4.3. Требования, предъявляемые к малолитражным

баллонам кислородных изолирующих

противогазов

Малолитражный баллон является ем­костью для хранения запаса кислорода в газо­образном состоянии, он состоит из самого баллона и вентиля. Технические характе­ристики баллонов приведены в табл. 4.4,4.5.

Рис. 4.5. Баллон с вентилем Таблица 4.4

№	Наименование параметров	Вместимость баллона, л
п/п		0,4	0,7	1,0	1,3	2,0
1	Условный запас кислорода в балло­не, л	80	140	200	260	400
2	Фактическое количество кислорода в баллоне при температуре 20 °С: вес в граммах л (СУ) л (НУ)	111	194	277	361	555
		77	136	194	252	388
		83	146	208	270	416
3	Размеры баллонов из легированой стали, мм: диаметр длина толщина стенки	70	70	89	89	108
		165	255	245	300	325
		1,9	1,9	2,5	2,5	3,6
4	Масса баллонов из легированой стали, кг	0,7	1,0	1,6	1,9	3,1

Таблица 4.5

Марки баллонов и материала	Свойства материала		Толщина стенки, мм	Масса, кг	Удельный
	G., МПа	X, %			запас кислоро­да, л/кг
Баллон, углеродистая сталь	650	15	4,4	4,7	85
Баллон, легированая сталь	900	10,0	3,0	3,1	129
Баллон, сталь 30 ХМА, при Р = 25 МПа (250 кгс/см2)	1050	10,0	3,2	3,0	167
Баллон, сталь 20 ХН 4ФА	1300	8,0	2,4	2,5	160
Баллон из легирова­ной стали со стекло-пластиковой оплеткой	1400	-	-	1,5	267

Условный запас кислорода определяется умножением вмести­мости баллона (л) на рабочее давление (кгс/см²). В таблице приведены также фактические величины запаса кислорода, несколько отличаю­щиеся от условных, поскольку при давлении в 20 МПа проявляется сжи­маемость кислорода как реального газа. По фактическому запасу кис­лорода производят расчет его баланса при разработке и испытании про­тивогазов. Кислородный баллон закрепляется в корпусе противогаза при помощи гибкого хомута с замком.

На верхней сферической части около горловины баллона отчет­ливо наносятся клеймением следующие данные:

товарный знак завода-изготовителя;

номер баллона;

дата (месяц и год) изготовления и год следующего освидетельствования;

рабочее давление (Р), МПа (кгс/см²);

пробное гидравлическое давление (П), МПа (кгс/см²);

емкость баллона номинальная (Е) л;

фактический вес порожнего баллона (В), кг;

клеймо ОТК завода-изготовителя круглой формы диаметром 10мм.

Место на баллоне, где приведены эти данные, покрывают бес­цветным лаком и обводят отличительной краской в виде рамки.

Остальную поверхность баллона окрашивают в голубой цвет и наносят черной краской надпись "Кислород медицинский".

Принимаемые на зарядку кислородные баллоны должны иметь остаточное давление кислорода не менее 50 кПа (0,5 кгс/см²). Для сохра­нения чистоты кислорода при последующем наполнении баллонов на практике обычно оставляют давление в них не менее 1 МПа (10 кгс/см²).

Перед первым наполнением баллона медицинским кислородом необходимо выпустить в атмосферу оставшийся газ и промыть баллон. Для этого наполняют баллон кислородом под давлением не ниже 1,0 МПа (10 кгс/см²) и затем выпускают газ в атмосферу.

Гарантийный срок хранения кислорода в баллоне составляет 12 месяцев со дня его наполнения (изготовления). По истечении гарантий­ного срока хранения кислорода перед использованием он должен быть проверен.

При выпуске кислорода из баллона необходимо соблюдать следу­ющие меры безопасности. Объем помещения должен быть не менее 30м². Скорость истечения кислорода должна быть такой, чтобы вентиль не обмерзал. Перед выходным отверстием штуцера вентиля должно быть свободное пространство не менее 2 м. В помещении не должно быть открытого огня, нагревательных приборов с открытой спиралью и легко­воспламеняющихся веществ. Кислородные малолитражные баллоны

142

143

заполняют кислородом обычно до давления 22 МПа с тем, чтобы после их охлаждения давление составило в баллоне 20 МПа (200 кгс/см²).

Зависимость давления кислорода в баллоне от температуры окру­жающего воздуха приведена в табл. 4.6.

Допускается отклонение давления от указанных значений не более чем на 1,0 МПа (10 кгс/см²).

Таблица 4.6 Зависимость давления кислорода в баллоне от температуры

Температура окружающей среды, °С	-50	-40	-30	-20	-10	0	+10	+20	+30	+40
Давление кислорода в баллоне, кгс/см2	123	135	146	158	169	179	190	200	210	220

Запорный вентиль баллона типа КВМ-200А (рис. 4.6) с малым крутя­щим моментом состоит из корпуса 5 и запорного ме­ханизма. В нижней части корпус 5 имеет конусный хвостовик с резьбой для

ввертывания в горловину _ _ „ Рис. 4.6. Вентиль баллона: 1 — маховичок;

баллона и боковой штуцер ₂ _ _{шпиндель; 3} _ сухарь; 4 - клапан; 5 - корпус с правой резьбой для при- вентиля; 6 — фильтр-трубка; 7 — за-глушка; соединения к тройнику 8 — прокладки уп-лотняющие; 9 — крышка (пробка); кислородоподающего ¹⁰ пружина

механизма (резьба боко­вых штуцеров для горючих газов всегда левая).

