Охрана труда и БЖД

Результаты приводятся в таблице 1. В левом столбце приводятся результаты измерений расходомера 2 на Фиг. 1. В случае, когда в ячейке указан диапазон, то в течение вдоха-выдоха подача воздуха изменялась. Для определения вдыхаемого объёма интегрировались показания расходомера 1 за период вдоха. Обычно объём вдыхаемого и выдыхаемого воздуха согласовывались – в пределах погрешности измерения и интегрирования. Возникло большое (до 10%) расхождение. Это может объясняться охлаждением воздуха в дыхательной машине, или сжатием выдыхаемого воздуха, выходящего из дыхательной машины. Из-за отличий между объёмами для вычисления дополнительных значений мы выбирали подходящие объёмы.

Отношение концентраций СО₂ в таблице 1 – это отношение концентраций, измеренных в выдохнутом в контейнер воздухе к концентрации в камере. А коэффициент защиты рабочего вычислялся как обратная величина (СО₂камеры/СО₂выдохнут).

Объём просочившегося воздуха соответствовал объёму воздуха, который попал в респиратор (через зазоры) и затем попал в дыхательную машину при вдохе. Объём просочившегося воздуха вычислялся как объём выдохнутого воздуха, умноженный на отношение концентраций СО₂. Это получилось из уравнения сохранения массы СО₂ в респираторе.

 

Фиг. 1. Диаграмма использовавшейся испытательной установки. При испытаниях респиратор устанавливался на голову манекена в большой камере. Для обнаружения просачивания использовалась дыхательная машина и СО₂. Выдыхаемый воздух направлялся в ёмкость, и проводилось измерение концентрации в ёмкости и в камере, и их сравнение.

Количество поступившего СО₂ – количество ушедшего СО₂

+ количество возникшего СО₂ = количество накопленного СО₂                    (1)

Количество СО₂ в респираторе было равно: (чистый объём просочившегося воздуха) *(концентрация СО₂ в камере). Любое просачивание воздуха и СО₂ в респиратор также включалось в чистое просачивание воздуха, содержащего СО₂. В испытательной системе источников СО₂ не было. Количество “накопленного” СО₂, собранного в контейнер, установленный для сбора выдыхаемого воздуха, равнялось (количеству выдохнутого воздуха)*(концентрация СО₂ в выдохнутом воздухе) (в контейнере для выдохнутого воздуха).

 

Вклад вентилятора в объём вдыхаемого воздуха можно вычислить как:

 

Объём вдыхаемого воздуха, прошедшего через вентилятор = объём вдыхаемого воздуха *

[1 – Концентрация СО₂ во вдыхаемом воздухе / Концентрация СО₂ во вдыхаемом воздухе]  (3)

 

Это уравнение показывает, что вклад вентилятора в объём вдыхаемого воздуха пропорционален (объёму) того воздуха, который не считается просочившимся (из камеры под маску): (1 - КонцСО₂вдыхаем/КонцСО₂в камере).

Таблица 1

Результаты измерений

* - респиратор с ППВ, ** - вентилятор выключен

 

Поэтому из уравнения 1 получим:

 

Объём просочившегося воздуха + 0 + 0 = объём выдохнутого воздуха;        

Объём просочившегося воздуха = объём вдыхаемого воздуха

*[Концентрация СО₂ во вдыхаемом воздухе / Концентрация СО₂ во вдыхаемом воздухе]   (2)

 

В таблице 1 полный объём отфильтрованного воздуха, прошедшего через вентилятор за время вдоха (Полный объём вентилятора – в таблице), можно получить из расхода воздуха через вентилятор (расходомер 2 на Фиг. 1), проинтегрировав за время вдоха.

Эффективность вентилятора – это отношение вклада воздуха, прошедшего через вентилятор, и попавшего в дыхательную машину при вдохе, к полному количеству воздуха, прокачанного вентилятором за период вдоха.

 

Эффективность =  (Объём прокачанного и вдохнувшегося воздуха) / (Объём вдыхаемого воздуха) (4)

 

            На Фиг. 2 показаны расходы воздуха у дыхательной машины, у вентилятора, и объём просочившегося воздуха, который вдохнула машина (“вдыхаемый загрязнённый воздух”) у респиратора Racal AirMate 3 (с неплотно прилегающей лицевой частью). Этот график показывает, что у СИЗОД подача воздуха практически постоянна, и что при объёме вдоха 2.4 л (у дыхательной машины) объём вдыхаемого загрязнённого воздуха (проинтегрированное произведение [расход воздуха у дыхательной машины]*[концентрация СО₂ в выдохнутом воздухе]) немного превышает 2 л.

            Фиг. 3 сход с Фиг. 2, но видно, что у вентилятора 3М Breathe Easy расход воздуха во время вдоха изменяется. Объём вдыхаемых загрязнений неотличим от 0. Видно, что подача воздуха вентилятором при вдохе отслеживает потребление воздуха дыхательной машиной.

            На Фиг. 4 показано, как работает SE 400. При подаче воздуха вентилятор старается отследить потребление воздуха дыхательной машиной так, чтобы сохранить постоянное избыточное давление под маской. И в этом случае объём вдыхаемых загрязнений равен 0.

---

Полезная информация: