Фільтрувальний респіратор з примусовою подачею повітря
DOI:
https://doi.org/10.31498/2225-6733.41.2020.226205Ключові слова:
шкідливі речовини, фільтрувальний респіратор, півмаска, прилад очищення повітря, щільність прилягання, фільтр, вимірювач тискуАнотація
Фільтрувальний респіратор з примусовою подачею повітря є ефективним засобом індивідуального захисту органів дихання (ЗІЗОД) користувачів в особливо небезпечних умовах, насичених шкідливими речовинами, в яких не можна користуватись іншими типами захисного спорядження. Для вирішення поставленої задачі застосовувались методи раціонального вирішення винахідницьких задач. Зокрема, застосовувався підхід готового об’єкта (об’єкт не змінюється), в якому підсилюється одна ознака, а також застосовувався вибір одного об’єкта із декількох, тобто опрацьовувалась одна пошукова концепція із декількох. Розроблено конструкцію фільтрувального респіратора з примусовою подачею повітря, який відрізняється від відомих аналогів наявністю блоку контролю об’єму і якості очищеного повітря, що вдихається, з урахуванням частоти і глибини дихання користувача при виконанні фізичного навантаження. Встановлено, що об’єм повітряного потоку, який потрапляє у підмасковий простір до органів дихання користувача, лінійно залежить від частоти обертання крильчатки вентилятора, однак при досягненні опору повітряному потоку через фільтри більше 7-7,5 мБар залежність стає нелінійною, що пов’язано зі зміною характеру фізичного навантаження. Практична цінність полягає у розробці ефективної конструкції фільтрувального респіратора з примусовою подачею повітря, запропоновано алгоритм його роботи, який дозволяє контролювати об’єм і якість очищеного повітря, що вдихається, з урахуванням частоти і глибини дихання користувача при виконанні фізичного навантаження, а також захисні властивості фільтрувальних елементів пристрою
Посилання
Перелік використаних джерел (ДСТУ):
Tannahill S.N. Workplace protection factors of HSE approved negative pressure full face-piece dust respirators during asbestos stripping: preliminary findings / S.N. Tannahill, R.J. Willey, M.H. Jackson // The Annals of Occupational Hygiene. – 1990. – № 34 (6). – Pp. 547-552. – Mode of access: https://doi.org/10.1093/annhyg/34.6.547.
Wood G.O. Estimating Reusability of Organic Air-Purifying Respirator Cartridges / G.O. Wood, J.L. Snyder // Journal of Occupational and Environmental Hygiene. – 2011. – № 8 (10). –Pp. 609-617. – Mode of access: https://doi.org/10.1080/15459624.2011.606536.
Петрачкова Н.М. Анализ эффективности средств индивидуальной защиты горнорабочих в зимних условиях / Н.М. Петрачкова // Научные исследования и разработки молодых ученых. – 2014. – № 1. – С. 106-109.
Гудков С.В. Изолирующие дыхательные аппараты и основы их проектирования : учебное пособие / С.В. Гудков, С.И. Дворецкий, С.Б. Путин, В.П. Таров. – М. : Машиностроение, 2008. – 188 с.
Mang C. Customized design and 3D printing of face seal for an N95 Filtering Facepiece Respirator / C. Mang, L. Hui, S. Shengnan, W. Yu, Y. Quan // Journal of Occupational and Environmental Hygiene. – 2017. – № 15 (3). – Pp. 226-234. – Mode of access: https://doi.org/10.1080/15459624.2017.1411598.
Боровский Е. Новые датчики газа фирмы Figaro / Е. Боровский // Компоненты и технологии. – 2015. – № 1. – С. 122-124.
Barret L.W. Aerosol Loading Performance of Electret Filter Media / L.W. Barret, A.D. Rousseau // American Industrial Hygiene Association Journal. – 2010. – № 59 (8). – Рp. 532-539. – Mode of access: https://doi.org/10.1080/15428119891010703.
