長慶油田正壓空氣呼吸器定期檢驗技術探討

白金亮

中國石油長慶油田分公司 技術監(jiān)測中心 （陜西 西安 710021）

長慶油田正壓空氣呼吸器定期檢驗技術探討

白金亮

中國石油長慶油田分公司 技術監(jiān)測中心 （陜西 西安 710021）

正壓空氣呼吸器是搶險救援的重要裝備。對正壓空氣呼吸器的基本組成、工作原理進行了闡述，對長慶油田在用正壓空氣呼吸器使用現(xiàn)狀和存在的問題進行了匯總和分析，提出了定期檢驗的內容、依據(jù)和程序，明確了開展定期檢驗是確保正壓空氣呼吸器正常使用、減少隱患的重要手段。

正壓空氣呼吸器 缺陷分析 定期檢驗

正壓空氣呼吸器是利用面罩和佩戴人員面部周邊密合，使人員的呼吸器官、眼睛和面部與外界環(huán)境完全隔離，具有自帶壓縮空氣源供給人員呼吸所用的潔凈空氣，呼出的氣體直接排入大氣。在任意呼吸循環(huán)過程中，面罩與人員面部之間的腔體內壓力不低于環(huán)境壓力的一種呼吸器。正壓空氣呼吸器廣泛應用于消防、化工、石油、礦山等部門，供消防員或搶險救護人員在濃煙、毒氣、蒸汽或缺氧等各種環(huán)境下，對其呼吸器官進行保護的高性能個人防護裝備。

目前，中國石油長慶油田分公司配備近6 000套正壓空氣呼吸器，分布于油田范圍內的各個井區(qū)、轉油站及聯(lián)合站，在多起救護傷員、搶險救災作業(yè)中發(fā)揮了重要作用。但在正壓空氣呼吸器使用后，發(fā)現(xiàn)不少呼吸器存在密封不嚴、零部件損害等缺陷，由于國家還沒有出臺定期檢驗的相關要求，但為了消除安全隱患，確保救護等作業(yè)人員安全，長慶油田自2005年開始對正壓空氣呼吸器開展了定期檢驗工作，通過定期檢驗，確保了呼吸器的正常工作性能，減少了佩戴人員的傷亡事故，為油氣田安全生產做出了積極貢獻。

1 基本組成和工作原理

1.1 基本組成

正壓空氣呼吸器主要由面罩、氣瓶、瓶帶組、肩帶、報警哨、壓力表、氣瓶閥、減壓器、背托、腰帶組、快速接頭、供給閥等部件組成。

1.2 工作原理

其工作原理是高壓空氣經減壓器減壓后將壓力為0.6～0.9MPa的空氣通過中壓導管輸送到供給閥，供給閥與面罩相接，當吸氣時供給閥根據(jù)吸氣會輸出適量的空氣供給佩戴者使用，當佩戴者呼氣時就停止輸出，呼出的氣體通過全面罩上的排氣閥排到大氣中。

2 定期檢驗的依據(jù)和程序

定期檢驗是在一定的檢驗周期內對呼吸器停用時所進行的外觀和性能指標等內容的檢查和測試，以確定性能參數(shù)是否在規(guī)定范圍內的過程。

2.1 檢驗依據(jù)

由于目前國家或行業(yè)還沒對在用正壓空氣呼吸器實施強制定期檢驗，因此其檢驗依據(jù)根據(jù)使用單位實際并參考相應的設計、制造標準（如GB/T 16556 -2007《自給開路式壓縮空氣呼吸器》和GA 124-2004《正壓式消防空氣呼吸器》等標準執(zhí)行進行）。

2.2 檢驗程序

檢驗的程序是資料審查 (結構、標志、包裝檢查)、外觀檢驗、佩帶質量測定、面罩泄漏測試（靜態(tài)壓力、供氣閥開啟壓力試驗）、高壓泄漏測試、減壓閥性能試驗、動態(tài)呼吸阻力試驗、壓力表精度測試、警報器性能試驗、安全閥性能試驗（檢驗記錄、粘貼合格證）、出具報告。

2.3 檢驗周期

原則每年應進行一次定期檢驗，如果使用異常應提前進行檢驗。

3 定期檢驗的內容

3.1 來樣登記

來樣登記主要是檢驗機構應對送來的空氣呼吸器逐臺登記，包括：送檢單位、空氣呼吸器生產廠商、型號、生產日期、上次送檢日期和檢驗機構，本次送檢日期、送檢單位提供的空氣呼吸器使用頻度、使用中曾出現(xiàn)的問題和進入過何種有害環(huán)境等信息。

3.2 資料審查

資料審查主要是核查出廠合格證或質量證明文件、往年空氣呼吸器和氣瓶定期技術檢驗證書或標識、日常使用檢查和維護記錄、修理報告或記錄，對于首次檢驗的呼吸器，應核查呼吸器出廠試驗報告。

