四小时正压式氧气呼吸器

1.概述

1.1 产品特点：

             HYZ4型隔绝式正压氧气呼吸器是我公司开发的新产品。该产品在结构设计上突出体现了体积小、重量轻、性能可靠、佩带舒适、使用维护方便等优点，更加适合于在井下巷道窄小环境中救护队员实际使用的需要。产品报警方式为机械报警。

1.2 主要用途及适用范围：

           该产品适用于煤矿、化工、隧道、高层建筑等的救护人员在有毒、有害气体及缺氧的灾害环境中抢险救灾、搜索探查时佩带使用。

1.3型号的组成及其代表意义：

H   Y    Z   4

                       额定防护时间4h

                       正压式

                    氧气 (拼音字头)

                    呼吸器（拼音字头）

1.4 使用环境条件：

——大气压力：（70 ~ 125）kPa；

——相对湿度：0~100%；

——温    度：-20℃~ 60℃

1.5 工作条件：

a、  对HYZ4型隔绝式正压氧气呼吸器（以下简称呼吸器）应严格按《煤矿救护规程》、《氧气充填安全技术要求》、《矿山救护队管理办法》进行管理和使用。

b、  中等劳动强度（30L/min呼吸量）时防护时间为4小时，重度劳动强度（50L/min呼吸量）时防护时间为1小时。

c、  高压氧气瓶要用专用氧气充填泵充填，氧气应符合GB8982—1988的规定，气瓶充填压力：（18~20）MPa。吸气冷却装置内应装满冰。

d、  清净罐中填装氢氧化钙的二氧化碳吸收率应符合MT454—2008的规定。

e、 外壳材质符合GB3836.1-2000   MT113-1995的规定

1.6 安全：

a、  清净罐内装有氢氧化钙的呼吸器，其系统必须密闭。否则，由于吸收剂的失效，

将会导致二氧化碳中毒事故。

b、  清净罐内所填装的氢氧化钙须经检验合格的产品，未使用时间不得超过三个月。若超过规定期限，必须更换。 

c、  清净罐使用一次后必须重新填装氢氧化钙。即使佩带时间很短，仍必须更换新的氢氧化钙。

 

d、  严禁压力超过0.05MPa（表压）的环境中使用呼吸器。否则，在高气压情况下可能导致氧中毒事故。

e、 在氧气瓶充装以及其它操作环节中，严禁接触明火或被油脂污染。否则，将会导致燃烧等事故。

 

2．结构特征与工作原理

2.1 总体结构及其工作原理、工作特征：

2.1.1产品结构（见图 一）：

 

 

 

 

1、  面具    2、 口具盖    3、 吸气阀    4、 吸气管   5、吸气冷却装置    6、报警器    7、需求阀 

8、节流器     9、压力表    10、减压器    11、安全阀     12、气瓶开关   13、氧气瓶   14、排水器  15、背具   16、气囊    17、横梁     18、正压弹簧    19、弹簧压板    20、排气阀     21、下壳          22、清净罐   23、呼气管   24、呼气阀  25、口具   26、面具连接口    

 

 

 

2.1.2工作原理：

 

 

a  当打开氧气瓶后，高压气体通过减压器减压变为中压气体。中压气体一路通过需求阀，另一路气体通过定量孔流入低压系统内。当人体处于中等劳动强度时，通过定量供氧来满足人体对氧气的需求。随着人体劳动强度的增大，当气囊内压力达到需求阀开启压力时，弹簧压板接触需求阀，使需求阀开启，中压气体通过需求阀向气囊内充氧以满足人体对氧气的需求。系统内的正压形成，是依靠正压弹簧压板压缩气囊及需求阀的有效供氧，使呼吸系统内始终保持正压。

b  气囊内的低压气体通过吸气冷却装置、吸气管、吸气阀到面罩；人从面罩呼出的气体通过呼气阀、呼气管、清净罐到气囊；当呼出的气体逐渐增多时，正压弹簧被压缩。同时，弹簧压板位置逐渐上升。当呼吸系统内压力达到（400~700）Pa时，排气阀阀片被弹簧压板顶开。此时，排气阀开始排气；当人的呼吸量从（10~50）L/min的范围变化时，呼吸压力始终由需求阀、排气阀两者自动调节。

