Принцип действия респиратора кратко

Обновлено: 16.05.2024

Респиратор – это индивидуальное защитное средство, предназначенное для предотвращения проникновения в органы дыхания загрязняющих веществ, таких как пыль, газы, пар. Устройство применяется для фильтрации воздуха перед его вдыханием в легкие. Прибор имеет исполнение в виде маски, закрывающей часть лица, чаще всего ротовую полость и нос. Также встречаются респираторы с дополнительной прозрачной маской для глаз, препятствующей попадание загрязняющих компонентов на слизистую оболочку органов зрения.

Как устроен респиратор

Конструкция респиратора сильно изменилась с момента его первого внедрения в обиход. Изначально прибор представлял собой смоченную в воде ткань, сложенную в несколько слоев, что препятствовало проникновению пыли и паров в легкие. При вдыхании через нее значительная часть загрязняющих веществ оседала на ткани, уменьшая тем самым засорение органов дыхания. Позже начали производить устройства с жестким каркасом, обтянутым защитной оболочкой. Для проникновения воздуха она оснащается одним или несколькими клапанами, с пористым фильтрующим материалом, который рассчитан на отделения из воздуха того или иного загрязняющего вещества.

Также существуют упрощенные устройства, предназначенные исключительно для отсеивания пыли. Это так называемые одноразовые респираторы, не имеющие клапанов. Функцию фильтрующего элемента у них выполняет вся поверхность. Такие изделия делают из различных натуральных или синтетических материалов с мелкой пористой структурой. Благодаря большой площади проникновение воздуха, дышать через них достаточно легко. Они не могут очищаться, поэтому после засорения выбрасываются.

При производстве респиратора уделяется внимание созданию фильтрующей поверхности минимального сопротивления для дыхания. Это является главным достоинством устройства. Благодаря этому при вдыхании воздуха через фильтрующий элемент минимизируется нагрузка на грудную клетку, что предотвращает появление отдышки.

Сфера использования

Респиратор используют при выполнении различных видов работ, которые сопровождаются наличием в атмосферном воздухе опасных для здоровья человека компонентов:

Строительной пыли.
Паров.
Пыльцы и прочих аллергенов.
Газов.
Микроорганизмов и вирусов возбудителей болезней.

Виды респираторов

По принципу выполнения защиты респираторы разделяют на 2 типа устройств:

Принцип работы и виды изолирующих респираторов

Данные устройства обеспечивают максимальную безопасность для человека. Их применяют в тех условиях, где наблюдается наибольшая степень загрязнения. Данные приборы оснащаются собственным источником кислорода, поэтому дыхательная система носителя устройства не имеет связи с атмосферным воздухом. Аппараты данного типа имеют небольшой запас кислорода, что исключает возможность их продолжительного применения.

По конструктивным особенностям различают 2 вида изолирующих респираторов. Они бывают:

Автономные имеют закрытый контур, что обеспечивает абсолютную изоляцию легких человека от внешней среды. Воздух, который выдыхается из органов дыхания, используется повторно после предварительного обогащения кислородом. Таким образом, человек фактически многократно вдыхает и выдыхает один и тот же газ. При этом воздух постоянно обновляется новой порцией кислорода. Также бывают автономные устройства с открытым контуром, которые позволяют выдыхать воздух в атмосферу.

Шланговый респиратор имеет внешнее сходство с аквалангом. Он может подавать воздух непрерывно или по надобности. В последнем случае устройство имеет систему управления, исключающую расход кислорода в паузах между вдохами.

Разновидности и устройство фильтрующих респираторов

Данные аппараты являются наиболее распространенными, поскольку отличаются продолжительным сроком службы и отсутствием необходимости заправки. Их использование предусматривает очистку воздуха от загрязнений. Такие приборы, несмотря на массу достоинств, уступают изолирующим респираторам по степени безопасности для человека. Именно такие респираторы и применяются в быту, поскольку они имеют больший эксплуатационный ресурс и отличаются невысокой стоимостью.

Данные приборы могут оснащаться тремя типами фильтров:

Противоаэрозольные.
Противогазовые.
Совмещенные.

Противоаэрозольные позволяют очистить вдыхаемый воздух от растворенных аэрозолей. Также они защищают от частиц пыли. Противогазовые приборы позволяют очищать вдыхаемый кислород от вредных газов и паров. Универсальным является совмещенный респиратор, который одинаково хорошо борется со всеми типами отравляющих примесей.

