在發(fā)生災(zāi)害事故時(shí),尤其在火災(zāi)、爆炸、化學(xué)事故等災(zāi)害的滅火救援過(guò)程中進(jìn)行作業(yè)時(shí),環(huán)境嚴(yán)重威脅著作業(yè)人員的人身安全。此時(shí),通過(guò)配戴防護(hù)裝備,救援人員可以安全有效地進(jìn)行滅火救援、事故排險(xiǎn)作業(yè)。所以,現(xiàn)場(chǎng)的指揮員和作業(yè)人員應(yīng)掌握必要的個(gè)人呼吸防護(hù)裝備知識(shí)。
    1自給式呼吸器的分類與特點(diǎn)
    自給式呼吸器根據(jù)氣源的不同分為氧氣呼吸器、空氣呼吸器和化學(xué)氧呼吸器;按照使用者在任一呼吸循環(huán)過(guò)程中,面罩內(nèi)壓力與外界環(huán)境壓力的大小可分為正壓自給式呼吸器和負(fù)壓自給式呼吸器。在下列情況下應(yīng)使用正壓自給式呼吸器:有害氣體的性質(zhì)不明;氧氣含量低于19. 5 %;存在不易察覺(jué)的有害氣體;吸入的污染氣體會(huì)立即對(duì)生命和健康造成威脅;緊急處理危險(xiǎn)物質(zhì)事故時(shí)。
    1. 1 　氧氣(氧—氮混合氣) 呼吸器
    1. 1. 1 　分類
    根據(jù)呼吸結(jié)構(gòu)的不同,氧氣(氧—氮混合氣) 呼吸器(以下簡(jiǎn)稱為氧氣呼吸器) 分為開(kāi)路式和閉路式兩種。
    開(kāi)路式氧氣呼吸器與空氣呼吸器的結(jié)構(gòu)基本相同,區(qū)別是高壓氣瓶中存儲(chǔ)的是壓縮氧氣(氧—氮混合氣) 。使用時(shí),高壓氣瓶中的氧氣(氧—氮混合氣)經(jīng)減壓器減壓后,進(jìn)入面罩內(nèi)供呼吸使用,呼出的氣體經(jīng)呼氣閥直接排入大氣中。所謂閉路式,是與開(kāi)路式相對(duì)而言,指人體呼出的氣體不排入周圍的大氣中,而是經(jīng)過(guò)濾吸收二氧
化碳、補(bǔ)充氧氣后在呼吸系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),整個(gè)呼吸過(guò)程與外界大氣環(huán)境隔絕。
    1. 1. 2 　結(jié)構(gòu)
    正壓氧氣呼吸器由面罩、供氣系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和背具組成。面罩為大視野全面罩,與正壓空氣呼吸器所使用的面罩類似,所不同的是氧氣呼吸器面罩的口鼻罩沒(méi)有對(duì)稱的兩個(gè)吸氣孔和吸氣閥;供氣系統(tǒng)由高壓氣瓶、減壓器、氣動(dòng)管路組成;呼吸系統(tǒng)由氣囊(呼吸艙) 、吸收二氧化碳的清凈罐、呼吸軟管、冷卻罐、面罩等組成;背具由殼體、肩帶和腰帶組成,并采用人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)。
    1. 1. 3 　工作原理
    正壓氧氣呼吸器的工作原理是:使用時(shí),高壓氧氣經(jīng)減壓器減壓后進(jìn)入呼吸艙/ 氣囊,補(bǔ)充使用者呼吸所消耗的氧氣。同時(shí),呼出的氣體經(jīng)面罩內(nèi)的呼氣閥進(jìn)入清凈罐,在那里二氧化碳被吸收后進(jìn)入呼吸艙/ 氣囊,與呼吸艙/ 氣囊中的氧氣混合,組成含氧空氣,經(jīng)冷卻罐、吸入軟管、吸氣閥進(jìn)入面罩,供給使用者呼吸,完成一個(gè)呼吸循環(huán)過(guò)程。如果定量供氧不能滿足使用者所需要的氧氣,呼吸艙內(nèi)的膜片將驅(qū)動(dòng)自動(dòng)補(bǔ)給閥補(bǔ)充額外的氧氣;如果使用者呼出的氣體使呼吸膜片完全膨脹,多余的氣體將通過(guò)排氣閥排掉。壓縮彈簧被加載到呼吸膜片上,使面罩內(nèi)保持比外界環(huán)境稍高的正壓狀態(tài)。
    1. 1. 4 　使用場(chǎng)合
