Sommario
Gli autorespiratori isolanti forniscono aria pulita da una sorgente esterna che può essere una bombola o un sistema di adduzione d’aria tramite compressore.
Ne abbiamo già fatto cenno nell’articolo sugli APVR e su come sceglierli.
Mentre nell’articolo sugli APVR filtranti abbiamo parlato dei sistemi filtranti.
Gli autorespiratori permettono all’operatore un ottimo isolamento dell’atmosfera circostante e garantisce un’elevata protezione.
Grazie anche ad una leggera sovrapressione all’interno della maschera che impedisce il più possibile l’ingresso dell’aria inquinata dall’esterno.
Possiamo dividerli in tre sistemi: autorespiratori con bombola a spalla, airline e cappucci di fuga per evacuazione.
Gli autorespiratori, che potete trovare anche con la sigla SCBA (Self Contained Breathing Apparatus), si dividono in Autorespiratori:
- Autorespiratore a ciclo aperto;
- Autorespiratore a ciclo chiuso.
Autorespiratori a ciclo aperto
L’operatore viene alimentato a mezzo riserva d’aria contenuta in una bombola e l’operatore espira in ambiente tramite la valvola di scarico collocata sulla maschera.
Autorespiratori a ciclo chiuso
L’aria espirata dall’operatore è riciclata da un apposito circuito e resa disponibile per rientrare nelle vie respiratorie.
Come si compongono gli APVR autorespiratori a ciclo aperto
Questo è un classico schema di come è composto un autorespiratore a ciclo aperto.
Lo schienalino
Lo schienalino per il fissaggio della bombola o delle bombole è realizzato in materiale plastico o fibra di carbonio o alluminio; èresistente agli urti ed agli agenti chimici.
È progettato per distribuire uniformemente il peso dell’apparecchio sulla schiena dell’operatore ed è corredato da una fascia per il fissaggio della bombola, dalle bardature per l’indossamento e dall’alloggiamento del riduttore di pressione e del manometro col fischietto.
Riduttore di Pressione
Il riduttore di pressione viene collegato alla bombola. Ha lo scopo di ridurre la pressione dell’aria contenuta nella bombola fino a una media di 6-9 bar.
Il riduttore può essere collegato direttamente alla bombola oppure alloggiato sullo schienalino e raccordato alla bombola con un tubo ad alta pressione.
È dotato di una valvola di sicurezza o di sovrapressione che entra in funzione nel caso in cui il valore del circuito superi i 10-12 bar;
Al riduttore sono collegati due tubi; uno va ad un manometro dal quadrante fotoluminescente, con scala che va da 0 a 300 bar; al manometro è collegato un segnalatore acustico che entra in funziona quando la pressione scende sotto ai 50 bar, emettendo un sibilo continuo di intensità superiore ai 90 dB; l’altro tubo va all’erogatore a sovrapressione, che sarà collegato alla maschera con un raccordo filettato o a baionetta.
Erogatore
L’erogatore funziona ad azionamento automatico, riducendo la pressione da 6-9 bar del riduttore fino a 4-6 millibar, che è la sovrapressione che sarà presente all’interno della maschera.
La sovrapressione si attiva con il primo respiro e, ogni volta che l’operatore inspira, la pressione all’interno della maschera diminuisce e l’erogatore immette altra aria.
L’aria immessa ha una portata di 300-900 lt/min, dipende dal produttore; questo significa che se anche un operatore respirasse in modo particolarmente affannato, fino a consumare 90-100 lt/min., comunque non rimarrebbe in deficit di aria.
Sull’erogatore sono sempre presenti due “comandi”, a leva o a pulsante; uno permette di bloccare l’erogazione dell’aria e serve quando si deve togliere la maschera; l’altro, al contrario, esclude la valvola di sovrapressione e immette aria all’interno della maschera d’un flusso continuo di circa 80-160 lt/min. (a seconda del produttore del modello); questo è utile quando il soccorritore si sente particolarmente affaticato oppure ha necessita di aria fresca sul volto.
Maschera pieno facciale
La Maschera pieno faccialepuò essere in gomma, epdm o silicone. A prima vista sono simili a quelle per filtri isolanti, se non fosse per l’attacco dell’erogatore.
