HY-240正压氧气呼吸器.doc

HY—240型正压氧气呼吸器

一、简介
呼吸器是人体呼吸的安全保护装备。主要用于矿山、冶金、石油、化工、消防等行业，当有毒、有害气体出现时，供专业人员抢险救灾使用。在煤矿企业中氧气呼吸器是救护指战员必备的安全防护装备，主要供救护队用来处理矿井各类突发的灾变事故时使用，保证煤矿的安全生产。

从1953年起至80年代末、90年代初，我国绝大部分煤矿救护队在抢险救灾中使用国内生产的隔绝循环式氧气呼吸器。由于该种呼吸器在人吸气时造成呼吸系统内出现负压，当系统出现泄漏时，极易造成外界有毒气体漏入呼吸系统内，很难保证呼吸系统内的毒气在安全允许浓度，因此，使用该种呼吸器对灾区的有毒气体浓度有一定的要求，由于灾变环境是随机的，毒气的浓度、成份无法加以控制，有时会超过允许浓度几百、几千倍，因此负压型呼吸器存在很大的安全隐患，近几年国内、外都研制出了正压呼吸器。
由于负压型氧气呼吸器不安全隐患的存在，因此《煤矿安全规程》第505条明确规定推广使用正压氧气呼吸器。我国及欧美等国从90年代相继研制成功了正压氧气呼吸器。由于欧美等国的正压氧气呼吸器救护队普遍反映体积、重量都较大，不适合在为煤矿狭窄巷道中推广使用，也不适合中国人体形。所以，正压氧气呼吸器在国内发展的趋势是：力求体积小、重量轻、性能可靠、佩带舒适、使用维护方便的正压氧气呼吸器。
HY-240型正压氧气呼吸器是河南方圆公司进行改制的产品，它利用先进的工艺技术，结合国内煤矿特点，在产品结构设计上突出体现了：体积小、重量轻、性能可靠、佩带舒适、使用维护方便等特点（这就是HY—240的优点）。
二、氧气呼吸器
氧气呼吸器统称为隔绝再生循环式氧气呼吸器，氧气呼吸器按人体吸气时低压系统的压力大小和氧气的来源，分为以下三种：
1、负压型氧气呼吸器；
2、正压型氧气呼吸器；
3、化学氧呼吸器。
我国最早使用的是日本产氧气呼吸器，到1953年后，先引进苏联的PKK—1和PKK—2呼吸器，后仿制出国产化的AHG—2、AHG—4、AHG—3、AHY—6型呼吸器，另外还有AHG—4A型、AHG—4A改造型等至今仍然在大量使用。负压氧气呼吸器是靠定量供氧和人吸气所产生的负压开启自动补气使呼吸器进行有效的工作。它的致命弱点是：人在吸气过程中，呼吸循环系统呈负压状态。即在使用过程中有50%的时间存在着外界毒气向呼吸循环系统渗漏的危险性。救护队员的生命安全不能得到保证。已发生多起由于鼻夹、口具脱落等原因造成的救护队员中毒死亡事件。
由于负压氧气呼吸器安全隐患的存在，90年代我国及欧美等国开始研制开发正压氧气呼吸器，正压氧气呼吸器靠定量供氧及需求阀供氧使呼吸器进行有效的工作。而且依靠需求阀有效供氧及正压弹簧的作用使呼吸器低压呼吸循环系统始终保持正压状态，因此，该种呼吸器有受环境毒气含量的影响，其使用的安全性能得到了很大的保证。
化学氧呼吸器，它是通过人体呼出的气体与化学生氧药剂反应所产生的氧气供人呼吸使用的一种防护装备，由于使用费用昂贵，在我国没有推广。
三、人的呼吸特性
人的呼吸器官是呼吸道和肺腔组成。由于人体呼有差异，因此呼吸特性也不尽相同。表示人体呼吸特性的基本参数为：呼吸频率和呼吸量。呼吸频率为：单位时间内完成的呼吸次数。呼吸量为：一次呼出或吸入气体的体积与呼吸频率的乘积。呼吸频率及呼吸量的变化与人的意志无关，而是由呼吸中枢向呼吸神经发出信号，即自动实现的。人的呼吸状态和呼吸量、呼吸频率的关系为：
静坐时呼吸量为：10L/min 频率为：15～18次/min 耗氧量为：0.8～1.0L/min
中等劳动强度呼吸量为：30L/min 频率为：20次/min 耗氧量为：1.4L/min
强体力呼吸量为：50L/min 频率为：25次/min 耗氧量为：2.5L/min
人的呼吸是周期性的，具有特定的呼吸波形，这种波形表征了呼吸周期中气体的体积速度变化情况，前苏联学者研究得出人的呼吸波形主要分为三种即平顶形、三角形、正弦波形（如下图）。
V V