2.1.3工作特征：

  a  需求阀的开闭是靠气囊内部压力进行控制。气囊内部压力越小，供气量越大

   （ 即：具有气囊内部压力自动调节功能）。

b  具有三路供氧功能。即：定量供氧、需求供氧（自动供氧）、手动补给供氧。

c  气瓶压力（4~6）MPa时，具有自动报警（即余压报警）功能。

d  具有超前排气功能。即：在排气阀排气时，呼出的二氧化碳气体不经过清净罐而直接由排气阀排出。从而，降低氢氧化钙消耗和系统中二氧化碳的含量，增加吸入气体的含氧量。

e  具有手动排水功能。

2.2 主要部件的结构、作用及其工作原理：

2.2.1 减压器

  a  减压器结构（见图 三）。

 

 

 

1、阀座   2、活塞    3、“O”形圈   4、挡圈    5、“O”形圈    6、阀门  7、阀座固定镙钉  

8、活塞弹簧 9、密封垫圈 10、手补阀门弹簧    11、手补阀门     12、“O”形圈    13、阀体 

14、手补推杆   15、“O”形圈  16、手补按钮弹簧   17、橡胶垫    18、顶丝   19、手补阀盖 

20、手补按钮  21、手补阀座 22、接头螺母手把轮  23、接头螺母  24、密封垫圈 25、过滤元件    26、进气接头  27、密封垫圈 28、调节垫片   29、定量供氧阀     30、安全阀垫   31、安全阀   

 

图 三  减压器结构简图

     b  减压器作用：减压器是把高压气体通过减压变为所要求中压气体的一种方式。中压气体通过定量孔和需求阀向气囊内定量供氧或自动供氧。由于高压气体压力发生变化时，中压气体压力相对稳定，从而以稳定的供氧形式满足佩戴者对氧气的需要。

c  减压器工作原理：如图三所示，高压气体通过高压气路将活塞（2）向上推开，气体通过活塞中心气路进入上端气室，并产生一个向下的力。从而，活塞（2）将受到高压气体所产生的向上力和弹簧（8）的向上弹力，并且受到活塞上端气室所产生的向下力。如果气体压力发生变化，其所产生的力随之变化。迫使活塞（2）上、下位置发生变化 [即：阀门（6）与活塞（2）下端之间的间隙发生变化]。直至上述一个向下力和两个向上力相互平衡，而产维持定的中压值。

d  手动补给工作原理：如图三所示，按动手补按钮（20）推动手补推杆（14）。手补推杆上端斜面使手补阀门（11）产生缝隙。从而，使高压气体通过气路排入到低压导管内。

2.2.2 需求阀

a  需求阀结构（见图 四）。

 

1、需求阀体  2、杠杆  3、触头  4、阀门  5、阀门芯   6、弹簧 

 

图 四  需求阀结构简图

b  需求阀作用：需求阀主要用来调节气囊内部压力而设置的一种装置。当气囊内部压力发生变化而达到需求阀设定的开闭压力值时，其自动开启或关闭。从而，可保证呼吸系统始终处于正压状态。

c  需求阀工作原理：正压自动调节主要靠正压弹簧、需求阀两个主要部件进行工作。如图四所示：当气囊内部压力低于需求阀开启压力（10~245Pa）时，正压弹簧通过弹簧压板将触头（3）压下，并通过杠杆（2）使阀门芯（5）与阀门（4）产生缝隙。从而，中压气体进入气囊。当气囊内部压力高于需求阀开启压力时，弹簧压板将正压弹簧压缩。从而使阀门芯（5）与阀门（4）处于关闭状态，而停止补气。

