Charakterystyka Środków OUO |
|
|
wstęp klasyfikacja wojskowe wymogi trendy technika izolujące pozostałe zbiorowe w sumie . . . . . . . |
Środki indywidualnej i zbiorowej ochrony układu oddechowegoM. Pietrzykowski, S. Ziętek, D. Palijczuk, J. Michalak Wojskowy Instytut Chemii i Radiometrii - Zakład Ochrony Dróg Oddechowych Na tle klasyfikacji sprzętu ochrony układu oddechowego (OUO) pokazano miejsce, jakie w tym podziale zajmują wojskowe środki indywidualnej ochrony dróg oddechowych. Przeprowadzono analizę tendencji konstrukcyjnych, charakterystycznych dla wojskowych środków OUO (w szczególności masek przeciwgazowych) produkowanych współcześnie przez państwa dysponujące rozwiniętymi technologiami produkcyjnymi, na tle formułowanych przez taktyków wymagań charakteryzujących przyszłe pole walki. Dokonano przeglądu konstrukcji uniwersalnych, oczyszczających masek przeciwgazowych, aktualnie produkowanych przez te państwa, pod kątem spełnienia wymagań taktyczno - technicznych. Szczególną uwagę zwrócono na nowe materiały i technologie, stosowane do produkcji wojskowego sprzętu OUO. Przedstawiono klasyfikację oraz przegląd wojskowego sprzętu zbiorowej OUO oraz podstawowe wymagania, jakie musi spełniać ten sprzęt.
1. WstępZgromadzone w różnych rejonach świata (również w Europie) zapasy broni chemicznej, mimo podpisanej 15 stycznia 1993 roku "Konwencji o powszechnym i całkowitym zakazie badania, produkcji i składowania broni chemicznej oraz zniszczeniu jej zapasów" pozostaną w najbliższych dziesięcioleciach na uzbrojeniu wielu armii. Niszczenie broni chemicznej jest wielokrotnie kosztowniejsze niż jej wyprodukowanie. Jak oceniają specjaliści armii niemieckiej, mimo że ich państwo należy do najbogatszych na świecie, trzeba kilkudziesięciu lat (nawet do 50), aby zlikwidować zgromadzone tam zapasy broni chemicznej. Postęp technologiczny oraz baza badawczo-rozwojowa i przemysłowa współczesnych sił zbrojnych pozwala wyprodukować w krótkim czasie broń masowego rażenia (w tym broń chemiczną) różnym państwom, które obecnie jej nie posiadają. Dlatego każda współczesna armia musi doskonalić system ochrony przed działaniem tej broni. Zakładane ograniczenia działań naszych wojsk do walki na własnym terytorium zwiększa wielokrotnie zagrożenie kraju także toksycznymi substancjami przemysłowymi (TSP), mogącymi wydzielać się w czasie bombardowań i awarii chemicznych obiektów przemysłowych. Realność takiego zagrożenia wykazała w sposób nie budzący wątpliwości interwencja zbrojna wojsk Sojuszu Północnoatlantyckiego w Kosowie i Serbii. Niezależnie bowiem od broni masowego rażenia źródłem zagrożenia są także awarie lub zniszczenia zakładów przemysłu chemicznego oraz przewożone transportem lądowym TSP. Nasycenie kraju obiektami przemysłu chemicznego, a także rozmieszczenie obiektów energetyki jądrowej i zakładów przemysłowych w krajach ościennych stwarza Polsce zagrożenie porównywalne z ograniczonym użyciem broni masowego rażenia. W rozważaniach na ten temat nie można pominąć niebezpieczeństw związanych z działalnością terrorystyczną np. użyciem broni chemicznej, biologicznej a nawet atomowej. Obraz zagrożenia Polski, bez względu na to czy będzie uwikłana w konflikt regionalny czy globalny, jest jednoznacznie określony. Wymaga on podjęcia przedsięwzięć usuwających lub zmniejszających te zagrożenia. Wynika z niego potrzeba utrzymywania na wysokim poziomie wyposażenia technicznego i uzbrojenia naszych wojsk poprzez rozwijanie ich we własnym zakresie, w naszych laboratoriach i zakładach przemysłowych lub przez zakup sprzętu i nowych systemów za granicą.
2. Klasyfikacja sprzętu OUOPodstawą klasyfikacji sprzętu chroniącego układ oddechowy są warunki środowiskowe w których ten sprzęt będzie zastosowany. Środowisko może być zanieczyszczone cząstkami (aerozolami), pyłami grubodyspersyjnymi i/lub gazami przy czym zawartość podstawowego składnika z punktu widzenia potrzeb życiowych człowieka (tlenu) przekracza 17% obj. Innym rodzajem szkodliwego środowiska jest takie, w którym zawartość tlenu nie osiąga 17% bądź też występują bardzo wysokie stężenia ST (bliskie stężeniu nasycenia dla danego ST).