Three-dimensional recording of the human face with a 3D laser scanner / L. Kovacs, A. Zimmermann, G. Brockmann, M. Gühring, H. Baurecht, N.A. Papadopulos, K. Schwenzer-Zimmerer, R. Sader, E. Biemer, H.F. Zeilhofer // Journal of Plastic Reconstructive & Aesthetic Surgery. – 2006. – № 59 (11). – Рp. 1193-1202. – Mode of access: https://doi.org/10.1016/j.bjps.2005.10.025.
СОУ МНС 75.2-00013528-002:2010. Стандарт МНС України. Безпека у надзвичайних ситуаціях. Фільтрувальні засоби індивідуального захисту органів дихання населення у надзвичайних ситуаціях. Класифікація й загальні технічні вимоги. – Введ. 2010-03-15. – К. : МНС, 2010. – 15 с.
Designing an improved respirator for automotive painters / A.M.J.A. Gutierrez, M.D. Galang, R.R. Seva, M.C. Lu, D. Rose, S. Ty // International Journal of Industrial Ergonomics. – 2014. – № 44 (1). – Рp. 131-139. – Mode of access: https://doi.org/10.1016/j.ergon.2013.11.004.
Product design enhancement using apparent usability and affective quality / R.R. Seva, K. Grace, T. Gosiaco, M.C. Eurice, D. Santos, D.M.L. Pangilinan // Applied Ergonomics. – 2011. – № 42 (3). – Рp. 511-517. – Mode of access: https://doi.org/10.1016/j.apergo.2010.09.009.
Кириллов В.Ф. О средствах индивидуальной защиты органов дыхания работающих (обзор литературы) / В.Ф. Кириллов, А.А. Бучнев, А.В. Чиркин // Медицина труда и промышленная экология. – 2013. – № 4. – С. 25-31. – Mode of access: https://doi.org/10.17686/sced_rusnauka_2013-1033.
UL 2034. Standard for Single and Multiple Station Carbon Monoxide Alarms. – Publ. 2017-03-01. – Underwriters Laboratories, 2017. – Mode of access: https://standardscatalog.ul.com/ProductDetail.aspx?productId=UL2034.
ДСТУ EN 50291-1:2015 (EN 50291-1:2010, IDT). Сигналізатори оксиду вуглецю для житлових споруд. Частина 1. Методи випробування та технічні вимоги. – Введ. 2016-01-01. – К. : Держстандарт України, 2016. – 23 с.
Попов С.А. Физические аспекты применения лопастей обратной стреловидности на осевых вентиляторах / С.А. Попов, М.Х. Ву, Ю.А. Рыжов // Электронный журнал «Труды МАИ». – 2013. – № 64. – С. 1-24.
Кремлёвский П.П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. – СПб. : Политехника, 2002. – 409 с.
Лепявко А.П. Расходомеры и счетчики жидкости и газа. Поверка и калибровка : учебное пособие. – М. : АСМС, 2005. – 102 с.
Бошняк Л.Л. Тахометрические расходомеры / Л.Л. Бошняк, Л.Н. Бызов. – Л. : Машиностроение, 1968. – 212 с.
Бобровников Г.Н. Теория и расчет турбинных расходомеров / Г.Н. Бобровников, Л.А. Камышев. – М. : Издательство стандартов, 1978. – 128 с.
Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Справочное руководство. / П.И. Басманов, С.Л. Каминский, А.В. Коробейник, М.Е. Трубицына. – СПб. : ГИИП Искусство России, 2002. – 400 с.
ДСТУ EN 14378:2006. Засоби індивідуального захисту органів дихання. Фільтри протигазові і фільтри скомбіновані. Вимоги, випробування, маркування (EN 14387:2004, IDТ). – Введ. 2007-10-01. – Київ : Держспоживстандарт України, 2005. – 14 с.
ДСТУ EN 143:2003. Засоби індивідуального захисту органів дихання. Протиаерозольнi фільтри. Вимоги, випробування, маркування (EN 143:2000, IDT). – Введ. 2003-10-01. – Київ : Держспоживстандарт України, 2004. – 24 с.
Адсорбция паров йода некоторыми адсорбентами. / В.Г. Колобродов, А.А. Саньков, Л.В. Карнацевич, П.А. Березняк, Э.И. Винокуров // Вопросы атомной науки и техники. – 2003. – № 6 (84). – С. 114-119. – (Серия : Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение).