Недостатки и трудности применения респираторов

Несмотря на неоспоримые достоинства применения респиратора в виде снижения риска загрязнения дыхательной системы, предотвращения создания условий для развития заболеваний легких, отравления организма аллергенами и химическими веществами, данные приборы имеют и недостатки.

К их числу можно отнести:

Скопления конденсата под маской.
Постепенное увеличение сопротивления при вдыхании воздуха.
Сдавливание кожи лица.

При выдохе воздуха вместе с углекислым газом в нем присутствует пар. Как следствие он скапливается на внутренней части респиратора, что вызывает образование конденсата. В результате лицо под маской становится мокрым, что в зависимости от особенности кожного покрова может сопровождаться дискомфортом или появлением зуда. Это достаточно неприятно при продолжительной и интенсивной работе в респираторе, от чего возникает желание его снять.

При проектировании респираторов диаметр и материал фильтра клапана делаются таким образом, чтобы минимизировать сопротивление при вдыхании воздуха. Однако, при интенсивном дыхании, что наблюдается при нагрузке организма, пропускная способность устройства является недостаточной. Кроме этого респиратор, который используется в условиях повышенной пыли, достаточно быстро загрязняется. Его фильтрующий элемент перестает пропускать воздух с нормальным потоком, что вызывает кислородную недостаточность. В связи с этим при работе в фильтрующем аппарате важно стараться не спешить и не перетруждаться, чтобы сохранить нормальное дыхание. Подобного недостатка лишены только респираторы со шлангом, которые подают кислород под давлением.

Также проблемой ношения респиратора является передавливание его ремешком кожи на лице. При этом свободное затягивание является недопустимым, поскольку маска плохо прилегает к телу. В результате чего сохраняется зазор, через который может проникать загрязненный воздух из атмосферы. Защиту нужно носить хорошо затянутой. Кроме этого желательно сохранять спокойную мимику лица, для предотвращения образования зазоров между кожей и маской.

Чтобы минимизировать возможные неудобства, важно использовать только респиратор идеально подходящий по размеру. Устройство должно иметь фильтрующий элемент с клапаном достаточно большого диаметра, чтобы пропускать необходимое количество воздуха даже при интенсивном дыхании. Желательно, чтобы ремешок устройства являлся широким, для увеличения площади прижатия к голове. Если применяется тонкая резинка, то дискомфорт от ношения появится уже через 10-15 минут.

Респиратор – это простая и надежная защита органов дыхания от опасных для здоровья паров, газов, аэрозолей и пыли. Предотвращая попадание вредного воздуха в организм человека, респираторы являются обязательным атрибутом при работе во многих отраслях промышленности, строительства и производства.
Они характеризуются легкостью и малым сопротивлением при дыхании, что минимизирует давление на лицевую часть и позволяет увеличивать время нахождения в респираторе.

Устройство респираторов

Устройство респиратора достаточно несложное - лицевая часть в виде маски (или полумаски) и фильтрующий элемент.

Самые простые – ватно-марлевые респираторы, у которых сама полумаска является фильтром. Но их использование эффективно только в условиях слабой запыленности, а также при отсутствии в воздухе токсичных паров и газов.

Более эффективны респираторы со сменными фильтрами – они состоят из полнолицевой или полумаски, дыхательных клапанов и фильтрующих элементов. Фильтры отличаются в зависимости от назначения и типа респиратора.

Назначение респираторов

Респираторы используются для защиты дыхания от вредных веществ в абсолютно разных условиях, например:
- в условиях повышенного выделения вредных веществ на производстве,
- в пыльном или задымленном помещении,
- в быту при работе с красками, удобрениями, ядохимикатами,
- в медицине с целью профилактики попадания в организм вирусов или аллергенных веществ,
- при занятиях спортом в пыльной местности.

Но важно помнить, что использование респиратора должно проходить полностью в соответствии с инструкцией, в которой четко обозначено, для каких условий и на какой период времени он рассчитан. Стоит отметить, что применение респираторов запрещается в условиях выделения высокотоксичных веществ, а также веществ, проникающих в организм через кожные покровы.
Поэтому респираторы считаются облегченными средствами индивидуальной защиты и отличаются от противогазов тем, что защищают лишь органы дыхания от вредных веществ, в то время как противогазы полностью изолируют организм человека от вредной среды, защищая как органы дыхания, так и глаза и кожу. Респираторы с принудительной подачей воздуха более близки к противогазам, но так же являются облегчёнными средствами защиты дыхания, т.к. имеют более низкий класс защиты, чем противогазы.