Podstawowy sprzęt z punktu widzenia potrzeb indywidualnej ochrony układu oddechowego w warunkach wojennych - maska przeciwgazowa - należy, zgodnie z przedstawionym podziałem, do grupy sprzętu oczyszczającego i podgrupy uniwersalnej, chroniącej zarówno przed cząstkami (aerozolami, pyłami grubodyspersyjnymi, dymami itp.) jak i substancjami szkodliwymi występującymi w fazie gazowej (pary, gazy). W niektórych sytuacjach (np. ewakuacja awaryjna z zatopionych czołgów i wozów bojowych, likwidacja skażeń) istnieje w wojsku potrzeba stosowania sprzętu izolującego z grupy sprzętu autonomicznego, podgrup: aparatów powietrznych butlowych oraz aparatów regeneracyjnych.
3. Specyfika wojskowego sprzętu ochrony układu oddechowego3.1. Oczyszczające (dawniej filtracyjne) maski przeciwgazowe Maska przeciwgazowa jest to zestaw sprzętu oczyszczającego składający się z części twarzowej (maski z półmaską), filtropochłaniacza oraz niestałych elementów uzupełniających (urządzenie do pobierania płynów, osłony oczu, szkła korekcyjne, urządzenia wspomagające oddychanie, rura łącząca itp.). Jest ona przeznaczona do ochrony dróg oddechowych, twarzy i oczu człowieka przed działaniem środków trujących (w postaci gazów i aerozoli), aerozoli biologicznych i pyłów radioaktywnych. Maska przeciwgazowa z nagłowiem taśmowym powinna być wyposażona w integralnie z nią związany kaptur ochronny. Maskę przeciwgazową traktuje się współcześnie nie tylko jako środek umożliwiający pokonywanie terenu skażonego i wyjście ze strefy zagrożonej, ale także jako środek umożliwiający aktywne i intensywne działanie w tym terenie. Zmianę koncepcji użytkowania umożliwił postęp technologiczny w materiałach oraz rozwiązaniach konstrukcyjnych węzłów funkcjonalnych maski. Na postęp ten wpłynął również rozwój badań w dziedzinie adsorpcji dynamicznej. Wyniki badań teoretycznych i doświadczalnych pozwoliły na inne ukształtowanie warstwy sorpcyjnej i filtracyjnej filtropochłaniacza, co przyczyniło się do poprawy efektywności wykorzystania tej warstwy i jego miniaturyzacji. Nowe materiały używane do produkcji masek i filtropochłaniaczy muszą charakteryzować się dobrą odpornością względem znanych bojowych środków trujących (BST), wysokimi parametrami użytkowymi, umożliwiającymi osiągnięcie wymaganych własności ochronnych, odpowiednią wytrzymałością, odpornością względem czynników klimatycznych oraz odpornością na starzenie naturalne (długotrwałe magazynowanie). Konstrukcja maski oczyszczającej musi zapewnić, oprócz dobrych własności ochronnych, wysoką niezawodność, łatwość i pewność dopasowania oraz ochronę praktycznie wszystkich żołnierzy, niezależnie od stopnia zróżnicowania antropologicznych cech budowy ich twarzy. Równie ważnym problemem konstrukcyjnym jest dopasowanie kształtu i wymiarów gabarytowych maski oraz jej węzłów funkcjonalnych do elementów uzbrojenia (np. przyrządów optycznych) oraz elementów wyposażenia żołnierza (kaptur, hełm itp.). W maskach poprzedniej generacji nie przywiązywano należytej uwagi do uciążliwości oddychania, miarą której są wartości oporów wdechu i wydechu. Tymczasem są to podstawowe parametry, których wielkość decyduje o zdolności żołnierzy, używających masek przeciwgazowych, do intensywnego wysiłku fizycznego. Istotnym niedostatkiem konstrukcyjnym był brak półmaski w części twarzowej. Prowadziło to do zwiększenia objętości powietrza zalegającego pod częścią twarzową i wzbogaconego w dwutlenek węgla, czyli do zwiększenia tzw. objętości martwej. Powodowało to również wzmożone zaparowywanie szybek okularowych, zwłaszcza w niskich temperaturach otoczenia. W rezultacie użytkownik w nałożonej masce przeciwgazowej mógł wykonać jedynie czynności wymagające małego (okresowo średniego) wysiłku fizycznego, a czas nieprzerwanego przebywania w masce nie mógł przekroczyć 6-8 godzin. Ograniczenia te kolidowały z wymaganiami współczesnego pola walki, które to wymagania można streścić w formie następujących głównych postulatów:
- żołnierz działający na polu walki w masce przeciwgazowej powinien być zdolny do intensywnego wysiłku fizycznego (o wydatku energetycznym do 200 W) bez znaczącej utraty sprawności psychofizycznej. Wymagania te wymusiły zmiany zarówno w konstrukcji maski jak i w materiałach konstrukcyjnych części twarzowej i filtropochłaniacza (filtry, sorbenty).