3.3 外觀檢查

3.3.1 面罩

橡膠件不應有明顯的永久變形；視窗清晰；所有帶、繩、扣件不允許有老化、龜裂、異常收縮、脫膠、發(fā)脆現(xiàn)象；佩戴后面罩與面部輪廓緊密貼合，無明顯壓痛感，固定系統(tǒng)應具有足夠的強度和彈性，并應能根據(jù)佩戴者的需要調節(jié)，佩戴后可進行正常對話。

3.3.2 背板

是否產生變形，有變形但不影響使用，佩帶舒適，視為合格，如果出現(xiàn)嚴重變形且影響使用或出現(xiàn)老化，開裂現(xiàn)象應視為不合格。

3.3.3 著裝帶

著裝帶可自由調節(jié)長度，扣緊后不得滑脫；帶類零件不允許有整股纖維的斷裂。塑料和金屬扣件不得有變形和開裂。各種配件齊全。

3.3.4 導氣管和接頭

導氣管無割痕，老化現(xiàn)象；接頭無變形，插拔鎖緊輕松清晰；導氣管和接頭不允許有漏氣現(xiàn)象，否則應更換或判廢。

3.3.5 供氣閥、減壓器

供氣閥、減壓器不允許變形和開裂，功能按鍵活動清晰有效。

3.3.6 警報器

警報器不得有松動和變形現(xiàn)象。

3.3.7 壓力表

壓力表外殼橡膠護罩不允許老化、龜裂；壓力表盤讀數(shù)清晰可辨，不得有任何水霧；表盤玻璃完整，在暗淡或黑暗的環(huán)境下，應能讀出壓力指示值。

3.3.8 氣瓶和氣瓶閥

氣瓶制造標記和檢驗標記清晰，表面無損傷，其具體檢驗按GB 24161-2009《呼吸器用復合氣瓶定期檢驗與評定》相關內容進行。

3.4 佩帶質量測定

用量程為0～30kg，精度為1/3 000的電子秤測定呼吸器的佩戴質量，呼吸器的佩戴質量不應大于18kg（氣瓶內氣體壓力處于額定工作壓力狀態(tài)）。

3.5 性能測試

性能測試的主要項目為整機氣密性能試驗、靜態(tài)壓力試驗、警報器性能試驗、呼吸阻力試驗等。

3.5.1 整機氣密性能試驗

當氣源壓力不小于公稱工作壓力的90%時，開啟供氣閥，將面罩氣密地佩戴在頭模上，開啟氣源閥，待系統(tǒng)氣路充滿壓縮空氣后再關閉氣源閥，觀察空氣呼吸器的壓力表在氣瓶瓶閥關閉后1min內的壓力下降值，不大于2MPa為合格。

3.5.2 靜態(tài)壓力試驗

靜態(tài)壓力指在供氣閥正壓裝置開啟后，當系統(tǒng)氣路平衡時面罩內的壓力。將面罩氣密地佩戴在空氣呼吸器綜合檢測儀的頭模上，在供氣閥處于關閉狀態(tài)下完全打開氣源閥，啟動人工肺做幾次緩慢的呼吸，然后關閉人工肺，當系統(tǒng)氣路平衡時，面罩內壓力值在0～500Pa之間為合格。

3.5.3 警報器性能試驗

當氣瓶內壓力下降至（5.5±0.5MPa）時，警報器應發(fā)出連續(xù)聲響報警或間歇聲響報警，且連續(xù)聲響時間不應少于15s，間歇聲響時間不應少于60s，發(fā)聲聲級不應小于90dB（A）。從警報發(fā)出至氣瓶壓力為1MPa時，警報器平均耗氣量不應大于5L/min或總耗氣量不大于85L視為合格。

3.5.4 呼吸阻力試驗

呼吸阻力是指呼吸時氣流通過面具所產生的摩擦力，包括吸氣阻力和呼氣阻力，對于正壓式空氣呼吸器其呼吸阻力指呼吸時面罩內的正壓值。設定人工肺呼吸頻率為40次/min、呼吸流量為100L/min、氣瓶壓力2～30MPa時，測量面罩內吸氣阻力應≤500Pa，呼氣阻力≤1 000Pa；人工肺呼吸頻率為25次/min、呼吸流量為50L/min、氣瓶壓力1～2MPa時范圍內吸氣阻力應≤500Pa，呼氣阻力≤700Pa。通過計算機描繪面罩內的阻力變化曲線，面罩內的阻力變化曲線，應均勻順滑，每個波形基本一致，否則應視為不合格。該過程打開氣瓶閥管道內壓力穩(wěn)定后關閉氣瓶閥直至測試壓力降到1MPa該項目測試完成。

