呼吸器
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呼吸器又稱貯氣式防毒面具，有時(shí)也稱為消防面具。
呼吸器是一種自給開放式空呼吸器，廣泛應(yīng)用于消防、化工、船舶、石油、冶煉、倉庫、試驗(yàn)室、礦山等部門，供消防員或搶險(xiǎn)救護(hù)人員在濃煙、毒氣、蒸汽或缺氧等各種環(huán)境下安全有效地進(jìn)行滅火，搶險(xiǎn)救災(zāi)和救護(hù)工作。 該系列產(chǎn)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(wěn)定的新型供氣閥；選用高強(qiáng)度背板和安全系數(shù)較高的優(yōu)質(zhì)高壓氣瓶；減壓閥裝置裝有殘氣報(bào)警器，在規(guī)定的氣瓶壓力范圍內(nèi)，可向佩戴者發(fā)出聲響信號(hào)，提醒使用人員及時(shí)撤離現(xiàn)場(chǎng)。 該系列產(chǎn)品在同類產(chǎn)品中，具有重量輕、體積小、使用；維護(hù)方便、佩帶舒適、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是從事?lián)岆U(xiǎn)救災(zāi)、滅火作業(yè)理想的個(gè)人呼吸保護(hù)裝置。 該產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)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(jīng)中國(guó)船級(jí)社的型式認(rèn)可和檢驗(yàn)。
呼吸器分為：空氣呼吸器和氧氣呼吸器
空氣呼吸器的工作時(shí)間一般為30~360min，根據(jù)呼吸器型號(hào)的不同，防護(hù)時(shí)間的最高限值有所不同?？偟膩碚f空氣呼吸器的防護(hù)時(shí)間比氧氣呼吸器稍短。
呼吸器分類：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?？諝夂粑鞯墓ぷ鲿r(shí)間一般為30~360min，根據(jù)呼吸器型號(hào)的不同，防護(hù)時(shí)間的最高限值有所不同。總的來說空氣呼吸器的防護(hù)時(shí)間比氧氣呼吸器稍短。
1. 各自的工作原理及其優(yōu)劣
1.1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(jí)減壓，再經(jīng)供氣閥二級(jí)減壓進(jìn)入全面罩，供佩戴者呼吸使用。
其優(yōu)點(diǎn)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(duì)員及搶險(xiǎn)救援人員都喜歡選用正壓式空氣呼吸器
其缺點(diǎn)是：使用時(shí)間較短，一般為1小時(shí)左右。
1.2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(shí)，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(gè)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(dòng)。
化學(xué)反應(yīng)式：Ca（OH）2+CO2→CaCO3+H2O+Q
其優(yōu)點(diǎn)是：使用時(shí)間較長(zhǎng)，一般為4小時(shí)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(xiǎn)救援人員都喜歡選用正壓式氧氣呼吸器。
其缺點(diǎn)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(shí)及操作技能，因?yàn)槭褂们靶璋惭b吸收劑和冷卻冰；使用成本比較高。
1.3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(diǎn)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(diǎn)是：使用場(chǎng)合的局限性。過濾式自救呼吸器具有很強(qiáng)的針對(duì)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(shí)，就不能使用；當(dāng)環(huán)境中氧氣濃度低于17％時(shí)，亦不能使用。
1.4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(diǎn)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(diǎn)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。
2. 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
