Расчет работы спасателя в аппарате сжатого воздуха по времени и давлению — от теории к практике

При работе в непригодной для дыхания среде спасатели вынуждены работать в изолирующих аппаратах сжатого воздуха. Непригодная для дыхания среда обусловлена наличием в ней опасных газов, превышающие их предельную концентрацию или низкий процент содержания кислорода в воздухе.

Для контроля времени пребывания спасателей в непригодной для дыхания среде непосредственно перед входом выставляется пост безопасности, в обязанности которого входит расчет допустимого времени работы отделения в загазованной зоне. Существует следующие способы расчета — по давлению и по времени.

Расчет работы в аппарате сжатого воздуха по времени и давлению

Проверка спасателем давления воздуха в аппарате

Согласно ГОСТ 12.4.238-2015 каждый изолирующий дыхательный аппарат должен быть снабжен манометром, по которому спасатель может контролировать остаток давления в баллоне.

Важно! При заступлении на дежурство спасатель проводит проверку № 1, в алгоритм которой входит проверка давления в баллоне. Минимальное допустимое давление, при котором аппарат может быть поставлен в расчет отделения составляет не менее 260 кг/см2 (атмосфер).

При включении в аппараты спасатели отделения непосредственно перед входом в загазованную зону проводят рабочую проверку аппарата и сообщают своему командиру давление в баллоне. Постовой на посту безопасности ведет расчет по минимальному давлению в отделении.

Существует две методики учета работы спасателей в изолирующих аппаратах сжатого воздуха — по давлению и по времени.

Разделение тактического пути спасателя в загазованной зоне

Пребывание спасателей в загазованной зоне разделяют на три тактических участка: время входа, работы и выхода. В свою очередь под входом подразумеваю время, затраченное на путь к месту аварии или пострадавшего. С работой все однозначно — это время затраченное на устранения аварии или подготовку к эвакуации пострадавшего. А вот при выходе берется двойное время, потраченное на вход.

Разделение тактического пути спасателя в загазованной зоне

Зачем для получения времени выхода предусматривается запас, равный еще одному входу? На первый взгляд, какое время потратили на вход, такое понадобится и на выход. Однако это не так. Такой запас берется с поправкой на усталость спасателей, дополнительную нагрузку, связанную с эвакуацией пострадавшего, а также возникшие непревиденные обстоятельства, в соответствии с которыми спасатели не могут вернуться на свежий воздух прежним путем. К примеру, это может быть обрушение конструкций или завал.

Кроме всего этого в каждом аппарате предусмотрен резерв, при достижении которого срабатывает мозговысверливающий сигнал. В аппаратах сжатого воздуха, которые стоят на вооружении спасательных служб в РФ этот резерв равен 50 атм. На самом деле этот резерв предусмотрен только на самые непредвиденные обстоятельства. В газоспасательных службах резерв предусмотрен на процедуру дегазации. Под дегазацией подразумевают процедуру нейтрализации защитного костюма спасателя и оборудования от вредных веществ с помощью воды. При разборе последующих методик расчета резерв вычитается сразу от показателя давления в баллоне.

Расчет допустимого времени работы спасателя в аппарате сжатого воздуха

Расчет по времени ведет постовой на посту безопасности. Зафиксировав минимальное давление в отделении он отмечает по часам фактическое время входа.

Формула допустимого времени работы отделения в непригодной для дыхания среде рассчитывается по следующей формуле:

Tобщ=((Pбал — Pрез)* Nбал * Vбал)/Qвоз

  • Tобщ — общее время работы в аппарате (вход + работа + выход).
  • Pбал — давление в баллоне в атмосферах.
  • Pрез — давление резерва (50 атмосфер).
  • Nбал — количество баллонов в аппарате.
  • Vбал — объем баллона в литрах.
  • Qвоз — расход воздуха в минутах. *
Расход воздуха Qвоз принимается при расчете — 40 литров в минуту. Этот показатель на самом деле очень индивидуальный, который зависит от физической подготовки спасателя и его психоэмоционального состояния.

В заключении мы этот показатель сравним с экспериментальным при условно средней нагрузке спасателя в тренажерном зале.

В качестве исходных данных возьмем аппарат сжатого воздуха Drager с одним баллонов объемом 7 литров. Резерв 50 атмосфер. Давление в баллоне составляет 280 атмосфер.

Рассчитаем общее время работы в аппарате, включая время входа, работы и выхода.

Тобщ= ((280 -50) * 1 * 7)/40 = 40,25 минут.

Округляем всегда в меньшую сторону, оставляя тем самым больший запас. Итого получаем 40 минут общего времени.

Далее считается сразу на посту безопасности максимальное время, которое может быть использовано на вход.

Для этого мы общее время делим на три.

Твх.макс. = Tобщ / 3

Считаем максимальное время на вход на нашего случая с общим временем 40 минут.

