Курсовая работа: Испытания противогаза на стенде-имитаторе внешнего дыхания человека

Время выдержки противогаза в зоне пламени должно составлять (5,0 ± 0,2) с за каждое воздействие. По истечении этого времени противогаз выводят из зоны пламени и проверяют его состояние. Составные части противогаза не должны поддерживать горение или тление более (5,0 ± 0,2) с, а пряжки должны оставаться работоспособными.

Результат проверки считают положительным, если после ее окончания отсутствуют разрушения составных частей подвесной системы противогаза, а также если они не поддерживали горение или тление более (5,0 ± 0,2) с, а пряжки выполняют свои функции.

3.5 Проверка устойчивости лицевой части, гофрированных шлангов, клапанной или соединительной коробки противогаза к воздействию теплового потока плотностью (8,5 ± 0,5) кВт/м2

Оборудование и средства измерения:

Секундомер с погрешностью не более ±0,1 с; металлический муляж головы человека; насос «искусственные легкие», имитирующий вентиляционную функцию легких человека и создающий легочную вентиляцию 30 дм3/мин (20 циклов/мин по 1,5 дм3/цикл); датчик для измерения плотности теплового потока, диапазон измерений от 2 до 100 кВт/м2 с погрешностью не более ±5 %; мановакуумметр с диапазоном измерений от - 1000 до +1000 Па с погрешностью не более ±20 Па.

Подготовка к испытаниям:

Подключают снаряженный противогаз через муляж головы человека с надетой лицевой частью к насосу «искусственные легкие» (рис.3).

Рис. 3 Схема установки по определению устойчивости к воздействию теплового потока: 1 - насос «искусственные легкие»; 2 - подставка; 3 - металлический муляж головы человека; 4 - лицевая часть; 5 - разделительный экран; 6 - источник теплового излучения; 7 - мановакуумметр

Включают источник теплового потока и с помощью датчика теплового потока определяют место, в котором плотность теплового потока составляет (8,5 ± 0,5) кВт/м2, и отмечают данное место на подставке. Устанавливают на подставку разделительный экран. На отмеченное место ставят муляж головы человека с надетой лицевой частью противогаза.

Проведение испытания: Убирают разделительный экран. Испытание проводят в течение 20 мин. В процессе испытания контролируют сопротивление дыханию на вдохе и выдохе в противогазе при легочной вентиляции 30 дм3/мин.

По окончании испытания проводят визуальный осмотр, а также проводят испытание противогаза на герметичность

3.6 Проверка устойчивости составных частей противогаза к воздействию дезинфицирующих растворов

Материалы

Марлевые салфетки размером 100ґ100 мм.

Водный раствор перекиси водорода (6 ± 1) %.

Водный раствор хлорамина (1 ± 0,2) %.

Водный раствор борной кислоты (8 ± 1) %.

Водный раствор марганцовокислого калия (0,5 ± 0,1) %.

Ректификованный этиловый спирт.

Проведение испытаний

Проверка проводится поочередно и отдельно каждым из перечисленных водных растворов, а также спиртом.

Марлевую салфетку смачивают в выбранном растворе (спирте), отжимают ее и пятикратно обтирают поверхности лицевой части, дыхательных шлангов, дыхательного мешка, клапанной (соединительной) коробки и сигнального устройства с интервалом между протирками 15 мин.

Перед каждой протиркой марлевую салфетку необходимо смачивать заново. Объем каждого раствора должен быть не менее 50 мл.

Результат проверки считают положительным, если после протирок всеми водными растворами, а также спиртом, отсутствуют визуально наблюдаемые изменения поверхностных слоев обработанных составных частей противогаза.

3.7 Проверка устойчивости противогаза к воздействию растворов ПАВ

Материалы

Пена средней кратности в количестве не менее 50 дм3.

Проведение испытаний

Проверка проводится погружением противогаза в пену на 10 мин, после чего дыхательный аппарат обмывают чистой водой и просушивают.

Результат проверки считают положительным, если после ее окончания не наблюдаются изменения поверхностей противогаза.

