ВВЕДЕНИЕ
Среди задач, связанных с разработкой и совершенствованием способов и средств противопожарной зашиты объектов экономики, а также с повышением эффективности работы пожарных, вопросы борьбы с дымом занимают одно из основных мест.
Задымленность помещений и путей эвакуации при пожарах часто является основной причиной гибели людей, потерь материальных ценностей, серьезно усложняет действия пожарных подразделений на пожаре. Здания повышенной этажности, гостиницы, больницы оборудуются системами противодымной защиты, использующими различные варианты приточно-вытяжной вентиляции, однако подавляющее большинство жилых и общественных зданий такой защиты не имеет.
На пожарах для удаления продуктов горения применяются дымососы, дымовые клапаны, кондиционеры, фильтры, аспирационные устройства, но большинство этих средств имеют ограниченное применение, так как они не всегда могут быть эффективно использованы в силу своих технических возможностей, особенностей планировки и назначения сооружений, характера развития пожара и распространения продуктов горения.
Особенно сложно вести борьбу с задымлением в замкнутых помещениях, имеющих ограниченные возможности для вентиляции (типа подвальных и полуподвальных помещений, шахт, тоннелей, герметичных аппаратов). Большое практическое значение имеет борьба с задымлением на начальной стадии пожара в небольших помещениях жилых и административных зданий, производственных и складских помещениях при неразвившемся пожаре.
Сгорание незначительного количества изделий на основе полимерных материалов приводит к потере видимости и существенно усложняет обнаружение пожара и его ликвидацию. Отсутствие эффективных средств борьбы с задымлением в ряде случаев является причиной перехода пожара в развитую стадию, поэтому именно для работы в непригодной для дыхания среде и необходима газодымозащитная служба (ГДЗС).
Продолжительное время в качестве такого средства защиты от продуктов горения применялась губка, смоченная уксусом или водой. Губка способствовала охлаждению раскаленного на пожаре воздуха и выполняла функции фильтра продуктов сгорания, в то же время она была бессильна против образующихся при горении отравляющих газов и совсем не защищала глаза, что делало ее бесполезной даже при кратковременной работе на пожаре.
з
Поиски новых средств зашиты органов дыхания привели к созданию в Австро-Венгрии противодымной маски, состоящей из очков и респиратора (рис. В-1). В этой маске перед наружным отверстием для поступления воздуха в органы дыхания имелась проволочная решетка, в которую помещалась губка, смоченная уксусом или водой. Такие аппараты получили широкое распространение.
Рис. В-1.СИЗОД
из сплошной губки
В 1876 г. инженер Б. Леба предложил соединить поля шляпы, изготавливаемой из прочного материала, с жестяной маской, очками и двойным респиратором. Респиратор изготавливался из двух горизонтальных трубок, наполненных чередующимися слоями пропитанной глицерином ваты и кусочками обожженного угля. Возле выходного отверстия респиратора, рядом с дыхательными путями пожарного, находилась губка, смоченная в ароматическом растворе уксуса.
К середине XIX в. с развитием морского дела и, в частности, подводного судостроения в мировой практике был накоплен значительный опыт в производстве водолазного снаряжения. Для подачи воздуха внутрь водолазного шлема моряки применяли нагнетательный насос и воздушные трубки, этот же принцип был использован и в пожарном деле.
Первый такой аппарат системы «Бремен», получивший название «пожарная маска», внешне напоминал водолазный шлем. Это изобретение намного превосходило противодымные маски. Однако работать с ним было нелегко. Вес тяжелого шлема, ограниченное поле зрения очков маски, незначительная длина (около 11 м) и опасность повреждения воздушной трубки, сам подаваемый воздух, нагревающийся от высокой температуры внутри горящего здания, не позволяли эффективно выполнять функции по тушению пожара.
Для устранения этих недостатков инженером Г. Клееманом из Гамбургера был предложен респираторный аппарат, в котором внутри шлема применялась циркуляция подаваемого воздуха, что обеспечивало охлаждение головы пожарного. Главным достоинством аппарата стало разделение воздухопроводного шланга на спине пожарного на два рукава, сходящихся в мундштуке маски. Сами трубки для подачи воздуха были изготовлены из материала, не лопающегося на изгибах. Предусматривался и звуковой прибор, издававший сигнал при перегибе шланга или прекращении подачи воздуха.
В конце XIX в. наиболее совершенным считался аппарат «Маги-рус-1» с нагнетательным насосом. В нем очковые стекла были заме-
йены панорамным стеклом, а в качестве переговорного устройства придавался ручной фонарь. Во многих немецких и бельгийских пожарных командах применялся аппарат «Шту-да», в котором подаваемый насосом воздух использовался для охлаждения головы.