In realtà sono normalmente pensate per impieghi più gravosi e possono essere dotate di vari accessori:
- sistemi di amplificazione della voce;
- sistemi di comunicazione radio;
- termocamere con visualizzazione dei dati sul visore;
- ecc.
Su questo tipo di maschera è preferibile scegliere la testiera in rete soprattutto se l’autorespiratore dovrà essere usato con un casco di protezione o con un elmo antincendio.
La bombola per autorespiratori
Una bombola può essere in acciaio o in materiale composito. Può contenere 200 o 300 bar di aria, da 2 a 9 lt. Le più usate sono in acciaio da 6 lt, 200 o 300 bar o in composito da 6,8 litri, 300 bar. Dipende poi dal produttore.
Le bombole in materiale composito sono solo a 300 bar. Hanno una parte interna in alluminio con uno strato esterno in fibra di vetro.
Il peso di una bombola da 6,8 lt a 300 bar è di circa 4 Kg. Hanno una durata di vita massima di 30 anni. Le bombole in acciaio da 6 lt possono pesano dai 7 ai 9 kg circa.
La bombola contiene aria respirabile certificata EN 12021. Può essere riempita con un compressore apposito, anche presso numerosi centri sub.
L’apertura e chiusura dell’aria è comandata da un volantino che ha un sistema di sicurezza a molla contro le chiusure accidentali. Si apre con una mano, ma per chiuderlo devi usarle entrambe: con una mano sblocchi la sicurezza e con l’altra chiudi la valvola.
Questa sicurezza è utile soprattutto negli ambienti confinati, dove il pomello della valvola rischierebbe di chiudersi a seguito di urti e sfregamenti contro gli ostacoli presenti.
L’attacco a vite al riduttore è standard per tutti i produttori.
L’ogiva è colorata in bianco e nero che sono i codici colore dell’azoto e dell’ossigeno presenti nell’aria respirabile.
Le bombole in composito devono essere revisionate dal produttore o da un centro autorizzato ogni 3 anni, le bombole in acciaio ogni 10 anni.
Gli accessori abbinabili agli autorespiratori
A seconda del modello e del produttore, gli autorespiratori possono essere dotati di diversi accessori.
Sistemi di comunicazione per autorespiratori
La maschera facciale può essere dotata di alcuni sistemi di comunicazione. Possono essere semplici amplificatori della voce o sistemi che si collegano alla radio.
In alternativa, per migliorare la comunicazione, si possono collegare alla radio laringofoni o sistemi che leggono le vibrazioni dell’osso dell’orecchio, più o meno come i moderni auricolari ma più evoluti.
Termocamere sulla maschera
Al posto della termocamera da utilizzare a mano libera, esistono termocamere che si possono integrare con la maschera e trasmettono tutte le informazioni direttamente sul visore.
Maschera con attacco rapido al casco
La maschera, al posto della bardatura sul capo, può avere un attacco rapido per essere collegata ad un casco antincendio compatibile.
Erogatore con sgancio rapido
Il tubo di media pressione che va dal riduttore alla maschera può essere interrotto da un raccordo rapido, così da poter staccare erogatore e maschera nel caso in cui si debba attaccarsi ad un sistema airline o alle bombole di un altro operatore.
È utile soprattutto nelle manovre di soccorso perché mi permette di fornire aria ad un altro soccorritore che è rimasto senza oppure far indossare una maschera e dare aria ad un ferito in aria contaminata.
Doppia frusta
Dall’erogatore parte un secondo tubo che si posiziona sul fianco dell’operatore. Al termine di questo tubo si trova una valvola di ingresso e una di uscita. Ha una duplice funzione. Può essere usata per collegare l’operatore ad un sistema airline, così da fornire aria dall’esterno isolando la bombola.
Oppure si può collegare una frusta con una maschera da far indossare ad un altro operatore in un’operazione di soccorso o nel caso in cui la bombola dell’altro operatore sia vuota.
Quick connect
Sostituisce l’attacco a vite con uno a baionetta e serve per il cambio veloce della bombola. È un sistema che deve essere presente sia sulla bombola che sul riduttore.
Dispositivi di monitoraggio elettronici per autorespiratori
Il dispositivo elettronico può fornire diversi valori: la quantità di aria presente nella bombola, in litri e in bar, oppure la durata stimata in base alla media dell’utilizzo. Inoltre può mostrare dati come la temperatura esterna, segnalatore di immobilità, datalogger, gps, ecc.