2.2.3机械报警装置

a  机械报警器结构（见图 五）。

图 五  机械报警器结构简图

b  报警装置的作用：报警装置主要用来提示救护队员安全使用呼吸器的一种装置。具有余压报警（4~6MPa）功能。

c  机械报警装置工作原理：如图五所示，当高压气体超过余压报警压力（4~6）MPa时，通过活塞（6）将弹簧（5）压缩，阀垫（4）与阀座（1）关闭。当高压气体达到余压报警压力（4~6）MPa时，弹簧（5）推动活塞（6）左移，阀垫（4）与阀座（1）开启，中压气体通过活塞（6）与壳体（3）间的缝隙吹动哨子发出声音。随着中压气体吹动哨子发出声音的同时，高压气体压力随之下降，活塞将左移。当吹动哨子发出声音（30~60）s后，活塞向左移动到极限位置。此时，“O”形圈（7）将隔绝中压气体吹动哨子的气流。

3．技术特征

3.1 主要性能：

a、呼气阻力                      ≤600Pa

b、吸气阻力                      （0~600）Pa

c、定量供氧量                    ≥ 1.4L/min

d、自动补给供氧量                ≥80L/min

e、手动补给供氧量                ≥80L/min

f、自动补给阀（需求阀）开启压力  （10~245）Pa

g、吸气中二氧化碳浓度            ≤1%

h、吸气中氧气浓度                ≥21%

i、排气阀开启压力                400~700Pa

j、吸气温度                     ≤35℃

3.2 主要参数：

 a、额定防护时间           240 min（呼吸量30 L/min时）

60min（呼吸量50 L/min时）

    b、氧气瓶额定工作压力            20 MPa

c、氧气瓶容积                    2.4L

d、氧气贮量                      480L

e、填装氢氧化钙量                2.1kg

4．尺寸、重量

4.1 外形尺寸：

    外形尺寸                        584mm×370mm×207mm

4.2 重量：

    产品质量                        10kg（不含氢氧化钙、氧气）

5．使用方法

5.1 使用前的准备和检查：

5.1.1使用前的外观检查及准备：

△警告：必须经过培训熟练掌握本装置使用方法。

△警告：使用前必须进行外观检查和性能检查，发现异常的呼吸器禁止使用。

（1）面罩

      a、确认橡胶件无老化变形，相互粘合，龟裂现象；

      b、鼻托必须正确安装于面罩；

      c、目镜上无影响视线的划痕；

d、面罩连接口应无油污以及异物附着现象。

   （2）呼吸管部分

      a、口具上必须安装有口具盖，未安装口具盖的，必须更换清净罐内的氢氧化钙。                      

      b、取下口具盖，口具上的O形圈不能有伤痕或异物附着现象，确认后将口具盖安装复原。此时口具盖应能灵活的安装和脱卸。

      c、呼气管、吸气管应无变形、粘合以及龟裂现象。

（3）压力表

        压力表应无破损，指针应指向零位。

（4）压力表导管

