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呼吸防护用品的分类及选用

 

1、前言   

     呼吸防护用品是防止缺氧空气和有毒、有害物质被吸入呼吸器官时对人体造成伤害的个人防护装备。在生产、日常生活及某些极端场合,采用呼吸防护用品来避免或降低环境中有毒、有害物质通过呼吸器官对人体的伤害,日益受到人们的关注和重视。

     本文系统地介绍呼吸防护用品的分类方法、常见呼吸防护用品的特点和适用场合以及呼吸防护用品选用的一般原则,为正确选用呼吸防护用品提供一定的指导和帮助。

     2、呼吸防护用品的分类

     呼吸防护用品的分类方法很多,主要可以归纳为以下几种。

     2.1按防护原理分类

      主要分为过滤式和隔绝式两大类。

     过滤式呼吸防护用品是依据过滤吸收的原理,利用过滤材料滤 除空气中的有毒、有害物质,将受污染空气转变为清洁空气供人员呼吸的一类呼吸防护用品。如防尘口罩、防毒口罩和过滤式防毒面具。

     隔绝式呼吸防护用品是依据隔绝的原理,使人员呼吸器官、眼睛和面部与外界受污染空气隔绝,依靠自身携带的气源或靠导气管引入受污染环境以外的洁净空气为气源供气,保障人员正常呼吸和呼吸防护用品,也称为隔绝式防毒面具、生氧式防毒面具、长管呼吸器及潜水面具等。

     过滤式呼吸防护用品的使用要受环境的限制,当环境中存在着过滤材料不能滤除的有害物质,或氧气含量低于18%,或有毒有害物质浓度较高(>1%)时均不能使用,这种环境下应用隔绝式呼吸防护用品。

     2.2按供气原理和供气方式分类

     主要分为自吸式、自给式和动力送风式三类。

     自吸式呼吸防护用品是指靠佩戴者自主呼吸克服部件阻力的呼吸防护用品,,如普通的防尘口罩、防毒口罩和过滤式放毒面具。其特点是结构简单、重量轻、不需要动力消耗:缺点是由于吸气时防护用品与呼吸器管之间空间形成负压,气密和安全性相对交差。

     自给式呼吸防护用品是指以压缩气体钢瓶为气源供气,保障人员正常呼吸的呼吸防护用品,如贮气式防毒面具、贮氧式防毒面具。其特点是以压缩气体钢瓶为气源,使用时不受外界环境中毒物种类、浓度的限制;但重量较重,结构复杂,使用、维护不便,费用也较高。

     动力送风式呼吸防护用品是指依靠动力克服部件阻力、提供气源,保障人员正常呼吸防护用品,如军用过滤送风面具、送风式长管呼吸器等。其特点是以动力克吸器阻力,人员在使用中的体力负荷小,适合作业强度较大、环境气压较低(如高原)及情况危急、人员心理紧张等环境和场合使用。

     2.3按防护部位及气源与呼吸器官的连接方式分类

     主要分为口罩式、口具式面具式三类

     口罩式呼吸防护用品主要是指通过保护呼吸器官口、鼻来避免有毒、有害物质吸入对人体造成伤害的呼吸防护用品,包括平面式、半立体式和立体式多种,如普通医用口罩、防尘口罩、防毒口罩。

     面具式呼吸防护用品在保护呼吸器官的同时,也保护眼睛和面部,如各中过滤式和隔绝式放毒面具。

     口具式呼吸防护用品通常也称口部呼吸器,与前两者不同之处在于,陪戴这类呼吸防护用品时,鼻子要用鼻夹夹住,必须用口呼吸,外界受污染空气经过滤后直接进入口部。其特点是结构简单、体积小、重量轻、配戴气密性好,但使用时无法发声、通话。可用于矿山自救、紧急逃生等情况和场合。

     2.4按人员吸气环境分类

     可分为正压式和负压式两类。

     正压式是指使用时呼吸循环过程中面罩内压力均大于环境压力的呼吸防护用品;

     负压式是指使用时呼吸循环过程中,面罩内压力在呼吸气阶段均小于环境压力的呼吸防护用品。隔绝式和动力送风式呼吸防护用品多采用钢瓶或转用供气系统供气,一般为正压式;过滤式呼吸防护用品多靠自主呼吸,一般为负压式。正压式呼吸防护用品可避免外界受污染或缺氧空气的漏入,防护安全性更高,当外界环境危险程度较高时,一般应优先选用。

