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呼吸用壓縮空氣質(zhì)量國內外標準

  【壓縮機網(wǎng)】壓縮空氣,即被外力壓縮的空氣??諝饩哂锌蓧嚎s性,經(jīng)空氣壓縮機做機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,當然,它需配套專(zhuān)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,各種機械性磨屑、機械潤滑油霧可能會(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中發(fā)生沉淀和凝結。這種參雜有顆粒物、油汽、水汽、有害氣體等的壓縮空氣,如果達到一定的污染程度將會(huì )對呼吸人員的健康甚至生命構成直接威脅,同時(shí)增加了呼吸防護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,最終可能造成設備損壞并直接威脅到呼吸人員的生命。因此,需要監測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。呼吸防護用壓縮空氣需要滿(mǎn)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)濕度也應該在一定范圍內控制,以保證呼吸器的有效使用。

  2.壓力和流量要求。呼吸防護用壓縮空氣的壓力和流量需要滿(mǎn)足呼吸器的需求。壓力可以通過(guò)透明壓力計進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,流量則通常通過(guò)流量計或者調節門(mén)進(jìn)行控制。

  3.壓縮空氣儲存要求。呼吸防護用壓縮空氣需要存放在符合要求的氣瓶或者壓縮空氣儲存系統中。氣瓶應該符合國家相關(guān)標準,同時(shí)氣瓶周?chē)矐摬扇∫欢ǖ谋Wo措施,以避免破裂等危險。

  4.壓縮空氣輸送要求。呼吸防護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,以避免管道內積累了灰塵和細菌。

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

  國外有關(guān)呼吸用壓縮空氣質(zhì)量標準

  1.歐洲標準

  DIN EN 12021:2014——呼吸防護器、呼吸防護器用壓縮空氣。

  2014年由德國標準化學(xué)會(huì )頒布。首版發(fā)布于1984年,當時(shí)的標準號為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(cháng)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.美國壓縮氣體協(xié)會(huì )

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

  適用于:

  (1)環(huán)境空氣;

  (2)人工按適當比例混合氧氣和氮氣而成的合成空氣。

  該技術(shù)規格將商用空氣根據可能涉及的應用領(lǐng)域分為6個(gè)級別,其中與供氣式呼吸防護裝備相關(guān)的是D級(OSHA)和L級(SCBA用)指標。

  3.美國消防協(xié)會(huì )

  NFPA1989:針對在消防和應急救援活動(dòng)中,消防和應急人員佩戴的供氣式呼吸器,規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其規定內容還包括:

  (1)應定期采集呼吸空氣樣品并由經(jīng)過(guò)認可的機構檢測(依據IS017025《校準和檢測實(shí)驗室能力的要求》進(jìn)行認可);

  (2)檢測機構的認證要求;

  (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)的檢測要求;

  (4)氣體樣品采集方法;

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

  (6)壓縮呼吸空氣供氣系統的安裝、壓縮機輔助設備及配件、系統維護和記錄等方面。

  4.加拿大標準協(xié)會(huì )

  CSA Z180.1-2018——壓縮呼吸空氣與系統。

  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用場(chǎng)景。

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  我國已建立相應的呼吸質(zhì)量標準

  1.《呼吸防護用壓縮空氣技術(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管理規范》(AQ/T6110-2012)

  4.《潛水呼吸氣體及檢測方法》(GB18435-2007)

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

  以上國內外的呼吸用壓縮空氣標準,閾值各有不同,其中歐洲標準DIN EN 12021指標最為嚴格,CO和CO2的含量要求相對都更低,氧氣含量要求更為穩定。

  壓縮空氣質(zhì)量標準是其質(zhì)量管理的核心內容和關(guān)鍵環(huán)節。呼吸用壓縮空氣中各項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)指標的建立,才能有效確保供氣式呼吸防護裝備佩戴人員的生命和健康。

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  壓縮空氣質(zhì)量標準

  為什么國內外呼吸用壓縮空氣質(zhì)量標準除了強調含氧量,還對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數計算是:氮氣(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)境空氣污染和潤滑油的熱解產(chǎn)物,無(wú)色無(wú)味,是壓縮空氣中最危險的污染物。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。嚴重損傷大腦皮質(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)自空氣壓縮機進(jìn)氣口附近污染源,如車(chē)輛尾氣、下水道等,以及空氣過(guò)濾器失效、CO轉換等。高濃度的CO2能夠導致很多類(lèi)似CO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產(chǎn)生的機械性碎屑。機械故障或不良維護,或者過(guò)濾系統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 )滋生細菌,在低溫下會(huì )結霜,可能影響氣瓶瓶減壓器或供氣閥的功能,導致供氣不足。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)有后處理設備對壓縮空氣進(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中發(fā)生沉淀和凝結。如果凈化系統后接的呼吸氣瓶?jì)扔兴只蚱渌廴疚?,則凈化氣體會(huì )被再度污染。如果凈化系統后先接儲氣系統,再接呼吸氣瓶,且儲氣瓶組內有水分或者其它污染物,那氣體將被多次污染……

  請注意,這些傷害不是加法關(guān)系,而是乘法甚至冪次。

  當氣體內水分過(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)生細菌,生成污染物。而這些含水的污染物在容器內相互反應、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,如果達到一定的污染程度將會(huì )對呼吸人員的健康甚至生命構成直接威脅,同時(shí)增加了個(gè)體呼吸防護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,最終可能造成設備損壞并直接威脅到呼吸人員的生命。

標簽: 空氣質(zhì)量標準  

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