W konstrukcji współczesnych masek zdecydowanie odchodzi się od maski "klinowej" na rzecz maski "anatomicznej" o kształtach ściśle związanych z budową twarzy człowieka. Maska taka lepiej przylega do twarzy, co powoduje zmniejszenie ucisków i wszystkich negatywnych następstw z nimi związanych. Taka konstrukcja części twarzowej maski stała się możliwa dzięki włączeniu antropologów w prace nad nowymi maskami. Zadaniem antropologów jest opracowanie, na podstawie masowych pomiarów antropometrycznych, rozkładów cech wymiarowych (wymiarów charakterystycznych) głowy w populacji potencjalnych użytkowników maski. Na bazie tych rozkładów opracowuje się modele głów (fantomy) dla tej populacji, w ilości ściśle odpowiadającej projektowanej ilości rozmiarów części twarzowej. Każdy fantom głowy charakteryzuje się uśrednionymi wartościami cech wymiarowych, wybranych z odpowiedniej części rozkładu tych cech w populacji. Przykładowo, jeżeli założymy trzy rozmiary części twarzowej, to odpowiadać im będą trzy fantomy: mały, duży i średni, przy czym fantom mały będzie charakteryzował się uśrednionymi wymiarami typowymi dla ludzi o małych twarzach. Fantomy głów oraz rozkłady cech antropologicznych stanowią podstawowy materiał wyjściowy dla konstruktorów części twarzowej. W krajach rozwiniętych technicznie i technologicznie konstruktorzy powszechnie wykorzystują technikę komputerowego wspomagania projektowania. Daje to możliwość zaprojektowania tzw. formy-matki dla konkretnego rozmiaru maski w postaci zbioru danych (o charakterze wymiarów konstrukcyjnych) zapisanych na nośnikach informacji charakterystycznych dla techniki komputerowej. Z tak zaprojektowanej formy-matki można wykonywać bezpośrednio formy produkcyjne poprzez zastosowanie odpowiednich obrabiarek sterowanych programami komputerowymi. Zastosowanie techniki komputerowej w projektowaniu części twarzowych skraca się czas potrzebny do opracowania formy-matki, a przy jej projektowaniu można uwzględnić praktycznie wszystkie potrzebne dane antropometryczne. Nie ma też potrzeby wykonywania formy-matki w naturze, co ze względu na wysokie koszty wykonania form ma znaczny wpływ na całkowity koszt opracowania maski. Analiza informacji dotyczących masek przeciwgazowych opracowywanych i produkowanych w krajach przodujących technicznie i technologicznie [1,2 ] pozwala wyodrębnić i sformułować pewne trendy i tendencje, charakteryzujące rozwój konstrukcji masek przeciwgazowych. Tendencje te można sformułować w następujący sposób: - powszechnie stosuje się części twarzowe anatomiczne (zamiast klinowych). Wpływa to na poprawę przylegania maski do twarzy użytkownika, zwiększa skuteczność ochrony i zmniejsza uciski. - stosuje się rozwiązania konstrukcyjne węzła okularowego umożliwiające zbliżanie szybek (wizjera) do oczu użytkownika. Poprawia to ogólne pole widzenia oraz ułatwia obsługę przyrządów optycznych. Praktycznie konstruktorzy osiągają ten efekt na bardzo różnych drogach. Maska włoska typu SGE-1000 zbudowana jest na przykład z przezroczystego korpusu (czaszy) z dołączonymi do niego innymi węzłami konstrukcyjnymi. W korpusie tym (wykonanym z poliwęglanu utwardzanego powierzchniowo) wytłoczony jest dodatkowo wizjer w kształcie okularów płaskich bądź panoramicznych. Maski norweskie typu LDF i LFG-1 posiadają panoramiczny wizjer wykonany z modyfikowanego PCW, charakteryzujący się dobrą elastycznością. Maska francuska ARFA posiada również wizjer panoramiczny wykonany z modyfikowanego poliuretanu. Jest on elastyczny a konstrukcja części twarzowej zapewnia jego stosunkowo małą odległość od oczu. Stwarza to dobre warunki obserwacji i obsługi przyrządów optycznych w masce. W masce S-10 produkcji Wielkiej Brytanii oraz w masce C4 produkcji kanadyjskiej konstruktorzy zastosowali "wklęsły" sposób mocowania szybek okularowych, co zbliżyło ich powierzchnię do oczu użytkownika. Najlepsze parametry węzła optycznego osiągnięto w maskach SGE-1000. - powszechnie stosuje się dodatkowe uszczelnienia na powierzchni przylegania maski do twarzy. Dodatkowe uszczelnienia wykonuje się w postaci "kołnierza" zawiniętego do wnętrza maski lub w postaci oponki umocowanej na powierzchni przylegania. Kołnierz jest z reguły wklęsły (wyjątek stanowi maska S-10 o kołnierzu wypukłym), usztywniony (np. maski: ARFA, No 15A1 prod. izraelskiej), bądź elastyczny (maski M 95, S-10, Sekur - Pirelli M 90, SGE-1000, C4, GP-7V). Uszczelnienia w postaci tzw. "oponki" zastosowano w masce S-6 (oponka pneumatyczna) oraz w maskach LFD i LFD-1 (oponka piankowa). Dodatkowe uszczelnienia poprawiają własności ochronne oraz zmniejszają uciski. Korzystniejsze jest stosowanie uszczelnień elastycznych. Najlepsze rozwiązania to: elastyczny kołnierz o konstrukcji mieszkowej w masce SGE-1000 oraz elastyczny, wypukły kołnierz w masce S-10.