     2.5按使用对象分类

     主要可分为军用和民用两大类。

     军用呼吸防护用品主要是指军用过滤式放毒面具,它是根据各军种、兵种的战术技术要求设计的,主要用于单兵放毒剂、生物战剂和放射灰尘的伤害。根据适用军用面具、防化兵用专业面具、飞行员面具、坦克乘员面具及炮兵专业的特防面具等。基于军用毒剂、生物战剂等高毒性、伤害性保障、使用性能等方面有较优良的功能。

     民用呼吸防护用品主要是民用,用于防护毒剂、生物战剂、放射性灰尘及其他常见有毒有害气体、蒸汽的伤害,包括防尘口罩、防毒口罩、过滤式防毒面具、隔绝式防毒面具等。

     2.6其他分类方法

     按气源携带方式,可分为携气式和长管式两大类、前者使用者随身携带气源(如贮气纲瓶、生氧装置),机动性较强,但身体负荷较大;后者以移动供气系统为气源,通过长导气管输送气体供人员呼吸,不需自身携带气源,使用中身体负荷小,但机动性受到一定程度的限制。

     按呼出气体是否排放到外界,可分为闭路式个开路式两类。前者呼出气体不直接排放到外界,而是经净化和补养后供循环呼吸,安全性更高,但结构复杂;后者呼出气直接排放到外界,结构较前者简单,但安全性及防护时间常会受到一定影响。

     此外,还可以按适用领域和场合划分,可分为工业面具、消防面具、紧急逃生面具和潜水面具等。

     3几种常见呼吸防护用品

     按防护原理分类,介绍几种常见呼吸防护用品。

     3.1过滤式呼吸防护用品

     (1) 尘口罩

     主要是以纱布、无防布、超细纤维材料等为核心过滤材料的过滤式呼吸

     护用品,用于滤除空气中的颗粒状有毒、有害物质,但对于有毒、有害气体和蒸汽无防护用品。其中,不含超细纤维材料的普通防尘口罩只有防护较大颗粒灰尘的作用,一般经清洗、消毒后可重复使用;含超细纤维材料的防尘口罩除可以防护较大颗粒灰尘外,还可以防护粒径更细微的各种有毒、有害气溶胶,防护能力和防护效果均优于普通防尘口罩,基于超细纤维材料本身的性质,该类口罩一般不可重复使用,多为一次性产品,或需定期更换滤棉。

     防尘口罩的形式很多,包括平面式(如普通纱布口罩)、半立体式(如鸭嘴形式折叠式、埠形式折叠)、立体式(如模压式、半面罩式)。无论哪中形式,其保护部位均为口罩。从气密效果和安全性考虑,立体式、半立体式气密效果更好,安全性更高,平面式稍次之。

     防尘口罩适用领域和场合主要包括:医疗卫生、电子工业、食品工业、美容护理、清洁打理等。其适用的环境特点是,污染物仅为非发挥性的颗粒状物质,不含有毒、有害气体和蒸汽。

     (2) 防毒口罩

      它是以超细纤维材料和活性纤维等呼附材料为核心过滤材料的过滤式呼吸防护用品。其中超细纤维材料用于滤除空气中的颗粒状况物质,包括有毒有害溶胶、活性炭、活性纤维等呼附材料用于滤除有蒸汽和气体。与防尘口罩相比,防毒口罩既和气中的大颗粒灰尘、气溶胶,同时对有害气体和蒸汽也具有一定的过滤作用。

     防尘口罩的形式主要为半面式,此外也有口罩式。

     防尘口罩的使用领域和场合主要包括:化工生产石油加工、橡胶、制革、冶金、焊接切割、卫生消防、实验研究等。其适用的环境特点是:工作或作业场所含有较低浓度的有害蒸汽、气体,同时可能含有有海鸥物质的颗粒(气溶胶)。