我國(guó)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(yàn)、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(yàn)、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(yàn)、標(biāo)志》。
由于德國(guó)在呼吸保護(hù)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位，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(guó)都以此作為制訂本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的樣板。
我國(guó)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。
3. 我國(guó)呼吸保護(hù)裝備的生產(chǎn)發(fā)展歷史
我國(guó)從二十世紀(jì)五十年代開始自行設(shè)計(jì)、制造氧氣防毒面具。當(dāng)時(shí)為了配合原子彈試驗(yàn)，解放軍總參謀部把研制防毒面具的任務(wù)下達(dá)給北京防化兵研究院，當(dāng)時(shí)提供的樣機(jī)是前蘇聯(lián)制造的防毒面具。北京防化兵研究院于1959年研制出我國(guó)第一代氧氣防毒面具，為我國(guó)核試驗(yàn)提供了有效保障。以后在山西太原成立了總參第一家軍用防毒面具生產(chǎn)廠－－山西新華化工廠，主要生產(chǎn)各類軍用防毒面具濾毒罐。
七十年代末，我國(guó)走出“文革”的浩劫，國(guó)民經(jīng)濟(jì)開始全面復(fù)蘇。當(dāng)時(shí)中國(guó)推行對(duì)外改革開發(fā)政策，與國(guó)際交往日益增多。我國(guó)消防、煤礦、石油化工系統(tǒng)引進(jìn)了許多比較先進(jìn)的空氣呼吸器。當(dāng)時(shí)的空氣呼吸器為負(fù)壓式空氣呼吸器（面罩內(nèi)壓力低于環(huán)境壓力）。氣瓶為鋼質(zhì)氣瓶，容重比為1.1～1.2，充氣壓力為20MPa。
1982年安部上海消防科學(xué)研究所和上海潛水裝備廠合作，在日本和英國(guó)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，成功研制了我國(guó)第一代HZK-7型消防空氣呼吸器。
當(dāng)時(shí)，HZK-7型消防空氣呼吸器為負(fù)壓式空氣呼吸器。
1988年，公安部上海消防科學(xué)研究所與撫順煤礦安全儀器總廠合作，在DRAGER公司PA-80型正壓式空氣呼吸器的基礎(chǔ)上，研制出我國(guó)第一代正壓式空氣呼吸器。當(dāng)時(shí)，產(chǎn)品銷售量居全國(guó)首位。
1989年，上海潛水裝備廠研制的正壓式空氣呼吸器，也在上海成功鑒定。
呼吸器由負(fù)壓式到正壓式，這是技術(shù)上的重大突破。從此，正壓式成為呼吸器發(fā)展的主流方向，因?yàn)樗褂冒踩禂?shù)高，呼吸感覺舒暢。
在中國(guó)正壓式空氣呼吸器的發(fā)展過程中，德國(guó)DRAGER公司作出了很大貢獻(xiàn)。德國(guó)DRAGER公司的代理和技術(shù)人員對(duì)PA-80型正壓式空氣呼吸器作了十分詳細(xì)的介紹，為我國(guó)發(fā)展正壓式空氣呼吸器提供了依據(jù)。另外，德國(guó)DRAGER公司還為我們提供了長(zhǎng)管正壓式空氣呼吸器、防毒面具等許多消防呼吸保護(hù)裝具。
八十年代末，美國(guó)MSA安全設(shè)備有限公司、瑞典的INTERSPIRO公司、英國(guó)SABER公司的產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)。
九十年代中期，美國(guó)SCOTT公司、英國(guó)RACAL公司、法國(guó)巴固公司等國(guó)外公司的產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)，推動(dòng)了正壓式空氣呼吸器的迅速發(fā)展。就在這個(gè)時(shí)期，上海寶亞安全裝備有限公司、重慶煤礦安全儀器廠等空氣呼吸器專業(yè)生產(chǎn)廠相繼誕生。中國(guó)空氣呼吸器生產(chǎn)進(jìn)入了成熟發(fā)展階段。
九十年代末，隨著新技術(shù)、新材料、新工藝的大量運(yùn)用，碳纖維全纏繞鋁合金內(nèi)膽復(fù)合氣瓶在中國(guó)應(yīng)運(yùn)而生。它的誕生，使正壓式空氣呼吸器整套裝具的佩戴重量減輕了30%，從而有效地降低了消防隊(duì)員及搶險(xiǎn)救援人員的做功量，保證了滅火戰(zhàn)斗及搶險(xiǎn)救援工作的順利進(jìn)行。公安部消防局及時(shí)下達(dá)了更換碳纖維全纏繞鋁合金內(nèi)膽復(fù)合氣瓶的通知。