 Włoska maska Sekur-Pirelli M 90 NBC została wyposażona w dodatkowe uszczelnienia pomiedzy twarzą a częścią twarzową, posiada również samouszczelniający zawór wdechowy, który umożliwia wymianę filtropochłaniacza w atmosferze skażonej
- powszechnie stosuje się w maskach wkładki foniczne, poprawiające transmisję głosu (zrozumiałość mowy). Wkładki foniczne posiadają wszystkie współczesne maski przeciwgazowe. Stosuje się również wkładki mikrofonowe montowane alternatywnie z membraną foniczną. Zdecydowana większość współczesnych masek wyposażona jest w urządzenie do przyjmowania płynów. Łącznik tego urządzenia (wężyk łączący podajnik płynu z naczyniem zawierającym płyn) może być integralnie związany z częścią twarzową (np. w maskach S-10, C4, M-40, GP-7V i inne) bądź dołączany do części twarzowej za pomocą złącza gwintowego (maska No 15A1, M 90) lub specjalnego złącza "na wcisk" (maska ARFA). Zdecydowanie wyżej należy ocenić konstrukcję. w których wężyk jest integralnie związany z częścią twarzową - eliminacja dodatkowego złącza obniża ryzyko skażeń i wyklucza możliwość zagubienia wężyka. Wyższą ocenę należy też przyznać urządzeniom umożliwiającym pobieranie płynów z etatowej manierki (eliminacja specjalnego pojemnika z wyposażenia żołnierza). Najciekawszym i najwyżej ocenianym jest urządzenie do pobierania płynów zastosowane w masce C4 produkcji kanadyjskiej oraz S-10 prod. Wielkiej Brytanii. Interesującym rozwiązaniem jest również rozwiązanie umożliwiające bezpośrednie połączenie pojemnika specjalnego z zaworem łącznika umieszczonym w części twarzowej (maski SGE 1000, M 95).
 W masce Kemira M 95 NBC zastosowano niezwykle prosty i skuteczny system podawania płynów. Manierkę z odpowiednio uszczelnioną końcówką wprowadza się bezpośrednio w zawór serwisowy części twarzowej, skąd płyn dostaje się od razu do ustnika.
Jak powszechnie wiadomo opory oddychania w masce limitują możliwość wykonywania ciężkich prac fizycznych. Współcześni konstruktorzy przywiązują dużą wagę do obniżenia ich wartości. Zmniejszenie oporów wydechu uzyskuje się przez powiększenie średnicy komory zaworu wydechowego i płatka zaworu, jednak nadmierne zwiększenie średnicy płatka może wywołać zakłócenia w pracy zaworu i wzrost przecieku przez zawór wydechowy (a zatem spadek własności ochronnych maski). Nowym rozwiązaniem jest zastosowanie dodatkowego (drugiego) zaworu wydechowego w celu obniżenia oporów wydechu. Rozwiązanie takie zastosowano w masce SGE-1000, gdzie dodatkowy zawór wydechowy wmontowany jest we wkładkę foniczną. Maska ta posiada najniższe opory wydechu spośród znanych konstrukcji. Względnie wysokie opory wydechu charakteryzują maskę ARFA. Wielkość oporów wdechu limituje filtropochłaniacz, przez który przepływa wdychane powietrze. Zabiegi konstrukcyjne mogą jednak obniżyć opory wdechu nawet przy stosowaniu filtropochłaniaczy o znacznych oporach przepływu powietrza. W masce SGE-1000 zastosowano dwa złącza filtropochłaniaczy, co umożliwia jednoczesną, równoległą ich pracę. Powoduje to znaczne obniżenie oporów wdechu maski kompletnej (zwłaszcza w zakresie wysokich przepływów) i umożliwia spełnienie wysokich wymagań stawianych temu parametrowi przez fizjologów i taktyków. Można przypuszczać, że takie rozwiązanie konstrukcyjne będzie stosowane i rozwijane w najbliższej przyszłości w większości masek przeciwgazowych. Możliwości zastosowania takiego rozwiązania posiadają maski: MCU/2P, M 95, M-40, M-42, C4, oraz wymieniona już SGE-1000.