Респираторы в настоящее время пользуются даже большим спросом, чем противогазы, т.к. во многих отраслях промышленности (пищевой, химической, металлургической и др.), а также в прочих бытовых условиях применение противогазов является избыточным.

Респираторы относят к средствам индивидуальной защиты органов дыхания. Из материала этой статьи вы узнаете о том, какие существуют разновидности, каковы особенности и свойства изделий, в чем заключаются их отличия от противогазов. Кроме того, мы подскажем, как их правильно выбрать и использовать.

Что это такое?

Респираторы (сокращенно СИЗОД или СИЗ) – специальные защитные маски разного типа. Они являются эффективной мерой защиты дыхательных органов от вреда отравляющих летучих веществ, дыма и пыли.

Их используют для фильтрации вдыхаемого воздуха от вредных примесей.

Внешне это маски, частично закрывающие лицо. Большинство их закрывают зоны рта и носа. Другие разновидности имеют дополнительную защиту органов зрения.

Респираторы широко применяются в различных условиях. Устройство респиратора зависит от сложности изделия. Классическая респираторная маска состоит из лицевой части (полумаски) и фильтрующего элемента.

У самых простых вариантов сама полумаска выполняет функцию очищающего фильтра. У более эффективных разновидностей в устройство входят полнолицевая маска, дыхательный клапан, фильтр. Фильтры изделий разнятся.

Помимо конструктивных особенностей, модификации отличаются назначением, продолжительностью эксплуатации, принципом устройства защитных механизмов. В нашей стране разработано более 100 ГОСТ и СанПиН для респираторов.

По типу назначения маски делятся на пыле- и газозащитные, противодымные, производственные, строительные, бытовые. Помимо этого, респираторы бывают военными, используемыми для военных учений и в чрезвычайных ситуациях.

Медицинские разновидности – простые маски для парикмахеров, мастеров маникюра. Сюда же относятся марлевые повязки. Бытовые применяются в быту и для ремонта (защиты от строительной пыли).

По типу использования бывают одноразовыми и многоразовыми. По принципу действия – с фильтром и дополнительной подачей воздуха.

Респиратор Р-2 предназначен для защиты органов дыхания от радиоактивной и грунтовой пыли.

Принцип действия фильтрующего респиратора основан на том, что органы дыхания изолируются от окружающей среды полумаской, а вдыхаемый воздух очищается от аэрозолей в пакете фильтрующих материалов.

Рис. 4. Респиратор Р-2: 1 – полумаска; 2 – клапан выдоха; 3 – носовой зажим; 4 – наголовник.

Респиратор не обогащает вдыхаемый воздух кислородом, поэтому его можно применять в атмосфере, содержащей не менее 17% кислорода (по объему). Респиратор не защищает от токсичных газов и паров.

Фильтрующая полумаска респиратора Р-2 изготовлена из трех слоев материалов: внешний слой – пенополиуретан защитного цвета;

внутренний слой – воздухонепроницаемая полиэтиленовая пленка с вмонтированными двумя клапанами вдоха;
между пенополиуретаном и пленкой расположен слой фильтрующего материала из полимерных волокон.

Клапан выдоха размещен в передней части полумаски и закрыт снаружи экраном. Респиратор имеет носовой зажим, предназначенный для поджима полумаски к лицу в области переносицы.

Полумаска крепится на голове с помощью наголовника, состоящего из двух эластичных и двух нерастягивающихся лямок. Эластичные лямки имеют пряжки для регулировки длины в соответствии с размерами головы.
При вдохе воздух проходит через наружную поверхность полумаски, где очищается от пыли, и через клапан вдоха поступает в органы дыхания. При выдохе выходит наружу через клапан выдоха.

Защитные свойства респиратора Р-2 определяются величиной суммарного коэффициента проницаемости РП в подмасочное пространство по полосе обтюрации, через клапан выдоха и фильтрующую полумаску. При правильной подгонке респиратор обеспечивает надежную защиту органов дыхания от РП. Кроме того, респиратор обеспечивает защиту от грунтовой пыли и в значительной мере снижает опасность поражения во вторичном облаке БС, а также аэрозолями гербицидов, дефолиантов и дисекантов.