4. Испытания противогаза на стенде-имитаторе внешнего дыхания человека

4.1 Описание и предназначение СИД

Стенд-имитатор внешнего дыхания человека предназначен для объективной оценки противогаза при работе с различной дыхательной нагрузкой и в различных внешних микроклиматических условиях. Принципиальная схема стенда показана на рис.4. При испытании противогаза на стенде определяют время защитного действия, условия дыхания, параметры основных систем и устройств. Стенд имитирует вентиляционную функцию легких и легочный газообмен. Потребление кислорода и выделение двуокиси углерода имитируется при реакции горения метанола. Для имитации вентиляционной функции легких стенд создает пульсирующий поток газа с изменением объемного расхода, близким к синусоидальному, и равной продолжительностью фаз вдоха и выдоха.

Стенд имитирует температурно-влажностный режим выдоха путем нагревания и увлажнения выдыхаемой газовоздушной смеси.

Мгновенные значения объемного расхода не должны отличаться от синусоидальных более чем на ±4 %.

Объем дыхательного цикла должен быть от 0,9 до 2,9 дм3, частота дыхания должна быть от 15 до 30 1/мин.

В имитаторе дыхания и в месте присоединения стенда к лицевой части противогаза выдыхаемая газовоздушная смесь должна иметь температуру (36,5 ± 0,5) °С и относительную влажность от (95 ± 3) %.

Рис.4 Принципиальная схема стенда-имитатора дыхания человека: 1 - привод «искусственных легких»; 2 - поршень; 3 - горелка; 4 - дозатор метанола; 5 - дозатор кислорода; 6 - водяной холодильник; 7, 8 - газоанализаторы; 9 - электроконтактные термометры; 10 - клапан вдоха; 11 - клапан выдоха; 12, 13 - трехходовой кран; 14, 21 - сухие и влажные датчики; 15 - муляж головы человека с капюшоном (лицевой частью); 16 - мановакуумметр; 17 - противогаз; 18 - климатическая камера; 19 - клапан выдоха; 20 - клапан вдоха; 22 - теплообменник; 23 - термостат; 24 - термостатическая ванна; 25 - камера газообмена; 26 - корпус

В состав стенда должна входить климатическая камера, где поддерживается температура в пределах от минус 40 до 60 °С с отклонением от заданной величины не более ±2 °С со скоростью воздушного потока в пределах от 0,3 до 0,5 м/с.

Стенд должен быть укомплектован контрольно-измерительными приборами и устройствами, позволяющими устанавливать, контролировать параметры дыхательной нагрузки и регистрировать следующие параметры противогаза:

сопротивление дыханию в диапазоне от минус 1000 до 1000 Па с погрешностью не более ±20 Па;

объемную долю двуокиси углерода во вдыхаемой смеси в диапазоне от 0 до 5 % с погрешностью не более ±0,1 %;

объемную долю кислорода во вдыхаемой смеси в диапазоне от 0 до 25 % с погрешностью не более ±0,1 %.

Определение усредненного для каждого цикла дыхания содержания двуокиси углерода во вдыхаемой газовоздушной смеси проводится параллельно с регистрацией остальных измеряемых параметров.

Отобранная для анализа смесь должна после его окончания возвращаться в систему стенда.

4.2 Проверка противогаза на соответствие показателей в таблицах 1 и 2

Подготовка к испытаниям

При подготовке противогаза к испытаниям допускается вмешательство в его конструкцию, необходимое для определения некоторых параметров при условии, что это не нарушит нормальной работы противогаза. Допускается присоединение к лицевой части приспособления для отбора проб газовоздушной смеси и контроля температуры газовоздушной смеси под лицевой частью.

Противогаз снаряжают и проверяют в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Результаты испытаний заносят в протокол.

Стенд настраивают на дыхательный режим, соответствующий условиям конкретного испытания, и фиксируют в протоколе испытаний полученные фактические значения. Противогаз помещают в климатическую камеру в вертикальном положении, лицевую часть надевают на муляж головы человека, подключенный к стенду, и закрывают камеру.

