Aparato de respiración autónomo , o Aparato de respiración , SÍ - respirador aislante , que a menudo se usa en trabajos de rescate, extinción de incendios y en otras situaciones donde la inhalación de aire ambiental puede representar un peligro inmediato para la vida y/o la salud. Se pueden usar dispositivos similares bajo el agua. Los aparatos de respiración son respiradores autónomos (lo que significa que no usan aire ambiental para respirar después de limpiarlos) y no dependen de una fuente externa de aire limpio (como los respiradores de manguera ). Ver Clasificación de respiradores El diseño y el principio de funcionamiento de los aparatos de respiración pueden ser diferentes.
Por lo general, los aparatos de respiración autónomos tienen una fuente portátil de aire respirable, un dispositivo de control y una máscara que evita que se inhale el aire ambiental.
Hay aparatos de respiración de circuito cerrado y de circuito abierto [1] [2] .
En un aparato de respiración de circuito cerrado, el aire exhalado se filtra, se enriquece con oxígeno y se reutiliza para respirar. Dichos equipos de respiración se utilizan cuando se requiere un trabajo prolongado y continuo: durante el rescate en minas [3] , en túneles largos y cuando es necesario trabajar en espacios confinados donde es difícil utilizar equipos de respiración de circuito abierto con cilindros grandes y voluminosos. Antes de que se desarrollaran los aparatos de respiración de circuito abierto, la industria utilizaba dispositivos como el Siebe Gorman Proto , Siebe Gorman Savox o Siebe Gorman Salvus .
El aparato de respiración de circuito cerrado tiene una desventaja. Cuando el aire se purifica del dióxido de carbono con la ayuda de un absorbente químico, se libera calor [2] y la temperatura del aire inhalado aumenta. Esto crea una carga fisiológica adicional para el trabajador.
Existe un caso conocido en el que el trabajo durante 3,5 horas en un aparato de respiración aislado provocó la muerte posterior de un rescatador de minas (al regresar del trabajo, debido a un infarto del tabique intergástrico del corazón). El estudio del RPE no reveló ningún mal funcionamiento, hubo un suministro de aire no utilizado; no hubo signos de exposición al monóxido de carbono y otras sustancias nocivas. Resultó que el rescatista ocultó en el examen médico que tenía hipertensión y cardiosclerosis coronaria importante [4] . En combinación con la gran carga fisiológica creada por el propio aparato de respiración y el trabajo realizado, esto provocó su muerte.
En la industria, los aparatos de respiración de circuito abierto suelen utilizar aire comprimido purificado en lugar de oxígeno comprimido. Un aparato de respiración típico de este tipo tiene 2 reguladores; El primero reduce la presión a un valor que permita su aplicación en el rostro, y el segundo la reduce a una presión casi atmosférica antes de aplicar debajo de la máscara. Para suministrar aire debajo de la máscara, se utiliza una válvula que proporciona "suministro bajo demanda" o "suministro bajo demanda bajo presión". En el primer caso, el aire se suministra cuando la presión debajo de la máscara se vuelve inferior a la presión atmosférica durante la inhalación, y en el segundo caso, cuando el exceso de presión debajo de la máscara cae por debajo de un valor predeterminado (es decir, incluso cuando se inhala, es superior a la presión exterior). La sobrepresión continua evita que el aire sin filtrar se filtre a través de los espacios debajo de la máscara y aumenta significativamente el grado de protección esperado del respirador . Sin embargo, si la máscara facial está suelta con aire a demanda bajo presión, el aire limpio puede salir rápidamente, lo que reducirá en gran medida la cantidad de aire en los cilindros y la duración del trabajo. Esto puede ocurrir, por ejemplo, al quitarse y ponerse una mascarilla.
El equipo de respiración contra incendios de circuito abierto consta de una máscara facial completa, un regulador de aire, tanques de aire comprimido, un manómetro , correas de transporte ajustables y una alarma de advertencia para advertir cuando queda poco aire. La duración del uso depende de la cantidad de aire en los cilindros y de la intensidad de su consumo, que depende del trabajo realizado.
El aparato de respiración puede utilizar cilindros de acero, aluminio o materiales compuestos (generalmente fibra de carbono). Los cilindros compuestos son los más livianos y, por lo tanto, los preferidos. Dado que el uso de aparatos respiratorios crea una fuerte carga fisiológica en el bombero/trabajador (aumenta significativamente la frecuencia cardíaca, el consumo de oxígeno, etc.), es deseable utilizar EPR más cómodos [5] .
Los aparatos de respiración se utilizan ampliamente en la industria [1] , extinción de incendios [6] y rescate.
En los aparatos de respiración contra incendios, la atención se centra en la resistencia al calor y al fuego en lugar del costo. Por lo tanto, los aparatos de respiración contra incendios suelen ser más caros: utilizan materiales especiales. Además, se instalan sistemas de seguridad especiales en los nuevos aparatos de respiración contra incendios en los países desarrollados, que dan una señal de socorro si el bombero no se mueve durante algún tiempo (15-30 segundos). El diseño del aparato de respiración contra incendios no debe interferir con la realización de las operaciones de rescate (retirada de la víctima, etc.).
