呼吸器

呼吸器

保護裝置
呼吸器是一種戴在嘴和鼻子上的裝置,用來保護佩戴者免受有害空氣顆粒物和氣體等職業和環境危害。廣泛應用于消防、化工、船舶、石油、冶煉、倉庫、試驗室、礦山等部門,供消防員或搶險救護人員在濃煙、毒氣、蒸汽或缺氧等各種環境下安全有效地進行滅火,搶險救災和救護工作。該系列産品配有視野廣闊、明亮、氣密良好的全面罩,供氣裝置配有體積較小、重量輕、性能穩定的新型供氣閥;選用高強度背闆和安全系數較高的優質高壓氣瓶;減壓閥裝置裝有殘氣報警器,在規定的氣瓶壓力範圍内,可向佩戴者發出聲響信号,提醒使用人員及時撤離現場。
    中文名:呼吸器 外文名:Respirator 别名:

簡介

呼吸器又稱蒲微呼吸器、貯氣式防毒面具,有時也稱為消防面具。該系列産品在同類産品中,具有重量輕、體積小、使用;維護方便、佩帶舒适、性能穩定等優點,是從事搶險救災、滅火作業理想的個人呼吸保護裝置。同時還具有解決壓差平衡、防水、透氣功能。該産品需經國家消防裝備質量監督檢驗中心檢測合格,符合GA124-2004《正壓式消防空氣呼吸器》的要求。 船用呼吸器經中國船級社的型式認可和檢驗。

分類及特點

分類

目前普遍使用的呼吸保護裝具按用途可分為工作型呼吸器和逃生型呼吸器(俗稱防毒面具)。 工作型呼吸器又可分為正壓式空氣呼吸器和正壓式氧氣呼吸器。逃生型呼吸器又可分為過濾式自救呼吸器和化學氧自救呼吸器。空氣呼吸器的工作時間一般為30~360min,根據呼吸器型号的不同,防護時間的最高限值有所不同。總的來說空氣呼吸器的防護時間比氧氣呼吸器稍短。

各工作原理及優劣

    正壓式空氣呼吸器

    工作原理:氣瓶中貯存的壓縮幹淨空氣經減壓器一級減壓,再經供氣閥二級減壓進入全面罩,供佩戴者呼吸使用。

    優點:采用開放式結構,呼出氣體直接排入大氣環境,又由于供氣流量大,佩戴者呼吸感覺比較舒暢;采用正壓結構,面罩内壓力始終大于外界大氣壓力,使外界有害氣體無法侵入佩戴者的呼吸器官,使用安全系數高;可以反複充氣使用,使用成本比較低。因此消防隊員及搶險救援人員都喜歡選用正壓式空氣呼吸器。

    缺點:使用時間較短,一般為1小時左右。

      正壓式氧氣呼吸器

      工作原理:佩戴者呼出的氣體,經全面罩、呼氣軟管和呼氣閥進入清淨罐,清淨罐中的吸收劑(Ca(OH)2)将氣體中的二氧化碳吸收,其餘氣體進入氣囊。另外,氣瓶中貯存的壓縮氧氣經高壓管、減壓器進入氣囊,混合成含氧氣體。當佩戴者吸氣時,含氧氣體從氣囊經吸氣閥、吸氣軟管、全面罩進入佩戴者的呼吸器官,完成一個呼吸循環。此過程中,由于呼氣閥和吸氣閥都是單向閥,保證了呼吸氣流始終單向循環流動。

      優點:使用時間較長,一般為4小時左右;采用正壓結構,面罩内壓力始終大于外界大氣壓力,使外界有害氣體無法侵入佩戴者的呼吸器官,使用安全系數高。因此礦山搶險救援人員都喜歡選用正壓式氧氣呼吸器。

      缺點:采用閉式循環,加之吸收二氧化碳過程産生大量熱量,因此呼吸感覺不舒服;使用者須具備一定的專業知識及操作技能,因為使用前需安裝吸收劑和冷卻冰;使用成本比較高。

        過濾式自救呼吸器

        工作原理:利用處理過的活性碳、催化劑等藥劑,吸附、催化有毒、有害氣體,使之變為無毒、無害氣體,供佩戴者呼吸使用。

        優點:采用開放式結構,呼出氣體直接排入大氣環境,佩戴者呼吸感覺比較舒暢。

        缺點:使用場合的局限性。過濾式自救呼吸器具有很強的針對性,防護有毒、有害氣體的種類取決于濾毒罐所裝藥劑的量及種類,當有毒、有害氣體的種類不明、濃度過高或超出它的防護範圍時,就不能使用;當環境中氧氣濃度低于17%時,亦不能使用。

          化學氧自救呼吸器

          工作原理:佩戴者呼出氣體中的水汽和二氧化碳與生氧劑(KO2)發生化學反應,生成富氧氣體供佩戴者往複呼吸使用。

          優點:呼吸系統與外界環境空氣隔絕,不受外界任何有毒、有害氣體及煙霧的危害,因此适用于各種有毒、有害氣體及缺氧環境。

          缺點:采用閉式循環,加之化學反應過程産生大量熱量,因此呼吸感覺不舒服。

          國内外相關技術标準

          由于德國在呼吸保護領域處于世界領先地位,因此,其産品标準被歐共體采納為歐洲标準,世界各國都以此作為制訂本國标準的樣闆。中國的GA124-2004與EN137-1993的一緻性程度為非等效,GA209-1999與EN403:1993的一緻性程度為等同,GA411-2003與EN401:1992的一緻性程度為非等效。

          中國在呼吸保護裝具方面的産品标準:

          GB16556-1996《自給式空氣呼吸器》;

          GA124-2004《正壓式消防空氣呼吸器》;

          MT867-2000《隔絕式正壓氧氣呼吸器》;

          GA209-1999《消防過濾式自救呼吸器》;

          GA411-2003《化學氧消防自救呼吸器》;

          歐共體在呼吸保護裝具方面的産品标準:

          EN137-1993《空氣呼吸器技術要求、試驗、标志》;

          EN145-1997《呼吸保護器--壓縮氧或氧氮型自我保護閉路呼吸器--要求、試驗、标志》;

          EN403:1993《消防過濾式自救呼吸面具》;

          EN401:1992《自救用呼吸保護裝具;再生裝置;化學氧(KO2)自救器;要求、試驗、标志》

          設計原理

          呼吸器按設計原理分一般有空氣呼吸器和氧氣呼吸器。

          空氣呼吸器的工作時間一般為30~360min,根據呼吸器型号的不同,防護時間的最高限值有所不同。總的來說空氣呼吸器的防護時間比氧氣呼吸器稍短。空氣呼吸器是供消防員或搶險救護人員在濃煙、毒氣、蒸汽或缺氧等各種環境下安全有效地進行滅火,搶險救災和救護工作。

          氧氣呼吸器又稱隔絕式壓縮氧呼吸器。呼吸系統與外界隔絕,儀器與人體呼吸系統形成内部循環,由高壓氣瓶提供氧氣,有氣囊存儲呼、吸時的氣體。

          發展趨勢

          發展曆史

          我國從20世紀50年代開始自行設計、制造氧氣防毒面具。當時為了配合原子彈試驗,解放軍總參謀部把研制防毒面具的任務下達給北京防化兵研究院,當時提供的樣機是前蘇聯制造的防毒面具。北京防化兵研究院于1959年研制出我國第一代氧氣防毒面具,為我國核試驗提供了有效保障。以後在山西太原成立了總參第一家軍用防毒面具生産廠——山西新華化工廠,主要生産各類軍用防毒面具濾毒罐。n20世紀70年代末,我國消防、煤礦、石油化工系統開始引進了許多比較先進的空氣呼吸器。當時的空氣呼吸器為負壓式空氣呼吸器(面罩内壓力低于環境壓力)。氣瓶為鋼制氣瓶,氣瓶容量比為1.1-1.2,充氣壓力為20Mpa。

          1982年公安部上海消防科學研究所和上海潛水裝備廠合作,在日本和英國産品的基礎上,成功研制了我國第一代HZK-7型消防空氣呼吸器。當時,HZK-7型消防空氣呼吸器為負壓式空氣呼吸器。

          1988年公安部上海消防科學研究所與撫順煤礦安全儀器廠合作,在德國德爾格公司PA-80型正壓式空氣呼吸器的的基礎上,研制出我國第一代正壓式空氣呼吸器。

          1989年,上海潛水設備廠研制的正壓式空氣呼吸器,也在上海成功鑒定。空氣呼吸器由負壓到正壓,這是技術上的重大突破。正壓式因其使用安全系數高、呼吸感覺舒暢的優勢成為空氣呼吸器發展的主流方向。在中國正壓式空氣呼吸器的發展過程中德國德爾格公司做出了很大貢獻。德爾格公司的代理和技術人員對PA-80型正壓式空氣呼吸器做了十分詳細的介紹,為我國發展正壓式空氣呼吸器提供了依據,另外德爾格公司還為我國提供了長管正壓式空氣呼吸器、防毒面具等許多消防呼吸保護裝具。

          80年代末,美國梅思安的産品進入中國。90年代中期,美國斯科特公司、法國巴固公司等國外公司産品相繼進入中國,推動了正壓式空氣呼吸器的迅速發展。

          進入21世紀後,國内新興的空氣呼吸器生産商相繼誕生。中國空氣呼吸器生産進入了成熟發展階段。世紀交替之際,随着新技術,新材料新工藝的大量運用,碳纖維全纏繞鋁合金内膽複合氣瓶在中國應運而生。他的誕生,使正壓式空氣呼吸器整套裝具的佩戴質量減輕了30%,從而有效的降低了消防隊員及搶險救援人員的負重,保證了滅火戰鬥及搶險救援工作的順利進行。

          2002年公安部消防局及時下達了空氣呼吸器選用鋁合金内膽碳纖維全纏繞複合氣瓶,淘汰高強度輕質鋼瓶的通知,為空氣呼吸器的發展提供了強有力的支持。

          新發展

          各國科學家在不斷研究對空氣呼吸器的改進。空氣呼吸器的最大弱點就是使用時間短,有效延長使用時間是大家最關心的課題。解決延長使用時間的方法主要有以下幾種:

            在現有佩戴重量不變的前提下,采用增加氣瓶額定工作壓力和體積相結合的方法來增加氣瓶的儲氣量。設法采用新型材料、新工藝,減輕全面罩、氣瓶閥、供氣閥、減壓器、背架等部件的重量,為氣瓶重量的增加留下空間。氣瓶的最大額定工作壓力為30MPa,如果增加到60MPa,則氣瓶的儲氣量将增加一倍,使用時間也相應增加一倍;氣瓶的體積增加一倍,則氣瓶的儲氣量将增加一倍,使用時間也相應增加一倍。兩者的有機結合,儲氣量将會幾何級增加。減少不必要的用氣。比如:“呼吸環境空氣”和“呼吸氣瓶空氣” 可以自由切換、過濾式呼吸器和空氣呼吸器進行自由切換等。電子傳感技術在空氣呼吸器上的應用,形成智能化空氣呼吸器。當外界毒氣濃度超過極限或氧氣濃度低于17%時,自動切換成空氣呼吸器。空氣呼吸器另一個發展方向是産品的完善化,其中包括:聲光報警、通信裝置、應急呼叫、燈光指引的有機結合。在光線暗淡的環境中,消防隊員看到隊友背架上的燈光指引,可以迅速找到隊友。通過通信裝置,消防隊員可以與隊友和指揮車進行聯系,一旦,消防隊員遇到意外,應急呼叫裝置自動開啟,指引隊友及時營救。除了上述發展方向之外,各國研究空氣呼吸器的技術人員,對供氣閥、氣瓶閥、減壓器、報警器、壓力表、背架等基本結構部件,正在進行改進與完善。力求做到簡潔、可靠、完善。

            操作人員在使用的過程中需要注意的問題n根據市場上所有的呼吸器,雖然呼吸器的品牌衆多,整個的造型也有很大的區别,但是大緻情況下,我們可以将呼吸器分為以下幾個不同的種類。呼吸器按照功能來分類,主要可以分為正壓式空氣呼吸器、氧氣呼吸器移動式、長管空氣呼吸器、正壓式氧氣呼吸器、正壓式空氣呼吸器。這裡需要強調的是,空氣呼吸器和氧氣呼吸器的區别很大,兩者不可以混淆使用。n而關于呼吸器的使用方式基本是一緻的,不管我們所購買的是何種類型的呼吸器,當我們拿到呼吸器的時候,都首先需要做一個簡單的檢查,确保我們所購買的呼吸器是正規可用的呼吸器。我們需要檢查全面罩的幾個關鍵部分。這包括全面罩的鏡片,全面罩的系帶、正規呼吸器的環狀密封程度是否完好、最後就是兩個關鍵閥門的情況,也就是我們說的呼吸器的呼氣閥和吸氣閥,這兩個閥門的完好直接影響到呼吸器的使用。

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