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文檔簡(jiǎn)介
1、正壓氧氣呼吸器安全性能的分析與探討礦山救護(hù)隊(duì)是處理礦井火災(zāi)、瓦斯、煤塵、水和頂板等災(zāi)害事故的專 業(yè)隊(duì)伍,在井下事故處理過(guò)程中,面臨著煙霧、窒息性、有毒有害氣 體等惡劣環(huán)境, 而氧氣呼吸器就成為救護(hù)指戰(zhàn)員進(jìn)入災(zāi)區(qū)的必要裝備, 它被視為救護(hù)指戰(zhàn)員的救命器。氧氣呼吸器主要分為正壓呼吸器和負(fù)壓呼吸器?,F(xiàn)階段,我國(guó)使用的氧氣呼吸順主要是負(fù)壓呼吸器,型號(hào)主要有ahy-6型、agh-4型和agh-2 等。而正壓呼吸器主要有美國(guó)的 biopak-240型、德國(guó)的bg4型、撫順 的hyz4型、虹安公司組裝的biopak-240型以及撫順安全儀器廠用ahy-6 型負(fù)壓呼吸器改裝的pb4型正壓呼吸器。1 正、負(fù)壓氧
2、氣呼吸器原理的分析與比較 所謂正壓、負(fù)壓是相對(duì)于外界環(huán)境大氣壓而言的,是指氧氣呼吸器整 個(gè)閉路循環(huán)系統(tǒng)在人員吸氣時(shí),其系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力大于外界大氣時(shí) 為正壓,小于外界大氣壓時(shí)為負(fù)壓。但無(wú)論是正壓還是負(fù)壓呼吸器, 其基本原理都大致相同,都有一個(gè)供氧系統(tǒng)和一個(gè)封閉的呼吸循環(huán)系 統(tǒng)。氧氣呼吸器由高壓氧氣瓶經(jīng)減壓器減壓后,通過(guò)定量孔供氧至儲(chǔ) 氣囊,再由吸氣軟管與人的呼吸系統(tǒng)相連。人體呼出二氧化碳?xì)怏w經(jīng) 呼氣軟管,進(jìn)入二氧化碳吸收劑容器,過(guò)濾二氧化碳后的氣體再進(jìn)入 儲(chǔ)氣囊循環(huán)利用。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)氣體不足,壓力降低到一定值時(shí),自動(dòng)補(bǔ) 給閥打開(kāi)向系統(tǒng)內(nèi)供氧。 緊急情況下,可用手動(dòng)補(bǔ)給閥向系統(tǒng)內(nèi)供氧。 系統(tǒng)內(nèi)多余的
3、氣體則由排氣閥排出。氣路循環(huán)系統(tǒng)如圖 1 所示。圖 1 正、負(fù)壓氧氣呼吸氣氣路循環(huán)系統(tǒng) 盡管正壓與負(fù)壓氧氣呼吸器在原理方面基本相似,但正壓氧氣呼吸器 究竟是如何保持始終是正壓的呢?首先從負(fù)壓產(chǎn)生的原因分析。負(fù)壓 呼吸器在供氧狀態(tài)下,氣囊在內(nèi)部氣體與外界壓力的作用下,處于均 衡狀態(tài),呼吸器系統(tǒng)內(nèi)的壓力和外界氣壓一樣。由于定量供氧連續(xù)均 衡地向系統(tǒng)內(nèi)供氧,而人體呼吸是有頻率的、間斷的,并且在不同狀 態(tài)下,消耗的氧氣也不相同,人體每次的吸氣量必然大于那一時(shí)刻的 定量供氧量。一旦人員吸氣,系統(tǒng)內(nèi)的氣體必然減少,在定量供氧量 還未來(lái)得及供氧的情況下,系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力必然小于外界大氣壓, 即系統(tǒng)處于負(fù)壓狀
