Изолирующие дыхательные аппараты и основы их проектирования. Гудков С.В - 56 стр.

UptoLike

объемную долю диоксида углерода на выдохе;
объем поданного диоксида углерода;
объем удаляемой из установки ГДС.
При проведении испытания ИДА подсоединяют к выходному патрубку работающей установки ИЛ, одновременно при-
водят в действие пусковое устройство самоспасателя, включают секундомер, фиксирующий начало испытаний, и контроли-
руют следующие параметры:
время испытания;
сопротивление дыханию на вдохе и выдохе;
объемную долю диоксида углерода на вдохе;
объемную долю кислорода на вдохе;
температуру ГДС на вдохе;
температуру поверхности аппарата, контактирующей с пользователем.
В ОАО «Корпорация «Росхимзащита» при поддержке РФФИ в 2006 2008 гг. проводится разработка принципиально
новой установки ИЛ, в максимально возможной степени имитирующей испытания СИЗОД на испытателях-добровольцах.
Известно, что качественная разработка ИДА невозможна без проверки их действия в реальных условиях. В настоящее время
95 % таких проверок проводится с использованием динамических установок ИЛ, имитирующих внешнее дыхание человека.
Испытания на таких установках, создающих строго определенный стабильный режим работы, имеют определенные пре-
имущества по сравнению с испытаниями аппаратов на людях. Главное из них объективность и воспроизводимость резуль-
татов. В связи с этим все основные показатели ИДА (время защитного действия, эргономические характеристики) нормиру-
ются применительно к испытаниям на установке ИЛ.
Известные к настоящему времени динамические установки ИЛ недостаточно имитируют дыхание человека, в них от-
сутствует полная (по массе и объему) имитация потребления кислорода человеком при различных дыхательных режимах и
соотношениях потребления кислорода и выделения диоксида углерода. Действующие установки не позволяют контролиро-
вать влажность дыхательной смеси на выходе из аппарата. Последнее не позволяет достоверно оценивать значения одного из
основных параметров качества ИДАтемпературу вдыхаемой газовой смеси, поскольку для различных значений влажности
допустимые температуры существенно отличаются. Кроме того, параметры дыхания существующих установок могут изме-
няться лишь вручную по команде оператора, в то время, как при реальном использовании ИДА параметры дыхания человека
и характеристики ИДА тесно связаны друг с другом. Известно также, что параметры дыхания людей очень сильно зависят от
возраста, веса, физической нагрузки и т.д., что вносит в характеристики дыхания, создаваемого в стенде ИЛ, неопределен-
ность в высокой степени. Поэтому налицо проблема неадекватности условий и результатов испытаний ИДА на установках
ИЛ и людях, которая серьезно осложняет процесс проектирования ИДА в условиях неопределенности и, в ряде случаев, мо-
жет направить его по неправильному пути.
В этой связи, определяющими проверками качества ИДА до настоящего времени являются их испытания на испытате-
лях добровольцах. Эти испытания достаточно дороги и требуют наличия квалифицированного персонала. При разработке
ИДА разработчик старается ограничить их число, что приводит к снижению качества разработки и, следовательно, к повы-
шению риска отказа аппарата при использовании по назначению. Поэтому проектирование и создание оригинального лабо-
раторного образца испытательного стенда ИЛ, лишенного указанных выше недостатков, представляется крайне актуальным.
Это особенно важно при разработке ИДА нового поколения с улучшенными физиолого-гигиеническими характеристиками.
Исследования в этом направлении интенсивно проводятся во многих фирмах, в том числе в научно-образовательном центре
НОЦ «ТГТУОАО «Корпорация «Росхимзащита».
Ранее в ходе выполнения проектов РФФИ 06-08-96358 «Разработка теории, методов и алгоритмов для управления сис-
темами имитации процессов дыхания человека» и 06-08-96327 «Теория и методы интегрированного проектирования гибких
химико-технологических систем в условиях неопределенности» разработаны:
1. Ряд принципиально новых алгоритмов управления быстротекущими периодическими процессами, положенных в
основу проектирования блока имитации потребления кислорода применительно к динамическим установкам ИЛ. Испытания
макета блока в составе установки ИЛ показали принципиальную возможность создания автоматизированного испытательно-
го стенда, позволяющего имитировать полное потребление кислорода человеком (по массе и объему).
2. Методология интегрированного проектирования гибкого производства наноструктурированных регенеративных
продуктов и быстродействующие алгоритмы решения двухэтапной задачи интегрированного проектирования химико-
технологических систем.
В рамках выполнения ОАО «Корпорация «Росхимзащита» совместно с ТГТУ в 2008 2009 гг. по гранту РФФИ 08-
08-13715 офи-ц «Интегрированное проектирование и создание лабораторного образца испытательного стенда "Искусствен-
ные легкие" для исследования и повышения эффективности функционирования изолирующих дыхательных аппаратов» пла-
нируется развить указанные выше подходы для максимального приближения параметров дыхания в испытательном стенде
ИЛ к параметрам дыхания человека: спроектировать и создать необходимую новую элементную базу, программные ком-
плексы, математическое и программное обеспечение, технические средства; разработать структуру системы управления ме-
ханизмами полной имитации потребления кислорода и регулирования параметров дыхания испытательного стенда ИЛ в ус-
ловиях неопределенности, связанной с изменением характеристик ИДА в ходе испытания; разработать программное обеспе-
чение для функционирования блока полной имитации потребления кислорода и системы регулирования параметров дыха-
ния; разработать автоматическую систему регистрации параметров дыхания и характеристик ИДА; спроектировать и изгото-
вить лабораторный образец испытательного стенда ИЛ; определить функциональные характеристики испытательного стенда
ИЛ; провести экспериментальные исследования с целью проверки соответствия результатов, полученных при испытаниях
ИДА на испытателях-добровольцах и на испытательном стенде ИЛ.