T

T

平顶形 三角形

V

T

正弦波形
在氧气呼吸器设计中必须保证适应呼吸量6～70L/min，呼吸频率在10～35次/min的高标准要求。在三种呼吸波形中，正弦波形呼吸的体积速度最大，比呼气或吸气的平均值大1.4～1.6倍，比平顶波形大1.1～1.4倍，比三角波形大1.8～2.0倍。三角形呼吸波形人很难实现，而且呼吸瞬间流速高。平顶形呼吸波形呼吸频率慢，这种呼吸波形的人是经过多年训练才能达到，如运动员、运动健将等，这种人不但呼吸频率慢，心跳也缓慢。根据上述对人的三种呼吸波形的介绍和比较，三角形呼吸波形的人对佩戴氧气呼吸器是最不理想的。平顶形呼吸波形的人最有利对呼吸器的使用,但很少。正弦波形的人是大多数，最具代表性，目前的各类呼吸器都以正弦波形为基础进行设计的。
四、HY-240正压呼吸器的工作原理
为保证呼吸系统工作时处于正压状态，用图1表示HY-240正压氧气呼吸器的系统原理。
正压系统由三部分组成：1、低压呼吸循环再生系统。2、自动调节部分。3、高中压联合供氧部分。
该系统工作时，由人的呼气口1——呼气阀2——CO2吸收罐3——呼吸袋19。此时呼气终了。吸气时由呼吸袋19——冷却罐21——吸气阀22——吸气口1。这就是低压呼吸循环再生系统。

正压自动调节部分由呼吸袋19、支承板6、调节弹簧7、承板8、排气阀5、需求阀18组成。
高中压联合供氧部分由高压气瓶11、气瓶开关12、高压表13、高压表开关14、手动补给阀10、减压器9、中间调节阀15、安全阀16、定量孔17、摇杆阀18组成。
当氧气瓶处于关闭状态，整个供氧源被关断，此时由于弹簧7的压力作用将承板下压造成呼吸袋压蹩，用密封盖堵住接口1，此时需求阀18已被下压的承板8打开，这时打开氧气瓶开关12，呼吸袋内瞬间予充氧，弹簧同时受呼吸袋气压推动承板被压缩到需求阀关闭位置，形成予压值，该予压值即为克服吸气管路阻力的下限阀值。在打开氧气瓶开关的同时，定量孔17开始向呼吸袋定量供氧，到排气阀5开始排气时，即为上限阀值。这就构成了呼吸压力的自动控制装置。能够保证人的呼吸量从10L/min到50L/min的变化范围内，使呼吸压力在0～700Pa之间变化，保证了呼吸系统始终处于正压状态。这就是正压呼吸器的工作原理。
打开氧气瓶，高压氧气进入减压器，降为中、低压后。经过定量孔、需求阀进入呼吸袋，吸气时，氧气经过降温器、吸气阀、吸气管、面具进入人的肺部。呼气时，气体经过面具、呼气管、呼气阀、清净罐，二氧化碳吸收后进入呼吸袋，和定量孔、需求阀进来的氧气相混合，形成多氧空气，供重新呼吸。按动手动补气阀，高压氧气直接进入呼吸袋供人呼吸，多余的气体经排气阀排出。这样氧气就完成了一个循环。
五、产品构造
1、面具（包括全面罩和半面罩）；2、连接螺栓；3、呼吸接口（一边接吸气管，一边接呼气管）；4、背带；5、吸气管；6、吸气阀；7、压力表；8、报警器；9、背垫；10、冷却器；11、出气螺口（吸气口）；12、哨子；13、呼吸袋；14、导柱；15、锁帽；16、承板；17、横架；18、压力表开关；19、手动补给；20、吸水袋；21、连接口（连水袋）；22、氧气瓶；23、紧固带；24、气瓶接口；25、外充气口；26、减压器；27、需求阀；28、进气螺口；29、下外壳；30、吸收罐；31、紧固带；32、呼气阀；33、呼气管；34、密封盖；35、上盖；36、排气阀；37、正压弹簧；38、气瓶开关；39、腰带。
六、技术参数
1、使用时间 4h
2、最高工作压力 20MPa
3、氧气瓶容积 2.2L（2.4L）
4、氧气贮量 440L (480)
5、呼吸量 10～50L/min
6、呼吸压力 0～700Pa
7、动态排气压力 ＜800Pa
8、吸收剂量 1.8～2kg Ca（OH）2
9、最终CO2穿透量 ＜1%
10、定量供氧量 1.4±0.1L/min（可调）
11、自动补给量 ＞150L/min
12、手动补给量 ＞80L/min
13、产品质量 12.5kg（包括吸收剂、氧气）
14、外形尺寸 520×375×165mm
七、正压氧气呼吸器与负压氧气呼吸器的区别
正压氧气呼吸器与负压氧气呼吸器最大的差异是：负压氧气呼吸器的自动肺供氧是靠人的肺动力来完成的，即把呼吸袋的气吸完后产生负压值到-150～-250Pa时自动肺开始动作进行自补。特别是吸气时为负压，很容易使外界空气的有毒有害气体进入呼吸系统中，造成佩用人员中毒，而且在吸气时肺动力负荷相对增大，导致佩用者感到疲劳。
下图为正压呼吸器与负压呼吸器呼吸压力变化曲线。

