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          呼吸用壓縮空氣質(zhì)量國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)

            【壓縮機(jī)網(wǎng)】壓縮空氣,即被外力壓縮的空氣??諝饩哂锌蓧嚎s性,經(jīng)空氣壓縮機(jī)做機(jī)械功使本身體積縮小、壓力提高后的空氣叫壓縮空氣。壓縮空氣的使用非常廣泛,除了我們非常熟悉的作為工業(yè)動(dòng)力源使用之外,還有一個(gè)很重要的用途就是作為呼吸用,當(dāng)然,它需配套專門(mén)的呼吸器來(lái)使用。這也就衍生出一個(gè)非常重要的問(wèn)題——呼吸用壓縮空氣的質(zhì)量。

            眾所周知,在空氣壓縮過(guò)程中,各種機(jī)械性磨屑、機(jī)械潤(rùn)滑油霧可能會(huì)被夾帶進(jìn)入氣體,因此無(wú)論氣源多么純凈,經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)處理后均會(huì)造成一定程度的污染。而空氣中原本就存在的污染物(水蒸汽、顆粒物、有毒氣體如CO等)經(jīng)過(guò)壓縮后濃度更高,水蒸氣則由于飽和而還原成水滴混雜其中。其中固體顆粒物、水和油等三種主要污染物相互影響和作用,可能形成更大的顆粒及油水乳狀物等,在壓縮空氣管路系統(tǒng)中發(fā)生沉淀和凝結(jié)。這種參雜有顆粒物、油汽、水汽、有害氣體等的壓縮空氣,如果達(dá)到一定的污染程度將會(huì)對(duì)呼吸人員的健康甚至生命構(gòu)成直接威脅,同時(shí)增加了呼吸防護(hù)用氣裝置和輸氣管道零件發(fā)生腐蝕、易損、阻塞、卡死和損壞的可能性,最終可能造成設(shè)備損壞并直接威脅到呼吸人員的生命。因此,需要監(jiān)測(cè)和控制壓縮空氣中各污染物含量,確保使用者呼吸用的壓縮空氣清潔,保障生命安全和身體健康。

            整體來(lái)看,呼吸防護(hù)用壓縮空氣技術(shù)要求主要包括以下幾個(gè)方面:

            1.壓縮空氣質(zhì)量要求。呼吸防護(hù)用壓縮空氣需要滿足一定的純度和濕度要求。壓縮空氣中不能含有任何有毒有害物質(zhì),同時(shí)濕度也應(yīng)該在一定范圍內(nèi)控制,以保證呼吸器的有效使用。

            2.壓力和流量要求。呼吸防護(hù)用壓縮空氣的壓力和流量需要滿足呼吸器的需求。壓力可以通過(guò)透明壓力計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),流量則通常通過(guò)流量計(jì)或者調(diào)節(jié)門(mén)進(jìn)行控制。

            3.壓縮空氣儲(chǔ)存要求。呼吸防護(hù)用壓縮空氣需要存放在符合要求的氣瓶或者壓縮空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)中。氣瓶應(yīng)該符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)氣瓶周圍也應(yīng)該采取一定的保護(hù)措施,以避免破裂等危險(xiǎn)。

            4.壓縮空氣輸送要求。呼吸防護(hù)用壓縮空氣需要通過(guò)輸送管道將其輸送到呼吸器中。輸送管道需要確保無(wú)漏氣,并且需要經(jīng)常檢修和清洗,以避免管道內(nèi)積累了灰塵和細(xì)菌。

            總之,呼吸防護(hù)用壓縮空氣技術(shù)要求是必須嚴(yán)格遵守的,只有確保了壓縮空氣的質(zhì)量、壓力、流量、儲(chǔ)存和輸送等方面的要求,才能有效保護(hù)使用者的呼吸系統(tǒng)健康、安全。

            國(guó)外有關(guān)呼吸用壓縮空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

            1.歐洲標(biāo)準(zhǔn)

            DIN EN 12021:2014——呼吸防護(hù)器、呼吸防護(hù)器用壓縮空氣。

            2014年由德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(huì)頒布。首版發(fā)布于1984年,當(dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為DIN 3188。

            適用于:

            (1)自給開(kāi)路壓縮空氣呼吸器(含水下用);

            (2)壓縮空氣長(zhǎng)管呼吸器(含水下用);

            (3)逃生用自給開(kāi)路壓縮空氣呼吸器(含全面罩、口器式和頭罩式);

