Анализ перспектив развития средств защиты органов дыхания фильтрующего типа Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

Правительства РФ от 23.10.1993 № 1090 (ред. от 30.06.2015) Доступ из справ.-правовой системы «Консультант Плюс».

5. Об утверждении Правил учета дорожно-транспортных происшествий [Эл. ресурс]: Постановление Правительства РФ от 29.06.1995 № 647 (ред. от 04.09.2012) Доступ из справ.-правовой системы «Консультант Плюс».

6. Госавтоинспекция МВД России [Эл. ресурс]: Сведения о показателях состояния безопасности дорожного движения URL: http://www.gibdd.ru/stat (дата обращения: 20.10.15).

7. Сподарев Р.А. Пути снижения ДТП с участием детей в возрасте до 16 лет благодаря реализации образовательной программы на базе УМЦ «Автогородок ВГЛТА» [Текст] / Р.А. Сподарев, С.В. Дорохин, В.А. Зеликов // Современные автомобильные материалы и технологии (САМИТ-2013): Сб. статей 5 Междунар. науч.-тех. конф., Курск, 30 ноября 2013 г. / отв. ред. Е. В. Агеев; Юго-Зап. гос. ун-т. - Курск, 2013. - С. 213-217. - Библиогр.: С. 216-217 (3 назв.).

АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ТИПА

В.Г. Дрига, доцент, к.х.н., Г.М. Докторов, курсант, ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

Формирование новых подходов к обеспечению радиационной, химической, биологической безопасности в современном обществе связано с опасностью техногенных аварий и катастроф, локальными военными конфликтами и прогнозируемыми террористическими актами с применением токсичных химикатов, биологических рецептур и радиоактивных веществ.

Современные радиационные, химические, биологические угрозы обусловливают развитие подсистемы РХБ защиты в общей системе защиты. Целевой направленностью данной подсистемы является обеспечение жизнедеятельности наиболее уязвимых к негативным воздействиям физиологических систем организма человека, включая органы дыхания, зрения, осязания, без нормального функционирования которых военнослужащие не смогут качественно выполнять поставленные боевые задачи [1].

В связи с этим актуальным остается вопрос о совершенствовании средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД), которые в зависимости от конструктивного решения могут одновременно обеспечивать физическую защиту органов зрения, слуха, кожи лица и шеи.

Противостояние современным РХБ угрозам формирует новый уровень требований к разрабатываемым средствам индивидуальной защиты органов дыхания. Эти требования можно разделить на три группы:

- требования к защитным свойствам;

- требования к эргономическим и эксплуатационным свойствам;

- технико-экономические требования.

Защитные свойства СИЗОД характеризуются следующими параметрами: временем защитного действия от радиоактивной пыли, отравляющих веществ и биологических поражающих агентов; динамической активностью; коэффициентом проскока; коэффициентом проницаемости; коэффициентом подсоса.

Коэффициент проницаемости современных противогазов должен быть не более 10-3-10-4 %. Коэффициент подсоса, характеризующий герметизирующие свойства, по своей величине не должен превышать коэффициента проницаемости.

Общим требованием, предъявляемым к современным противогазам по их эргономическим и эксплуатационным свойствам, является минимальное нарушение функциональной деятельности организма человека и максимальное сохранение боеспособности (работоспособности) личного состава, действующего в средствах защиты. СИЗОД должны быть удобны в обращении и обеспечивать выполнение всех видов работ, в том числе и с применением современной техники. Они должны быть ремонтно-пригодными, выдерживать длительное хранение, специальную обработку, надежными в эксплуатации.

К основным показателям, характеризующим эргономические и эксплуатационные свойства, относятся: масса СИЗОД, сопротивление дыханию, механические воздействия лицевой части на голову человека, поля и углы зрения, звукопроницаемость.

Данные требования относятся к следующим элементам противогазов:

- защитному материалу лицевой части и ее форме;

- типу фильтрующе-поглощающей коробки (ФПК), ее слоям и защитным свойствам;

- конструкции однонаправленных клапанов вдоха и выдоха;

- местоположению ФПК на лицевой части, типу и форме очкового узла;

- типу переговорного и питьевого устройства.

Качественно новый уровень защитных свойств СИЗОД может быть обеспечен разработкой и использованием новых технологий и методологий.

В настоящее время в России проводятся исследования в области функциональных наноматериалов, предназначенных для создания на их основе средств защиты органов дыхания нового поколения. На базе наноструктурированных катализаторов, сорбентов, хемосорбентов, характеризующихся высокой скоростью сорбции, высокой селективностью, а также высокой механической прочностью, может быть создана техника обеспечения дыхания, отличающаяся принципиально новыми возможностями и защитными характеристиками (фильтрующий противогаз нового поколения многократного действия).

Разработка и освоение нанотехнологий в сочетании с технологией короткоцикловой безнагревной адсорбции позволит в перспективе разработать

индивидуальные фильтрующие средства защиты на основе регенерируемых (нерасходуемых) фильтрующих материалов, обеспечивающих защиту от всех известных токсичных агентов [2].