压力表导管无破损和伤痕。

（5）背具                                                    

     a、肩部背带、胸部绑带、肋部绑带、腰部绑带应无明显的磨损和伤痕。

     b、肋部绑带应同肩部背带连接为一体。

     c、皮带扣以及夹子等应无变形，破损以及遗失现象。

（6）壳体

        壳体应无变形和裂痕。请将呼吸器本体印有反光字一面向上放置，取下上盖继续下述内容检查。

（7）高压氧气瓶

     a、检查氧气瓶名牌标记，确认有效期。

     b、氧气瓶开关转动灵活，装配结构正常

     c、初次使用时，将产品出厂时的气体放空，再用医用氧气充填到（5~10）MPa再放空，再充氧到规定的压力值。开关及瓶口应气密，氧气执行GB8982标准。

   （8）清净罐

     a、清净罐的表面不得有碰撞的伤痕。                          

    b、所填装的氢氧化钙必须符合MT454—2008的规定。

    c、清净罐内填装氢氧化钙的时间应填在清净罐上或另有记录。

△警告：清净罐内所填装的氢氧化钙须经检验合格，未使用时间不得超过三个月。若超过规定期限在使用中会出现二氧化碳中毒事故。 

（9）吸气冷却装置

a、 吸气冷却装置应无变形及裂痕。

b、壳体外部的橡胶盖应无破损、脱落及遗失现象。

（10）气囊

     a、橡胶部分应无老化、开胶现象。

     b、气囊与清净罐、吸气冷却装置、需求阀的连接部位无变形及扭曲现象。

     c、气囊不得嵌入高压氧气瓶和壳体之间，并放置端正。

（11）正压弹簧

正压弹簧应正确安装于弹簧压板或横梁各自的弹簧座内。

（12）连接螺母

    △注意：各种连接螺母必须用手旋紧。

     a、高压氧气瓶与减压器之间的连接螺母；     b、气囊与需求阀之间的连接螺母；

     c、气囊与吸气冷却装置之间的连接螺母；     d、气囊与清净罐之间的连接螺母；

     e、清净罐的填装口盖；                     f、清净罐与呼气管之间的连接螺母；

g、吸气冷却装置与吸气管之间的连接螺母；   h、气囊与排水器之间的连接螺母；                  

△    注意：当b~h所示连接螺母松动及偏斜时会造成氢氧化钙的失效。应更换新的氢氧化钙。                 

5.1.2使用前的性能检查：

△  警告：使用前性能检查过程中，发现异常时严禁使用。

（1）定量补给氧气、自动补给氧气、报警器、压力表工作的确认。

a、将气瓶开关手柄沿着反时钟方向缓慢旋转到底，瞬间可听到报警声音。同时，需求阀

发出自动补给氧气的声音。保持5s左右，气囊立即鼓起1/3左右。此时，压力表显示气瓶压力。为确认需求阀是否开闭正常，可反复用手指按压排气阀的突起部（阀轴），听取需求阀开闭声音。

b、      气瓶开关手柄沿着顺时针方向关闭后，气囊能够保持缓慢的膨胀。当压力下降至（4～6）MPa时，确认瞬间余压报警声音。

  （2）气密性的确认

当关闭气瓶开关后，若在20s内发出警报声响，说明高压气密不良；压力表数值正常回零后，确定气囊在15s以内不会瘪掉。若气囊发生瘪缩现象时，请在确认前项5.1.1（12）所述a~h的连接螺母是否旋紧旋正。再次进行气密性确认。否则，呼吸器不能使用。             