4. 現(xiàn)今國(guó)內(nèi)空氣呼吸器的生產(chǎn)發(fā)展?fàn)顩r
目前，我國(guó)空氣呼吸器的生產(chǎn)廠有20多家，規(guī)模比較大的有：上海寶亞安全裝備有限公司、撫順煤礦安全儀器總廠、巴固工貿(mào)（上海）有限公司、中美合資無錫梅思安安全設(shè)備有限公司。
1987年，美國(guó)MSA安全設(shè)備有限公司在無錫建立了中美合資無錫梅思安安全設(shè)備有限公司，它是呼吸器的第一家合資企業(yè)，主要生產(chǎn)氣體檢測(cè)報(bào)警儀表、個(gè)體防護(hù)裝備等產(chǎn)品。其正壓式空氣呼吸器以組裝為主，產(chǎn)品特點(diǎn)是堅(jiān)固可靠，供氣閥是金屬加工的，外觀十分漂亮，但是體積略顯龐大，重量也比較重。
1995年，美國(guó)SCOTT公司和上海潛水裝備廠合作組建了上海依格安全設(shè)備有限公司，2003年國(guó)SCOTT公司收購了上海潛水裝備廠的所有股份，成為美國(guó)獨(dú)資企業(yè)，專業(yè)制造正壓式空氣呼吸器。“依格”產(chǎn)品的特點(diǎn)：面窗為臺(tái)錐形、全視野面窗，供氣閥和排氣閥做成一體，開啟阻力小、供氣流量大。配套氣瓶采用美國(guó)LUXFER產(chǎn)品，氣瓶閥、減壓器、報(bào)警器、壓力表、背架等為中國(guó)生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)與DRAGER公司產(chǎn)品相似。
1996年，法國(guó)巴固工貿(mào)有限公司與外高橋經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)合作，成立巴固工貿(mào)（上海）有限公司，2003年法國(guó)巴固公司收購了中方的所有股份，成為法國(guó)獨(dú)資企業(yè)。除了經(jīng)營(yíng)正壓式空氣呼吸器以外，還經(jīng)營(yíng)其他各種勞動(dòng)防護(hù)用品。巴固全面罩采用傳統(tǒng)的柱形面窗，視野寬闊，供氣閥采用法國(guó)FANZY公司的產(chǎn)品，配套氣瓶采用美國(guó)SCI公司產(chǎn)品，氣瓶閥、減壓器、報(bào)警器、壓力表、背架等為中國(guó)生產(chǎn)。
撫順煤礦安全儀器總廠是國(guó)產(chǎn)正壓式空氣呼吸器的較早的一家，曾經(jīng)有過輝煌的昨天。近年來，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，企業(yè)不怎么景氣。人員外流、設(shè)備老化，造成了其產(chǎn)品還保留在原來的水平上，落后于國(guó)內(nèi)其他企業(yè)。但值得一提的是，其國(guó)產(chǎn)化率很高，除了全面罩之外，幾乎全部自己生產(chǎn)。
上海寶亞安全裝備有限公司是BAUER GROUP在中國(guó)的子公司，直屬于寶亞集團(tuán)（香港）有限公司。以生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)呼吸保護(hù)類產(chǎn)品及空氣壓縮機(jī)為主，目前與國(guó)際航天航空領(lǐng)域的呼吸保護(hù)專家——法國(guó)MATISEC公司合作生產(chǎn)呼吸保護(hù)設(shè)備，以創(chuàng)造世界一流產(chǎn)品為目標(biāo)，其技術(shù)領(lǐng)先，性能可靠，深受國(guó)內(nèi)外客戶好評(píng)。與此同時(shí)，寶亞公司還與美國(guó)杜邦等知名公司合作，傾力打造中國(guó)式個(gè)人防護(hù)的全新品牌，創(chuàng)建高品質(zhì)的安全防護(hù)網(wǎng)，是一家非常有潛質(zhì)的呼吸保護(hù)設(shè)備類公司。
5. 國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)外的差距
我國(guó)生產(chǎn)的正壓式空氣呼吸器在全面罩、供氣閥、背架三大部件上與國(guó)外存在著一定的差距。 國(guó)外的全面罩、背架，按人體工程學(xué)原理設(shè)計(jì)、制造，全面罩的密封框材質(zhì)柔軟、密封性好；背架與人體背部貼合得非常好，背著舒適，受力均勻；供氣閥供氣流量大，活門靈活。
6. 空氣呼吸器的發(fā)展趨勢(shì)
近年來，各國(guó)科學(xué)家在不斷研究對(duì)空氣呼吸器的改進(jìn)?？諝夂粑鞯淖畲笕觞c(diǎn)就是使用時(shí)間短，有效延長(zhǎng)使用時(shí)間是大家最關(guān)心的課題。解決延長(zhǎng)使用時(shí)間的方法主要有以下幾種：
6.1在現(xiàn)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(jié)合的方法來增加氣瓶的儲(chǔ)氣量。設(shè)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。目前，氣瓶的最大額定工作壓力為30MPa，如果增加到60MPa，則氣瓶的儲(chǔ)氣量將增加一倍，使用時(shí)間也相應(yīng)增加一倍；氣瓶的體積增加一倍，則氣瓶的儲(chǔ)氣量將增加一倍，使用時(shí)間也相應(yīng)增加一倍
