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發布日期：[2017-3-17] 共閱[1065]次 |
 化學氧自救器與壓縮氧自救器的比較分析《煤礦安全規程》第十條規定下井礦工必須佩戴自救器。自救器是入井人員在井下發生火災、瓦斯、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出時防止有害氣體中毒或缺氧窒息的一種隨身攜帶的呼吸保護器具。在井下發生事故時，有些礦工沒有受到事故的致命傷害,但處在災區內或回風流中，這時如果能夠正確佩戴自救器，可以防止有毒有害氣體對身體的傷害，進而進行自救逃生。如果遇到逃生路線上有障礙或被堵在獨頭巷道內，可以戴上自救器靜坐等待救護隊員前來救助�，F在煤礦使用的自救器主要有兩種：化學氧自救器和壓縮氧自救器。
化學氧自救器：這是一種與人的呼吸系統形成封閉循環的自救器，它與外部氣體環境隔絕，氧氣由化學氧自救器中的超氧化鉀生氧劑提供。超氧化鉀生氧劑具有與人體呼出氣體相匹配的特點：人呼出氣體中的水汽和二氧化碳被超氧化鉀吸收，同時放出氧氣供人呼吸。在化學氧自救器進入正常生氧前，人呼出的水汽和二氧化碳被超氧化鉀吸收，放出足夠人呼吸的氧氣至少需要1分鐘時間，為了彌補這一缺陷，化學氧自救器普遍采用小型快速初期生氧器彌補這一不足。
壓縮氧自救器：這是一種與人的呼吸系統形成封閉循環的自救器，氧氣由高壓氧氣瓶供應，使用氫氧化鈣作為二氧化碳的吸收劑。產品如同救護隊使用的氧氣呼吸器，使用者必須經訓練才能使用好，對維護和修理有嚴格的要求，需經常檢查氧氣瓶的漏氣情況，定期更換吸收劑，并要求配備專業的充氧系統。
兩種自救器的比較：這兩種自救器初看起來，都能夠提供礦工自救，但是二者之間有著本質的區別。
1．生產成本不同：
化學氧自救器主要零部件包括：金屬件、橡膠件、超氧化鉀生氧劑和初期生氧器等。
壓縮氧自救器主要零部件包括：氧氣鋼瓶、手動開關、減壓器、壓力表、氫氧化鈣、橡膠件、塑料件等，整個供氧系統的零部件質量要求較高，這樣才能保證整個系統氣密性。其中氧氣鋼瓶為壓力容器，氧氣鋼瓶的氧氣充填作業要求操作工人培訓后操作，對操作工人要求較高。另外，減壓器的校驗工作包括定量供氧、自動補給、手動補給，需要較高的技術水平，而且要做到每一個零件都要校驗，這樣才能確保組裝的自救器系統的氣密性。因此，壓縮氧自救器配件較多，裝配起來比較繁瑣。
使用有效期都為3年，
2．日常維護與保養：
化學氧自救器在礦上所做的保養維護很少，只是日常檢查一下封印條是否開封，外殼是否破損，定期檢查一下氣密性，沒有特殊的檢查檢驗工作。
壓縮氧自救器的日常維護工作量則較大，定期檢查壓力表壓力是否大干20MPa，對于壓力小于20MPa的自救器需要將氣瓶拆卸下來，重新充填氧氣。
3.二者的設計、檢驗標準不同：
化學氧自救器執行MT425標準，壓縮氧自救器執行AQ1054—2008標準，兩標準中最主要的差別是檢驗條件不同。MT425標準要求的呼吸量為30L／min，而AQ1054標準要求的呼吸量為22L／min。
呼吸量是人每分鐘呼出的氣體量之和。呼吸量與人的體重、做功多少有很大關系，體重越重、做功量越大，則呼吸量越大，單位時間內消耗的氧氣量也越大。呼吸量22L／min為中等做功量，其做功量為22000(kg.m)／h，相當于體重72公斤的男子消耗能量20J／min，消耗氧氣1．0L／min。呼吸量30L／min為大功量，其做功量為32000(kg.m／h，相當于體重72公斤的男子消耗能量28J／min，消耗氧氣1．4L／min。由于兩種自救器的檢驗標準不同，造成了防護時間不是同一概念。例如：快跑做大功量的人佩戴化學氧自救器只能使用30分鐘，而慢跑做中功量的人佩戴壓縮氧自救器卻可以使用45分鐘。在這種情況下，不能夠