Pa Pa

0 t0
t
负压型 　　　　　正压型
而正压氧气呼吸器的需求阀供氧是靠自动调节部分的机械作用来完成的。由于需求阀的有效供氧及正压弹簧的作用，在整个呼吸过程的低压循环部分始终保持正压，并且肺动力负荷相应减小，因此，外界空间有毒有害气体不会进入呼吸系统中，从而确保了佩用人员的安全。同时也会使佩用人员感到舒适。下图为负压呼吸器与正压呼吸器呼吸压力随呼吸量的变化曲线：

Pa　　　　　　　　　　　　　　　　　　Pa
呼气压力 　　呼气压力
0

0 L/min 　吸气压力 吸气压力

从上图可以看出正压氧气呼吸器循环再生系统的内部压力始终大于外界空间的压力。
八、正压氧气呼吸器减压器的作用
呼吸器设置减压器的目的是：保持整机稳定的供氧性能。因为呼吸器球形需求阀及定量孔的供氧量决定中压值的大小，并直接影响呼吸器的整机供氧性能。如果呼吸器不设减压器，直接由氧气瓶进行供氧，那么，随着佩带时间的延长氧气瓶的压力相应降低，整机供氧性能将会发生变化，为了保持呼吸器的整机供氧不受氧气瓶压力变化的影响，必须设置减压器以保持稳定的中压输出值。呼吸器设置减压器的目的是：保持整机稳定的供氧性能。
九、正压氧气呼吸器的优点
1、具有三路供氧系统
⑴定量供氧；⑵需求阀自动供氧；⑶手动补给供氧。
如定量供氧失灵（定量孔被堵塞）需求阀自动供氧可保证佩用人员安全使用，如果定量供氧和需求阀自动供氧全失灵，还有手动补给供氧。佩用人员可间断按手动补给按钮，实现手动供氧，以确保其安全退出有毒有害环境（灾区）。
2、需求阀自动供氧阀门开启灵活、关闭迅速、安全可靠。
因为氧气呼吸器自动供氧方式分为两种：一种是定压式，另一种是定位式。
定压式氧气呼吸器是靠气囊（或气仓）内部压力来控制需求阀门开启和关闭动作的。而定位式需求阀门的开启与关闭是通过承压板的位移接触气囊（或气仓）内球形阀杆来控制。HY-240的需求阀是定位式的。
3、正压氧气呼吸器还设置有呼吸降温装置—冷却罐。有的是用兰冰进行降温，有的是用自然冰降温，HY-240是用自然冰块降温，当环境温度超过35℃时将事前冻好的冰块装入罐内盖紧大胶盖使佩用人员呼吸舒适，可延长在高温区的作业时间。
4、自动排气阀是柱杆式的，免调试、免拆装，而且还装有逆止阀片，有效地避免当排气阀片失灵时产生逆向漏气的危险。
5、具有余压报警装置。余压报警装置是对佩带呼吸器人员提示氧气瓶剩余压力的安全装置，当气瓶压力降到4～6MPa时，报警自动开启，吹动报警器哨子嘴发出声响，报警时间达到30～60秒后，报警器自动停止，耗氧3～5L/min。
十、使用方法
注意：1、使用前必须进行外观和使用性能检查，否则会造成人身事故。
2、在外观检查和功能检查发现异常的产品严禁使用。
㈠外观检查及准备
1、面具（面罩）全、半
A、所有橡胶件是否老化、变形，弹性好坏，是否气密。
B、所有组装件是否齐全，装配是否牢固。
C、视窗保持干净，不许划伤。
2、呼吸软管部分
A、所有连接处应牢固，软管有无变形。
