Редуктор и лёгочный автомат сконструированы так, что при понижении давления в баллоне давление в маске остаётся постоянным или изменяется незначительно. В большинстве современных ДАСВ в маске постоянно поддерживается небольшое избыточное давление (ок. 20 мм водного столба), поэтому даже при нарушении герметичности маски наружный воздух не попадает внутрь маски. На случай неисправности лёгочного автомата ДАСВ оборудован байпасом, направляющим воздух промежуточного давления «в обход» лёгочного автомата. Чтобы открыть байпас, пожарный нажимает кнопку или поворачивает рукоятку на лёгочном автомате и делает вдох, после чего закрывает байпас и делает выдох.

Между выдохом и вдохом пневматика ДАСВ находится в состоянии устойчивого механического равновесия. Когда пожарный делает вдох, давление в маске снижается, и лёгочный автомат подаёт в маску воздух вплоть до восстановления заданного давления. Когда пожарный делает выдох, избыточное давление стравливается через клапан выдоха, который является часть маски или же совмещён с лёгочным автоматом.

Чтобы уменьшить размер «мёртвого пространства» в маске, т. е. объёма, в котором воздух «застаивается», во многих масках нос и рот пожарного отделены от остального подмасочного пространства с помощью резиновой вставки; она также помогает предотвратить запотевание стекла маски.

Когда давление воздуха в баллоне снижается (по американским стандартам - когда оно достигает 25% от максимального рабочего давления), включается сигнальное устройство (обычно свисток или звонок), предупреждающее пожарного о необходимости срочно покинуть опасную атмосферу и заменить баллон.

Особенности американских ДАСВ

ДАСВ в американской пожарной охране начали распространяться после Второй Мировой войны. В наши дни американские пожарные автомобили почти всегда оснащены таким количеством ДАСВ, чтобы их хватало на всех бойцов, находящихся в задымлённом помещении; раньше же ДАСВ или не вывозились на каждом автомобиле, или вывозился один аппарат на всё отделение - для бойцов, находившихся на самых опасных участках. Деннис Смит в автобиографической книге «Report from Engine Co. 82» пшет, что ещё в 1970-х годах в Нью-Йорке нормой был один аппарат на отделение, и большая часть пожарных работала в опасной атмосфере без какой-либо защиты; бойцы выходили на свежий воздух отдышаться, там их рвало, и после короткой передышки они возвращались обратно в дым...

Панорамные маски были уже на ранних аппаратах, а вот баллоны для сжатого воздуха тогда были стальными и вмещали очень небольшой запас воздуха. Кроме того, долгое время в ДАСВ не было шлангов с промежуточным давлением: оно сразу понижалось до атмосферного, и воздух по широкому гофрированномительному шлангу поступал из редуктора в маску. Не обязательным было и избыточное давление в маске. Такие ДАСВ - с одним редуктором на поясе, гофрированным шлангом и без избыточного давления - запрещены современными редакциями стандарта NFPA, но старые аппараты, произведённые в 80-х, ещё остаются на службе отдельных пожарных дружин.

Делались попытки создать кислородные дыхательные аппараты, работающие по открытому циклу, как ДАСВ. По замыслу, такие аппараты должны были сочетать в себе достоинства двух типов противогазов, но на деле сочетали скорее их недостатки. Ведь человек дышит не только чтобы получить кислород, но и чтобы избавиться от излишков углекислого газа (именно его концентрацией в крови и регулируется частота дыхания), поэтому время защитного действия таких противогазов не отличалось от ДАСВ с баллонами аналогичного объёма.

Как уже говорилось, у современных америкаснких ДАСВ есть несоколько особенностей по сравнению с европейскими.

Первое, что бросается в глаза - это то, электроника, опциональная на европейских ДАСВ, обязательна на американских. Как уже говорилось, каждый ДАСВ в США оснащён устройством типа PASS. Кроме того, в масках всех современных американских ДАСВ есть так называемый Head-Up Display (HUD) -  набор светодиодов, показывающий приблизительное давление воздуха в баллоне. Сигнал подаётся на HUD с помощью радио или по проводу, соединённому со шлангом. Дополнительно к этому устройству на груди пожарного находится, как обычно, манометр с аналоговыми и/или ЖК-экраном. На экран могут выводится и другие данные (так, в некоторых ДАСВ компьютер на основании потребления пожарным воздуха рассчитывает оставшееся защитное время). Когда давление в баллоне достигает 25% от расчётного, звуковой или тактильный сигнал подаётся не только механически (с помощью свистка, звонка или вибратора, вмонтированного в лёгочный автомат), но и с помощью динамиков. Эти же динамики подают звуковой сигнал при срабатывании PASS.

Опциональными является телеметрические устройства, в режиме реального времени передающие на компьютер РТП информацию о давлении воздуха в баллоне пожарного, длительности его пребывания в зоне задымления, активировалась ли PASS и т. п. С помощью этой системы РТП может также послать пожарному приказ об эвакуации, который отобразится на ЖК-экране, HUD, а также в виде звукового сигнала.

Другая опция, более часто заказываемая пожарными - микрофон внутри маски, связанный с наружным динамиком и/или рацией, улучшающий слышимость речи пожарного. Вполне возможно, что с выходом новых редакций NFPA эта опция превратится в обязательный компонент.

