微環(huán)境P系統(tǒng)

李慶彪

摘 要：PPE是personal protective equipment 的簡寫，指任何供個人為防備一種或多種損害健康和安全的危險而穿著或持用的裝置或器具，主要用于保護雇員免受由于接觸化學輻射、電動設備、人力設備、機械設備或在一些危險工作場所而引起的嚴重的工傷或疾病[1]。作者開發(fā)了一種PPE設備，解決了老式裝備的安全與舒適性問題，為個人提供了一種類似正常生活狀態(tài)的微環(huán)境。系統(tǒng)由新風系統(tǒng)、壓氣機、傳輸系統(tǒng)與終端系統(tǒng)四個子系統(tǒng)組成，配合語音子系統(tǒng)構(gòu)成一個完備的小環(huán)境，適用于車間、實驗室、醫(yī)院等固定崗位的操作人員。

關鍵詞：PPE;微環(huán)境;送風過濾

1 概述

現(xiàn)有的防護設備存在較多問題，主要體現(xiàn)在穿著不舒適與呼吸不暢方面，實際上工作人員在穿著時苦不堪言。為解決呼吸不暢、憋氣憋汗問題，提高人員的舒適程度，我們模擬日常工作及生活需求，設計了高度舒適、高度適應性的新型防護產(chǎn)品。該系統(tǒng)在送風過濾式系統(tǒng)的基礎上，通過使用新型氣源、新型過濾裝置、新型送風與分配系統(tǒng)，重新設計終端裝備及相關配套件，達到了為個人提供一套微環(huán)境的目的。

1.1 與現(xiàn)有類似防護裝置的對比

由表1可以看出，與現(xiàn)有類似防護裝置的對比，微環(huán)境P系統(tǒng)的供氣量較大，完全滿足工作人員的呼吸問題，甚至可以多人同時連續(xù)使用，且耗電量低，安全因子高。由于氣源性質(zhì)為異地新風，溫度適宜，無呼吸負荷，大大提高了工作人員的舒適程度。

1.2 與現(xiàn)有送風過濾系統(tǒng)對比

由表2可以看出，與現(xiàn)有送風過濾系統(tǒng)對比，微環(huán)境P系統(tǒng)安全因子高、舒適，可以滿足遠距離送風，操作空間大，防護點密集且可以與多種現(xiàn)場管線進行集成。

1.3 評價與指標

表3為微環(huán)境P系統(tǒng)設計參數(shù)表，設計充分參考了人體工程學，保護水平和級別較高，且不影響人們的正常工作;舒適度高，無憋氣憋汗、呼吸不暢等現(xiàn)象;產(chǎn)品輕便，各部分均為無害材料，無危廢產(chǎn)生，型號多種，可自由搭配，兼容性高。

1.4 相關參考標準

系統(tǒng)參考GB/T12903-2008，GB/T18664-2002;GB14444-2006，GB20101-2006，GB6514-2008，GB7691-2003等標準進行設計，符合OSHA-PPE，歐盟PPE指令2016/425，I類。

本系統(tǒng)對人或環(huán)境潛在危害的微生物防護效果無實驗依據(jù)，沒有醫(yī)療器械證書，因此不響應BLS-3，4級標準。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)由4個子系統(tǒng)組成。

2.1 新風子系統(tǒng)

如果工廠自帶新風系統(tǒng)，且可以直接使用，則這一部分可以省略;醫(yī)院通常自帶新風系統(tǒng)，可以直接使用;新風系統(tǒng)接入風機時需要一個罩罐式容器，訂貨時需要單獨訂購。（將風機直接置于新風空間中是不提倡的）

作為室內(nèi)應用的新風系統(tǒng)，推薦本公司的點式凈化機（只需凈化箱，風機箱及其他配件不需要）。此時壓氣機直接與凈化箱連接，無需罩罐式容器。設備外形及參數(shù)參閱北京大華銘科網(wǎng)站www.bjdhmk.com。

直接使用室外空氣也是可以的，風機自帶的兩級過濾材料可以有效的隔離灰塵。但是需要經(jīng)常查看，以免灰塵堵塞過濾器。

2.2 正壓站子系統(tǒng)

由壓氣機，過濾器，出風法蘭，消聲器（如果需要）組成。通常在工業(yè)應用直接如圖裸機安裝。如圖2。

非工業(yè)安裝例如醫(yī)用，則使用點式凈化機的結(jié)構(gòu)（參考新風系統(tǒng)凈化機的左邊主機箱，帶消聲器的結(jié)構(gòu)）

2.3 傳輸子系統(tǒng)

由管道，分配站，閥門等組成。將空氣傳輸?shù)礁鱾€終端，即由一個不銹鋼波紋管（6m），分配器（適應長度，每節(jié)1m，法蘭連接。彎頭備選），調(diào)節(jié)閥（n個），平衡器（n個），快接頭（n個）組成。N=1，2，3，4，5。與終端子系統(tǒng)數(shù)量相等。