4、態(tài)。對(duì)于正壓氧氣呼吸器來(lái)說(shuō),關(guān)鍵是要始終保持正壓。系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生正壓 的原理在于它的呼吸艙膜片(或氣囊壁)上有一個(gè)加載彈簧,它保證 了整個(gè)呼吸循環(huán)系統(tǒng)的呼吸氣、 吸氣過(guò)程中始終保持正壓。 這是因?yàn)椋?正壓呼吸器定量向呼吸艙 (或氣囊) 供氧,呼吸艙膨脹壓縮加載彈簧, 加載彈簧在呼吸艙上產(chǎn)生反作用力。當(dāng)呼吸艙處于平衡狀態(tài)時(shí),系統(tǒng) 內(nèi)的氣壓就等于彈簧力加上外界大氣壓,那么系統(tǒng)內(nèi)的氣壓必然大于 外界大氣壓。當(dāng)人員吸氣時(shí),呼吸艙內(nèi)氣體減少,彈簧反彈,其壓縮 量減少,彈力降低,但系統(tǒng)內(nèi)的氣壓仍然大于外界大氣壓。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi) 正壓小于某一值時(shí),自動(dòng)補(bǔ)氣閥則打開(kāi)供氣,保持系統(tǒng)內(nèi)正壓始終在 某一范圍。在呼氣時(shí),人體不
5、消耗氧氣,系統(tǒng)內(nèi)的氣壓仍是大于外界大氣壓。2 正壓氧氣呼吸器安全性能的分析(1)正壓呼吸器的呼吸循環(huán)系統(tǒng)始終是一個(gè)正壓工作系統(tǒng),可以避免 外界大氣污染物滲透進(jìn)入面罩,即使系統(tǒng)接頭不嚴(yán)密或者出現(xiàn)破損漏 氣,外界有害氣體也不會(huì)滲入到系統(tǒng)內(nèi),只能是系統(tǒng)內(nèi)的氣體往外泄 漏露,從而可以避免佩戴者吸入有毒有害的氣體而中毒。而負(fù)壓呼吸 器若出現(xiàn)漏氣情況,則有毒有害氣體容易滲入到系統(tǒng)內(nèi),從而導(dǎo)致佩 戴者中毒。這也正是正壓呼吸器優(yōu)越于負(fù)壓呼吸器最主要的原因。(2)正壓呼吸器的面罩明顯優(yōu)于負(fù)壓呼吸器的口具和鼻夾。首先,安 全性高,這點(diǎn)也是最主要的。在災(zāi)區(qū)救災(zāi)時(shí),工作環(huán)境惡劣,隊(duì)員常 常出現(xiàn)碰撞、拌倒現(xiàn)象,導(dǎo)致口具
6、、鼻夾脫落,造成人員中毒傷亡。 同時(shí),隊(duì)員在災(zāi)區(qū)受高溫影響容易產(chǎn)生頭暈現(xiàn)象,這種頭暈輕則影響 工作效率,重則因頭暈吐掉口具、掉下鼻夾,高濃度的災(zāi)害氣體就會(huì) 被吸入到體內(nèi),造成人員中毒傷亡。另外在災(zāi)區(qū)抬傷員時(shí),傷員容易 失手打掉隊(duì)員的口具和鼻夾,造成隊(duì)員中毒傷亡。而正壓呼吸器的面 罩則避免了脫落口具和鼻夾的現(xiàn)象,即使面罩出現(xiàn)松動(dòng)漏氣,也是面 罩內(nèi)的氣體往外瀉,人員不會(huì)因此而中毒。其次,佩戴也非常舒適。 我們習(xí)慣于用鼻子呼吸,但佩戴負(fù)壓呼吸器,必須用鼻夾夾住鼻子, 用嘴呼吸,既不習(xí)慣也不舒服。另外,正壓呼吸器可以在災(zāi)區(qū)通話, 能夠非常方便、清楚、有效地進(jìn)行交流。在災(zāi)區(qū)偵察或工作都需要相 互聯(lián)系,佩
7、戴負(fù)壓呼吸器只能用打點(diǎn)、 打手勢(shì)或?qū)懽值姆绞竭M(jìn)行聯(lián)系, 嚴(yán)禁通過(guò)口具講話,否則會(huì)吸入災(zāi)區(qū)有害氣體而中毒。(3)正壓呼吸器具有聲光報(bào)警系統(tǒng)。在災(zāi)區(qū)工作時(shí),必須保留5mpa的氧氣以備返回途中使用。佩戴負(fù)壓呼吸器必須經(jīng)常觀察壓力表,任 何一個(gè)隊(duì)員發(fā)現(xiàn)自己的壓力到了規(guī)定值時(shí),必須打點(diǎn)提示,以便指揮 員指揮退出災(zāi)區(qū),但當(dāng)遇到火災(zāi)事故,煙霧大、能見(jiàn)度低、防煙眼鏡 片氣較多時(shí),隊(duì)員很難觀察清楚壓力表,指揮員只能憑經(jīng)驗(yàn)決定退出 災(zāi)區(qū)時(shí)間。而正壓呼吸器具有聲光報(bào)警系統(tǒng),當(dāng)氧氣瓶?jī)?nèi)壓力降到額 定值的25%左右時(shí),報(bào)警器以92db的聲強(qiáng)鳴響約1min,當(dāng)報(bào)警器鳴 響時(shí),以提醒佩戴者本呼吸器最多還有 1h的作用時(shí)間。