Все вентили должны быть снабжены заглушками 7, плотно навертывающимися на боковые штуцера.

Вентили баллонов для кислорода ввертываются на глете, не содержащем жировых веществ, на фольге или с применением жидкого натриевого стекла. Они не должны иметь просаленных или промас­ленных деталей и прокладок.

В хвостовик вентиля ввинчена фильтр-трубка 6, предупреж­дающая попадание окалины из баллона в кислородоподающую систему.

В корпус запорного вентиля ввинчен клапан 4, являющийся основной частью запорного механизма. В клапан 4 запрессована фторопластовая вставка, исполняющая роль подушки для седла, на которое она садится. В верхней части клапан 4 имеет паз, в который

входит сухарь 3. Клапан 4 может совершать вращательное движение в корпусе при помощи шпинделя 2, который передает ему крутящий момент через сухарь 3. Герметичность клапанной камеры запорного вентиля достигается при помощи крышки 9 и уплотняющих прокладок 8. На квадратную головку шпинделя 2 посажен маховичок 1. Маховичок имеет свободный ход вдоль оси, благодаря чему вентиль вписывается в габарит корпуса КИП-8.

При открывании и закрывании запорного вентиля маховичок можно выдвинуть из корпуса, в таком положении маховичок фикси­руется при помощи пружины 10.

При вращении маховичка по часовой стрелке крутящий момент через сухарь 3 передается клапану 4, который совершает поступательное движение относительно корпуса 5, прижимаясь своей подушкой к седлу. Доступ кислорода в этом случае к боковому штуцеру вентиля закрыт.

При вращении маховичка против часовой стрелки клапан 4 перемещается вверх, при этом сухарь 3 входит в паз шпинделя 2 и отк­рывается седло, обеспечивая этим проход кислорода к боковому штуцеру вентиля.

Для того чтобы открыть вентиль, его маховичок достаточно по­вернуть на 1-1,5 оборота. При закрытии вентиля, не следует прилагать больших усилий (более 3 Н-м (0,3 кг-м)) во избежание повреждения фто­ропластовой вставки клапана.

4.4. Устройство и принцип работы кислородных изолирующих противогазов

В главе рассмотрены основные кислородные изолирующие про­тивогазы, применяемые в настоящее время пожарной охраной для за­щиты органов дыхания и зрения пожарных, а также одна из последних разработок респиратора для спасательных частей.

4.4.1. Кислородный изолирующий противогаз КИП-8

Кислородный изолирующий противогаз КИП-8 до последнего времени являлся основным СИЗОД в пожарной охране России, а до этого в СССР, он представляет собой аппарат с замкнутым циклом дыхания, регенерацией газовой смеси с использованием газообразного кислорода.

Противогаз КИП-8 (рис 4.7) состоит из следующих основных узлов:

лицевая часть;

клапанная коробка;

144

145

Рис. 4.7. Общий вид кислородного изолирующего противогаза КИП-8: 1 — шлем-маска; 2 — клапанная коробка; 3 — дыхательный мешок; 4 — регенеративный патрон; 5 — кислородный баллон с вентилем; 6 — блок легочного автомата и редуктора; 7 — звуковой сигнал; 8 — предохранительный клапан дыхательного мешка; 9 — манометр выносной; 10 — гофрированные трубки; 11 — корпус с крышкой и ремнями

дыхательный мешок;

регенеративный патрон:

кислородный баллон с вентилем;

блок легочного автомата и редуктора;

звукового сигнала;

предохранительного клапана дыхательного мешка;

манометра выносного;

гофрированных трубок вдоха и выдоха;

корпуса с крышкой и ремнями.

Все узлы противогаза, за исключением клапанной коробки со шлем-маской, гофрированных трубок и манометра, размещены в жест­ком металлическом корпусе с открывающейся крышкой.

Для работы противогаз закрепляется на спине работающего с помощью двух плечевых и поясного ремня.