Ważnym elementem konstrukcji maski jest usytuowanie zaworu wydechowego. Najkorzystniejszym dla użytkownika rozwiązaniem jest umieszczenie zaworu wydechowego w najniższym miejscu części twarzowej. Takie rozwiązanie umożliwia grawitacyjne, samoczynne spływanie potu i skroplonej pary wodnej oraz zapobiega ich zaleganiu pod częścią twarzową. Dolne usytuowanie zaworu zastosowano w maskach: M-40, M-42, MCU/2P, C4, SGE-1000, LDF, LFG-1, M 95, No 15A1, GP-7V czyli w zdecydowanej większości współczesnych masek przeciwgazowych. Wyjątek stanowią: maska S-10 i maska ARFA, w których zawór wydechowy umieszczono w części policzkowej. W charakterze przykładu, na rys. 5 i 6 pokazano, uznane za jedne z najnowocześniejszych konstrukcji masek przeciwgazowych, maski M 95 NBC Kemira (prod. fińskiej) oraz maskę C4 NBC (prod. kanadyjskiej).
3.3.1. Materiały na korpus części twarzowej Zasadniczym wymaganiem stawianym materiałom na korpus części twarzowej jest ich odporność na krople ST oraz na odkażalniki, paliwa i smary stosowane w technice wojskowej. Wymagania te spełnione są w zadawalający sposób przez kauczuki butylowe (chloro- i bromobutylowe), powszechnie stosowane w produkcji części twarzowych mimo trudności ich formowania (wtrysku). Nowatorskim rozwiązaniem było zastosowanie korpusu z poliwęglanu w maskach typu SGE. Korpus tych masek ma bardzo dużą odporność na przebicie kroplami ST (ok. trzykrotnie wyższą niż dla materiałów tradycyjnych). Ze względu na sztywność i dużą wytrzymałość mechaniczną korpus taki jest również bardzo odporny na wszelkie uszkodzenia pochodzące od odłamków bądź uderzeń i stanowi rodzaj dodatkowego "hełmu" chroniącego twarz użytkownika. Korpus taki stanowi również lepszą ochronę przed płomieniem niż tradycyjne wykonania części twarzowych Materiałom na półmaski stawia się wymagania elastyczności i neutralności fizjologicznej. Zdaniem fizjologów najkorzystniejsze jest stosownie materiałów opartych na kauczukach silikonowych. Takie materiały stosuje się w nowoczesnych maskach przeciwgazowych. Przykładowo półmaski z kauczuku silikonowego posiadają maski: SGE-1000, M-40, M-42. Inne używane współcześnie maski wyposażone są w półmaski wykonane z kauczuku naturalnego bądź izoprenowego, a półmaski w maskach LDF i LFG-1 - z modyfikowanego PCW. 3.3.3. Materiały węzła okularowego Tradycyjnym materiałem konstrukcyjnym węzła okularowego było szkło nieorganiczne. Ze względu na znane wady tego materiału (kruchość) jest ono powszechnie zastępowane przez tworzywa sztuczne (polimery), głównie przez poliwęglany. Wymaga się, żeby poliwęglany używane do produkcji szybek okularowych (wizjerów) były tak modyfikowane bądź utwardzane powierzchniowo, aby zdecydowanie poprawić ich odporność na zarysowanie. W niektórych nowoczesnych konstrukcjach masek stosuje się niekonwencjonalne materiały węzła okularowego w postaci polimerów elastycznych o własnościach transparentnych. Spośród znanych rozwiązań można tu wymienić maski LDF i LFG-1, których węzły okularowe wykonane są z modyfikowanego PCW oraz maski ARFA i MCU/2P, których wizjery wykonane są z modyfikowanego poliuretanu. Wadą tych materiałów jest jednak słabsza niż w przypadku poliwęglanów odporność na krople ST i niektóre odkażalniki oraz słaba odporność termiczna. Postęp w sorbentach dokonał się przede wszystkim na drodze powszechnego zastosowania nośników katalizatorów opartych na karbonizacie łupin orzechów kokosowych bądź pestek owoców. Nośniki oparte na tych karbonizatach mają zbliżone parametry struktury kapilarnej i porównywalne własności adsorpcyjne. Charakteryzują się one dobrym rozwinięciem mikroporów i porów przejściowych (mezoporów), co decyduje o ich wysokiej pojemności adsorpcyjnej względem gazów i par [3,4]. Mają również korzystną budowę z punktu widzenia nośników katalizatorów. Ze względu na niską zawartość substancji mineralnych nośniki te odznaczają się również wysoką hydrofobowością. Dobre rozwinięcie struktury mikroporowatej umożliwia nanoszenie na sorbenty otrzymane z wymienionych surowców odpowiednich ilości substancji stabilizujących własności katalityczne. Tradycyjne sorbenty oparte na surowcu z węgla kamiennego tracą znaczenie i wychodzą z użycia w wojskowej technice ochrony dróg oddechowych. Duże znaczenie praktyczne (jak wykazały prace badawcze w dziedzinie adsorpcji dynamicznej i kinetyki