Различные климатические условия, исключая капельно-жидкую влагу, не влияют на защитные свойства респиратора. Респиратор обеспечивает защиту органов дыхания, как в летних, так и в зимних условиях.

Непрерывное пребывание в респираторе (до 12 ч) практически не влияет на работоспособность и функциональное состояние организма военнослужащих.

Подбор респиратора по росту (В) производят в зависимости от высоты лица (h), способ измерения которого показан на рисунке 5.

h, см	10,9 и менее	11–11,9	12 и более
B	1	2	3

Рис. 5. Измерение высоты лица

После подбора респиратора произвести его подгонку и проверку плотности прилегания полумаски.

Для подгонки респиратора необходимо:

вынуть респиратор из пакета и проверить его исправность;
надеть полумаску на лицо так, чтобы подбородок и нос разместились внутри ее;
одну нерастягивающуюся лямку наголовника расположить на теменной части головы, а другую – на затылочной;
при необходимости с помощью пряжек отрегулировать длину эластичных лямок, для чего снять полумаску, перетянуть лямки и снова надеть респиратор;
прижать концы носового зажима к носу.

При надевании респиратора не следует сильно прижимать полумаску к лицу и сильно отжимать носовой зажим.
Последовательность проверки плотности прилегания надетой полумаски к лицу:

взять экран большим и указательным пальцами одной руки;
зажать отверстия в экране ладонью другой руки и сделать легкий выдох.

Если при этом по линии прилегания респиратора к лицу воздух не выходит, а лишь несколько раздувает полумаску, респиратор надет правильно. Если воздух проходит в области крыльев носа, то необходимо плотнее прижать к носу концы носового зажима. Если герметично надеть респиратор не удается, необходимо заменить его респиратором другого роста.

После подгонки и проверки плотности прилегания полумаски респиратор уложить в пакет и закрыть с помощью кольца. В таком виде респиратор хранить в сумке для противогаза под лицевой частью противогаза.

Порядок применения респиратора.

Для надевания респиратора необходимо: снять головной убор или на подбородочном ремне откинуть его назад; вынуть респиратор из сумки и пакета, надеть, а пакет положить в сумку; надеть головной убор и застегнуть клапан сумки для противогаза.

При пользовании респиратором проверку плотности прилегания полумаски к лицу производить после каждого надевания респиратора и периодически в процессе длительного ношения. Для удаления влаги из подмасочного пространства через клапан вдоха нагнуть голову вперед-назад и сделать несколько резких выдохов. При обильном выделении влаги можно на 1 — 2 мин снять респиратор, вылить влагу из полумаски, протереть внутреннюю поверхность и снова надеть респиратор.

После каждого использования респиратора для защиты от пыли (РП) произвести его очистку (дезактивацию) удалением ее с наружной части полумаски (выколачиванием, вытряхиванием или легким постукиванием о какой-либо предмет). Внутреннюю поверхность полумаски протереть влажным тампоном, при этом полумаску не выворачивать. Затем респиратор просушить и уложить в пакет, который загерметизировать кольцом и поместить в сумку для противогаза.

Респираторы, у которых после дезактивации зараженность остается выше безопасных значений (более 50 мР/ч), заменить новыми. При правильном пользовании респираторы выдерживают 10-15-ти кратное применение и дезактивацию.

Для обеспечения длительной службы респиратора необходимо оберегать его от механических повреждений.

Респиратор не пригоден к дальнейшей эксплуатации при образовании сквозных порывов полумаски, порывов полиэтиленовой пленки, отсутствии клапанов вдоха, носового зажима, лямок наголовника.

Внутреннюю поверхность полумаски протирать чистой сухой или слегка смоченной водой ветошью. Запрещается использовать для пропитки ветоши органические растворители, так как попадание их на полумаску приводит к снижению ее прочности или разрушению. Материал полумаски плавится при температуре 80 °С, поэтому респиратор запрещается хранить и сушить около отопительных приборов, костров и т. п.

Необходимо предохранять респиратор от воздействия атмосферных осадков, так как его намокание приводит к увеличению сопротивления вдоху и утрате защитных свойств. После сушки респиратор пригоден к дальнейшему использованию.

Читайте также: