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影响空气呼吸器防护性能主要原因

关键词: 空气呼吸器 发布时间:2017-05-04

空气呼吸器

近年来,经常有消防部门反映目前消防部队使用的空气呼吸器(以下简称呼吸器)使用时间较短,例如气瓶水容积为6.8 L的呼吸器,其使用时间只有约十几分钟;还有因呼吸器使用时间短,造成消防员中毒甚至牺牲的事情发生。定容积的呼吸器,贮存的压缩空气是定量的,因而其使用时间的长短就取决于佩带人员的耗气量,耗气量越多则使用时间就越短。一般中等身材成年男子的平均潮气量,休息时为8 L/min,缓I曼行走时为15 L/min,普通作业时30 L/min,重体力劳动时可达50—60 L/min。呼吸器使用时间的主要影响因素空气呼吸器是以压缩空气为气源的自给正压开路式呼吸器,它由高压气瓶、气瓶阀、减压器、供气阀、面罩、背具、供气管路、报警气哨和压力表等部件组成。呼吸器的供气方式为按需供气开路式,即根据使用者的呼吸需要供给空气。

呼吸器的工作原理是:打开气瓶阀后,气瓶内的压缩空气通过气瓶阀进入减压器,减压器将输入的气体高压降为中压,随后气体经中压管进入供气阀,供气阀与面罩连接。在没有呼吸时,面罩内的气体压力值为静态压力,而当使用者佩带面罩后进行第一次吸气时,供气阀的正压动力机构被启动激活,该动力机构可形成正压,导致此时面罩内的气体压力高于外界大气压力,从而使得供气阀可按需要量输出空气,供应人体呼吸。而当佩带人员呼气时,供气阀即刻关闭并停止供气,呼出的气体经面罩上的呼气阀排到外部,这样就形成了一个完整的呼吸过程,以此往复循
环呼吸,直至气瓶内的空气用尽。
结合呼吸器的结构、工作原理及供气方式,在额定工作压力下,定容积气瓶内贮存的空气量是固定的,当佩带呼吸器后,在同等劳动强度下气体的利用率越高则呼吸器的使用时间也会越长。而从气体利用率的方面进行分析,影响呼吸器使用时间的主要因素有以下两点,第一是佩带正确与否对面罩与人脸部密封性的影响,第二是呼吸器部件性能参数的相互匹配性。
佩带不正确时影响面罩与人脸部密封性的因素主
要有:1)面罩与佩带人员的头型或脸型不匹配:因面罩一般是按标准的头型进行设计和制作的,对于少数头部或脸部形态异常者,在佩带面罩后可能会导致漏气,当渗漏较大时甚至可以听到向外漏气的声音(即在屏气时,能够听到气体经过漏气部分时所产生的“嘶嘶”声);
2)面罩佩带歪斜不正:面罩的密封面与人脸贴合不正,主要是过于偏上或者偏下,从而造成漏气,当渗漏较大时可以听到向外漏气的声音;
3)面罩佩带松紧不合适:即面罩收紧带过松或过紧。收紧带过松,肯定会导致面罩的密封性较差,导致漏气;而收紧带过紧,可能会对佩带人员造成不适感,导致精神紧张、呼吸频率增加而造成空气的浪费。
4)人员头发过长且位于面罩与佩带人员脸部的贴合处:位于贴合处的头发越多,漏气就越严重,当渗漏较大时可以听到向外漏气的声音;
5)人员胡须过长且位于面罩与佩带人员脸部的贴合处:与头发位于贴合处的情况相同。呼吸器部件性能参数的匹配与否对设备密封性的影响及相应特征
1)减压器输出的中压与供气阀要求的压力不匹配:中压过高时供气阀供气量过大而导致气体浪费,或供气阀自供,无法起到闭合作用;中压过低时,面罩内会出现瞬时负压,此时佩带人员一般感觉不到,只有在检测仪上才能够检测出来;
2)减压器输出气流偏小:减压器输出的气流不能满足供气阀的最大供气需求,此时佩带人员感觉不到,只有在检测仪上才能够检测出来,而在大呼吸气量检测时面罩内会出现负压;
3)供气阀正压机构动作不灵敏:即供气阀的动力机构不能灵活地随着佩带人员的呼吸动作而开启或关闭。此时佩带人员会感觉面罩内气流不稳定,面罩有轻微的颤抖,可导致气体浪费。在检测仪上可观察到抖动样的呼吸曲线,但检测出的数据是合格的。这一因素有一定的隐蔽性,但会造成气体浪费,严重影响呼吸器的使用时间。
4)供气阀静态压力与面罩上的呼气阀开启压力不匹配:即供气阀的静态压力高于呼气阀的开启压力 。此时能够听到气体泄漏的声音,与佩带不正确导致密封
性较差类似,但对佩带进行调节无法纠正呼吸器漏气。在上述两种影响使用时间的因素中,面罩佩带的错误是可以通过正规培训进行纠正的。虽然我国逐步加强了对空气呼吸器关键零部件的变更控制,然而有些设计部件参数的相互匹配性还是随着使用频次和年限的增加而有所变动,但一般这种变动的参数会在例行年检维护保养时得到调整,并再次进行性能检测,达到符合的要求。只有符合性能要求的呼吸器才可以继续投入使用,否则将会有潜在甚至极大的安全隐患。
综合上述的分析和讨论,笔者对呼吸器的设计、生产、使用和保养提出以下几点建议:
1)呼吸器的生产商和国家质量检验部门,须按照GA124标准的6.24条进行实用性检测试验,且产品须符合标准要求;
2)呼吸器的用户在对产品进行招标时,应以实用性为主,在对比产品性能时应选择身高、体重相近的人员,对呼吸器进行实际地佩带试用,对同型号的呼吸器充装等量的空气,并以相同速度(4.5~6 km/h)佩带呼吸器行走,直至设备报警以记录使用时间,选择使用时间长者为最好;
3)用户应严格按照要求对呼吸器进行检查维护和保养,认真填写相关记录,并加强培训学习工作;
4)用户中的每个小队都应配备便携式呼吸器检测仪,并主要对呼吸器的减压器输出压力、佩带面罩的呼吸阻力范围进行检测。因为呼吸器在存放和使用的过程中,性能参数都有可能发生变化,对于可能有问题的呼吸器要及时进行调整或维修,必须在检测合格后才可以使用,以免发生危险,造成不必要的损失。

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责任编辑:毕亚峰   编辑:王赛丽