Рис. В-2. Дыхательный аппарат системы «Кенига»
Широкой известностью пользовалась маска «Кенига» (рис. В-2, В-3).
Рис. В-3. Применение дыхательного аппарата «Кенига» при спасании людей
В качестве нагнетательного насоса применялся воздухонадувной мех, а для выпуска отработанного воздуха служил специальный клапан. С помощью этой маски обеспечивалась связь с наружной службой, так как у обеих сторон имелись переговорные трубки, соединенные с трубкой для подачи воздуха. В состав аппарата «Кенига» входил также ороситель, закрепленный в верхней части маски. Создаваемая оросителем водяная завеса позволяла защитить пожарного от воздействия высокой температуры и ближе подойти к очагу пожара. Питание оросителя осуществлялось от напорного рукава через особое разветвление, имевшее запорный кран.
Как отмечали специалисты, главным недостатком маски «Кенига» являлось наличие рукава для подачи воздуха, что ограничивало действия пожарного, однако снабжение воздухом обеспечивалось на все время работы, чего не было в других приборах. Но практика показала очевидную неуклюжесть аппаратов данной конструкции и необходимость разработки автономных аппаратов.
В 1853 г. в Бельгии в Льежском университете профессор Шван предложил конструкцию дыхательного аппарата,
ставшую прототипом всех современных кислородных изолирующих противогазов — дыхательный аппарат со сжатым кислородом с замкнутым циклом «Аэрофор» (рис. В-4). С того времени многократно менялись тенденции развития ДАСК и улучшались их технические данные, однако принципиальная схема сохранилась до настоящего времени.
Рис. В-4. Регенеративный респиратор Шванна со сжатым кислородом «Аэрофор»:
/ — мундштук; 2— вдыхательный клапан;
- 3— выдыхательный клапан; 4— выдыхательный шланг; 5— вдыхательный шланг; 6 — дыхательный мешок; 7— поглотительный патрон;
- 8— кислородные баллоны; 9— манометр высокого давления;
- 10 — вентиль для регулирования подачи кислорода
В его состав входило два баллона со сжатым до 5 атм кислородом и один баллон с известью и содой, в котором осуществлялось регенерация выдыхаемого воздуха. Эта идея оказалась плодотворной и на ее основе вскоре появился целый ряд аппаратов, отличающихся лишь способами восстановления выдыхаемого воздуха (например, англичанином Элейсом в 1879 г. использовалась для этих целей только сода). Новые аппараты с замкнутым циклом весили свыше 15 кг, что являлось существенным недостатком в их применении.
В конце XIX в. ряд специалистов практически одновременно добивался значительных улучшений в конструкции подобных аппаратов и снижении их веса.
В одной из первой такой конструкции системы «Ванц» сжатый до 120 атм воздух или кислород подавались в шлем пожарного из стального баллона, насимого за спиной или за поясом. Емкость баллона составляла 0,5 л, однако выдыхаемый воздух удалялся через закрытое холстом отверстие, что не обеспечивало герметичности шлема от продуктов сгорания.
Проблема выпускного клапана респиратора была успешно решена инженером из Санкт-Петербурга Э. Гольцгауером, который создал в 1893 г. универсальный респиратор. На это техническое решение автору патентным ведомством России была выдана охранная грамота-привилегия.
Респиратор Гольцгауера представлял собой воронкообразный колпак, надеваемый на голову. Воздух внутрь колпака подавался через слой губки, вложенной в верхней части респиратора. На его боковой стенке имелся цилиндрический выступ-тубулис, оканчивавшийся выпускным клапаном. В конструкцию клапана входили тонкая металли-чекая пластина и колпачок с множеством мелких отверстий. При входе клапан плотно прижимался к отверстию тубулиса и закрывал его. При выходе тонкая металлическая пластина перемешалась, и воздух через мелкое отверстие выходил наружу.
Другим конструктивным решением автономного дыхательного аппарата стало создание профессором Г. Гертнертом из Вены в 1895 г. дыхательного мешка «Пнеймотор», внутри которого имелись баллон со сжатым до 100 атм. кислородом и банка со щелочью. При работе с таким аппаратом дыхательный мешок наполнялся кислородом и подводился через трубку к органам дыхания, а внутренняя поверхность мешка пропитывалась щелочью.
В 1896 г. пожарные команды г. Базеля стали использовать новый дыхательный прибор Р. Горнера, состоящий из баллона емкостью 5 л, наполненного сжатым кислородом, лицевой маски и соединительного рукава. В верхней части баллона имелся редукционный клапан, обеспечивавший поступление в маску кислорода под давлением 0,3—0,4 атм. Вывод продуктов дыхания наружу осуществлялся с помощью специального клапана. Используя аппарат, пожарные могли находиться в дыму до 10 мин. Весил дыхательный прибор Горнера 12 кг.
