在發(fā)生災害事故時,尤其在火災、爆炸、化學事故等災害的滅火救援過程中進行作業(yè)時,環(huán)境嚴重威脅著作業(yè)人員的人身安全。此時,通過配戴防護裝備,救援人員可以安全有效地進行滅火救援、事故排險作業(yè)。所以,現(xiàn)場的指揮員和作業(yè)人員應掌握必要的個人呼吸防護裝備知識。
    1自給式呼吸器的分類與特點
    自給式呼吸器根據(jù)氣源的不同分為氧氣呼吸器、空氣呼吸器和化學氧呼吸器;按照使用者在任一呼吸循環(huán)過程中,面罩內壓力與外界環(huán)境壓力的大小可分為正壓自給式呼吸器和負壓自給式呼吸器。在下列情況下應使用正壓自給式呼吸器:有害氣體的性質不明;氧氣含量低于19. 5 %;存在不易察覺的有害氣體;吸入的污染氣體會立即對生命和健康造成威脅;緊急處理危險物質事故時。
    1. 1 　氧氣(氧—氮混合氣) 呼吸器
    1. 1. 1 　分類
    根據(jù)呼吸結構的不同,氧氣(氧—氮混合氣) 呼吸器(以下簡稱為氧氣呼吸器) 分為開路式和閉路式兩種。
    開路式氧氣呼吸器與空氣呼吸器的結構基本相同,區(qū)別是高壓氣瓶中存儲的是壓縮氧氣(氧—氮混合氣) 。使用時,高壓氣瓶中的氧氣(氧—氮混合氣)經減壓器減壓后,進入面罩內供呼吸使用,呼出的氣體經呼氣閥直接排入大氣中。所謂閉路式,是與開路式相對而言,指人體呼出的氣體不排入周圍的大氣中,而是經過濾吸收二氧
化碳、補充氧氣后在呼吸系統(tǒng)內循環(huán),整個呼吸過程與外界大氣環(huán)境隔絕。
    1. 1. 2 　結構
    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有對稱的兩個吸氣孔和吸氣閥;供氣系統(tǒng)由高壓氣瓶、減壓器、氣動管路組成;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,并采用人機工程學原理設計。
    1. 1. 3 　工作原理
    正壓氧氣呼吸器的工作原理是:使用時,高壓氧氣經減壓器減壓后進入呼吸艙/ 氣囊,補充使用者呼吸所消耗的氧氣。同時,呼出的氣體經面罩內的呼氣閥進入清凈罐,在那里二氧化碳被吸收后進入呼吸艙/ 氣囊,與呼吸艙/ 氣囊中的氧氣混合,組成含氧空氣,經冷卻罐、吸入軟管、吸氣閥進入面罩,供給使用者呼吸,完成一個呼吸循環(huán)過程。如果定量供氧不能滿足使用者所需要的氧氣,呼吸艙內的膜片將驅動自動補給閥補充額外的氧氣;如果使用者呼出的氣體使呼吸膜片完全膨脹,多余的氣體將通過排氣閥排掉。壓縮彈簧被加載到呼吸膜片上,使面罩內保持比外界環(huán)境稍高的正壓狀態(tài)。
    1. 1. 4 　使用場合
    氧氣呼吸器是一種自給、密閉式呼吸保護器具,它由氣瓶內的壓縮氧氣供給氣體,呼出的氣體由呼吸通道中預制的藥品除去二氧化碳后再進入呼吸過程,循環(huán)使用?？梢杂糜诿旱V、地鐵、冶金、軍事、石油化工等行業(yè)部門,為搶險救援人員提供長時間的呼吸防護。由于氧氣是助燃氣體,因此開路式氧氣呼吸器一般不用于火場上的搶險救援作業(yè)。氧氣呼吸器的儲氣瓶容積常用的為1～3L ,因此體積小、重量輕、防護時間長,一般防護時間可達2～4h ,防護時間遠遠長于空氣呼吸器和防毒面具,這是氧氣呼吸器的突出優(yōu)點。
    但是,氧氣呼吸器的結構相對復雜,維修不方便,在使用過程中,有些人對高濃度氧(大于21 %) 不適應;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60 ℃,其主要原因是吸收二氧化碳的反應為放熱反應,如果外界環(huán)境溫度很高,會對呼吸器官造成傷害。氧氣呼吸器在儲存和使用過程中嚴禁沾染油脂,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 　結構
    空氣呼吸器是一種自給、開放式呼吸防護器具,它由全面板、供氣閥、減壓閥、中壓導管、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:儲存在高壓氣瓶中的高壓空氣經減壓器減壓后進入中壓膛室,中壓空氣經中壓導管進入供氣閥,供氣閥響應使用者的呼吸要求提供呼吸氣體。吸氣時,在負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,供氣閥停止供氣,呼出的氣體經面罩上的呼氣閥排出,這樣形成一個完整的呼吸過程。在整個呼吸過程中,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。所以無論吸入速度如何,通過供氣閥輸出的空氣始終使面罩內保持正壓,這樣可阻止外部空氣的進入。
