11.07.2024
Тау-кен құтқарушыларына арналған тыныс алу органдарын қорғауға арналған оқшаулағыш аспаптарды (респираторларды) жасаудың 170 жылдығына орай.
Адамның өкпесін зиянды қоршаған ортадан қорғауға қабілетті аспаптың жасалу тарихы артта қалып отыр. Тау-кен және көмір өнеркәсібі пайда болған сәттен бастап, тау-кен жұмысшыларына көмек көрсету кезінде ерікті құтқарушылар таза ауамен толтырылған тығыз қаптарды қолданып, құтқарушы тыныс алып, ал дем шығару - қоршаған ортаға жіберілді. Бұл алғашқы қарапайым газдан қорғау құрылғылары болды. Қысылған оттегі бар алғашқы тыныс алу құралы - респиратор* 1854 жылдары бельгиялық профессор Т. Шванн әзірлеген. Құрал 0,6-0,7 МПа қысыммен оттегімен толтырылған екі жеті литрлік металл баллоннан, шығарылатын ауаны көмірқышқыл газынан және тыныс алу қапшығынан тазартуға арналған регенеративті патроннан тұрады. Респиратордағы тыныс алу қақпақ арқылы жүзеге асырылды, бұл ретте мұрын мұрын қысқышымен жабылды. Баллоннан оттегіні беру қолмен реттелді. Регенеративтік патронда шығарылатын ауа сілтінің ерітіндісімен сіңірілген кальций тотығы гидраты дәндерімен көмірқышқыл газынан тазартылады. Респиратордағы жұмыс уақыты 30-35 минутпен шектеліп, респиратордың салмағы 24 кг құрады. * респиратор (неміс) - ауа тасымалдаушы; (лат.) - тыныс алу. Аппарат құрылымында тыныштық жағдайында адамның оттегіні тұтынуы 0,5 л/мин, ал жұмысты орындау кезінде жүктемені 1,5-тен 3,0 л/мин-ге дейін ұлғайту физиологиялық ерекшеліктері ескерілді.
Сурет. 1. Сығылған оттегідегі бірінші регенеративті аппараттар:
а - Шамронның регенеративтік аппараты;
б - Галибердің тау-кен құтқару аппараты;
в - Нейперттің тау-кен құтқару аппараты;
г - Дрегердің шлангілік аппараты.
Бірінші респиратордың негізгі кемшілігі оттегі беруді қолмен реттеу болды. Респиратордағы оттегінің түсу және бөлу схемасы мынаны білдіреді: баллоннан оттегі жоғары қысымды камераға, ал одан - шығыс камерасына келіп түскен. Камерадағы артық қысым диафрагманы бүгіп, оттегіні беру тесігін арнайы клапанмен жабады. Шығыс камерасындағы қысым түскеннен кейін диафрагма бастапқы қалпына қайтып келіп, камералар арасындағы саңылауды ашты. Кейіннен дем алу аймағына тазартылған ауаны айдау үшін респираторлардың конструкциясында инжектор қолданылды, бірақ 1918 жылы атмосферадан уланған ауаны респираторға сорып алғандықтан одан бас тартылды.
DRAGER фирмасының 1904-1909 ж.ж. үлгісіндегі инжекторлық респираторында қысымы 12,5 МПа болатын оттегі бар екі бір литрлі баллон, күйдіргіш сілтісі бар екі регенеративті патрон, тоңазытқыш, инжектор және редукциялық клапан болған.
Респиратордың бұл тораптары арқасындағы иық белдіктеріне, ал тыныс алу шлангілері бар тазартылған және пайдаланылған ауаға арналған екі секциялы тыныс алу қапшығы құтқарушының кеудесіне орнатылған. Тыныс алу құтқарушының бетін және басын қамтитын қақпақ немесе металл дулыға-маска арқылы жүзеге асырылды. Бетке бет қалқанның жатуы ауа жастығы түріндегі ауамен толтырылған қуыс резеңке сақинамен қамтамасыз етіледі. Бетперденің алдыңғы жағында былғанған кезде кептіргіштің жанындағы қапшықта алып жүретін арнайы губкамен сүртуге болатын слюда терезесі орналасқан.
«VESTFALIA» фирмасының инжекторлық респираторы екі регенеративті патрондармен (оның біреуі бір реттік әрекет ететін) жинақталған және қазірдің өзінде сілекей жинағышы болған.
Оттегінің қажетті берілуін реттейтін бірінші өкпе автоматы 1907 жылы Англияда әзірленген және «E.G» фирмасының респираторында қолданылған. 1923 жылы өкпе автоматы мен мөлшерлегіш құрылғы арқылы оттегінің аралас берілуі (1,5 л/мин) бар респираторлар пайда болды.
