呼吸器的原理,分類和使用
目前普遍使用的呼吸保護(hù)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(xué)氧自救呼吸器。空氣呼吸器的工作時間一般為30~360min,根據(jù)呼吸器型號的不同,防護(hù)時間的zui高限值有所不同??偟膩碚f空氣呼吸器的防護(hù)時間比氧氣呼吸器稍短。
一.各自的工作原理及其優(yōu)劣
1.正壓式空氣呼吸器的工作原理是:氣瓶中貯存的壓縮干凈空氣經(jīng)減壓器一級減壓,再經(jīng)供氣閥二級減壓進(jìn)入全面罩,供佩戴者呼吸使用。
其優(yōu)點是:采用開放式結(jié)構(gòu),呼出氣體直接排入大氣環(huán)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(jié)構(gòu),面罩內(nèi)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(shù)高;可以反復(fù)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
其缺點是:使用時間較短,一般為1小時左右。
2. 正壓式氧氣呼吸器的工作原理是:佩戴者呼出的氣體,經(jīng)全面罩、呼氣軟管和呼氣閥進(jìn)入清凈罐,清凈罐中的吸收劑(Ca(OH)2)將氣體中的二氧化碳吸收, 其余氣體進(jìn)入氣囊。另外,氣瓶中貯存的壓縮氧氣經(jīng)高壓管、減壓器進(jìn)入氣囊,混合成含氧氣體。當(dāng)佩戴者吸氣時,含氧氣體從氣囊經(jīng)吸氣閥、吸氣軟管、全面罩進(jìn) 入佩戴者的呼吸器官,完成一個呼吸循環(huán)。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(huán)流動。
化學(xué)反應(yīng)式:Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O+Q
其優(yōu)點是:使用時間較長,一般為4小時左右;采用正壓結(jié)構(gòu),面罩內(nèi)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(shù)高。因此礦山搶險救援人員都喜歡選用正壓式氧氣呼吸器。
其缺點是:采用閉式循環(huán),加之吸收二氧化碳過程產(chǎn)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(yè)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。
3.化學(xué)氧自救呼吸器的工作原理是:佩戴者呼出氣體中的水汽和二氧化碳與生氧劑(KO2)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成富氧氣體供佩戴者往復(fù)呼吸使用。
化學(xué)反應(yīng)式:4KO2+2H2O→4KOH+3O2+Q
2KOH+CO2→K2CO3+H2O+Q
其優(yōu)點是:呼吸系統(tǒng)與外界環(huán)境空氣隔絕,不受外界任何有毒、有害氣體及煙霧的危害,因此適用于各種有毒、有害氣體及缺氧環(huán)境。
其缺點是:采用閉式循環(huán),加之化學(xué)反應(yīng)過程產(chǎn)生大量熱量,因此呼吸感覺不舒服。
4.過濾式自救呼吸器的工作原理是: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?yōu)闊o毒、無害氣體,供佩戴者呼吸使用。
其優(yōu)點是:采用開放式結(jié)構(gòu),呼出氣體直接排入大氣環(huán)境,佩戴者呼吸感覺比較舒暢。
其缺點是:使用場合的局限性。過濾式自救呼吸器具有很強(qiáng)的針對性,防護(hù)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(dāng)有毒、有害氣體的種類不明、濃度過高或超出它的防護(hù)范圍時,就不能使用;當(dāng)環(huán)境中氧氣濃度低于17%時,亦不能使用。
二. 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
我國在呼吸保護(hù)裝具方面的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有:
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(xué)氧消防自救呼吸器》。
歐共體在呼吸保護(hù)裝具方面的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有:
EN137-1993《空氣呼吸器技術(shù)要求、試驗、標(biāo)志》;
EN145-1997《呼吸保護(hù)器--壓縮氧或氧氮型自我保護(hù)閉路呼吸器--要求、試驗、標(biāo)志》;
EN403:1993《消防過濾式自救呼吸面具》;
EN401:1992《自救用呼吸保護(hù)裝具;再生裝置;化學(xué)氧(KO2)自救器;要求、試驗、標(biāo)志》。
我國的GA124-2004與EN137-1993的一致性程度為非等效,GA209-1999與EN403:1993的一致性程度為等同,GA411-2003與EN401:1992的一致性程度為非等效。
由于德國在呼吸保護(hù)領(lǐng)域處于世界地位,因此,其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)被歐共體采納為歐洲標(biāo)準(zhǔn),世界各國都以此作為制訂本國標(biāo)準(zhǔn)的樣板。