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    正压式空气呼吸器发展趋势


    由于当前空气呼吸器使用时间有限,有效延长使用时间是大家关注的研究方向之一。

    有效延长空气呼吸器使用时间的方法主要有三种方式:

    其一,增加空气呼吸器气瓶的容积,目前最常用的空气呼吸器气瓶的规格为6.8L,为了能够满足部分作业的特殊需求,空气呼吸器制造商陆续开发了8L、9L、12L碳纤维复合气瓶,这样气瓶容积不断增大,可有效延长空气呼吸器的有效使用时间。

    其二、提高空气呼吸器气瓶的工作压力。目前常用的空气呼吸器气瓶压力为30Mpa,为了能够增加气瓶的储气量,通过提高气瓶的初期压力也是一个有效的方法;气瓶压力从15Mpa提高到20Mpa、30Mpa,储气量不断增加。美国已经开发出5500psi(37.5MPa)的碳纤维复合气瓶,这种气瓶与同容积的现有气瓶相比可增加多与20%的使用时间,提供了一种解决方案。

     

    其三、在空气中呼吸器供气阀或者面罩上,增加一个大气切换开关。在使用空气呼吸器中,当外界环境空气能够满足呼吸条件时,将开关切换到使用者呼吸环境中空气;当发现空气质量不能满足呼吸条件时,切换到呼吸气瓶中的空气,这样也能延长空气呼吸器的使用时间。

    这三种延长空气呼吸器的使用时间的方法各有利弊。增加气瓶容积,虽然可以延长使用时间,但是随着气瓶容积的不断增大,气瓶外形体积和质量随之增加,使用者的负重也随之增加。另外部分作业环境由于空间狭小,使用者根本无法进入使用。提高气瓶工作压力虽然可以延长工作时间,但随着压力不断上升,储气量与压力提高不能成线性上升,且为了提高压力需要增添更高压力的充气设备,增加其他固定资产投资。增设切换开关,看似相对简单,使用时将面罩内、外空气随意切换,也可以延长使用时间的效果,但是由于在切换过程中,需要确定外界环境空气质量是否可满足呼吸条件,监测环境气体质量需要额外设备投入。即使这样,一旦监测不及时或是失效,仍可能导致使用者吸入有毒有害气体,存在一定的使用安全风险。

     

    电子传感技术在空气呼吸器上的应用

     

    当外界毒气浓度超过极限或氧气浓度低于17%时,自动切换成空气呼吸器,形成智能化空气呼吸器。

    另外,考虑到空气呼吸器使用环境条件的复杂性,在保证选用安全可靠空气呼吸器的同时,在空气呼吸器的功能方面增加监控功能也是大家所关注的方向。

    通过无线遥感技术,作业监护人可随时追踪使用者使用空气呼吸器的情况,例如监控空气呼吸器的气瓶压力、剩余可持续使用时间、使用者的运动感应状态、使用者的生理体质信息、使用者的作业位置等。

    空气呼吸器另一个发展方向是产品的完善化,其中包括:声光报警、通信装置、应急呼叫、灯光指引的有机结合。在光线暗淡的环境中,消防队员看到队友背架上的灯光指引,可以迅速找到队友。通过通信装置,消防队员可以与队友和指挥车进行联系,一旦消防队员遇到意外,应急呼叫装置自动开启,指引队友及时营救。

     

    除了上述发展方向之外,各国研究空气呼吸器的技术人员,对供气阀、气瓶阀、减压器、报警器、压力表、背架等基本结构部件,正在进行改进与完善。力求做到简洁、可靠、完善。

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