3.6 壓力表校驗

（1）壓力表校驗可根據(jù)計量法的規(guī)定送計量機構校驗。

（2）按精度傳遞原理，也可在呼吸器綜合檢測儀上進行校驗：進入壓力表的校驗程序，設立25MPa、15MPa、5MPa 3個校驗點，打開氣源閥對高壓總管充氣，然后關閉氣源閥，通過放氣達到3個校驗點，計算機比對高壓傳感器計算出誤差。其誤差不得大于2.5%。

3.7 安全閥性能校驗

安全閥的開啟壓力與全排氣壓力應在減壓器輸出壓力最大設計值的110%～170%范圍內。安全閥關閉壓力不應小于減壓器輸出壓力最大設計值。

4 定期檢驗存在的質量問題及原因分析

近幾年，特種設備檢驗站每年檢驗呼吸器超過3 000套，所發(fā)現(xiàn)質量問題主要以外觀缺陷和呼吸阻力不合格，其次是面罩泄漏、安全閥開啟壓力不合格、壓力表精度達不到要求等。

4.1 主要缺陷所占比重分析

2011年對檢驗過的2 200套進行統(tǒng)計分析，其中119套存在外觀檢驗和性能測試不合格。

外觀缺陷和呼吸阻力分別占不合格呼吸器的20.17%和19.33%，因此，對于在用呼吸器，其存在主要缺陷為外觀缺陷和呼吸阻力指標不合格。

4.2 存在主要缺陷分析

4.2.1 外觀檢驗不合格

外觀檢驗存在缺陷一般表現(xiàn)為呼吸器及配屬氣瓶存在缺件、破損、污損、炭化、破裂、磨損、變色及其它情況，主要原因為使用單位和個人不注重呼吸器的維護保養(yǎng)，使用和維護方式不當造成。

4.2.2 面罩泄漏測試不合格

一般表現(xiàn)為面罩在單位時間內泄漏量超標或者呼氣閥開啟壓力不合格。泄漏量超標主要原因為呼氣閥內沙塵過多影響閥片的密封效果，或者閥片磨損嚴重，不能有效密封，此類應更換閥片。呼氣閥開啟壓力不合格主要原因為密封彈簧彈力系數(shù)發(fā)生改變，可通過調節(jié)或更換彈簧進行維護。

4.2.3 面罩靜態(tài)壓力和減壓閥輸出壓力不合格

一般表現(xiàn)為面罩靜態(tài)壓力和減壓閥輸出靜態(tài)壓力不合格。面罩靜態(tài)壓力值取決于面罩的密封效果和呼氣閥開啟壓力大小，可通過調試呼氣閥開啟壓力進行調節(jié)。減壓閥輸出壓力應在規(guī)定的設計值之內，一般為0.6～0.8MPa，其不合格原因為減壓閥的減壓效果出現(xiàn)問題，可通過調節(jié)糾正，有的是減壓閥閥針損壞，應更換。

4.2.4 整體密封性不合格

整體密封性能測試，各連接部位密封不嚴、管路老化損壞、供氣閥閥針損壞等原因均可導致高壓泄漏。

4.2.5 呼吸阻力測試不合格

一般表現(xiàn)為在呼吸過程中，面罩內動態(tài)壓力（包括呼氣阻力和吸氣阻力）和減壓閥輸出動態(tài)壓力不合格。呼氣閥性能不達標、供氣閥損壞均可導致面罩內動態(tài)壓力不合格。減壓閥輸出動態(tài)壓力不合格原因和靜態(tài)壓力不合格原因基本一致。

4.2.6 壓力表精度測試不合格

主要是壓力表精度誤差大于2.5%，出現(xiàn)該種情況，應及時修理或更換。

4.2.7 報警器測試不合格

即報警壓力不合格，可以進行調節(jié)，調節(jié)至5～6 MPa。

4.2.8 安全閥測試不合格

主要表現(xiàn)為開啟壓力和回座壓力不合格，主要原因是彈簧性能發(fā)生變化，可通過調整其壓緊壓力得到解決。

5 結束語

正壓空氣呼吸器是搶險救災人員必備的防護裝備，其性能的好壞直接影響到救援人員的生命安全，日常的維護檢查不能完全消除呼吸器的安全隱患，開展定期檢驗是確保呼吸器各項性能參數(shù)符合標準要求的重要手段，是保證救援人員生命安全的重要措施之一。

[1]GB/T 16556-2007自給開路式壓縮空氣呼吸器[S].

[2]GA124-2004正壓式消防空氣呼吸器[S].

Positive pressure air respirator is the important equipment for emergency rescue.The basic constitution and working principle of positive pressure air respirator are explained,followed by the analysis and summary on the serving conditions and problems of positive pressure air respirators being used in Changqing oilfield.Meanwhile,the paper presents the content,basis and procedure of periodic inspection,and declares clearly that having periodic inspection is the important means to guarantee the normal use of positive pressure air respirator and reduce the hidden danger.

positive pressure air respirator;defect analysis;periodic inspection

白金亮（1969-），男，現(xiàn)主要從事特種設備定期檢驗工作。

2012-03-18▎