            (4)也適用于合成空氣。

            2.美國(guó)壓縮氣體協(xié)會(huì)

            ANSI/CGA G-7.1:2004是美國(guó)壓縮氣體協(xié)會(huì)發(fā)布的“商用空氣規(guī)格”。

            適用于:

            (1)環(huán)境空氣;

            (2)人工按適當(dāng)比例混合氧氣和氮?dú)舛傻暮铣煽諝狻?/p>

            該技術(shù)規(guī)格將商用空氣根據(jù)可能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域分為6個(gè)級(jí)別,其中與供氣式呼吸防護(hù)裝備相關(guān)的是D級(jí)(OSHA)和L級(jí)(SCBA用)指標(biāo)。

            3.美國(guó)消防協(xié)會(huì)

            NFPA1989:針對(duì)在消防和應(yīng)急救援活動(dòng)中,消防和應(yīng)急人員佩戴的供氣式呼吸器,規(guī)定了其所用呼吸空氣質(zhì)量的最低要求。Standard on Breathing Air Quality for Emergency Services Respiratory Protection其規(guī)定內(nèi)容還包括:

            (1)應(yīng)定期采集呼吸空氣樣品并由經(jīng)過(guò)認(rèn)可的機(jī)構(gòu)檢測(cè)(依據(jù)IS017025《校準(zhǔn)和檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室能力的要求》進(jìn)行認(rèn)可);

            (2)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證要求;

            (3)在氣源或壓縮空氣發(fā)生污染時(shí)及采用合成空氣供氣時(shí)的檢測(cè)要求;

            (4)氣體樣品采集方法;

            (5)空氣質(zhì)量各項(xiàng)控制因素及其檢測(cè)方法的精度、檢出限、校準(zhǔn)等方面;

            (6)壓縮呼吸空氣供氣系統(tǒng)的安裝、壓縮機(jī)輔助設(shè)備及配件、系統(tǒng)維護(hù)和記錄等方面。

            4.加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)

            CSA Z180.1-2018——壓縮呼吸空氣與系統(tǒng)。

            首版發(fā)布于2010年。Compressed Breathing Air and Systems適用于:

            (1)供氣呼吸器

            (2)供氣防護(hù)服

            (3)自給式呼吸器(SCBA)(開(kāi)放式)

            以及其他需要引用壓縮呼吸空氣純度要求的應(yīng)用場(chǎng)景。

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            我國(guó)已建立相應(yīng)的呼吸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

            1.《呼吸防護(hù)用壓縮空氣技術(shù)要求》(GB/T 31975-2015)

            2.《消防職業(yè)安全與健康》(XF/T620-2006)

            3.《工業(yè)空氣呼吸器安全使用維護(hù)管理規(guī)范》(AQ/T6110-2012)

            4.《潛水呼吸氣體及檢測(cè)方法》(GB18435-2007)

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            《呼吸防護(hù)用壓縮空氣技術(shù)要求》(GB/T 31975-2015)適用于職業(yè)防護(hù)用和逃生用的自給開(kāi)路式壓縮空氣呼吸器、壓縮空氣長(zhǎng)管呼吸器,不適用于醫(yī)療用壓縮空氣,潛水用呼吸裝備和航空呼吸裝備用的壓縮空氣。

            以上國(guó)內(nèi)外的呼吸用壓縮空氣標(biāo)準(zhǔn),閾值各有不同,其中歐洲標(biāo)準(zhǔn)DIN EN 12021指標(biāo)最為嚴(yán)格,CO和CO2的含量要求相對(duì)都更低,氧氣含量要求更為穩(wěn)定。

            壓縮空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是其質(zhì)量管理的核心內(nèi)容和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。呼吸用壓縮空氣中各項(xiàng)污染物控制限值的制定完全基于保障呼吸人員的生命和健康的需要。只有這些技術(shù)指標(biāo)的建立,才能有效確保供氣式呼吸防護(hù)裝備佩戴人員的生命和健康。

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            壓縮空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

            為什么國(guó)內(nèi)外呼吸用壓縮空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)除了強(qiáng)調(diào)含氧量,還對(duì)CO、CO2、油分和水份含量提出了限制?以及為什么是它們?