    1. 2. 3 　使用場合
    空氣呼吸器具有性能可靠、安全程度高、配戴舒適、呼吸順暢、視眼開闊、適應性強、操作維護方便等特點,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時間短,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,配戴者的活動受到一定的限制。
    1. 3 　化學氧呼吸器
    1. 3. 1 　結構
    化學氧呼吸器由面罩、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、啟動裝置和應急裝置) 、降溫系統(tǒng)(冷卻管、降溫增濕器) 、儲氣裝置(儲氣囊及排氣閥) 和保護外殼等組成。
     1. 3. 2 　工作原理
    化學氧呼吸器中生氣管內填裝的化學物質,如氯酸鹽、過氧化物等,在呼吸器中與二氧化碳、水蒸氣發(fā)生反應而分離出氧,把上述含氧劑裝在呼吸器藥罐中,在呼氣通過藥罐時進行再生過程,亦即吸收二氧化碳補充分離出的氧氣。由于在藥罐中產生放熱反應,因而在重體力勞動強度下反應產物會加熱到400 ℃。同時氧分離的體積速度與二氧化碳吸收的體積速度成正比,因此呼吸器中氧儲量消耗可以很節(jié)省。
    化學氧呼吸器的特點在于能加熱和干燥再生空氣,所以若不采取專門的空氣調節(jié)措施,使用者會吸入熱而干的空氣。從藥罐出來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,所以在化學氧呼吸器中必須充分利用外界空氣吹洗藥罐和通過熱空氣的進氣系統(tǒng)元件,或者采用空氣冷卻器。
    1. 3. 3 　使用場合
    化學氧呼吸器的優(yōu)點是:單位保護作用時間長,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是:沒有結構可靠的指示計來標定裝備的保護作用時間何時終結,所以為了確定保護作用時間,配戴人員都用計時表。因為呼吸器是按節(jié)省氧耗的方式工作的,實際保護時間與勞動強度成正比,所以其計算值要比技術參數(shù)的保險值大20 %。另外不能長時間中斷工作、呼吸阻力比壓縮氧呼吸器的大、生產費用高等也是這類呼吸器的缺點。
    化學氧呼吸器主要用于意外事故時救災人員在密閉不通風且有害物質濃度極高又缺氧的環(huán)境中使用。由于過氧化物為強氧化劑,因此在易燃易爆物質存在的環(huán)境下使用時,要注意防止過氧化物泄漏引起事故。
    2 　自給式呼吸器的防護時間
    防護時間是呼吸器的一個重要的性能參數(shù),使用者不但要掌握額定充裝時的防護時間,而且要掌握在使用過程中不同壓力下的使用時間,正確估算剩余的可利用時間,以便更好的完成救援任務和及時地從事故現(xiàn)場撤離。
    2. 1 　氧氣呼吸器的有效使用時間
    氧氣呼吸器的有效使用時間,主要取決于氣瓶內氧氣儲量和人員的勞動強度。氣瓶儲量由氣瓶的壓力和氣瓶容積確定:氧氣儲氣量= 氧氣瓶的容積×壓力值(MPa) / 0. 098 (MPa) ,由于深呼吸時要補氣,還要保證必要的余壓。
    2. 2 　空氣呼吸器的使用時間
    空氣呼吸器的使用時間,由氣瓶的儲氣量和配戴者的耗氣量確定,空氣儲氣量= 氣瓶的容積×氣瓶壓力值(MPa) / 0. 098 (MPa) 。不同勞動強度下所
   3自給式呼吸器的選用與保存
   選用自給式呼吸器應注意以下幾點:
    3. 1 　選用時應遵循的原則是:防護有效,配戴舒適,使用者必須根據(jù)污染物的性質和污染程度選用合適的呼吸器。
    3. 2 　自給式呼吸器的結構復雜,使用者必須經過嚴格訓練,掌握操作要領,能準確迅速使用。
    3. 3 　呼吸器應由專人管理,用畢要檢查、清洗,定期校驗保養(yǎng),妥善保管,使之處于備用狀態(tài)。