8、這樣救護(hù)指揮 員可以決定何時(shí)該退出災(zāi)區(qū)。(4)正壓呼吸器具有較高的穩(wěn)定性,而穩(wěn)定性取決于其自身結(jié)構(gòu)。負(fù) 壓呼吸器的定量供氧、自動(dòng)補(bǔ)給閥、自動(dòng)排氣閥都是可以調(diào)整的,調(diào) 好之后用緊固件鎖死。 一旦儀器受到震動(dòng)、 碰撞,緊固件松動(dòng), 流量、 補(bǔ)氣和排氣都會(huì)受到影響,致使儀器不合格。而正壓呼吸器的定量供 氧、自動(dòng)補(bǔ)給閥、自動(dòng)排氣閥都是廠家調(diào)整好固定起來(lái)的,使用者是 不能調(diào)整的。另一方面,負(fù)壓呼吸器的接頭連接處或用絲口緊固,或 用繩子扎接,很容易漏氣。而正壓呼吸器的所有接頭連接處均有卡子 卡緊,用螺栓緊固,不易漏氣。這樣就保證了正壓呼吸器的流量、補(bǔ) 氣、排氣和氣密性等性能的穩(wěn)定。( 5)正壓呼吸器比較容
9、易維護(hù)保養(yǎng)。無(wú)論是進(jìn)口、組裝、還是仿制的 正壓呼吸器, 其構(gòu)造設(shè)計(jì)科學(xué), 所用塑料、橡膠、鋼材等材料質(zhì)量高。再加上較高的工藝技術(shù),使得整套儀器故障率較低,既節(jié)省了時(shí)間,也增加了隊(duì)員在災(zāi)區(qū)處理事故時(shí)的安全系數(shù)。在日常保養(yǎng)中,負(fù)壓呼 吸器零部件容易老化,損壞率較高,導(dǎo)致呼吸器故障率較高。而且一 周檢查一次,一次至少檢查 5 項(xiàng)內(nèi)容。同時(shí),負(fù)壓呼吸器的氣囊外露, 很容易破損。而正壓呼吸器的呼吸艙為硬質(zhì)橡膠結(jié)構(gòu),不易破損。而 且在一般情況下,正壓呼吸器每月才需檢查一次,主要檢查氣密性和 流量,非常方便。3 問(wèn)題探討(1)在災(zāi)區(qū)受高溫影響,佩戴面罩時(shí),隊(duì)員面部的汗水不易蒸發(fā),常 感覺(jué)面部膨脹難受。同時(shí),
10、由于佩戴初期,保明片防霧性能欠缺,導(dǎo) 致人員視線受阻,觀察不清。是否考慮研制出帶發(fā)話器的半面罩,在 無(wú)煙霧時(shí)佩戴,既感覺(jué)面部舒適,又能看得清楚,也可在全面罩上安 裝上刷霧器,同時(shí)生產(chǎn)多規(guī)格的面罩,適用于不同臉型的人。(2)進(jìn)口或組裝的正壓呼吸器是根據(jù)歐美人體型設(shè)計(jì)的,體積和重量 相對(duì)我們來(lái)說(shuō)都偏大,在救災(zāi)中非常不便。建議從氧氣瓶、呼吸艙和 清凈罐上考慮,減少其體積或重量,或者從材料選擇方面考慮,使用 安全性能高、質(zhì)地輕的材料。還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì) co2 吸收劑的研制,選擇 量少但效果好的 co2 吸收劑。在流量方面,也可以調(diào)小一些,從而減 少氧氣瓶的體積??傊獜娜轿粶p小其體積和重量。(3)應(yīng)加強(qiáng)研制穿霧透明裝置。在處理火災(zāi)事故時(shí),煙霧彌漫,嚴(yán)重 時(shí),伸手不
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