Otra área de aplicación de los aparatos respiratorios es la industria. Históricamente, los aparatos de respiración han sido ampliamente utilizados en la minería, y esto ha dejado una huella: en Europa, se requiere que las partes metálicas de los aparatos de respiración sean a prueba de chispas. Los aparatos de respiración se utilizan en las industrias petrolera, química y nuclear . El diseño de los respiradores industriales es variado, al igual que sus requisitos (desde los extremadamente económicos hasta los más fiables, en los que el respirador forma parte de un traje de protección que puede descontaminarse). Cuando se usan aparatos de respiración en la industria, las mangueras se usan a menudo para suministrar aire, y el suministro de aire en cilindros se usa para la evacuación y cuando se mueve de una manguera a otra.
Debido a las diferencias en el uso de respiradores en la industria y extinción de incendios, la certificación en los Estados Unidos para aparatos de respiración contra incendios es más estricta [7] que en la industria [8] ( dos sensores independientes, advierten de una disminución en el suministro de aire comprimido, suministre aire debajo de la máscara completa de modo que haya un exceso de presión debajo de ella con un consumo instantáneo de aire de más de 230 litros por minuto, etc. ).
| Característica | EPP | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| IVA-24M | AP-96M | AP-98 (AP-98-7K) | AP-2000 | ABX-324NT | DASA | |
| Peso, kg | 14.0 | 11.5 | 16 (17) | 13.2 | 14.5 | dieciséis |
| Número de cilindros, piezas | 2 | 2 | 2(1) | una | 2 | 1-2 |
| El volumen de aire comprimido en el cilindro, l. | 4.0 | 4.0 | 4.7 (7.0) | 9.0 | 4.0 | 7-14 |
| Presión de trabajo en cilindros, MPa | veinte | veinte | 29.4 | 29.4 | 29 | - |
| Tiempo de funcionamiento a carga moderada (30 l/min), min | 45 | 80 | 60 (80) | 80 | 60 | 60 |
| Característica | EPP (las diferentes versiones se indican entre paréntesis, si las hay) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IP-4M | KIP-8 | AP-96M (1/2) | ASV-2 (407103p/407103ps) | IVA-24M | PTS profesional (Profi-168A/Profi-168M) | AP-98-7K (407120/407120) | AP Omega (407114 / 407114b) | AIR-300SV (407111/407111b) | PA 94PLU BÁSICO (407124/407124b) | |
| Peso, kg | hasta 4 | diez | 15/14 | 15.5/15 | - | 15,4/12,3 | 16/13 | 16/14.8 | 16/13 | 15.6/10 |
| Número de cilindros, piezas | desconocido | una | 2/1 | 2 | 2 | una | una | 1/2 | una | 2/1 |
| Volumen de cilindros, l | - | una | 4/6 | 4.5/4 | cuatro | 6.8 | 7 | 7/4.7 | 6.8 | 4.5/6.8 |
| Presión de trabajo en cilindros (oxígeno - K, aire - B) , MPa | - | 20k | 19.6v | 20,6v/19,6v | 20c | 29.4v | 29.4v | 29.4v | 29.4v | 29.4v |
| Tiempo de acción protectora, min. | 30-180 | 90-100 | 45/32 | 60/53 | 40 | 60 | 60 | 60/80 | 60 | 60 |
| Dimensiones totales, mm | 340×165×290 | 450×345×160 | 660×300×175 / 660×300×190 | 650×295×150 | 710×305×165 | 680×290×220 | 710×280×240 | 700×320×220 | 700×320×220 | 700×320×220 / 700×280×240 |
| tipo de máscara | - | - | PM-88 | PPM-88 o ShMP | PM-88 | Panorama-nova | "Fuerza Pana" | PM-200 | MP-01 | Panorama-nova |
| Posibilidad de conectar un dispositivo de rescate | - | - | Hay | No | No | Hay | Hay | Hay | Hay | Hay |
Al igual que con todos los EPR, las propiedades protectoras de los SCBA dependen de su diseño y de su selección y uso adecuados. Sobre la base de un gran número de estudios científicos de eficacia realizados en países industrializados en la segunda mitad del siglo XX, tanto en condiciones de laboratorio como en lugares de trabajo justo durante el trabajo , se establecieron los límites de uso permisible para EPR de varios diseños (incluidos los aparatos de respiración). desarrollado
También se realizó un estudio del grado de exposición a sustancias nocivas de los trabajadores que utilizan EPR. Por ejemplo, según la fuente (citado de [11] ), durante el uso a corto plazo de aparatos de respiración autónomos nuevos y reparables por parte de los bomberos, una parte significativa de ellos estuvo expuesta a un exceso de monóxido de carbono:
| El contenido de carboxihemoglobina en la sangre de los bomberos de Denver después de extinguir incendios | |||
|---|---|---|---|
| El contenido máximo de carboxihemoglobina en la sangre,% | Número de bomberos (de un grupo; había 24 personas en cada grupo) que tenían el nivel indicado de carboxihemoglobina | ||
| EPP | |||
| 0 a 4 | Aparato de respiración autónomo con suministro de aire bajo demanda | Máscara de gas con filtro de CO | No utilizado |