（3）排气阀的动作确认                                     

用手指按压自动排气阀的突起部（阀轴）一次，随后立即放开。请确认以下情况：当手指按下时气囊缓慢瘪缩，当手指离开的同时气囊的瘪缩现象能够停止。

（4）上述过程完成后，应按压自动排气阀放净气囊中的气体。

5.2 佩戴程序：

5.2.1佩戴前的准备工作：

（1）目镜的防雾措施

△注意：请在面罩的目镜内侧喷涂与产品配套的防雾液。否则会妨碍使用者的视线。

     a、在面罩的目镜内侧喷涂与产品配套的防雾液，然后利用柔软的纱布或面巾纸擦匀，待稍稍凉干。确认哈气不会产生雾状积水后佩戴。

（2）将冰块装入吸气冷却装置

a、将呼吸器上外壳打开，取下吸气冷却装置的橡胶盖。                                        

b、由冰盒中取出冰块，放入吸气冷却装置内。若冰块被冻结于冰盒中，可以用水冲洗

冰盒外部，待冰块稍稍溶解后取出。

c、 将橡胶盖扣合入冰盒桶的槽内，用手将盖四周压平。再将上外壳扣合上。

5.2.2佩带程序及方法：

（1）呼吸器本体的佩戴

    a、将呼吸器本体的背带面朝上，呼吸管侧靠近胸前。            

b、将背带分到双手外侧，在将双手搭在呼吸器本体的两侧。

c、 将呼吸器本体举过头顶，然后放置于背部，背带落在肩部。

d、          将左右两侧肋部绑带同时向下拉，使呼吸器本体固定于背部。

e、 连接胸部绑带，根据体型调节长度。

f、 连接腰部绑带，根据体型调节长度。

（2）面罩的连接

a、 取下口具盖。

b、将口具接口正确插入面罩接口（能听到清脆的卡簧到位声）。

c、 确认其完好紧固不会滑脱。

d、         将面罩的吊带固定于脸颊部。

（3）面罩的佩戴

a、用双手张开面罩的固定绑带，由下颚部开始佩戴面罩，此时需防止头发被夹住。

b、左手握住面罩下部，右手扣紧面罩右下部。

c、换手（右手握住面罩下部），左手扣紧面罩左下部。

d、用双手依次固定左右中央部位和头顶部，并注意面罩与脸面之间应无夹发现象。

     （4） 氧气瓶开关的打开

将高压氧气瓶的气瓶开关手柄沿反时针方向缓慢旋转至全开状态。

△警告：请缓慢打开气瓶开关，快速打开气瓶开关可能导致燃烧等事故。

（5）面罩的气密性确认

a、 用力捏紧吸气管和呼气管，随后轻轻地吸气，确认面罩被吸附于面部后停止吸气。

保持该状态5s后，左右上下晃动头部。确认能否保持吸附状态。若无法保持吸附状态，请重新佩带面罩再次进行气密性确认。

△注意：下颚部的胡须以及络腮须会影响面罩的气密性，使用者应剃净胡须。

△警告：不能保证气密的面罩严禁使用。否则会缩短使用时间。                                                                                                                                                                       

b、将手从吸气管和呼气管放开，开始呼吸。                                                                                                                                                                                

（6）呼吸感的确认                                                                                                                           

轻微及用力进行呼吸，确认是否有呼吸不畅或呼吸器发出异常声响的现象。能够顺畅的     

呼吸且无异常声响则可断定为呼吸感良好。用力进行呼吸时，由于需求阀动作产生释放氧气的声响，属于正常现象。      

△警告：感觉呼吸困难或有异常声响的呼吸器严禁使用。

（7）氧气压力的确认                                                                                                                         

观察压力表，确认压力必须达到（18~20）MPa。                                                                                                                                                                                                  

5.3佩戴过程中的注意事项

△警告：在灾区必须注意以下事项。否则会导致事故发生。

a、常注意观察压力表的数值，掌握撤出时间。

b、在灾区严禁取下面罩，严禁关闭气瓶开关。 

   c、余压报警发出警报音，立即撤离至安全场所。

   d、感到身体发生不适时（头晕、呕吐感、发冷、乏力、发热），立即撤离至安全场所。

 △注意：在以下情况时，应使用手动补给阀。

a、连续进行强烈呼吸，在呼吸过程中需求阀不动作时；

b、吸入气体过热，感觉无法忍受时；

c、呼吸变得困难，眼睛感觉有刺激感，有异味，此时在使用手动补给阀的同时，立即撤离至安全场所。

d、根据使用时间，应按动排水阀按钮以排出气囊中的水份。

5.4佩戴后的脱卸方法:

a、将气瓶开关的手柄沿着顺时针方向旋转到底关闭气瓶。

b、松开面罩的固定绑带，取下面罩。

c、松开腰部绑带和胸部绑带后，脱下绑带。再松开位于左右肋部绑带上的夹子，取下肩部背带。

d、用左手握住面罩下部绕开头部；用右手抓住右肋部绑带，由背部卸下呼吸器。

e、请将呼吸器上外壳向下放置。勿将面罩、压力表、呼吸管压在下方。

△注意：严禁投掷，摔落呼吸器或者在呼吸器上施加强烈的冲击。否则可能造成呼吸器的损坏，无法发挥其正常功能。

f、脱卸后先将吸气冷却装置中的冰水排尽，脱开面罩与口具的连接，盖上口具盖，然后按照7.1日常维护、保养进行操作。脱卸下的呼吸器需立即连续使用时，请根据5.5.3连续使用行操作。