兩者的有機(jī)結(jié)合，儲(chǔ)氣量將會(huì)幾何級(jí)增加。
6.2減少不必要的用氣。比如：“呼吸環(huán)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(jìn)行自由切換等。
6.3電子傳感技術(shù)在空氣呼吸器上的應(yīng)用，形成智能化空氣呼吸器。當(dāng)外界毒氣濃度超過極限或氧氣濃度低于17%時(shí)，自動(dòng)切換成空氣呼吸器。
空氣呼吸器另一個(gè)發(fā)展方向是產(chǎn)品的完善化，其中包括：聲光報(bào)警、通信裝置、應(yīng)急呼叫、燈光指引的有機(jī)結(jié)合。在光線暗淡的環(huán)境中，消防隊(duì)員看到隊(duì)友背架上的燈光指引，可以迅速找到隊(duì)友。通過通信裝置，消防隊(duì)員可以與隊(duì)友和指揮車進(jìn)行聯(lián)系，一旦，消防隊(duì)員遇到意外，應(yīng)急呼叫裝置自動(dòng)開啟，指引隊(duì)友及時(shí)營(yíng)救。
除了上述發(fā)展方向之外，各國(guó)研究空氣呼吸器的技術(shù)人員，對(duì)供氣閥、氣瓶閥、減壓器、報(bào)警器、壓力表、背架等基本結(jié)構(gòu)部件，正在進(jìn)行改進(jìn)與完善。力求做到簡(jiǎn)潔、可靠、完善。
圖示：
1、面罩 2、氣瓶 3、瓶帶組 4、肩帶 5、報(bào)警哨 6、壓力表 7、氣瓶閥 8、減壓器 9、背托 10、腰帶組 11、快速接頭 12、供給閥
如圖所示，正壓式空氣呼吸器由12個(gè)部件組成，現(xiàn)將各部件的特點(diǎn)介紹如下：
面罩：為大視野面窗，面窗鏡片采用聚碳酸酯材料，具有透明度高、耐磨性強(qiáng)、具有防霧功能，網(wǎng)狀頭罩式佩戴方式，佩戴舒適、方便，膠體采用硅膠，無毒、無味、無剌激，氣密性能好。
氣瓶：為鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶，工作壓力30MPa，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、安全性能好，瓶閥具有高壓安全防護(hù)裝置。
瓶帶組：瓶帶卡為一快速凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)，并保證瓶帶始終處于一閉環(huán)狀態(tài)。氣瓶不會(huì)出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
肩帶：由阻燃聚酯織物制成，背帶采用雙側(cè)可調(diào)結(jié)構(gòu)，使重量落于腰胯部位，減輕肩帶對(duì)胸部的壓迫，使呼吸順暢。并在肩帶上設(shè)有寬大彈性襯墊，減輕對(duì)肩的壓迫。
報(bào)警哨：置于胸前，報(bào)警聲易于分辯，體積小、重量輕。
壓力表：大表盤、具有夜視功能，配有橡膠保護(hù)罩。
氣瓶閥：具有高壓安全裝置，開啟力矩小。
減壓器：體積小、流量大、輸出壓力穩(wěn)定。
背托：背托設(shè)計(jì)符合人體工程學(xué)原理，由碳纖維復(fù)合材料注塑成型，具有阻燃及防靜電功能，質(zhì)輕、堅(jiān)固，在背托內(nèi)側(cè)襯有彈性護(hù)墊，可使配戴者舒適。
腰帶組：卡扣鎖緊、易于調(diào)節(jié)。
快速接頭：小巧、可單手操作、有鎖緊防脫功能。
供給閥：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能性強(qiáng)、輸出流量大、具有旁路輸出、體積小。
由壓縮空氣瓶、減壓器、壓力表、輸氣導(dǎo)管、頭罩、背包等組成
能提供個(gè)人10或15 分鐘以上的恒流氣體
可供處于有毒、有害、煙霧、缺氧環(huán)境中的人員逃生使用。
氣瓶上裝有壓力表始終顯示氣瓶?jī)?nèi)壓力
頭罩或全面罩上裝有呼氣閥，將使用者呼出的氣體排出保護(hù)罩外
由于保護(hù)罩內(nèi)的氣體壓力大于外界環(huán)境大氣壓力
所以環(huán)境氣體不能進(jìn)入保護(hù)罩，從而達(dá)到呼吸保護(hù)的目的
該裝置體積小，可由人員隨身攜帶且不影響人員的正?；顒?dòng)。
其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，使用者在未經(jīng)培訓(xùn)的情況下，簡(jiǎn)要閱讀使用說明后即可正確操作.
用于逃離嚴(yán)重污染和缺氧區(qū)域的設(shè)備。
氣瓶上裝有一個(gè)壓力表，在氣瓶閥門關(guān)閉的情況下，仍能讀到瓶?jī)?nèi)的氣壓值
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