說明壓縮氧自救器防護時間一定大于化學氧自救器，防護時間的比較應該在相同的檢驗條件下進行�，F將防護時間為30分鐘化學氧自救器和防護時間為45分鐘壓縮氧自救器在不同呼吸量下進行檢驗，可知，在22L／min檢驗條件下，45分鐘壓縮氧自救器實際防護時間為58分鐘，而30分鐘型化學氧自救器防護時間為60分鐘�；瘜W氧自救器防護時間的延長主要由于呼出氣體中水汽和CO2量的減少，即反應減緩，導致反應時間的延長。在30L／min檢驗條件下，45分鐘壓縮氧自救器防護時間為26分鐘，由于
CO2超標而結束試驗。因為壓縮氧自救器的CO2吸收劑設計標準為每分鐘CO2進入量為0．9L／min，而在30L／min檢驗條件下，CO2進入量為1．35／min，CO2吸收劑無法吸收大量的CO2導致試驗提前結束。30分鐘型化學氧自救器防護時間為32分鐘。在同一檢驗標準下，兩種自救器雖然標注的防護時間不同，但實際防護時間相差不多。
4.兩者對于呼吸量變化反應不同：
人在逃生時呼吸量并不是一個固定值，當快跑時呼吸量增大往往會超過30L／min，呼吸量增大，單位時間內人體耗氧量也增加。當靜坐時呼吸量則減小到只有10L／min，這時人體耗氧量也隨之減少。EN13794中6．19條要求當自救器以10L／min檢驗時其防護時間至少為35L／min檢驗時間的3倍以上。MT425標準要求化學氧自救器防護時間為30分鐘的自救器靜坐時防護時間為120分鐘。防護時間為45分鐘的自救器靜坐時防護時間為180分鐘�；瘜W氧自救器具有較好的適應呼吸量變化的特點，其生氧量取決于人體呼出的水汽和CO2量的多少，按照以下反應方程式進行：2KO2+H2O=2KOH +1.5O2
2KOH+ CO2=K2CO +H2O
人體做功量增加時，呼吸量增大，呼出的水汽和CO2增多，與超氧化鉀反應加劇，則生成的氧氣量增多，可以滿足人體在大功量時對氧氣的需求。同樣道理呼吸量減小時，呼出的水汽和CO2減少與超氧化鉀反應緩慢，使用時間延長。
壓縮氧自救器的供氧方式為氣瓶內的高壓氧氣經減壓器減壓后，通過定量孔以規定的流量流向呼吸系統向人體供氧。當呼吸系統內的壓力下降到規定壓力值時，自動補給閥開啟向呼吸系統供氧。同時壓縮氧自救器還具有手動補給系統，用手按動手動補給閥直接向呼吸系統供氧。壓縮氧自救器供氧量只能增加不能降低，最低供氧量即為定量孔的流量。因此壓縮氧自救器防護時間由于手動補給和自動補給只能夠降低而不能夠增加�，F將防護時間同為45分鐘兩種自救器在大呼吸量、中呼吸量和小呼吸量下進行檢驗，化學氧自救器，隨著做功量的減小，防護時間延長由47分鐘延長到186分鐘，壓縮氧自救器的防護時間基本不隨做功量的變化而變化，在10L／min小呼吸量下也只使了66分鐘。因此對于煤礦井下復雜的環境而言，化學氧自救器防護時間的伸縮性可以大大增加礦工逃生的幾率。對于救生艙和避難硐室內靜坐等待救援的礦工而言，相同體積、重量的壓縮氧自救器和化學氧自救器，在防護時間上差別很大，化學氧自救器更有利于保障礦工的生命。另外，現在大多數的救生艙和避難硐室都使用壓縮氧氣作為氧源，作為對壓縮氧氣的一種有益的補充和不同氧源之間的備份，化學氧自救器裝備在救生艙和避難硐室內可以更加有效地保障礦工的生命安全。
因此：
1.兩種自救器應該采用相同的設計、檢驗標準。應該采用更加嚴格的30L／min呼吸量進行設計。
2.化學氧自救器日常維護少、設計標準高、對于變化做功量的適應性強，更適合煤礦井下使用。
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