Тыныс алу қапшығы мен регенеративтiк патронның («PROTO - FLEIS - DEVIS» фирмасының респираторы, 1926 жылғы модель) функцияларын үйлестiруге әрекет жасалды. Ол үшін қапқа ащы калий дәндері салынады немесе сілтінің ерітіндісімен сіңірілген түйіршіктелген пемзасы бар мата торлар салынады. Бірақ бұл конструкция кең таралған жоқ, себебі сіңірілмеген көмірқышқыл мөлшері дем алуда рұқсат етілген нормадан асып кеткен.
ХХ ғасырдың 20-жылдарының ортасында Германия мен Ресейдің құтқару станцияларының қарулануындағы негізгі респиратор «DRAGER» фирмасының 1924 жылғы үлгідегі респираторы болды (2-сурет), ол кейіннен Ресейде алғашқы респираторды жасау кезінде базалық модельге айналды.
Өткен ғасырдың 30-шы жылдары Еуропада «сән заңгерлері» сығылған оттегідегі респираторларды құрастыру және сериялық өндіру саласында «DRAGER» және «DEGEA-AUDOS» неміс фирмалары болды (2,3-сурет). Бұл фирмалардың аппараттары жоғары сенімділігімен және дайындалу сапасымен ерекшеленеді.
а б
Сурет. 2. DRAGER фирмасының респираторы (1924 ж. моделі):
а - «DRAGER» фирмасының негізгі 4 сағаттық респираторы;
б - «DRAGER» фирмасының 2 сағаттық қосалқы респираторы.
Өткен ғасырдың 20-жылдарының басында Ресейде де сығылған оттегі респираторларын құрастыруға кіріседі.
1925 жылы бірінші респиратор - көбінесе «DRAGER» фирмасының көшірме аппараты дайындалды.
1927-1929 жылдары ТК респираторын жетілдіру жалғастырылды, ол дем алатын ауаның тоңазытқышымен жабдықталды және барлық тораптар құтқарушының арқасында, корпуста орналастырылды. Бұл конструкция 1924 жылғы үлгідегі «DRAGER» фирмасының респираторына қарағанда сәтті болды, пайдалану оңай, онда қосқыш бөліктер аз болды, салмағы 2,5 кг төмендеді.
1930 жылдан бастап Ресейде «Респиратор» Орехово-Зуев зауытында ТК респираторын сериялық шығаруға кірісті.
1933 жылы осы зауыт Мәскеу тау-кен институтымен (МГИ) бірлесіп екі сағаттық жұмыс істейтін жұмыс аппаратын - өкпелі-күшті респиратор РКР-1 сериялық шығаруды бастады.
Респиратор 1,2 л/мин жылдамдықпен қапқа үздіксіз дозаланған оттегі берумен 15 МПа қысыммен оттегі бар екі литрлік баллонмен жинақталған. Респиратордың салмағы - 12,5 кг, арқамен тасымалдау тәсілі. Бұл респиратор РКР-3 соңғы модификациясында (4а сурет) тау-кен құтқару бөлімдерінің қарулануында 10 жылдан астам уақыт болды.
Сонымен қатар қосалқы тыныс алу аппараты - БӨА оттекті оқшаулағыш газтұтқыш ретінде әзірленіп, сериялық өндіріске енгізілді. Газқағар сыйымдылығы 0,7 л оттегімен, қысымы 15 МПа болатын баллонмен, регенеративті патронмен, дулыға-маскамен немесе тұмсықтық қысқышы мен түтінге қарсы көзілдірігі бар шүмекпен жинақталған.
Респиратордың салмағы - 6,5 кг, қорғану мерзімі - 1 сағат, тасымалдау тәсілі - иық және белдік белбеулердің көмегімен бүйірге.
Келесі түрлендіру - шығарылатын ауаның температурасы неғұрлым төмен және тыныс алуға кедергісі аз КИП-5 аппараты (4б-сурет).
Сурет. 4. Оқшаулағыш респираторлар:
а - РКР-3 респираторы; б - КИП-5 респираторы.Өткен ғасырдың 30-шы жылдары академик А.А. Скочинскийдің басшылығымен МГМ қауіпсіздік техникасы кафедрасында ресейлік ғалымдар тобы жүргізген ғылыми зерттеулер ХП-И көмірқышқыл газының әкті жұтқыш жаңа сорбентін әзірлеуге мүмкіндік берді. Бұл каустикалық сода мен қымбат тұратын бір реттік регенеративті патрондардан бас тартуға мүмкіндік берді. Сондай-ақ, респиратордың қорғау мерзімін оны қайта зарядтаусыз 4-6 сағатқа дейін жеткізуге болатыны анықталды. Ол үшін оттегіні беру жылдамдығын 1,5-тен 1,2 л/мин дейін төмендету, патрондағы ПҚС салмағын 1,7-ден 2,2 кг-ға дейін ұлғайту және патронды респираторда көлденең емес, тігінен орналастыру қажет.