| 0 a 4 | 17 | 12 | 0 |
| 5 a 9 | 5 | ocho | 3 |
| 10 a 14 | 2 | 3 | 7 |
| del 15 al 19 | 0 | una | ocho |
| de 20 a 39 | 0 | 0 | 6 |
| Duración de la exposición al monóxido de carbono: | 20-25 minutos | 20-25 minutos | 5-8 minutos |
| Fuente: Gordon, GS y Rogers, RL: "Proyecto Monóxido: un estudio médico de un riesgo laboral de los bomberos". Report of Findings, 32 pp, publicado por la Asociación Internacional de Bomberos, Washington, DC (1969)
En total, las personas participaron en la extinción de 6 incendios. La concentración de carboxihemoglobina en sangre es normal en no fumadores: del 1,5 al 3,1%. Así, al utilizar aparatos de respiración que no mantienen una sobrepresión en la máscara, incluso durante la lucha contra incendios de corta duración, una proporción significativa de los bomberos presentó signos de intoxicación de diversos grados . | |||
Los resultados de este y otros estudios similares [12] ; así como teniendo en cuenta los resultados de las pruebas en los lugares de trabajo de análogos (PPE de exactamente el mismo diseño (parte frontal), pero con aire suministrado a la máscara no desde una fuente aislada, sino filtrado, sin exceso de presión en la máscara [ 13] ) llevó a la conclusión: ningún exceso de presión usando una máscara durante la inhalación no protege al trabajador de la infiltración de aire no filtrado.
Como resultado, el uso de aparatos de respiración con suministro de aire bajo demanda se limitó estrictamente a un bajo grado de contaminación del aire (EE. UU. - hasta 50 MAC [14] , Gran Bretaña - hasta 40 MAC [15] ); y en presencia de exceso de presión en la máscara durante la inhalación (suministro de aire a demanda bajo presión ), permitieron el uso con una contaminación del aire significativamente mayor (hasta 10,000 y hasta 2,000 MPC, respectivamente). En Australia, desde 2003, la certificación de RPE aislante que no soporta exceso de presión en una máscara facial completa ha sido discontinuada por completo (según [16] ).
En los aparatos de respiración con circuito cerrado, el aire exhalado se limpia de dióxido de carbono, se enriquece con oxígeno y se vuelve a respirar, lo que (en comparación con RPE con un circuito abierto) aumenta el tiempo de acción protectora con el mismo peso. Por lo tanto, dichos EPP han encontrado una amplia aplicación donde no hay posibilidad de repostar cilindros, durante las operaciones de rescate en minas. Sin embargo, aquí también se manifestó una diferencia significativa en los enfoques para la elección de RPE en la Federación Rusa y los países desarrollados [17] [18] . Según [19] , en la URSS y en la Federación Rusa produjeron y continúan produciendo y utilizando este tipo de aparatos de respiración autónomos con máscaras faciales completas (para rescatadores de minas y para uso en caso de accidentes y emergencias), que no mantenga un exceso de presión en la parte anterior durante la inspiración (por ejemplo: R-30, R-34, R-12M, IP-4M, IP-6, PDA-3M). Además, algunos modelos de aparatos respiratorios de circuito abierto (ACV-2) también se fabrican con suministro de aire "bajo demanda".
Por lo tanto, se puede esperar que entre la gran cantidad de personas que usaron tales RPE, algunas no estuvieran bien protegidas [20] (en 2016, solo los rescatistas de minas trabajaron en RPD por 2649 horas-hombre). Desafortunadamente, en la Federación Rusa desde la década de 1930, ha habido una tendencia constante a no registrar la mayoría de las enfermedades profesionales [21] y los accidentes no mortales [22] . En este contexto, y ante la ausencia de requisitos legales adecuados para la selección y uso de EPR, además de tener en cuenta el efecto de un trabajador saludable , el desconocimiento del nivel actual de la ciencia pasa desapercibido. Pero bajo una combinación desfavorable de circunstancias, el uso de aparatos de respiración con un circuito cerrado con alta contaminación del aire también puede conducir a una intoxicación aguda.
Aparato respiratorio autónomo. Fabricante - MSA.
Aparato respiratorio autónomo. Fabricante - MSA. El escudo de luz en el casco está bajado.
Aparato respiratorio autónomo. Fabricante - Drager.
Encendido del suministro de aire del cilindro
Aparato respiratorio autónomo. Fabricante - Scott.
Bomberos con autónomo SI
Formación de bombero con autónomo SI
Capacitación del departamento de bomberos de la Fuerza Aérea de EE. UU. utilizando SÍ autónomo