Alcuni modelli particolarmente avanzati registrano e trasmettono alla centrale i parametri del soccorritore: pressione, frequenza di respirazione, battito cardiaco.
Quanto dura la bombola di un autorespiratore?
Per calcolare quanta aria è contenuta in una bombola basta moltiplicare i litri per la pressione. Una bombola da 6,8 litri a 300 bar contiene circa 2.040 litri di aria respirabile.
Una persona normale, sana, occupata in un’attività non troppo dispendiosa come camminare lentamente o fare piccoli lavori in posizione stabile, consuma circa 12-13 lt/min.
In un lavoro medio circa 30 lt/min mentre se pesante, circa 60 lt/min. Infine, il consumo massimo di una persona, sotto sforzo e in affanno, può superare i 120 lt/min. Questo naturalmente è molto soggettivo. Dipende dalle condizioni di salute, dal volume dei polmoni, dalla costituzione fisica, dai periodi e anche dall’allenamento.
Facendo un calcolo, se in un lavoro pesante consumo 60 lt/min, una bombola con 2.100 litri di aria può durare circa 34 minuti (2.040/60 = 34).
Se considero che gli ultimi 50 bar, da quando parte il fischietto di allarme, me li devo tenere per uscire dall’ambiente, il mio tempo di intervento si riduce a meno di mezz’ora.
Se usassi una bombola in acciaio 6 litri a 200 bar, avrei 1.200 litri di aria il che significa poco più di un quarto d’ora per l’intervento.
Come sono fatti gli autorespiratori a ciclo chiuso
Sono utilizzati per lunghi interventi, principalmente dai Vigili del Fuoco (autorespiratore Vigili del Fuoco), infatti i più noti sono gli autorespiratori antincendio. L’aria espirata attraversa una cartuccia depuratrice. Giunge poi al sacco polmone dove viene rigenerata attraverso dispositivi di riduzione e di dosaggio automatico di ossigeno proveniente dalla riserva (bombola da 2 Litri a 200 bar e dosatura costante di 1,5 L/min).
La miscela gassosa proveniente dal sacco polmone è poi raffreddata da una capsula di ghiaccio secco, prima di essere aspirata. L’autonomia di questo tipo di autorespiratore può arrivare fino a 4 ore circa. Il peso complessivo è di circa 13 Kg.
La manutenzione degli autorespiratori
Per gli interventi di manutenzione ricordarsi di controllare sempre il manuale del produttore, sia per l’autorespiratore sia per la maschera, ma anche che per la bombola.
Revisioni e collaudi devono sempre essere effettuati dal produttore o da un’officina autorizzata.
Le norme prevedono almeno:
- controllo semestrale di autorespiratore, maschera e bombola;
- revisione erogatore e riduttore ogni sei anni;
- collaudo bombola in composito ogni tre anni;
- collaudo bombola in acciaio ogni dieci anni.
Il controllo semestrale di autorespiratore e bombola prevede operazioni del tipo:
- pulizia e disinfezione;
- controlli di tenuta delle tubazioni e delle guarnizioni;
- manutenzione o sostituzione di valvole e membrane;
- prove di funzionalità.
Per il collaudo della maschera sono utilizzati dei banchi prova forniti dai produttori.
Sistemi airline
I sistemi airline forniscono aria tramite una tubazione collegata a bombole oppure ad un compressore. In questo modo l’autonomia è virtualmente illimitata e il soccorritore ha una dotazione poco ingombrante, ottima per interventi in ambienti confinati.
È un sistema analogo ad un classico autorespiratore a ciclo aperto ma senza il peso e l’ingombro delle bombole, con un telaio molto più semplice e leggero di solito in materiale tessile.
I sistemi airline prevedono diverse opzioni, come ad esempio la possibilità di portare con sé una piccola bombola di emergenza (in spalla o a cintura) che si attiva automaticamente in caso di compromissione della fonte d’aria principale.
Ad esempio in caso di rottura della tubazione dell’aria o blocco del compressore.
Composizione del sistema airline per autorespiratori
Sorgente aria esterna
Può essere un compressore specifico, un sistema porta bombole con due o più bombole o una bombola grande carrellata. Potrebbe essere utilizzato tranquillamente un qualsiasi compressore disponibile a condizione che soddisfi le caratteristiche di portata e pressione richieste dal produttore del sistema airline.