     (3) 过滤式防毒面具

     它也是以超细纤维材料和活性炭、活性炭纤维等呼吸附材料为核心过滤材料的过滤式呼吸防护用品。(包括滤毒罐、滤毒盒、过滤元件)两部分,面具与过滤部件有的直接相连,有的通过导气管连接,分别称为直接式防毒口罩相比,从防护对象考虑,过滤式防毒面具与防毒口罩具有相近的防护功能,既能防护大颗粒灰尘、气溶胶,又能防护有毒害蒸汽和气体。它们的差别在于过滤式防毒面具滤除有害气体、蒸汽浓度范围更宽,防护时间更长,所以更安全可靠。另外,从保护部位考虑,过滤式防毒面具除可以保护部位吸器官(口、鼻)外,同时还可以保护眼睛及面部皮肤免有毒有害物质的直接伤害,且通常密合效果更好,具有更高和更安全面的防护效能。

     过滤式防毒面具具适用的主要领域和场合有:化学工业、石油工业、军事、矿山、仓库、海港、科学研究机构等。

     3.2隔绝式防护用品

     (1)氧气呼吸器

     也称贮氧式防毒面具,以压缩气体纲瓶为气源,纲瓶中 盛装气压缩氧气。根据呼出气体是否排放到外界,可分为开路式和闭路式氧气呼吸器两大类。前者呼出气体直接经呼气活门排放到外界,考虑到安全性的原因,目前很少使用。

     对于常见的闭路式氧气呼吸器,使用时,打开气瓶开关,氧气经减压器、供气阀进入呼吸仓,再通过呼吸气软管、供气阀进入面罩供人员呼吸;呼出的废气经呼气阀、呼吸软管进入清净罐,去除二氧化碳后也进入呼吸仓,与纲瓶所提供的新鲜氧气混合供循环呼吸。由于在二氧化碳的滤除过程中,发生的化学反应会放出较高的热量,为保证呼吸的舒适度,有些呼吸器在气路中设置有冷却罐、降温盒等气体降温装置。

     氧气呼吸器是人员在严重污染、存在息性气体、毒气类型不明白确或缺氧等恶劣环境下工作时常用的呼吸防护设备。其主要应用领域包括:矿山救护、抢险救灾、石化、冶金、航天、船舶、国防、核工业、城建、实验室、地铁、医疗卫生等。

     (2)空气呼吸器

     又称贮气式防毒面具,有时也称为消防面具。它以压缩气体钢瓶为气源,但钢瓶中盛装气体为压缩空气。根据呼吸过程中面罩内的压力与外界环境压力间的高低,可分为正压式和外压式两种。正压式在使用过程中面罩内始终保持正压,更安全,目前已基本取代了后者,应用广泛。

     对于常见的正压式空气呼吸器,使用时,打开气瓶阀门,空气经减压器、供气阀、导器管进入面罩供人员呼吸;呼出的废气直接经呼气活门排出。由于其不需要对呼出废气进行处理和循环使用,所以结构相对氧气呼吸器简单。

     空气呼吸器的工作时间一般为30~360min,根据呼吸器型号的不同,防护时间的最高限值有所不同。总的来说空气呼吸器的防护时间比氧气呼吸器稍短。

     空气呼吸器主要用于消防室战员以及相关人员在处理火灾、有害物质泄漏、烟雾、缺氧等恶劣作业现场进行火源侦察、灭火、救灾、抢险和支援。另外,也可用于重工业、海运、民航、自来水厂和污水处理站、油气探与采制、石化工业、石油精练、化学制品、环境保护、军事等领域及场合。

     (3) 生氧呼吸器

     又称生氧式防毒面具,是利用人员呼出气中的二氧化碳和水蒸气与含有大量氧的生氧药剂反映生成氧气,使呼出气体经补氧和净化后供人员的一种闭路循环式呼吸器。

     生氧呼吸器的组织成包括生氧系统(含生氧罐、启动装置和应急装置)、降温系统(含冷却管、降温增湿器)储气装置(含储气囊及排气阀)、保护外客及背具等。其中,生氧系统中的生氧罐是面具的重要部件,内装超氧化钾、超氧化钠、过氧化钾或过氧化钠等生氧剂,这类碱性氧化物能够与二氧化碳和生氧的作用。由于生氧和脱除二氧化碳的化学反应,会导致通过气流温度过高,因此需要有降温装置对气流进行降温以供人员呼吸。