Однако, инструментальные и научно-методические возможности для проведения исследований и разработок в области функциональных наноматериалов в России очень ограничены.

При этом производство в России традиционных сорбентов - активных углей, как основного компонента средств индивидуальной и коллективной защиты органов дыхания, в настоящее время не обеспечивает потребности страны как по объёму, так и по качеству продукции.

По итогам 2014 года производство активированного угля в России составило 7,5 тыс. тонн при потребности - 70 тыс. тонн. Говоря об объемах производства и потребления этой продукции, следует подчеркнуть важность таких показателей, как удельное производство и удельное потребление активных углей на человека в год. В странах Западной Европы, Японии и США удельное потребление находится на уровне 0,5 кг/чел.; в СССР величины этих показателей составляли 0,15 кг/чел., в настоящее время в Российской Федерации они сократились до 0,05 кг/чел. Необходимость использования импортных углей снижает национальную безопасность страны [3].

Кроме того, отечественные активные угли уступают по качеству и цене зарубежным аналогам. Недостаточная прочность гранул (зёрен) и невысокая адсорбционная способность по йоду (не более 700 мг/г) требуют совершенствования отечественных технологий производства активированных углей. Используемые в России метод экструзии паст и метод дробления исходного каменноугольного сырья приводит к большому количеству отходов и высокой энергоёмкости производства.

Технологии производства активных углей за рубежом развиваются по двум основным направлениям:

- использование метода формования гранул из каменноугольного сырья способом брикетирования при высоком давлении;

- переработка прочной скорлупы кокосовых орехов.

Эти технологии дают выдающиеся показатели по прочности (более 92 %) и адсорбционной активности (более 1000 мг/г).

Активированный уголь, изготовленный из скорлупы кокоса, считается наилучшим по качеству очистки и сроку службы, а благодаря высокой прочности его можно многократно регенерировать. Россия, однако, не располагает сырьевыми ресурсами для его производства [3]. Альтернативным сырьем могут быть косточки плодовых культур, например, персиков и абрикосов.

Таким образом, опыт зарубежных производителей и разработки отечественных учёных и технологов обеспечивают возможность увеличения производства активных углей высокого качества (по объёму микропор и механической прочности) на базе отечественных видов сырья (каменный уголь, торф, древесина, лигнин, отходы целлюлозно-бумажной промышленности и

нефтепереработки, косточки плодовых культур). Для этого требуется создание государственной программы развития производства активированного сырья как продукции стратегического значения.

Создание высокоэффективных СИЗОД, отвечающих современным требованиям, невозможно без использования современных материалов. Так, например, для создания производства лицевых частей противогазов с высокими защитными показателями, уменьшенной массой необходима технология синтеза хлорбутилового каучука. Кроме того, необходимы специализированные литьевые машины для переработки каучука. Для создания производства гибких лицевых частей из отечественного сырья необходима технология синтеза оптически прозрачного полиуретана. Для создания производства панорамных стекол необходима технология синтеза оптически прозрачного полиамида. Данный продукт, в отличие от используемого оптически прозрачного поликарбоната, обладает необходимой стойкостью к механическому воздействию, а также к действию капельножидких отравляющих веществ [4].

Для сохранения остроты зрения и широты обзора необходимо менять тип и форму очкового узла с возможностью применения линз с диоптриями. Пластинки, используемые для коррекции зрения, могут быть выполнены из полиуретана.

Таким образом, для создания современных, конкурентоспособных СИЗОД необходимо применение новых материалов и технологий, предполагающих улучшенную защиту против широкого и все возрастающего спектра поражающих факторов, прежде всего РХБ-агентов, при одновременном уменьшении физиологической нагрузки на пользователя.

Список использованной литературы

1. Соловьев С.Н. / С.Н. Соловьев, Е.А. Каменер // Обзор деятельности головного НИИ противогазовой и сорбционной техники: Матер. Междунар. науч.-практ. конф. «Системы и технологии жизнеобеспечения, индикации, химической разведки и защиты человека от негативных факторов химической природы» - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2013, - С.57-58.

2. Самарин В.Д. / В.Д.Самарин, С.В. Гудков //Анализ современного технического уровня перспективных направлений развития средств индивидуальной защиты органов дыхания на химически связанном кислороде: Матер Рос. науч. конф. «Стратегия развития научно-производственного комплекса Российской Федерации в области разработки и производства систем жизнеобеспечения и защиты человека в условиях химической и биологической опасности» - Тамбов: Изд. дом ТГУ им. Державина, 2009. - С.47-48.

3. Обзор рынка активированного угля в СНГ - Москва: ООО «Инфомайн», 2015. - 175 с.

4. Малышев В.П. Состояние и перспективы развития средств радиационной, химической и биологической защиты // Стратегия гражданской защиты: проблемы и исследования. - 2013. -Т.3, №2. - С.54-67.