B、面具接口处应有O形圈，连接螺杆的螺纹应正常。
C、已装二氧化碳吸收剂的产品面具接口处应装有密封盖，否则不能使用，必须重新更换药剂。
3、压力表
A、压力表无损坏现象（盘、针、玻璃）。
B、指针必须指向0位。
4、压力表导管
A、导管表面无损坏。
B、导管接头应牢固。
C、压力表开关应正常。
5、背带
A、背带应齐全，装配牢固。
B、连接、缝合处应牢固。
C、所有背带始终保证有足够的强度。
6、箱体（外壳）
A、箱体无变形、裂痕。
B、箱体上盖方框内应贴反光标志。
7、氧气瓶
A、检查钢印标记，确认有效期（3年一次）。
B、开关把手转动灵活，装配结构正常。
C、首先将产品出厂的气瓶放空，再用医用氧气充气到5～10MPa再放空，再充到规定压力。开关及瓶口应气密，待用。
8、二氧化碳吸收罐
A、表面不许有碰撞的伤痕。
B、装药密封盖加胶垫是否拧紧。
C、所装的吸收剂必须是合格的产品。
D、装完吸收剂的产品应记录装药时间，存放期不能超过规定日期（《规程》506条 3个月）。
9、冷却罐
A、园口是否变形。
B、胶盖是否老化、变形、破损。
10、呼吸袋
A、是否有老化、变形、开胶现象。
B、所有连接的金属件是否连接牢固、端正。
C、承板的6个孔是否已套入橡胶固定钮。承板的左、右定位是否与定位杠杆连接好，上、下运动是否灵活；
D、与排气阀的装配处是否在橡胶接头内槽中，外槽是否有紧箍O形圈，逆止阀片动作是否灵活。
11、正压弹簧
A、弹簧的上、下端头是否装入固定座内。
B、两个弹簧尺寸与弹力相同。
C、不许拉弹簧。
12、连接部分
检查以下部分是否已拧紧。
A、高压氧气瓶与减压器之间的连接螺帽。
B、呼吸袋与需求阀之间的连接螺帽。
C、呼吸袋与冷却罐之间的连接螺帽。
D、呼吸袋与吸收罐之间的连接螺帽。
E、呼吸袋与手动补给之间的连接螺帽。
F、吸收罐与呼气阀软管之间的连接螺帽。
G、冷却罐与吸气阀软管之间的连接螺帽。
H、需求阀与减压器连接导管之间的连接螺帽。
㈡产品用前性能检查
1、气密性检查
打开氧气瓶瓶开关，此时瞬间需求阀向呼吸袋予充氧，呼吸袋同时鼓起到需求阀关闭。再关闭氧气瓶一直到压力表指示降到零。这时呼吸袋处于静压状态，观察15秒不会瘪降。如果有瘪降现象，说明漏气。
2、定量孔流量检查
经气密检查合格的产品，打开氧气瓶开关，开始定量向呼吸袋供氧，呼吸袋上的排气阀到位时间应>2.5—3min为正常。
3、排气阀检查
再进行观察排气阀杆顶到弹簧上座的顶片上开始排气，呼吸袋内的气压力不再上升。
4、手动补给检查
排气检查之后，点压手动补给能听到明显的排气声为正常。
5、需求阀检查
经予充氧到呼吸袋停止鼓起，说明需求阀已工作正常。经手动补给检查之后拧掉呼吸口堵盖，此时呼吸袋很快瘪下，有大量气流喷出，并能听到需求阀给气的声响，此时说明需求阀工作正常，此操作在2秒内必须关闭气源。
㈢佩戴前的准备工作
首先，进入佩戴准备的产品必须在充足氧气、确认已装有效的药剂，否则不能佩戴。
1、面具防雾措施