    氧氣呼吸器是一種自給、密閉式呼吸保護(hù)器具,它由氣瓶?jī)?nèi)的壓縮氧氣供給氣體,呼出的氣體由呼吸通道中預(yù)制的藥品除去二氧化碳后再進(jìn)入呼吸過(guò)程,循環(huán)使用。可以用于煤礦、地鐵、冶金、軍事、石油化工等行業(yè)部門,為搶險(xiǎn)救援人員提供長(zhǎng)時(shí)間的呼吸防護(hù)。由于氧氣是助燃?xì)怏w,因此開(kāi)路式氧氣呼吸器一般不用于火場(chǎng)上的搶險(xiǎn)救援作業(yè)。氧氣呼吸器的儲(chǔ)氣瓶容積常用的為1～3L ,因此體積小、重量輕、防護(hù)時(shí)間長(zhǎng),一般防護(hù)時(shí)間可達(dá)2～4h ,防護(hù)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于空氣呼吸器和防毒面具,這是氧氣呼吸器的突出優(yōu)點(diǎn)。
    但是,氧氣呼吸器的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,維修不方便,在使用過(guò)程中,有些人對(duì)高濃度氧(大于21 %) 不適應(yīng);而且氧氣呼吸器的使用受到溫度的限制,一般要求環(huán)境溫度不超過(guò)60 ℃,其主要原因是吸收二氧化碳的反應(yīng)為放熱反應(yīng),如果外界環(huán)境溫度很高,會(huì)對(duì)呼吸器官造成傷害。氧氣呼吸器在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中嚴(yán)禁沾染油脂,防止油脂遇高壓氧氣后發(fā)生爆炸。
    1. 2 　空氣呼吸器
    1. 2. 1 　結(jié)構(gòu)
    空氣呼吸器是一種自給、開(kāi)放式呼吸防護(hù)器具,它由全面板、供氣閥、減壓閥、中壓導(dǎo)管、高壓氣瓶和背板等組成。
    1. 2. 2 　工作原理
    正壓空氣呼吸器的工作原理是:儲(chǔ)存在高壓氣瓶中的高壓空氣經(jīng)減壓器減壓后進(jìn)入中壓膛室,中壓空氣經(jīng)中壓導(dǎo)管進(jìn)入供氣閥,供氣閥響應(yīng)使用者的呼吸要求提供呼吸氣體。吸氣時(shí),在負(fù)壓作用下供氣閥將潔凈空氣以一定的流量輸入人體肺部;呼氣時(shí),供氣閥停止供氣,呼出的氣體經(jīng)面罩上的呼氣閥排出,這樣形成一個(gè)完整的呼吸過(guò)程。在整個(gè)呼吸過(guò)程中,由于供氣閥的工作一方面靠膛室氣壓平衡控制,另一方面靠彈簧的壓力調(diào)節(jié),供氣閥輸出的空氣流量始終大于或等于被吸入的空氣流量。所以無(wú)論吸入速度如何,通過(guò)供氣閥輸出的空氣始終使面罩內(nèi)保持正壓,這樣可阻止外部空氣的進(jìn)入。
    1. 2. 3 　使用場(chǎng)合
    空氣呼吸器具有性能可靠、安全程度高、配戴舒適、呼吸順暢、視眼開(kāi)闊、適應(yīng)性強(qiáng)、操作維護(hù)方便等特點(diǎn),廣泛適用于消防、化工、船舶、礦山等部門。
空氣呼吸器的最大弊端是防護(hù)時(shí)間短,一般為幾十分鐘,由于空氣呼吸器的氣瓶容積較大,致使其自重較大,配戴者的活動(dòng)受到一定的限制。
    1. 3 　化學(xué)氧呼吸器
    1. 3. 1 　結(jié)構(gòu)
    化學(xué)氧呼吸器由面罩、供氣系統(tǒng)和背具組成,是一種閉路循環(huán)式生氧呼吸器。其供氣系統(tǒng)由生氧系統(tǒng)(生氧罐、啟動(dòng)裝置和應(yīng)急裝置) 、降溫系統(tǒng)(冷卻管、降溫增濕器) 、儲(chǔ)氣裝置(儲(chǔ)氣囊及排氣閥) 和保護(hù)外殼等組成。
     1. 3. 2 　工作原理
    化學(xué)氧呼吸器中生氣管內(nèi)填裝的化學(xué)物質(zhì),如氯酸鹽、過(guò)氧化物等,在呼吸器中與二氧化碳、水蒸氣發(fā)生反應(yīng)而分離出氧,把上述含氧劑裝在呼吸器藥罐中,在呼氣通過(guò)藥罐時(shí)進(jìn)行再生過(guò)程,亦即吸收二氧化碳補(bǔ)充分離出的氧氣。由于在藥罐中產(chǎn)生放熱反應(yīng),因而在重體力勞動(dòng)強(qiáng)度下反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)加熱到400 ℃。同時(shí)氧分離的體積速度與二氧化碳吸收的體積速度成正比,因此呼吸器中氧儲(chǔ)量消耗可以很節(jié)省。