Проведение испытаний

Испытания проводят при различных условиях дыхания и значениях температуры воздуха в климатической камере.

Испытания противогаза проводят при каждом из четырех дыхательных режимов, характеризующихся совокупностью показателей, приведенных в таблице 1. Значения показателей режимов работы стенда во время испытаний должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 1.

Таблица 1

Количество испытаний для каждого режима, определяемого совокупностью дыхательного режима и значения температуры, приведено в таблице 2.

Таблица 2

Перед проведением испытаний противогаза при температуре окружающей среды 25 и 40 °С его выдерживают в климатической камере при заданной температуре в течение 30 мин, а перед испытанием при температуре 60 °С его предварительная выдержка проводится при температуре 25 °С в течение 30 мин. При проведении испытаний противогаза при температуре минус 40 °С его предварительная выдержка проводится при температуре окружающей среды 10 °С в течение 30 мин. После выдержки противогаза включают стенд, открывают вентиль баллона, а затем через равные промежутки времени, но не реже, чем через 10 мин, регистрируют в протоколе следующие параметры работы испытываемого противогаза: давление кислорода в баллоне; объемную долю двуокиси углерода и кислорода во вдыхаемом воздухе; объемную долю двуокиси углерода в дыхательном мешке; сопротивление дыханию на вдохе и выдохе; температуру вдыхаемой газовой смеси.

По окончании испытаний в протоколе регистрируют: работоспособность противогаза; условное или фактическое время защитного действия; давление кислорода, при котором срабатывает сигнальное устройство.

Испытания проводятся до исчерпания защитной способности противогаза, которая определяется наступлением одного из нижеперечисленных событий: уменьшения давления кислорода в баллоне до 1,0 МПа; превышения значений сопротивления дыханию на вдохе и выдохе; увеличения объемной доли двуокиси углерода во вдыхаемой смеси свыше 3 %; уменьшения объемной доли кислорода во вдыхаемой газовой смеси меньше 21 %; превышения значений объемной доли двуокиси углерода в дыхательном мешке противогаза; превышения значений температуры вдыхаемой газовой смеси.

Обработка результатов

Определяют и фиксируют в протоколе испытаний максимальные и минимальные значения показателей: сопротивления дыханию на вдохе и выдохе, объемной доли двуокиси углерода и кислорода во вдыхаемой смеси, объемной доли двуокиси углерода в дыхательном мешке, температуры вдыхаемой газовой смеси.

Рассчитывают среднеарифметическое значение вышеуказанных показателей и фиксируют их в протоколе.

Результат проверки работоспособности противогаза считается положительным, если во всех определениях (при различных значениях легочной вентиляции и температуры окружающего воздуха) выполняются следующие требования: значения сопротивления дыханию на вдохе и выдохе не превышают значений норм; объемная доля двуокиси углерода во вдыхаемой смеси меньше 3 %; объемная доля кислорода во вдыхаемой газовой смеси более 21 %; объемная доля двуокиси углерода в дыхательном мешке противогаза не превышает значений норм; температура вдыхаемой газовой смеси не превышает значений норм.

4.3 Проверка сохранения работоспособности противогаза при погружении в воду и влагонепроницаемости манометра (живучесть)

Оборудование: Стенд-имитатор дыхания СИД (рис.5); емкость вместимостью не менее 1 м3, заполненная водой и предназначенная для погружения противогаза; секундомер с погрешностью не более ±0,1 с.

Проведение испытания

Лицевую часть снаряженного противогаза надевают на муляж головы человека, подключенный к стенду-имитатору дыхания. Открывают вентиль баллона и включают стенд-имитатор на дыхательный режим 30/25 (работа средней тяжести, легочная вентиляция 30 дм3/мин, при температуре 25 °С).

Фиксируют сопротивление дыханию по дифманометру стенда, после чего работающий противогаз в горизонтальном положении погружают в воду на 15 с. Вода должна полностью покрывать противогаз. После этого противогаз извлекают из воды (без изменения режима работы), устанавливают в вертикальное положение и выдерживают в течение 10 ... 15 мин.