противогазовая коробка

Формула изобретения

Противогазовая коробка, содержащая корпус с наружной резьбовой горловиной, противопылевой тампон, двухслойную шихту, состоящую из последовательно расположенных по ходу вдыхаемого воздуха слоев, последний из которых гопкалит, сетки для закрепления шихты, дно с внутренней резьбовой горловиной, отличающаяся тем, что в качестве первого слоя шихты использован адсорбент на угольной основе, содержащий сульфат меди, слои взяты в объемном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно и разделены разделительной сеткой, в паз горловины дна установлено уплотнительное кольцо.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания человека от вредных веществ, в частности от оксида углерода, аммиака, гидрида серы и бензола.

Известна поливалентная поглощающая коробка [RU №2111028, кл. А 62 В 23/02, 20.05.1998 г.], состоящая из корпуса с дном и трехслойной шихты. По ходу вдыхаемого воздуха слои имеют следующую последовательность: катализатор на угольной основе с добавками окислов меди, хрома и серебра, поглотитель на угольной основе с хлоридом никеля, гопкалит, взятых в массовом соотношении (1-2):(1,5-2):1 соответственно и разделенных между собой сетками. Поливалентная поглощающая коробка обладает универсальной защитой от оксида углерода, аммиака, гидрида серы и бензола.

Недостатки поливалентной поглощающей коробки:

- недостаточно высокое время защитного действия по гидриду серы и бензолу;

- коррозионная активность поглотителя на угольной основе с хлоридом никеля по отношению к металлическому корпусу коробки;

- отсутствие защиты от аэрозолей (возможность присоединения противоаэрозольного фильтра);

- технологические сложности снаряжения коробки тремя слоями шихты, вызванные тем, что гопкалит быстро увлажняется из-за длительности снаряжения;

- увеличенная трудоемкость снаряжения;

- увеличенные затраты на сетки;

- вероятность проникновения пыли из шихты в органы дыхания человека через отверстия верхней сетки из-за отсутствия над ней противопылевого тампона.

Известна противогазовая коробка [RU №2228211, кл. А 62 В 23/02, 10.05.2004 г.], состоящая из корпуса, дна, сеток, противопылевого тампона и шихты, включающей два слоя адсорбента на основе активного угля, адсорбент первого слоя содержит щелочные соединения калия и/или натрия, а адсорбент второго слоя содержит хлорид никеля и/или сульфат меди, слои взяты в объемном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно. Противогазовая коробка обладает универсальной защитой от аммиака, гидрида серы, бензола и может содержать противоаэрозольный фильтр для защиты от аэрозолей.

Недостатком противогазовой коробки является невозможность защиты от оксида углерода.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой коробке является противогазовый фильтр [RU №2129453, кл. А 62 В 32/02, 24.04.1999 г.], содержащий цилиндрический корпус с наружной резьбовой горловиной, двухслойную шихту, состоящую из осушителя на угольной основе с галоидами щелочных и щелочно-земельных металлов, и гопкалита, элементы крепления шихты, слой из фильтрующего материала, дно с внутренней резьбовой горловиной. Длины слоев гопкалита и осушителя взяты в соотношении 1:(0,8-1,1) соответственно. Противогазовый фильтр обладает универсальной защитой от оксида углерода, аммиака, гидрида серы и бензола и имеет возможность присоединения противоаэрозольного фильтра для защиты от аэрозолей.

Недостатки противогазового фильтра:

- не позволяет контролировать длины слоев шихты, так как корпус фильтра гладкий и не имеет никаких отметок;

- недостаточно высокое время защитного действия по гидриду серы и бензолу;

- коррозионная активность осушителя по отношению к металлическому корпусу фильтра;

- отсутствие разделительной сетки между слоями шихты приводит к их частичному смешению и уменьшению защитной мощности;

- не обеспечивает герметичного соединения с противоаэрозольным фильтром, а следовательно, надежности защиты от аэрозолей.