    化學(xué)氧呼吸器的特點(diǎn)在于能加熱和干燥再生空氣,所以若不采取專門的空氣調(diào)節(jié)措施,使用者會(huì)吸入熱而干的空氣。從藥罐出來(lái)的空氣與外界有很大的溫差,且由于水蒸氣含量小,空氣可以依靠向外界散熱而迅速冷卻,所以在化學(xué)氧呼吸器中必須充分利用外界空氣吹洗藥罐和通過(guò)熱空氣的進(jìn)氣系統(tǒng)元件,或者采用空氣冷卻器。
    1. 3. 3 　使用場(chǎng)合
    化學(xué)氧呼吸器的優(yōu)點(diǎn)是:單位保護(hù)作用時(shí)間長(zhǎng),氧消耗少,能建立良好的微氣候呼吸條件。這類呼吸器的最大缺點(diǎn)是:沒(méi)有結(jié)構(gòu)可靠的指示計(jì)來(lái)標(biāo)定裝備的保護(hù)作用時(shí)間何時(shí)終結(jié),所以為了確定保護(hù)作用時(shí)間,配戴人員都用計(jì)時(shí)表。因?yàn)楹粑魇前垂?jié)省氧耗的方式工作的,實(shí)際保護(hù)時(shí)間與勞動(dòng)強(qiáng)度成正比,所以其計(jì)算值要比技術(shù)參數(shù)的保險(xiǎn)值大20 %。另外不能長(zhǎng)時(shí)間中斷工作、呼吸阻力比壓縮氧呼吸器的大、生產(chǎn)費(fèi)用高等也是這類呼吸器的缺點(diǎn)。
    化學(xué)氧呼吸器主要用于意外事故時(shí)救災(zāi)人員在密閉不通風(fēng)且有害物質(zhì)濃度極高又缺氧的環(huán)境中使用。由于過(guò)氧化物為強(qiáng)氧化劑,因此在易燃易爆物質(zhì)存在的環(huán)境下使用時(shí),要注意防止過(guò)氧化物泄漏引起事故。
    2 　自給式呼吸器的防護(hù)時(shí)間
    防護(hù)時(shí)間是呼吸器的一個(gè)重要的性能參數(shù),使用者不但要掌握額定充裝時(shí)的防護(hù)時(shí)間,而且要掌握在使用過(guò)程中不同壓力下的使用時(shí)間,正確估算剩余的可利用時(shí)間,以便更好的完成救援任務(wù)和及時(shí)地從事故現(xiàn)場(chǎng)撤離。
    2. 1 　氧氣呼吸器的有效使用時(shí)間
    氧氣呼吸器的有效使用時(shí)間,主要取決于氣瓶?jī)?nèi)氧氣儲(chǔ)量和人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。氣瓶?jī)?chǔ)量由氣瓶的壓力和氣瓶容積確定:氧氣儲(chǔ)氣量= 氧氣瓶的容積×壓力值(MPa) / 0. 098 (MPa) ,由于深呼吸時(shí)要補(bǔ)氣,還要保證必要的余壓。
    2. 2 　空氣呼吸器的使用時(shí)間
    空氣呼吸器的使用時(shí)間,由氣瓶的儲(chǔ)氣量和配戴者的耗氣量確定,空氣儲(chǔ)氣量= 氣瓶的容積×氣瓶壓力值(MPa) / 0. 098 (MPa) 。不同勞動(dòng)強(qiáng)度下所
   3自給式呼吸器的選用與保存
   選用自給式呼吸器應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
    3. 1 　選用時(shí)應(yīng)遵循的原則是:防護(hù)有效,配戴舒適,使用者必須根據(jù)污染物的性質(zhì)和污染程度選用合適的呼吸器。
    3. 2 　自給式呼吸器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使用者必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練,掌握操作要領(lǐng),能準(zhǔn)確迅速使用。
    3. 3 　呼吸器應(yīng)由專人管理,用畢要檢查、清洗,定期校驗(yàn)保養(yǎng),妥善保管,使之處于備用狀態(tài)。