sorpcji) ma również uziarnienie sorbentu w warstwie sorpcyjnej [5,6]. Największą efektywność pracy warstwy (w warunkach charakterystycznych dla indywidualnej ochrony dróg oddechowych) uzyskuje się stosując sorbenty o uziarnieniu poniżej jednego milimetra. Ze względu na wzrastające wraz z rozdrobnieniem opory warstwy optymalny przedział wielkości jej uziarnienia wynosi od 1 mm do 0.5 mm. Z punktu widzenia kinetyki sorpcji i efektywności pracy warstwy za perspektywiczne uważa się materiały oparte na tzw. masie filtrosorpcyjnej oraz aktywne włókniny węglowe. W materiałach filtracyjnych zasadniczy postęp dokonał się poprzez wyeliminowanie ze składu tych materiałów włókien azbestowych o znanych własnościach rakotwórczych. Włókna azbestowe zastąpiono włóknami szklanymi. Poprawa własności użytkowych materiałów filtracyjnych idzie w kierunku obniżenia oporów jednostkowych oraz zwiększenia skuteczności filtracji. Ważne są również parametry mechaniczne (wytrzymałościowe) kartonów filtracyjnych. Duże nadzieje na poprawę skuteczności filtracji i obniżenie oporów wiązano z materiałami o trwałym ładunku elektrycznym (elektretami), jednak jak dotychczas nie udało się opracować materiałów filtracyjnych elektretowych spełniających wymagania wojskowego sprzętu ochrony dróg oddechowych. 3.3.6. Nowe technologie stosowane w produkcji masek przeciwgazowych Powszechnie stosowaną technologią w produkcji korpusów części twarzowej jest wtrysk mieszanek gumowych do odpowiednio przygotowanych form produkcyjnych. Ze względu na coraz większy stopień złożoności kształtu tych form oraz używanie mieszanek opartych na kauczukach butylowych (o dużej lepkości) stosuje się specjalne metody wtrysku połączone z odsysaniem form (wytwarzaniem w nich podciśnienia). Ciekawostką pozostaje, jak dotychczas, konfekcyjna metoda wykonywania części twarzowych zastosowana w produkcji masek LDF LFG-1. Wykorzystując na korpus części twarzowej modyfikowany PCW poszczególne elementy korpusu łączy się metodą zgrzewania na specjalnie przygotowanym kopycie. Metoda ta nie wymaga wykonywania na ogół skomplikowanej formy wtryskowej. Powszechna staje się tendencja do wyeliminowania we współczesnych maskach obejm montażowych, które powodują zwiększenie masy, wymiarów maski i mogą być przyczyną ucisków. Zamiast obejm stosuje się łączenie elementów poprzez klejenie, zgrzewanie bądź wcisk (w podwyższonej temperaturze) elementów montażowych.
4. Maski izolująceMaski izolujące wykorzystywane są do ochrony dróg oddechowych, gdy:
- nieznany jest skład otaczającego środowiska; Czas ochronnego działania masek izolucących nie zależy od właściwości szkodliwych substancji zawartych w powietrzu ani od ich stężenia i warunków meteorologicznych. Zależy jedynie od zapasu tlenu (powietrza) i charakteru wykonywanej pracy. Źródłem powietrza niezbędnego do oddychania mogą być:
- butle sprężonego tlenu o pojemności 0.4 - 1 dm3 (ciśnienie w butli wynosi ok. 20 MPa); Przykładem maski izolującej z chemicznym źródłem tlenu jest maska IP-5, będąca jeszcze na wyposażeniu wojska. Masę regeneracyjną stanowi nadtlenek sodu (NaO2), który pod wpływem dwutlenku węgla i pary wodnej, zawartych w wydychanym powietrzu, rozkłada się z wydzieleniem tlenu:
2NaO2 + CO2 ----- Na2CO3 + 1.5O2 + 52.66 kcal Obie reakcje są egzotermiczne. Wydzielające się ciepło powoduje, że wdychane powietrze ma podwyższoną temperaturę, co jest niekorzystne z punktu widzenia procesu oddychania. Wadą masek izolujących z chemicznym źródłem tlenu jest niemożliwość ich powtórnego użycia bez wymiany pochłaniacza regeneracyjnego. Przykładem masek izolujących ze sprężonym tlenem i powietrzem są: aparat tlenowy W-70 i aparat izolujący APS-3/50 produkcji FASER w Tarnowskich Górach. W aparatach tlenowych powietrze służące do oddychania krąży w obiegu zamkniętym. Po wydechu usuwany jest z niego dwutlenek węgla i wzbogacane jest w tlen. W aparatach powietrznych powietrze z płuc jest każdorazowo przy wydechu usuwane bezpośrednio do atmosfery, czyli wydalane z obiegu wydechowego. Obecnie na świecie, również w wojsku, zaczyna przeważać kierunek polegający na eliminowaniu masek izolujących z chemicznym źródłem tlenu na rzecz masek ze sprężonym tlenem i sprężonym powietrzem, jako bezpieczniejszych, zapewniających lepszy komfort użytkowania i pewność oraz umożliwiających wielokrotne użycie.