Normalmente richiedono una pressione di almeno 10 bar e una portata di 300 lt/min. All’uscita dell’aria deve essere sempre presente un sistema filtrante.
Sul carro bombole, queste funzionano una alla volta. In questo modo, quando una si esaurisce si può sostituire con una piena, mentre l’altra continua ad erogare aria. In questo modo la quantità di aria dipende da quante bombole ho a disposizione.
Sistema filtrante
Serve a purificare l’aria secondo gli standard previsti dalla norma EN 1201. Può essere integrato nel carrello bombole o nel compressore. Oppure essere attrezzato a parte. È composto da uno stadio filtrante per la rimozione dell’olio, sporcizia, aerosol e da un filtro con carboni attivi per la rimozione di vapori e odori.
Tubo in gomma
Collega la sorgente di aria alla maschera. Può essere lungo fino a 100-150 mt, in base alla marca e modello.
Fischietto di sicurezza
Come per l’autorespiratore, il sistema airline è dotato di un segnalatore acustico ausiliario che si attiva in caso di insufficiente pressione di alimentazione o siano raggiunte le condizioni di minima erogazione di aria, solitamente intorno ai 5 bar.
Cintura con dosatore di flusso
Sulla cintura indossata dall’operatore è alloggiato il dosatore di flusso. Dal dosatore parte un tubo di media pressione che va all’erogatore collegato alla maschera. L’erogatore è identico a quello dell’autorespiratore a ciclo aperto. Dal riduttore di flusso può partire un secondo tubo che va all’eventuale bombola di emergenza.
Accessori per il sistema airline
Bombola di emergenza
La bombola di emergenza è normalmente in acciaio, 2 o 3 lt a 200 bar, e permette un tempo di evacuazione di 10 -15 minuti.
Uscita per utensili
Il riduttore di flusso può avere un’uscita aggiuntiva per andare ad alimentare utensili che funzionano ad aria compressa. Serve per avere meno ingombri di tubi nei pressi dell’operatore.
Valvola per più operatori
Ad una stessa sorgente d’aria possiamo collegare due o più operatori.
Autorespiratori con sistemi a flusso continuo
Esistono alcuni sistemi airline che possono essere usati a flusso continuo, anziché con un erogatore. Questo permette di usare dei cappucci tipo quelli degli elettroventilatori, con tutti i vantaggi che abbiamo già spiegato.
Chiaramente un sistema del genere deve essere collegato ad un compressore, perché se fosse collegato a delle bombole ne esaurirebbe l’aria in pochissimo tempo.
Emergency Escape Breathing Device o autorespiratori di fuga
Gli EEBD sono respiratori di fuga per evacuazione a flusso continuo.
Generalmente sono costruiti da una sacca in materiale plastico e con colore molto vistoso, dentro alla quale è contenuto:
- una bombola da 2 litri in acciaio a 300 bar;
- un riduttore a flusso continuo;
- un cappuccio con collare elastomerico.
All’apertura della sacca, il riduttore entra in funzione automaticamente cominciando ad erogare aria a flusso continuo a 40 lt/min.
L’operatore indossa il cappuccio che ha una tenuta elastica sul collo così da potersi adattare ad ogni persona. Il tempo di erogazione dell’aria è di 10-15 minuti, a seconda della bombola. Sono utilizzati in situazioni in cui, in caso di fuga, il soccorritore debba proteggere sia le vie respiratorie che il viso. Ad esempio in caso di fumo e nebbie che sono anche causa di difficoltà visive e lacrimazione.
Possono essere utilizzati:
- dal soccorritore stesso per una propria autoevacuazione;
- all’ingresso in una zona contaminata o di un incendio, dove il soccorritore è entrato con il suo autorespiratore e fa indossare il cappuccio di fuga ad un ferito che necessita di essere evacuato.
Non possono categoricamente essere utilizzati per intervento.
La protezione delle vie respiratorie è un mondo molto complesso.
I produttori fanno a gara per proporre sistemi sempre più performanti e sicuri. È sempre bene affidarsi a rivenditori e distributori che sappiano analizzare il contesto di utilizzo e forniscano assistenza nel tempo.
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