Перед авторами стояла задача - разработать противогазовую коробку, обладающую универсальной защитой от оксида углерода, аммиака, гидрида серы и бензола с достаточно высоким временем защитного действия, некоррозионноактивной шихтой, несмешивающимися слоями шихты и возможностью герметичного присоединения противоаэрозольного фильтра для защиты от аэрозолей.

Результат достигается тем, что в противогазовой коробке, содержащей корпус с наружной резьбовой горловиной, противопылевой тампон, двухслойную шихту, состоящую из последовательно расположенных по ходу вдыхаемого воздуха слоев, последний из которых гопкалит, сетки для закрепления шихты и дно с внутренней резьбовой горловиной, в качестве первого слоя шихты использован адсорбент на угольной основе, содержащий сульфат меди, слои взяты в объемном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно и разделены разделительной сеткой, в паз горловины дна установлено уплотнительное кольцо.

Предлагаемая противогазовая коробка представлена на чертеже.

Противогазовая коробка состоит из корпуса 1 с наружной резьбовой горловиной 2, дна 3 с внутренней резьбовой горловиной 4, сеток для закрепления шихты 5, разделительной сетки 6, противопылевого тампона 7, слоев шихты 8 (гопкалит) и 9 (адсорбент на угольной основе, содержащий сульфат меди), уплотнительное кольцо 10.

Противогазовая коробка работает следующим образом.

При вдохе воздух через отверстие горловины 4 с кольцом 10 в дне 2 поступает во внутреннюю часть противогазовой коробки. Пройдя через слои шихты 9 и 8, зафиксированные в корпусе 1 сетками 5 и разделенные сеткой 6, а также через противопылевой тампон 7, воздух очищается и через резьбовую горловину 2 корпуса 1 поступает в подмасочное пространство лицевой части противогаза и используется для дыхания. При присоединении к коробке через горловину 4 дна 2 противоаэрозольного фильтра его горловина герметизируется уплотнением кольца 10, при этом воздух очищается вначале в фильтре, затем в коробке.

Отличие предлагаемой противогазовой коробки заключается в том, что

- в качестве первого слоя шихты использован адсорбент на угольной основе, содержащий сульфат меди;

- слои шихты - адсорбент на угольной основе, содержащий сульфат меди, и гопкалит взяты в объемном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно;

- слои шихты разделены разделительной сеткой;

- в паз горловины дна установлено уплотнительное кольцо.

Слой адсорбента на угольной основе, содержащий сульфат меди, в предлагаемой коробке обеспечивает защиту от аммиака, гидрида серы и бензола.

Сульфат меди в адсорбенте необходим для поглощения аммиака и гидрида серы, не обладает коррозионной активностью по отношению к металлическому корпусу коробки, менее блокирует микропоры угольной основы для поглощения органических паров по сравнению с хлоридами металлов в осушителе.

Слой гопкалита в предлагаемой коробке обеспечивает защиту от оксида углерода и, в меньшей степени, аммиака и гидрида серы.

Разделительная сетка в предлагаемой коробке необходима для предотвращения смешения слоев шихты и сохранения тем самым защитной мощности каждого из слоев.

Соотношение слоев шихты в предлагаемой коробке по объему, в отличие от соотношения слоев по длине, гарантирует требуемую точность замера количества шихты и позволяет осуществлять контроль соотношения слоев шихты.

Применение двухслойной шихты с предлагаемыми слоями обуславливает универсальность защиты предлагаемой противогазовой коробки. При этом слои шихты не препятствуют друг другу поглощать соответствующие вещества.

Уплотнительное кольцо, например, вклеенное в паз дна предлагаемой коробки, значительно увеличивает возможность герметичного присоединения противоаэрозольного фильтра для защиты от аэрозолей.

Данные о времени защитного действия предлагаемой противогазовой коробки, а также ее прототипа и аналогов, приведены в таблице 1.

Данные, представленные в таблице 1, показывают, что предлагаемая коробка по сравнению с аналогом RU №2111028 обладает повышенным временем защитного действия по гидриду серы и бензолу, по сравнению с аналогом RU №2228211 защищает от оксида углерода и обладает повышенным временем защитного действия по аммиаку, по сравнению с прототипом обладает повышенным временем защитного действия по гидриду серы и бензолу.