Брандмейстер Гире из Берлина 1899 г. создает аппарат, состоящий из дыхательного мешка, укрепляемого на груди, и баллона с кислородом, соединенным с мешком. Восстановление выдыхаемого воздуха осуществлялось в особом устройстве, содержащем известь. Закреплялось оно на спине пожарного. Конструкция прибора оказалась удачной, ив 1901 г. фирма «Дрегер» из г. Любека, специализировавшаяся на изготовление дыхательных аппаратов, приступила к его массовому производству.
В последующие годы аппарат претерпел значительные изменения. Модифицированный аппарат обеспечивал автономную работу в течение 30 мин. Аппарат состоял из баллона с кислородом, очистительного патрона с калием и резинового мешка с трубкой.
Особый класс дыхательных аппаратов составляли устройства, в которых кислород получали непосредственно в аппарате в результате химических реакций. Приоритет их создания принадлежал профессору Венской технической школы Банбергеру и доктору Беку. В 1904 г. они создали аппарат, принцип работы которого был основан на взаимодействии окиси калия и натрия с водяными парами, при этом выделялся кислород, а образующийся в результате реакции едкий калий или натрий использовался для поглощения углекислоты.
1894 г. немецкий ученый К. Линде впервые получает в промышленном масштабе жидкий воздух. Одними из первых это достижение по достоинству оценили специалисты, занимающиеся разработкой дыхательных аппаратов. Г. Суес и В. Новицкий из Остравы разработали аппараты, состоящий из емкости на 5 л жидкого (или 4000 л газообразного) воздуха, дыхательного мешка, размещаемого за плечами, и лицевой маски со шлангом.
Новые аппараты отличались от известных тем, что при испарении жидкого воздуха поглощалось тепло, а это, в свою очередь, предохраняло от воздействия высокой температуры в зоне пожара. В первое время их массовому использованию препятствовало малое количество установок для получения жидкого воздуха.
Парижский профессор Л. Клауд вместо жидкого воздуха применил в дыхательном аппарате жидкий кислород, последний помещался в металлическом баллоне, носимом пожарным. В комплект дыхательного аппарата входило специальное устройство, с помощью которого сжатый кислород обращался в жидкий. Это способствовало широкому распространению данного аппарата.
Наличие манометра отличало дымовую маску системы «Гирсберга» (Германия) от других. Маска «Гирсберга» была автономного типа, в ней выдыхаемый воздух очищался от углекислоты в специальной емкости, находящейся за спиной пожарного, затем разбавлялся кислородом и вновь использовался при вдыхании.
В начале XX в. известность получил дыхательный аппарат «Ней-перта». Он содержал герметичный колпак и трубку с предохранительным клапаном, два соединенных между собой баллона со сжатым кислородом (до 120 атм). Ресурсов одного баллона хватало на 35 мин работы, а другого, резервного, — на 15 мин. Внутрь колпака кислород подавался под давлением 3 атм.
Разработка автономных (изолирующих) дыхательных аппаратов в последующем подтвердила эффективность данного направления обеспечения безопасности пожарных при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ.
Для защиты участников тушения пожаров от высоких температур предусматривалось использование несгораемых рубашек, которые надевались поверх обычной одежды.
Несгораемые рубашки были нераспашными. Для изготовления таких рубашек использовали состав, состоящий:
- — из одной части просеянной и выщелоченной золы;
- — четырех частей ржаной муки.
Все это разводилось в клеевой воде и перемешивалось с красной охрой, этим же составом пропитывались перчатки, выполненные из простого сукна. Применялся самый простой способ защиты рук от высокой температуры путем нанесения на ладони мыльного раствора. Достаточно часто для защиты от высокой температуры использовались щиты, в том числе выполненные из войлока.
В последующие годы газодымозащитная служба активно совершенствовалась, о ее современном состоянии и пойдет речь в этом учебном пособии.
При рассмотрении вопросов организации и обеспечения деятельности газодымозащитной службы авторы исходили из принципиальных положений, изложенных в приказах, наставлениях, указаниях, рекомендациях, эксплуатационной документации на газодымозащитные аппараты и приборы для их обслуживания.
В учебнике использованы разработки по отдельным аспектам газодымозащитной службы, приведенные В.В. Дехтеревым, В.Д. Пере-печаевым, В.Ю. Березой, Ю.И. Панковым, Ю.М. Сверчковым, Д.В. Поповским.