References:
Tannahill S.N., Willey R.J., Jackson M.H. Workplace protection factors of HSE approved negative pressure full facepiece dust respirators during asbestos stripping: preliminary fnd-ings. The Annals of Occupational Hygiene, 1990, vol. 34, no 6, pp. 541-552. https://doi.org/10.1093/annhyg/34.6.547.
Wood G.O., Snyder J.L. Estimating Reusability of Organic Air-Purifying Respirator Cartridg-es. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 2011, vol. 8, no. 10, pp. 609-617. https://doi.org/10.1080/15459624.2011.606536
Petrachkova N.M. Analiz effektivnosti sredstv individual’noy zashchity gornorabochikh v zimnikh usloviyakh [Analysis of the effectiveness of personal protective equipment for miners in winter conditions]. Nauchnyye issledovaniya i razrabotki molodykh uchenykh – Research and development of young scientists, 2013, no. 1, pp. 106-109 (Rus.)
Gudkov S.V., Butler S.I., Putin S.B., Tarov V.P. Izoliruyushchiye dykhatel’nyye apparaty i osnovy ikh proyektirovaniya: uchebnoye posobiye [Isolating breathing apparatus and the ba-sics of their design: textbook]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 2008, 188 p. (Rus.)
Mang C., Hui L., Shengnan S., Yu W., Quan Y. Customized design and 3D printing of face seal for an N95 Filtering Facepiece Respirator. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 2017, vol. 15, no 3, pp. 226-234. https://doi.org/10.1080/15459624.2017.1411598.
Borovskiy E. Novyye datchiki gaza firmy Figaro [New gas sensors from Figaro]. Komponenty i tekhnologii – Components and technologies, 2015, vol. 1, pp. 122-124. (Rus.)
Barret L.W., Rousseau A.D. Aerosol Loading Performance of Electret Filter Media. Ameri-can Industrial Hygiene Association Journal, 2010, vol. 59, no 8, pp. 532-539. https://doi.org/10.1080/15428119891010703
Kovacs L., Zimmermann A., Brockmann G., Gühring M., Baurecht H., Papadopulos N.A., Schwenzer-Zimmerer K., Sader R., Biemer E., Zeilhofer H.F. Three-dimensional recording of the human face with a 3D laser scanner. Journal of Plastic Reconstructive & Aesthetic Surgery, 2006, vol. 59, no 11, pp. 1193-1202. https://doi.org/10.1016/j.bjps.2005.10.025.
SOU MNS 75.2-00013528-002:2010. Bezpeka u nadzvychaynykh sytuatsiyakh. Fil’truval’ni zasoby indyvidual’noho zakhystu orhaniv dykhannya naselennya u nadzvychaynykh sy-tuatsiyakh. Klasyfikatsiya y zahal’ni tekhnichni vymohy [Standard of the Ministry for Emer-gencies of Ukraine SME MEU 75.2-00013528-002: 2010. Emergency safety. Filter means of individual protection of respiratory organs of the population in emergency situations. Classification and general technical requirements]. Kiev, 2011. 15 p. (Ukr.)
Gutierrez A.M.J.A., Galang M.D., Seva R.R., Lu M.C., Rose D., Ty S. Designing an im-proved respirator for automotive painters. International Journal of Industrial Ergonomics, 2014, vol. 44, no 1, pp. 131-139. https://doi.org/10.1016/j.ergon.2013.11.004.
Seva R.R., Grace K., Gosiaco T., Eurice M.C., Santos D., Pangilinan D.M.L. Product design enhancement using apparent usability and affective quality. Applied Ergonomics, 2011, vol. 42, no. 3, pp. 511-517. https://doi.org/10.1016/j.apergo.2010.09.009.
Kirilov V.F., Boutchnev A.A., Tchirkin A.V. O sredstvakh individual’noy zashchity organov dykhaniya rabotayushchikh (obzor literatury) [On Individual protective means for workers’ respiratory organs (review of literature)]. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya – Russian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology, 2013, no 4, pp. 25-31. https://doi.org/10.17686/sced_rusnauka_2013-1033. (Rus.)