5. Inne rozwiązania indywidualnego sprzętu ochrony układu oddechowegostosowane w wojsku W WP Grupy Ratownictwa Chemicznego są wyposażone w aparat oddechowy izolacyjny APS/3SNE-1600 i aparat oddechowy Spiromatic. 5.1. Polski aparat oddechowy izolacyjny APS/3SNE-1600 posiada 2 butle ze sprężonym powietrzem, każda o objętości 4 dm3. Aparat zapewnia ochronę przez ok. 50 min. Powietrze z butli może być dostarczane do części twarzowej i/lub do odzieży ochronnej. Powietrze dostarczane pod część twarzową ułatwia oddychanie, przewietrza przestrzeń pod częścią twarzową i zapobiega zaparowaniu wizjera. Powietrze dostarczane pod odzież poprawia mikroklimat. Wytworzone pod częścią twarzową i odzieżą nadciśnienie powietrza dostarcza dodatkową ochronę. 5.2. Brytyjski aparat oddechowy Spiromatic posiada 2 butle ze sprężonym powietrzem, umożliwiające korzystanie z aparatu przez 60 min. Aparat ten, stosowany razem z odzieżą ochronną, ma zapewniać użytkownikowi najwyższe wskaźniki ochrony. Bez korzystania z powietrza z butli ochronę zapewnia filtropochłaniacz zamontowany w części twarzowej. 5.3. Brytyjski aparat oddechowy SCBA chroni użytkownika przez 15 min., przy wykorzystywaniu powietrza z butli aparatu. W przypadku niemożliwości korzystania z powietrza w butli, ochronę zapewnia część twarzowa z filtropochłaniaczem. 5.4. Półmaski ochronne są nakładane na usta i nos. Zapewniają one tymczasową ochronę przed niespodziewanym atakiem chemicznym, również podczas snu i odpoczynku, kiedy stosowanie pełnej osobistej ochrony nie jest konieczne. Można je łatwo wymienić na pełną maskę ochronną. Występują w jednym rozmiarze, dopasowywanym wszystkim użytkownikom maski przeciwgazowej. Półmaski posiadają niskie opory oddychania i wysoki poziom przenoszenia głosu. 5.5. Belgijska półmaska ochronna składa się z 2 warstw: zewnętrznej poliestrowo-bawełnianej (impregnowanej), i wewnętrznej, którą stanowi pianka poliuretanowa z węglem aktywnym. Ponadto jest cienka warstwa poliestrowa oddzielająca półmaskę od ust i nosa. Nagłowie składa się z 4 taśm. 5.6. Brytyjska półmaska ochronna L1A1 - jest wykonana z aktywnej włókniny węglowej. Komplet, który stanowią 3 półmaski i 1 nagłowie, jest umieszczany w podciśnieniowym opakowaniu polietylenowym.
6. Ochrona zbiorowa6.1. Obiekty ochrony zbiorowej Obiekty do ochrony zbiorowej są to obiekty fortyfikacyjne typu stacjonarnego lub polowego zarówno o przeznaczeniu wojskowym jak i cywilnym (schrony, ukrycia) oraz obiekty ruchome (wozy bojowe, pojazdy mechaniczne, okręty) specjalnie przygotowane i przystosowane do ochrony ludzi i sprzętu przed skutkami użycia broni konwencjonalnej, broni masowego rażenia oraz skażeniem toksycznymi substancjami przemysłowymi. W zależności od czasu przygotowania obiekty fortyfikacyjne dzielą się na:
- stacjonarne zaprojektowane wykonane i eksploatowane w czasie pokoju, W zależności od stopnia ochrony wnętrza przed czynnikami użycia broni konwencjonalnej, broni masowego rażenia oraz skażeniem toksycznymi substancjami przemysłowymi, a w szczególności odporności na falę uderzeniową wybuchu jądrowego, obiekty specjalne dzielą się na:
- schrony i ukrycia dla ludności cywilnej, Są to wozy bojowe, pojazdy specjalne oraz okręty, specjalnie przygotowane i przystosowane do ochrony ludzi i sprzętu przed skutkami użycia broni konwencjonalnej, broni masowego rażenia oraz skażeniem toksycznymi substancjami przemysłowymi. Wozem bojowym jest czołg lub transporter opancerzony, a pojazdem specjalnym - samochód lub sprzęt inżynieryjny o przeznaczeniu wojskowym. W zależności od konstrukcji obiekt ruchomy może być uszczelniony lub nie uszczelniony.
Obiekt uszczelniony
Obiekt nie uszczelniony
6.2 Urządzenia filtrowentylacyjne (UFW)
6.2.1 Klasyfikacja urządzeń filtrowentylacyjnych
W zależności od przeznaczenia wyróżnia się następujące typy urządzeń filtrowentylacyjnych:
a) urządzenia filtrowentylacyjne do stacjonarnych obiektów ochrony zbiorowej:
b) urządzenia filtrowentylacyjne do polowych obiektów ochrony zbiorowej:
c) urządzenia filtrowentylacyjne do uszczelnionych obiektów ruchomych:
d) kolektorowe urządzenia filtrowentylacyjne do nie uszczelnionych obiektów ruchomych (wozów bojowych i pojazdów specjalnych nie uszczelnionych)
6.2.2. Kompletowanie urządzeń filtrowentylacyjnych
Urządzenia filtrowentylacyjne, w zależności od przeznaczenia, mogą być kompletowane w niżej wymienione zespoły lub podzespoły:
a) wentylator z napędem elektrycznym lub wentylator z napędem kombinowanym (elektrycznym i ręcznym / nożnym) lub dmuchawa-separator,
Urządzenia filtrowentylacyjne do obiektów ruchomych (za wyjątkiem urządzeń dla okrętów) produkowane są jako jeden mechanizm. Urządzenia filtrowentylacyjne do obiektów ochrony zbiorowej typu stacjonarnego i polowego dostarczane są w elementach.