在干净的面具视窗上按防雾水说明书涂抹防雾水。
2、装冷却用冰块
当佩戴环境需要加入冷却冰块时，在进入工作前打开产品上盖，拿掉冷却罐胶盖，从专用的携带保温箱中取出不锈钢冰盒，拿掉胶盖，用承温热冰盒，将冰块从冰盒倒入冷却罐中，再盖上冷却罐胶盖，扣好产品上壳。
㈣佩戴方法
1、将呼吸器主体的背面朝上，腰垫在头前，呼吸软管接口在胸前，用两手将背带分到手外侧，再用两手抓住呼吸器主体。
2、将呼吸器翻过头顶，然后放置到背部，背带上肩。
3、调正呼吸器的背带，扎好腰带、胸带。
4、取下呼吸器堵盖，注意O形圈是否仍在原位，连接面具用螺栓拧紧。
5、将面具的头带松开，翻到面具外侧。首先将面具贴紧下颚，在脸部摆正面具分开头发，用左右手轮换把住面具，用手轮换拉下侧左右紧带，同样，再拉紧左右中部紧带，最后拉紧顶带。
6、佩戴面具后立即打开氧气瓶开关。
7、开始呼吸再调正面具紧带，感到面具贴合舒适、气密好。
8、最后检查呼吸循环系统，先用手握紧吸气软管检查呼气阀，此时呼气能，吸气关闭。再用手握紧呼气软管检查吸气阀，此时吸气通，呼气关闭。最后进行小呼吸量及深呼吸试验，应感觉正常。同时检查压力表氧气应充足。
使用半面具时按下例顺序操作：
1、取下呼吸口堵盖，O形圈应在原位，连接半面具用螺栓拧紧，把半面具扣在嘴上，用头带、挂钩连接半面具。
2、将半面具摆正，把上、下四条紧带均匀拉紧。
3、打开氧气瓶开关，按上述8的方法检查呼吸循环系统，进行呼吸试验。
㈤使用过程中的注意事项
1、经常注意压力表指示，注意掌握撤出时间，中等劳动强度耗氧1.4L/min，压力表指示下降1MPa(10kg/cm2)的时间约为10—15分钟。
2、在灾区严禁取下面具（紧严牢固）。
3、佩戴过程中身体有不适感，如头晕、呕吐、乏力、发冷、发热必须退出灾区。
4、手动补给阀的使用
A、呼吸困难、眼睛有刺激感、有异味，这时可以用手动补给冲洗，立即撤出灾区。
B、吸入气体过热，感觉无法忍受时，可用手补改善。
C、在压力指示正常的情况下，感到呼吸供气不足，用手动补给掌握供氧，立即撤出灾区。
5、氧气瓶的紧急再充气
⑴拧下充气口保护盖。
⑵把充气接头插入充气口中，用手拧紧螺帽，关闭中间的放气开关。
⑶连接充足氧气的备用瓶，拧紧螺帽，缓慢打开备用瓶开关压力上升到平衡为止已充气完成，再关闭外充气气瓶开关，用充气接头中间开关放气泄压然后卸下氧气瓶及充气接头，最后再拧上保护盖。
⑷遇有特殊情况可以用手握住处于充气状态的氧气瓶撤出灾区。
十一、使用后的维护
㈠卸下部件及维护
警告：呼吸器的拆装过程工具、环境不许有油脂，防止污染零件发生爆炸事故。
A、将面具、正压弹簧、呼吸软管部分、吸收罐、冷却罐、呼吸袋、呼吸阀、氧气瓶拆出。
B、将呼吸软管部分、呼吸袋、面具用清净水冲洗，将水甩干后放阴凉通风处自然阴干，不许用热风吹，不许用日光直射。
C、清洗后经阴干的面罩用医用纱布浸吸消毒酒精擦拭与脸颊接触部位。
D、用清洁抹布将呼吸器外壳及背具擦拭干净，阴干。