UL 2034. Standard for Single and Multiple Station Carbon Monoxide Alarms. Underwriters Laboratories, 2017. Available at: https://standardscatalog.ul.com/ProductDetail.aspx?productId=UL2034.
DSTU EN 50291-1:2015 (EN 50291-1:2010, IDT). Syhnalizatory oksydu vuhletsyu dlya zhytlovykh sporud. Chastyna 1. Metody vyprobuvannya ta tekhnichni vymohy [State Standart EN 50291-1:2015 (EN 50291-1:2010, IDT). Carbon monoxide detectors for residential buildings. Part 1. Test methods and technical requirements]. Kiev, Derzhstandart Ukrayiny Publ., 2016. 23 p. (Ukr.)
Popov S.A., Ryzhov Y.A., Man Hieu Vu. Fizicheskiye aspekty primeneniya lopastey obratnoy strelovidnosti na osevykh ventilyatorakh [Physical aspects of the use of reverse sweep blades on axial fans]. Elektronnyy zhurnal «Trudy MAI» – Electronic journal «Trudy MAI», 2013, vol. 64, pp. 1-24. (Rus.).
Kremlovskiy P.P. Raskhodomery i schetchiki kolichestva: Spravochnik [Flowmeters and counters of quantity: Handbook]. Sankt Peterburg, Politekhnika Publ., 2002. 409 p. (Rus.).
Lepyavko A.P. Raskhodomery i schetchiki zhidkosti i gaza. Poverka i kalibrovka: Uchebnoye posobiye [Flowmeters and meters for liquid and gas. Verification and Calibration: Tutorial]. Moscow, ASMS Publ., 2005. 102 p. (Rus.)
Boshnyak L.L., Byzov L.N. Takhometricheskiye raskhodomery [Tachometric flow meters]. Leningrad, Mashinostroyeniye Publ., 1968. 212 p. (Rus.)
Bobrovnikov G.N., Kamyshev L.A. Teoriya i raschet turbinnykh raskhodomerov [Theory and calculation of turbine flow meters]. Moscow, Izdatel’stvo standartov Publ., 1978. 128 p. (Rus.)
Basmanov P.I, Kaminsky S.L., Korobeinik A.V., Trubitsyn M.E. Sredstva individual’noy zashchity organov dykhaniya. Spravochnoye rukovodstvo [Personal respiratory protection. Reference Guide]. Sankt Peterburg, GIIP Art of Russia Publ., 2002. 400 p. (Rus.)
DSTU EN 14378:2006 (EN 14387:2004, IDТ). Zasoby indyvidual’noho zakhystu orhaniv dykhannya. Fil’try protyhazovi i fil’try skombinovani. Vymohy, vyprobuvannya, markuvann-ya [State Standart EN 14387:2004 (EN 14387:2004, IDТ). Respiratory protection. Gas filters and filters are combined. Requirements, tests, markings]. Kiev, Derzhspozhyvstandart Ukrayiny Publ., 2005. 14 p. (Ukr.)
DSTU EN 143:2003 (EN 143:2000, IDT). Zasoby indyvidual’noho zakhystu orhaniv dykhannya. Protyaerozol’ni fil’try. Vymohy, vyprobuvannya, markuvannya [State Standart EN 143:2003 (EN 143:2000, IDT). Respiratory protective devices. Antiaerosol filters. Requirements, tests, markings (EN 143: 2000, IDT)]. Kiev, Derzhspozhyvstandart Ukrayiny Publ., 2005. 24 p. (Ukr.)
Kolobrodov V.G., Sankov A.A., Karnatsevich L.V., Bereznyak P.A., Vinokurov E.I. Adsorbtsiya parov yoda nekotorymi adsorbentami [Iodine vapor adsorption by some adsorbents]. Voprosy atomnoy nauki i tekhniki. Seriya: Fizika radiatsionnykh povrezhdeniy i radiatsionnoye materialovedeniye – Problems of atomic science and technology. Series: Physics of Radiation Effects and Radiation Materials Science, 2003, vol. 6, no 84, pp. 1193-1202. (Rus.)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).
Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