Сейчас в США ведутся (как правительственными, так и частными организациями) разработки систем, указывающих точное местоположение пожарного. Кое-какие подобные разработки уже используются; так, отдельные прозводители оборудуют ДАСВ ультразвуковыми динамиками, по сигналам которых другие пожарные могут с помощью специального сенсора определить примерное направление и расстояние до пожарного, но эти системы не слишком надёжны.

Есть некоторые особенности и у механических компонентов американских ДАСВ. Так, на них не используются стальные баллоны, а только композитные и, реже, алюминиевые. Американские ДАСВ и баллоны бывают рассчитанными на одно из трёх давлений: 2216, 3000 и 4500 psi (153, 207 и 310 бар). Продолжительность защитного действия баллонов, в зваисимости от размера и давления - от 30 до 60 минут из расчёта потребления воздуха 40 л/мин. Сборки из двух баллонов на одном ДАСВ в США не используются из-за ограничений по весу ДАСВ. Баллоны проходят гидравлические испытания минимум раз в пять лет. Каждый баллон оборудован манометром и предохранительным клапаном, открывающемся при опасном повышении давления (такой клапан находится и в самом ДАСВ). Резьба на баллонах внешняя, на ДАСВ - внутренняя (в Европе - наоборот). Она стандартизирована уже упомянутым стандартом NFPA и с этой точки зрения баллоны всех производителей взаимозаменяемы. Однако производители сертифицируют свои ДАСВ только в комплекте с баллонами своего производства, и пользователям запрещается использовать баллоны конкурентов. На последних моделях ДАСВ некоторые производители предлагают опциональный разъём для быстрого соединения/отсоединения баллона, но пока такие разъёмы в США широкого распространения не получили.

На самих ДАСВ обязательно имеется стандартизованный разъём (RIC/RIT fitting). Через него пожарный может в критической ситуаци пополнить свой запас воздуха от специальной переносной спасательной системы (баллона с разъёмом RIT/RIC), не выключаясь из противогаза. Некоторые аппараты позволяют «делиться» своим воздухом с товарищем, но масок для спасаемого, в отличии от Европы, в США нет. Интересно, что стандарт NIOSH не запрещает как таковую конструкцию ДАСВ, позволяющую пожарному быть «донором» воздуха, но если пожарный использует эту возможность аппарата, то сертификация ДАСВ считается недействительной.

Нежелание производителей поставлять маски для спасаемых вместе с ДАСВ вполне понятно, как и нежелание разных организаций разрешать «донорство» воздуха. Защитное время американских ДАСВ и без того ограничено, и пожарный, «делящийся» своим воздухом с кем бы то ни было, рискует сам остаться без воздуха и из полезного ресурса превратиться в спасаемого, подвергая риску себя и своих товарищей. В то же время нельзя не учитывать, что нередко пожарные в нарушение инструкций рискуют своей жизнью, снимая свою маску и отдавая её спасаемому. Так не лучше ли признать, что такое случается, и по крайней мере предложить маску для спасаемого как опцию?

Американские стандарты не требуют от ДАСВ возможности работать при погружении под воду (есть только требования к водоустойчивости электроники). На самом же деле, американские ДАСВ способны некоторое время работать на небольшой глубине, но при этом воздух из маски может довольно быстро утекать наружу. То есть, аппарат даёт время пожарному, скажем, случайно провалившемуся в затопленный подвал, выбраться на поверхность, но не позволяет ему вести спасательных работ под водой.

Из-за отличий между европейскими и американскими пожарными касками маски американских ДАСВ не интегрируются с каской, как у некоторых европейских аппаратов. Есть некоторые отличия в подвесной системе. Так, стандарт NFPA предъявляет очень высокие требования к устойчивости ДАСВ к высоким температурам и пламени, поэтому в американских ДАСВ чаще, чем в европейских, используются такие материалы, как номекс и кевлар, вместо более дешёвых синтетических волокон. Кроме того, последние редакции NFPA требуют от ДАСВ высокой устойчивости к вибрации, толчкам и т. п. Как аксессуар предлагается приспособление для самоспасения (кевларовая верёвка, карабин и спускное устройство), интегрированное в подвесную систему ДАСВ.

Некоторые маски американских ДАСВ можно использовать как фильтрующий противогаз, подсоединив соответствующий фильтр вместо лёгочного автомата. Кроме того, недавно на рынке появились  так называемые «фильтры последнего шанса», которые пожарный может использовать во внештатной ситуации, чтобы выбраться из задымлённой зоны при отсутствиии воздуха в баллоне. Эти аксессуары, фильтрующие угарный газ во вдыхаемом воздухе, производятся компанией, не связанной с производителями самих ДАСВ, и никак не сертифицируются.

В заключении хочется отметить, что в последние годы американский и мировой рынок СИЗОД начали сближаться, в значительной степени благодаря тому, что одни и те же компании (MSA, Scott, Drager) производят СИЗОД для США и европейских стран. Вполне возможно, что со временем те различия, о которых здесь написано, сойдут на нет.
Previous post Next post
Up