5.5特殊使用:

5.5.1低温条件下的使用

（1）在0℃以下的环境温度中使用本装置时，必须遵守以下注意事项：

因为作业临时中断而脱下的呼吸器，由于使用过程中产生的水份将会凝结成冰，因此请勿再次使用。

5.5.2高温条件下的使用。

在40℃以上（40℃~60℃）的环境温度中使用本装置时，必须遵守以下注意事项：

a、使用过程中，吸气温度会逐渐升高，当感到难以承受时及时撤离现场。

b、呼吸器禁止在60℃以上的环境中使用。

c、严格按照《煤矿安全规程》进入高温区的时间要求使用。

5.5.3连续使用

当呼吸器在使用后需立即再次投入使用时，请按照下述顺序进行维护后再使用。

（1）高压氧气瓶的更换

       a、确认呼吸器高压氧气瓶的气瓶开关已处于关闭状态，且压力显示值为零。

b、取出呼吸器高压氧气瓶，安装填充压力达到（18~20）MPa的氧气瓶。

      （2）清净罐的更换

由呼吸器中取出清净罐，并安装已填装新氢氧化钙的清净罐。即使使用时间很短，仍必须更换填装了新氢氧化钙的清净罐。

（3）呼吸回路废水的排放

取下面罩、气囊、呼吸管，在排放完聚积其内部的废水后，按原顺序复原。

以上操作结束后，可进行佩带。其方法与上述5 使用方法各节相同。

6．故障分析与排除（见表一）

表一

故 障 现 象	原 因 分 析	排 除 方 法	备   注
1、高、中压系统不气密	1、需求阀、定量管、减压器各连接处未拧紧。 2、压力表、限流器、中压导管、高压导管、减压器等连接处松动。 3、减压器与氧气瓶连接处的“O”形圈受损。 4、高、中压部件受损。	1、拧紧连接处。 2、更换泄露处尼龙垫或“O” 形圈。 3、更换受损部件。	技术要求： 不准泄漏。
2、低压系统不气密	1、第9页（12）图七各连接螺母未拧紧。 2、连接处的“O” 形圈受损或粘有异物。 3、排气阀片处粘有异物。 4、低压部件受损。	1、拧紧连接处螺母。 2、清洗或更换泄漏处“O”形圈。 3、清洗排气阀片。 4、修补或更换受损部件。	技术要求： 在低压系统内建立800Pa的正压， 1min内压力下降值不应大于30Pa。
3、定量供氧量超出范围	1、定量孔堵塞。 2、需求阀漏气。 3、手动补给阀漏气。 4、减压器中压值不在规定范围内。	1、清洗定量孔。 2、维修需求阀门、手动补给阀门。 3、调整中压值或更换部件。	技术要求： 见表三。
4、排气压力超出范围	1、气囊位置不正。 2、正压弹簧弹力变化。	1、装正气囊。  2、更换正压弹簧。	技术要求：排气压力 （400~700）Pa。
5、需求阀开启压力超出 范围	1、气囊位置不正。 2、正压弹簧弹力变化。	1、装正气囊。  2、更换正压弹簧。	技术要求：开启压力 （10~245）Pa。
6、余压报警无响声或报警响声不停。	1、活塞卡死。 2、“O”形圈、阀垫漏气。	清理活塞或更换“O”形圈及阀垫。	技术要求：高压4~6MPa时：报警时间为（30~60）s；声级不小于80dB（A）。
7、压力表指针不动作	1、限流器内定量孔堵塞。 2、压力表受损。	更换部件。	技术要求：压力显示正常