1947 жылдан бастап. КСРО-да 4 сағаттық жұмыс респираторы РКК-2 (Ковшов-Кузменко респираторы) және 2 сағаттық қосалқы респиратор РКК-1 (5-сурет) сериялық шығарыла бастады, бұл респираторлар үшін оттегіге арналған жеңілдетілген баллондар шығару арнайы игерілді.
Сурет. 5. Оқшаулағыш респираторлар:
а - РКК-2 жұмыс респираторы; б - қосалқы респиратор РКК-1.1949 жылы Уралдың әскерилендірілген тау-кен құтқару бөлімдерінің шеберханаларында 4 сағаттық әрекет ететін «УРАЛ-1» регенеративті респираторы әзірленді (6-сурет).
Сурет. 6. «Орал-1» респираторы
Осылайша, өткен ғасырдың екінші жартысының басында сығылған оттегідегі регенеративті оқшаулағыш респиратордың классикалық схемасы және оның жұмысының оңтайлы физиологиялық-гигиеналық параметрлері:
Оттегімен жұтылатын ауа қоспасы:
| оттегінің құрамы | 25% кем емес |
| көмірқышқыл газының құрамы | 2,5% артық емес |
| температура | қоршаған ортаның температурасы кезінде 450С аспайтын 250С |
| дем алу мен дем шығарудың орташа кедергісі | 245 МПа артық емес |
| ең жоғары қарсылық | 340 МПа |
| жарақталған күйдегі жұмыс респираторының массасы | 12 кг |
| көмекші респиратордың салмағы жарақталған күйде | 8 кг |
Өткен ғасырдың 60-жылдарынан бастап КСРО-да: Р-12 мен Р-30 жұмыс респираторлары, РВЛ-1 мен Р-34 қосалқы респираторлары (тау-кен құтқару ісінің ВНИИ, Украина); «УРАЛ-5», «УРАЛ-6», «УРАЛ-7», «УРАЛ-10» (ЦНИЛ ВГСЧ Урала, Ресей) жұмыс респираторлары.
Сурет. 7. Оқшаулағыш респираторлар:
а - Р-12 респираторы; б - «УРАЛ-10» респираторы.
Қазақстан Республикасында авариялық-құтқару (тау-кен құтқару) қызметтерi қазiргi уақытта Р-30 респираторларымен, Р-34 - «DEZEGA» Украина компаниясының өндiрiсiмен (8-сурет) және Р-30ЕХ респираторымен (9-сурет) жарақталған. Олар батыстық аналогтармен салыстырғанда жоғары сенiмдiлiкпен, ұзақ мерзiмдiлiкпен, қызмет көрсетудiң қарапайымдылығымен және неғұрлым төмен құнмен ерекшеленедi.
Сурет. 8. Оқшаулағыш респираторлар:
а - Р-30 респираторы; б - қосалқы Р-34 респиратор.
Р-30ЕХ респираторы - қорғаныш әрекеті 4 сағат болатын Р-30 респираторының жаңғыртылған үлгісі. Жаңа материалдар мен жоғары технологиялық конструкторлық шешімдерді қолданудың арқасында аппараттың техникалық сипаттамалары мен сенімділігі жақсарды.
Сурет. 9. Р-30ЕХ респираторы
Қазіргі уақытта DEZEGA компаниясы нарыққа шығып, конвейерге жаңа буын респираторын - қауіпсіздік пен өндірістің жаңа қағидаттары негізінде жобаланған оң қысымды P-70i (10-сурет) қойды. Жаңа материалдар мен жоғары технологиялық конструкторлық шешімдердің арқасында DEZEGA аппараттың техникалық сипаттамалары мен сенімділігін айтарлықтай жақсартты. Енді пайдаланушыға қызмет көрсету үшін ешқандай арнайы құралдар қажет емес.
Сурет. 10. P-70i респираторы Сурет. 11. DEZEGA D-VISION толық бет маскасы
DEZEGA D-VISION толық бет маскасы - тыныс алу органдарын жеке қорғау құралы, ол сондай-ақ Р-30 оқшаулағыш үлгісіндегі респираторлармен, Р-30ЕХ және тұйық тыныс алу циклі бар сығылған оттегідегі басқа да автономды тыныс алу аппараттарымен қолданылады. Маска тыныс алу аппаратының қорғаныш әрекетінің барлық уақытында пайдаланушының барынша жайлылығын қамтамасыз етеді және шаршауын азайтады.