     使用时,呼出气体经呼吸活门、导气管进入生氧罐废气中的二氧化碳和水蒸气与生氧药剂反应生成氧气,经净化和补充氧的气流进入气囊供人员呼吸。

     生氧式呼吸器的工作时间一般为30~60min,比氧气呼吸器和空气呼吸器都短。

     生氧呼吸器的适用场合主要包括:消防、矿山救护、气体泄漏事故处理等。

     3.3其他类型呼吸防护用品

     (1) 紧急逃生呼吸器

     该类呼吸防护用品是专门为紧急情况下逃生设计的,包括专门的火灾逃生面具及可用于多种危急情况的隔绝式逃生呼吸器等。

     火灾逃生面具属于过滤式呼吸防护用品,它除可过滤粉尘、气溶胶和一般有害气体蒸汽外,还具有滤除一氧化碳的功能。

     隔绝式逃生呼吸器相似,仅设计形式及防护时间存在一定差异。根据该类呼吸器的使用目的,为减少器材的重量,减少逃生人员在逃生过程中的体力消耗,方便携带、穿戴,增大其获救机会和可能,这类呼吸器主要有以下几个特点;a.轻便便于穿戴;b.有效使用时间一般为10~15min,可确保提供足够的逃生时间,同时器材重量较轻;c.视觉效果明显,颜色鲜艳或带有可发光的荧光物质,便于被发现。

     (2) 长管呼吸器

     其最突出的特点是具有较长的导气管(50~90m),可与移动供气源、移动空气净化站等配合使用,主要采用压缩空气钢管作为气源,也有的采用过滤空气为气源。

     长管呼吸器特别适合在复杂的火场救援和大范围的化学、生化及工业污染环境中连续长时间作业使用。典型的应用环境包括消除石棉及其他有害材料,核处理和核清除的工作以及剥离和喷洒异氰酸盐涂料等。

     (3) 动力送风式呼吸器

     该类呼吸防护用品主要是采用动力送风与气体过滤相结合的原理为使用者提供气源。动力送风的优点是可降低呼吸阻力,同时可以在面罩内形成一定的正压,提高使用的舒适式性及防护的安全性。儿童面具、伤员面具及在高原上使用的面具一般都属于这类面具。

     该类面具的主要应用领域及场合包括:车辆保养工厂喷农药作业、造船厂焊接作业、金属材料研磨作业等,此外在军事及民用防护领域也有应用。

     4呼吸防护用品的选用原则和注意事项

     (1)根据有害环境的性质和危害程度,如是否缺氧、毒物存在形式(如蒸汽、气体和溶胶)等,判定是否需要使用呼吸防护用品和应用选型。

     (2)当缺氧(氧含量<18%)、毒物种类未知、毒物浓度未知或过高(含量>1%)或毒物不能为过滤式呼吸防护用品,只能考虑使用隔绝式呼吸防护用品。

     (3)在可以使用过滤式呼吸防护用品的情况下,当有害环境中污染物仅为非发挥性颗粒物质,且对眼睛、皮肤无刺激时,可考虑使用防尘口罩;如果颗粒物质为油性颗粒物质,则有害环境中污染物为蒸汽和气体,同时含有颗粒物质(包括气溶胶)时,可选择防毒口罩或过滤式防毒面具;如果污染物浓度较高,则应选择过滤式防滤式防毒面具。

     (4)选配呼吸防护用品时大小要合适,使用中佩戴要正确,以使其与使用这脸形相匹配和贴合,确保气密,保障防护的安全性,达到理想的防护效果。

     (5)佩戴口罩时,口罩要罩住鼻子、口和下巴,并注意将鼻梁上的鼻子(金属条)固定好,以防止空气未经过滤而直接从鼻梁两侧漏入口罩内。另外一次性口罩一般仅可以连续使用几个小时到一天,当口罩潮湿、损坏或沾染上污物时需要及时更换。

     (6)选用过滤式防毒面具和防毒口罩时要特别注意,配备某种滤盒的防毒面具口罩通常只对某种或某类蒸汽或气体滤盒、防汞蒸汽滤盒及防氨气滤盒等,分别用不同的颜色进行标实,要根据工作或作业环境中有害蒸汽或气体的种类进行选配。

     (7)佩戴呼吸防护用品后应用进行相应的气密检查,确定气密良好后再进入含有毒害物质的工作、作业场所,以确保安全。

     (8)在选用动力送风面具、氧气呼吸器、空气呼吸器、生氧呼吸器等结构较为复杂的面具时,为保证安全使用,佩戴前需要进行一定的专业训练。

     (9)选择和使用呼吸防护用品时,一定要严格遵照相应的产品说明书。

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