Противогаз КИП-8 работает по замкнутой (круговой) схеме дыха-

Таблица 4.7

Основные тактико-технические характеристики КИП-8

Наименование параметров	Значение
Продолжительность работы в противогазе при нагрузке сред­ней тяжести, мин	100
Непрерывная подача кислорода при давлении в баллоне 200+30 кгс/см2, л/мин	1,4+0,2
Давление кислорода в баллоне, МПа (кгс/см2)	20 (200)
Емкость кислородного баллона, л	1
Производительность легочного автомата при пользовании им как клапаном аварийной подачи при давлении в баллоне 200+30 кгс/см2, л/мин, не менее	40
Сопротивление открытию легочного автомата при создании разряжения в дыхательном мешке 6 л/мин, мм вод.ст.	20...35
Сопротивление открытию предохранительного клапана дыха­тельного мешка при постоянной подаче 1,4+0,2 л/мин, мм вод.ст.	15...30
Сопротивление предохранительного клапана дыхательного мешка при постоянной подаче 100 л/мин, мм вод.ст., не более	200
Давление в камере редуктора при давлении в баллоне 200+30 кгс/см2 и непрерывной подаче кислорода 1,4+0,2 л/мин, МПа (кгс/см2)	0,58...0,4 (5,8...4,0)
Давление открытия предохранительного клапана редуктора, МПа (кгс/см2)	0,75...1,15 (7,5...11,5)
Звуковой сигнал срабатывает: - при закрытом вентиле кислородного баллона - при давлении в баллоне, МПа (кгс/см2)	3,5...2,0 (35...20)
Полезная емкость дыхательного мешка, л, не менее	4,4
Масса химического поглотителя, кг	1,4
Габариты противогаза, мм	450х345х 160
Масса противогаза, кг	10

ния (рис. 4.8). При выдохе газовая смесь проходит через клапан выдоха клапанной коробки 2, гофрированную трубку выдоха 3, регенеративный патрон 4, наполненный ХП-И, в дыхательный мешок 5.

Выдыхаемая газовая смесь в регенеративном патроне 4 очищается от углекислого газа, а в дыхательном мешке 5 обогащается кислородом, поступающим через дюзу 12 легочного автомата 10, из кислородного баллона 7. При вдохе обогащенная кислородом газовая смесь из дыха­тельного мешка 5, через звуковой сигнал 15, гофрированную трубку 23 и клапан вдоха клапанной коробки 2 поступает в легкие человека.

В случае если кислорода, подаваемого через дюзу 12, не хватает на вдох, то подача недостающего количества кислорода осуществляется через клапан 11 легочного автомата.

146

147

Рис. 4.8. Принципиальная схема кислородного изолирующего противогаза КИП-8: 1 — шлем-маска; 2 — клапанная коробка; 3 — гофрированная трубка; 4 — реге­неративный патрон; 5 — дыхательный мешок; 6 — шток клапана; 7 — баллон; 8 — байпас; 9 — мембрана; 10—легочный автомат; 11 —клапан; 12 — дюза; 13 — редуктор; 14 —пружина; 15 — звуковой сигнал; 16 — щель с металлической пластинкой (17); 18 — клапан; 19 — манометр; 20 — отверстие; 21 — манжета; 22 — гофрированная трубка; 23 — предохранительный клапан; 24 — клапан;

25 — дюза

Открытие клапана 11 легочного автомата происходит при дос­тижении разряжения в дыхательном мешке 20...35 мм вод. ст.

При возникновении разрежения в полости дыхательного мешка, мембрана 9 легочного автомата прогибается и через систему рычагов и

открывает клапан 11, обеспечивая поступление кислорода через редук­тор 13 из кислородного баллона в дыхательный мешок 5. Кислород через легочный автомат будет подаваться в дыхательный мешок до тех пор, пока разрежение, в дыхательном мошке не достигнет величины меньшей, чем 20...35 мм вод. ст.

Если в полости дыхательного мешка окажется избыточное коли­чество газовой смеси, то последняя стравливается через предохрани­тельный клапан 23 в атмосферу.

В аварийных случаях, подача кислорода в дыхательный мешок производится ручным байпасом 8. При нажатии на кнопку байпаса 8 клапан 11 легочного автомата 1), отходит от седла, и кислород через открытый клапан 11 из баллона через редуктор поступает в дыхательный мешок 5.

Для редуцирования давления кислорода в противогазе имеется редуктор 13, с помощью которого давление кислорода с 200±30 кгс/см² понижается до 5,8...4,0 кгс/см².

По выносному манометру 19 контролируется запас кислорода в баллоне.

В противогазе имеется звуковой сигнал (типа свисток), который сигнализирует при включении в противогаз с закрытым вентилем кислородного баллона, а также в случае, когда давление в кислородном баллоне будет меньше 35...20 кгс/см².

Работа звукового сигнализатора заключается в следующем. В случае, если вентиль кислородного баллона закрыт, или давление в кислородном баллоне будет менее 35...20 кгс/см², клапан 18 под действием пружины 14 плотно перекроет отверстие 20 и при вдохе газовая смесь, проходя через щели 16 корпуса клапана 18, приводит в колебание метал­лические пластинки 17, в результате чего возникает звучание.

Если вентиль кислородного баллона будет открыт, а давление кислорода в баллоне будет более 20-35 кгс/см², то усилие, развиваемое давлением кислорода на манжету 21 звукового сигнала, окажется больше установочного усилия пружины 14. Клапан 18 под действием этого уси­лия отойдет от отверстия 20, обеспечив свободный проход газа при вдохе через зазор между клапаном 18 и камерой звукового сигнала к отвер­стиям 20. Звучание в этом случае возникать не будет.

В линии, подводящей высокое давление к манжете звукового сиг­нала, имеются две дюзы 25 (малые отверстия), которые предназначены для предотвращения кислородного удара на манжету 21.

148

149