Tвх.макс. = 40 / 3 = 13 (округляем в меньшую сторону)

Для того, чтобы понять почему мы делим на три, изобразим ситуацию на графике, где изображен участок времени пути на вход и на выход, равных двойному входу. Таким образом, получаем три равных участка. При этом стоит понимать, что на работу времени не остается! То есть это максимальное время, которое может потратить спасатель на вход (выход), без остатка на работу.

Узнав максимальное время на вход, постовой по радиостанции получает информацию о фактическом потраченном времени на вход отделением.

Важно. При достижении максимального времени пути, постовой обязан сообщить отделению об окончании времени разведки и необходимости возврата назад.

Итак, отделению удалось достигнуть места аварии или расположения пострадавшего за 5 минут. Обозначим его как Tфакт. Как постовому узнать сколько времени у отделения на работу?

Tраб=Тобщ-3*Tфакт

Траб=25 мин.

Для визуального восприятия изобразим на графике.

Схема расчета работы в аппарате сжатого воздуха по времени

На нем мы видим величину в 8 минут, то есть тот остаток, который остался сэкономленным при фактическом времени захода за 5 минут от максимального допустимого времени 13 минут. Далее логика простая. На входе эта сэкономленная часть одна, на выходе соответственно две. Этот остаток весь переходит в работу, который при использовании спасателем всего времени на вход равен нулю. Умножаем остаток на три. Получаем 24 минуты. Разброс в 1 минуту получился в результате изначальных округлений.

Расчет работы спасателя в аппарате сжатого воздуха по давлению

Расчет по давлению проще чем по времени и используется как командиром отделения для расчета допустимого пребывания в загазованной зоне, так и непосредственно каждым спасателем. Его методика состоит в следующем. Перед входом в загазованную зону рассчитывается максимальное давление, которое может потратить спасатель на вход или разведку очага аварии или установления метонахождения пострадавшего. Используется следующая формула:

Pвх.макс=(Pобщ-Pрез)/3

Итак, если мы имеем в балоне 280 атмосфер, то максимальное давление на вход, которое мы можем потратить на вход равен:

Pобщ.=280атм

Pвх.макс=(280-50)/3=80атм.

Как и при расчете по времени, это означает, что при таком максимальном расходе давление на вход у спасателя не остается времени на работу. Соответственно чем меньше мы потратили давления на вход, тем больше остается времени на работу.

Расчитаем давления выхода по формуле:

Pвых=Pвx*2+50

Допустим на вход мы потратили 50атм. Обозначим его Pвх.факт.

Подставляем давление в нашем случае (50атм.):

Pвых.факт=50*2+50=150атм.

На работу остается следующее давление:

Pраб=Pобщ-Pвх.-Pвых.

Pраб.факт.= 280-50-150=80атм.

Итого на работу остается 80 атмосфер.

С теорией разобрались, но как дела обстоят на практике.

Практический расчет расхода воздуха спасателям

Как мы и упоминали, при расчете допустимого времени работы в аппарате сжатого воздуха мы использует в методике показатель расхода воздуха 40 литров в минуту. Однако знакомые ребята из аварийно-спасательной службы провели маленький эксперимент, в ходе которого хорошо физически подготовленный спасатель не в изолирующем костюме (боевой одежде пожарного), включенным в аппарат сжатого воздуха Drager в течении минуты поочередно каждой ногой понимался на стул, стандартная высота которого 45 см. Так вот при такой нагрузке он за минуту потратил 15 атмосфер или 105 литров воздуха. Если предположить, что отделение спасателей в специальной одежде со спасательным оборудованием будет подниматься по лестничному маршу, то расход воздуха будет явно выше 40 л/м раза в два.

(7 votes, average: 4,86 out of 5)
Загрузка...


  • Спас Дымыч

    Эх, все эти расчеты уже прошлый век. Ну вот постовому на посту безопасности еще можно посчитать время, давление, а вот спасателям в отделении явно не до расчета. Максимум, что они могут сделать в реальной обстановке при ликвидации аварии это посмотреть на манометр и сообщить командиру, который сообщит постовому. Современные технологии предлагают пожарным и газоспасателям специальные электронные планшеты, куда сводится вся информация с датчиков на аппаратах спасателей. Там и пульс спасателя, и давление в баллонах каждого спасателя и расчетное время пребывания в загазованной зоне. Есть попроще планшеты без применения электроники, которые оптимизируют работу постового на посту безопасности.

  • Indicator Cat

    Согласен! Тем более, что система электронного планшета в режиме реального времени учитывая фактический пульс спасателя может высчитать точнее количество оставшегося времени работы либо вообще ухудшения самочувствия спасателя. Методику, конечно знать нужно, ведь любая электронная система может и отказать. А что имело в виду под планшетами без применения электроники?

  • Виктор Кужушев

    Что касается газоспасателей, то цифра расхода воздуха в 40 л/мин вполне справедливая, при условии если это не тяжелые условия работы. Если отделение газоспасателей просто следует к месту аварии, то это справедливая цифра. А вот когда они выносят пострадавшего на носилках, то у несущих эти носилки явно будет расход воздуха выше! Поэтому на выход берут двойное время входа!