E、把吸收罐装的吸收剂倒掉，吹净余灰，擦净表面。
F、把冷却罐内的冷却水、冷凝水倒掉冲洗阴干，擦净表面。
㈡检查组装
A、吸收罐装吸收剂
首先用专用工具将吸收罐内的弹簧拉紧，然后将经过筛除粉尘，符合标准的吸收剂，用漏斗灌入吸收罐中，用手拍打罐壁，装实到罐口，擦掉罐口密封面粉尘，用密封盖堵紧，放松专用工具。立即组装产品，如果暂时不装产品必须将吸收罐通气口用盖密封，吸收罐装药剂不少于1.9公斤，装药后记录下装药日期。
B、充填氧气
用专用氧气充填泵，氧气纯度大于99.85%无异味和粉尘的氧气向呼吸器氧气瓶充填至20MPa，氧气瓶开关关闭后不许漏氧气。
C、检验高压、中压部分、减压器、压力表、压力表开关、补气阀气密。
D、用ORT—1正压氧气呼吸器检验仪检验定量孔流量。
E、检验需求阀的摇杆：首先在无压力情况下，用手按动摇杆应灵活、弹性好，能自动归位，然后打开氧气瓶开关，瞬间按动摇杆有大量氧气喷出，应自动归位关闭，然后用香皂水检查应不漏气。
F、检查手动补给流量正常、关闭灵活。
G、检查压力表导管开关，关闭正常。
H、组装：
①首先把吸收罐与冷却罐装成一体，再组装呼吸阀、呼吸软管、呼吸袋、吸水袋，然后放入呼吸器下壳内，用卡带将吸收罐拧紧固定。
②把呼吸袋的右侧螺帽与需求阀组装拧紧。
③把呼吸袋右下角的小螺帽与减压器的手动补给管连接拧紧，上正不歪扭。
④把呼吸袋承板左右定位座与定位位杆进行组装，此时用手上下移承板活动灵活。
⑤用手按动排气阀动作灵活，逆止阀片能自由开动，排气阀的紧固圈装配应正常。
⑥把正压弹簧用手压缩装入上下固定座中。
⑦将充足压力的氧气瓶与减压器连接，再用长带拧紧。
⑧最后用ORT—1检验合格。
⑨上呼吸管呼吸接口密封盖。
（三）HY-240氧气呼吸器故障处理
1、低压不气密的处理、
重新组装，在组装时要注意检查各接头处的垫圈是否丢失、是否老化。如有丢失、老化对症处理。
‚检查排气阀是否漏气，检查方法…，如有漏气进行处理。
ƒ检查放水阀是否漏气，检查方法…，如有漏气进行处理。
④检查清净罐装药口处的胶皮隔板是否老化，如有老化应更换；检查装药口处是否粘有化钙、如粘有化钙和处理。
⑤检查呼吸气袋的五个连接处的螺母上紧后是否能幌动，如能动应进行处理。
⑥检查高压是否漏气，检查方法…，如有漏气进行处理。
⑦下水检查呼吸气袋、软管、清净罐是否有破损现象，如有破损应更换或处理。
⑧检查效验仪是否气密。
2、定量供氧不稳定的处理
检查中压，对症处理。
‚刷洗减压器。
ƒ检查排气阀是否气密。
④检查手动补气阀是否气密。
⑤检查放水阀是否气密。
3、 自动补气不合格的处理
重新拆装。
‚检查补气阀是否漏气。
ƒ调整阀杆的高度。
4、 排气不合格的处理
检查排气阀是否气密。
‚检查放水阀是否气密。
ƒ检查支撑板是否变形。
④重新拆装。
5、 高压漏气的处理
用检漏仪涂抹各个高压接头，发现漏气上紧接头。

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