Данные по выбору соотношения слоев шихты приведены в таблице 2.

Данные, представленные в таблице 2, показывают, что оптимальное объемное соотношение слоев шихты в предлагаемой коробке 1:(0,8-1,2) соответственно. Уменьшение количества гопкалита во втором слое шихты менее 0,8 или увеличение более 1,2 приводит к значительному уменьшению времени защитного действия предлагаемой коробки по одному из веществ.

Так уменьшение содержания второго слоя в предлагаемой коробке менее 0,8 снижает время защитного действия по оксиду углерода до минимального согласно норм пожарной безопасности НПБ 302-2001, а увеличение этого слоя более 1,2 снижает время защитного действия по бензолу до уровня прототипа.

Предлагаемая противогазовая коробка обладает универсальной защитой по оксиду углерода, аммиаку, гидриду серы и бензолу с достаточно высоким временем защитного действия, некоррозионноактивной шихтой, несмешивающимися слоями шихты и возможностью герметичного присоединения противоаэрозольного фильтра для защиты от аэрозолей.

Таблица 1
Изделие, ингредиенты шихты	Время защитного действия**, мин				Примечание
	Оксид углерода при 6,2 г/м 3	Аммиак при 5,0 г/м 3	Гидрид серы при 4,6 г/м 3	Бензол при 10,0 г/м 3
1	2	3	4	5	6
Поливалентная поглощающая коробка, RU №2111028, шихта из слоя гопкалита, поглотителя на угольной основе с хлоридом никеля, катализатора на угольной основе с окислами меди, хрома и серебра* АНАЛОГ	30	46	80	20	Объем гопкалита 200 см 3. Объем поглотителя 160 см3. Объем катализатора 100 см3. Объем шихты 460 см 3.
Противогазовая коробка, RU №2228211, шихта из слоя адсорбента с щелочными соединениями калия и из слоя адсорбента с сульфатом меди* АНАЛОГ	Не защищает	25	115	60	Объем каждого адсорбента 230 см3. Объем шихты адсорбентов 460 см 3.
Противогазовый фильтр, RU №2129453, шихта из слоя гопкалита и слоя осушителя* ПРОТОТИП	45	45	53	15	Объем гопкалита 230 см3. Объем осушителя 230 см 3. Объем шихты 460 см3.
Предлагаемая коробка, шихта из слоя гопкалита и слоя адсорбента на угольной основе, содержащего сульфат меди*	25	47	115	32	Объем гопкалита 230 см3. Объем адсорбента 230 см 3. Объем шихты 460 см3.
* Фракционный состав и массовая доля влаги адсорбентов для всех коробок аналогичны. ** В таблице даны усредненные значения из результатов шести испытаний в идентичных условиях. Условия испытаний: объемный расход (газо) паровоздушного потока (30±0,75) дм 3/мин, относительная влажность воздуха (50±3)%, температура воздуха (20±5)°С.

Таблица 2
	Время защитного действия предлагаемой коробки, мин, при соотношении первого слоя шихты ко второму слою шихты
	1:1,30		1:1,20		1:1		1:0,80		1:0,75
	оксид углерода	бензол	оксид углерода	бензол	оксид углерода	бензол	оксид углерода	бензол	оксид углерода	бензол
Первый слой шихты: сульфат меди, активный уголь.	35	15	30	24	25	32	20	40	15	46
Второй слой шихты: гопкалит.
Примечание - объем гопкалита и адсорбента вместе 460 см3.

Изготовлены и успешно испытаны в лабораторных условиях опытные партии предлагаемой противогазовой коробки на соответствие требованиям норм действующих стандартов.

Предлагаемая коробка в комплекте противогаза ПФСГ-98 СУПЕР успешно прошла эксплуатационные испытания на ОАО «Дорогобуж» (Смоленская область), которые показали возможность длительной и надежной защиты органов дыхания человека.