UWAGA: Dopuszcza się połączenie filtru ULPA z pochłaniaczem środków trujących w jedną nierozłączną konstrukcję filtropochłaniacza.
Jest to element oczyszczający składający się z obudowy oraz pakietu filtracyjnego klasy ULPA i wkładu z węgla aktywnego (sorbentu), którego konstrukcja zapewnia oczyszczanie powietrza ze skażeń bojowymi środkami trującymi (BST), biologicznymi (BSB) i promieniotwórczymi (BSP) występującymi we wszystkich postaciach (aerozoli stałych i ciekłych oraz par i gazów) na skutek użycia broni masowego rażenia jak i w wyniku skażenia toksycznymi środkami przemysłowymi (TSP)
Jest to urządzenie o specjalnej konstrukcji chroniące wnętrze obiektu ochrony zbiorowej i instalację filtrowentylacyjną przed niszczącym działaniem fali uderzeniowej wybuchu jądrowego i broni konwencjonalnej zamontowany na wlocie powietrza do obiektu, np. na ścianie komory rozprężnej obiektu specjalnego lub na ścianie obiektu ruchomego.
6.2.5 Reżimy pracy urządzeń filtrowentylacyjnych
a) "wentylacja czysta" - doprowadzanie powietrza do części chronionej z pominięciem pochłaniaczy (filtropochłaniaczy),
Zalecane ukompletowanie w podstawowe zespołów i podzespołów poszczególnych typów urządzeń wentylacyjnych zestawiono w tablicy 1.
6.2.6. Podstawowe parametry techniczne UFW
Podstawowe parametry techniczne poszczególnych typów urządzeń filtrowentylacyjnych zestawione są w tablicy 2.
Uwaga: Przy doborze urządzeń filtrowentylacyjnych należy kierować się wymogiem dotyczącym minimalnej ilości oczyszczonego powietrza dostarczanego do obiektu, która nie powinna być mniejsza niż 5 m3/h na każdą osobę przebywającą w obiekcie. W przypadku gdy wymagana ilość powietrza dostarczanego do obiektu jest większa od nominalnej wydajności urządzenia należy stosować taką ilość urządzeń, których sumaryczna wydajność jest równa lub większa od wymaganej.
Tablica 1 - Podstawowe ukompletowanie poszczególnych typów urządzeń filtrowentylacyjnych
W większości zagranicznych masek przeciwgazowych jako standard stosowane są następujące rozwiązania:
- korpus wykonany jest z kauczuku butylowego, materiału odpornego na BST, zapewniającego co najmniej 24 godzinną ochronę przed iperytem siarkowym; Na podstawie dostępnych danych filtropochłaniacze zagraniczne charakteryzują się następującymi cechami konstrukcyjnymi:
- większość filtropochłaniaczy zagranicznych ma obudowę z tworzywa sztucznego. Materiał konstrukcyjny na bazie aluminium, jak w filtropochłaniaczu P-5, jest stosowany we Francji i Szwecji. Obudowa filtropochłaniaczy greckich jest wykonana z tworzywa palnego, co ma ułatwić utylizację zużytych filtropochłaniaczy; Literatura
[1] Jane's NBC Defence 1999 - 2000 |
|
|
Niekomercyjny Serwis Społecznej Edukacji Obronnej © 2003. Jeśli nie zaznaczono inaczej - fotografie i ryciny są własnością serwisu. Kopiowanie i rozpowszechnianie tylko z zaznaczeniem miejsca pochodzenia.
|
Obecnie stosuje się zwykle nagłowie taśmowe sześciozaczepowe. Nagłowia pięciozaczepowe spotyka się jedynie w niektórych starszych typach masek np. No 15A1. Nagłowia konstruuje się tak, aby regulacja długości taśm była szybka i łatwa (praktycznie we wszystkich współczesnych maskach przeciwgazowych za wyjątkiem maski ARFA), bądź tak aby zmiana regulacji długości taśm była niemożliwa bez zdejmowania maski (maska ARFA). Z punktu widzenia warunków pola walki korzystniejsze wydaje się rozwiązanie umożliwiające łatwą zmianę regulacji. Bardzo interesująco rozwiązana jest konstrukcja nagłowia w kanadyjskiej masce C4. Taśmy tekstylno - gumowego nagłowia przymocowane są do rodzaju elastycznego "czepka" co wydaje się być idealnym rozwiązaniem z punktu widzenia równomierności rozkładu nacisków na głowę użytkownika.