            壓縮空氣是由自然空氣經(jīng)過(guò)機(jī)械壓縮產(chǎn)生。首先得是空氣,正常的空氣成分中氧氣約占20.9%。

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            正常的空氣成分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算是:氮?dú)?N2)約占78.1%,氧氣(O2)約占20.9%,稀有氣體約占0.939%(氦He、氖Ne、氬Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)約占0.031%。還有其他氣體和雜質(zhì)約占0.03%,如臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、水蒸氣(H2O)等。

            1.一氧化碳(CO)

            主要來(lái)自環(huán)境空氣污染和潤(rùn)滑油的熱解產(chǎn)物,無(wú)色無(wú)味,是壓縮空氣中最危險(xiǎn)的污染物。超閾值的CO含量會(huì)引起頭痛、頭暈、視物模糊、失眠、耳鳴、惡心、乏力、嗜睡、昏迷、呼吸麻痹甚至死亡等。嚴(yán)重?fù)p傷大腦皮質(zhì)層,經(jīng)搶救存活者仍可能留后遺癥。

            2.二氧化碳(CO2)

            主要來(lái)自空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣口附近污染源,如車輛尾氣、下水道等,以及空氣過(guò)濾器失效、CO轉(zhuǎn)換等。高濃度的CO2能夠?qū)е潞芏囝愃艭O的毒性癥狀。此外,CO2濃度過(guò)高將增加呼吸頻率,縮短SCBA使用時(shí)間。

            3.油霧及顆粒物

            油霧主要來(lái)自潤(rùn)滑油,顆粒物主要來(lái)自環(huán)境空氣中的粉塵和空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械性碎屑。機(jī)械故障或不良維護(hù),或者過(guò)濾系統(tǒng)飽和等都可能造成油霧及顆粒物過(guò)量污染壓縮空氣,引起使用者呼吸系統(tǒng)的損傷。

            4.水蒸汽及露點(diǎn)

            空氣中都含有水蒸氣。壓縮空氣中的水分會(huì)滋生細(xì)菌,在低溫下會(huì)結(jié)霜,可能影響氣瓶瓶減壓器或供氣閥的功能,導(dǎo)致供氣不足。水蒸氣、油霧和顆粒物作用在一起,容易造成金屬管路和部件的腐蝕和損壞。此外,壓縮空氣如果有異味,會(huì)導(dǎo)致使用者感覺(jué)惡心,影響消防員的作業(yè)效率。

            也就是說(shuō),如果自然空氣非常純凈,但經(jīng)過(guò)機(jī)械壓縮,也會(huì)造成壓縮空氣不同程度的污染。如果沒(méi)有后處理設(shè)備對(duì)壓縮空氣進(jìn)行過(guò)濾凈化,則危害吸入者健康。如果空氣原本就存在較高污染(水蒸汽、顆粒物、有毒氣體如CO等),經(jīng)過(guò)壓縮后濃度更甚,同時(shí)水蒸氣凝結(jié)成水滴混雜其中。

            固體顆粒物、水和油等三種主要污染物相互影響和作用,形成更大的顆粒及油水乳狀物等,在壓縮空氣管路系統(tǒng)中發(fā)生沉淀和凝結(jié)。如果凈化系統(tǒng)后接的呼吸氣瓶?jī)?nèi)有水分或其它污染物,則凈化氣體會(huì)被再度污染。如果凈化系統(tǒng)后先接儲(chǔ)氣系統(tǒng),再接呼吸氣瓶,且儲(chǔ)氣瓶組內(nèi)有水分或者其它污染物,那氣體將被多次污染……

            請(qǐng)注意,這些傷害不是加法關(guān)系,而是乘法甚至冪次。

            當(dāng)氣體內(nèi)水分過(guò)高容易使濾芯飽和,要獲得安全的氣體就需要頻繁更換濾芯。如果不更換濾芯,不安全氣體就會(huì)進(jìn)入呼吸氣瓶。氣瓶中含水量過(guò)高,則會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌,生成污染物。而這些含水的污染物在容器內(nèi)相互反應(yīng)、生生不息。這種摻雜有顆粒物、油汽、水汽、有害氣體等的壓縮空氣,如果達(dá)到一定的污染程度將會(huì)對(duì)呼吸人員的健康甚至生命構(gòu)成直接威脅,同時(shí)增加了個(gè)體呼吸防護(hù)用氣裝置和輸氣管道零件發(fā)生腐蝕、易損、阻塞、卡死和損壞的可能性,最終可能造成設(shè)備損壞并直接威脅到呼吸人員的生命。

          標(biāo)簽: 空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)  

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