根據(jù)工況，波紋管可以做保溫或散熱處理（訂貨時表明。默認為不處理）。分配器由場地幾何數(shù)據(jù)決定，可以布局為任何形式，直線，環(huán)形，錯位，高低等均可。

2.4 終端站子系統(tǒng)

由防護服，頭盔，面罩，快接管，帶式快裝頭組成。

（1）服裝尺寸提供S，M，L，XL，XXL，

XXXL，XXXXL七種規(guī)格，見身高對照表（4表）：

其中，n：終端數(shù)量;C：常數(shù)，此處取25;L1：送風管長度;L2：分配站風管長度;L3：分支風管長度;L4：終端風管長度。

壓氣機功率型號有4kW和7.5kW兩種可選。注意，如果S<4.1，取4kW;如果4.1

3.2 流體參數(shù)

最大出風量：900@4kW;最大壓力：26kPa;

最高出風溫度：（新風溫度+15）℃;主風管直徑：65mm;

分支管直徑：32mm;分配器直徑：108mm;

設計最優(yōu)風溫：34℃;設計最優(yōu)濕度：55%。

3.3 材質(zhì)

壓氣機：鋁合金;風管：不銹鋼SUS304，食品級PU;

閥門：PE;服裝：PTFE覆膜無紡布;

頭盔：PC;腰帶：頭層牛皮;

快接頭：PP;牽引繩：鋼絲包塑;

平衡器：碳鋼;緊固件：不銹鋼SUS304。

3.4 終端系統(tǒng)防護等級

表5列出了一系列終端系統(tǒng)和某些有害環(huán)境下，微環(huán)境P系統(tǒng)是否可以使用的情況，表格中的x代表不能使用。例如第一個工作服，微環(huán)境P系統(tǒng)是可以使用的，但提供的防護服是耐水耐油，不耐刮刺，可以另加衣服褲子來防止工作中的刮刺傷害;另外在火災場所、泄露處置情況下或者IDLH（即：立即威脅生命和健康）環(huán)境下都是不可以使用的。

4 應用領域

微環(huán)境P系統(tǒng)的應用遠遠不止環(huán)境健康保護這一個，其用途非常廣泛。從功能上區(qū)分，以下場合均可以使用本系統(tǒng)：

4.1 節(jié)能減排

使用本系統(tǒng)后，許多原來為保證現(xiàn)場環(huán)境而設計的技術參數(shù)，可以做較大幅度的調(diào)整[3]。

例：汽車或摩托車表面噴涂線，包括塑料件，車架，車門等，根據(jù)噴漆房技術要求，房間內(nèi)垂直風速不能低于0.24m/s。大部分廠家設計為0.4-0.8m/s。這樣整個車間的排風量就會達到2-5萬風量。對于新風系統(tǒng)，要保證供風溫度是很費錢的。黃河以北地區(qū)，冬季氣溫較低，一個噴房一個冬季的溫度調(diào)節(jié)費用可以達到幾百萬元。

使用本系統(tǒng)后，可以進行風的內(nèi)循環(huán)利用，將絕大部分風量回輸，僅排放5%-10%的廢氣。這樣既可節(jié)省90-95%的空調(diào)費用。

東北與內(nèi)蒙地區(qū)冬季很冷，使用大風量的空調(diào)設施，每年的費用很高。當然在廣州地區(qū)夏天很熱，使用空調(diào)設施費用依然很高。只有四季如春的地區(qū)才不需要本系統(tǒng)。所以本系統(tǒng)適應冷熱不均的地區(qū)，對黃河以北，長江以南地區(qū)，都有重要的意義。

4.2 防護需求

工傷損害無論對員工還是企業(yè)，都是痛苦的，對員工的保護就是保護企業(yè)自己。目前工傷損害賠償只會增加不會降低，所以保護員工是企業(yè)的自覺行為，使用本系統(tǒng)是滿足了企業(yè)的內(nèi)在需求[6]。

4.3 工藝濃縮

使用本系統(tǒng)后，對工作場地的廢氣濃度有了很大的提升，人在無防護環(huán)境下能承受的連續(xù)濃度不會大于100ppm，但是在將人保護起來以后，標準規(guī)定的VOC濃度可以達到8000ppm，相差80倍[4][5]。這就相當于對廢氣進行了濃縮，使得廢氣可以直接使用催化燃燒或蓄熱燃燒來進行處理，大幅度降低環(huán)保工程的難度。

5 小結(jié)

保證工作人員的身體健康越來越成為一種共識，人的成本也越來越成為企業(yè)的敏感因素。微環(huán)境P系統(tǒng)作為清潔生產(chǎn)、環(huán)境保護、職業(yè)健康等的保障系統(tǒng)、減風濃縮的必要手段，目前已成功應用在噴涂行業(yè)相關項目中，同時對其他行業(yè)也有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]全國個體防護裝備標準化技術委員會.GB-T12903-2008個體防護裝備術語[S].北京：中國標準出版社，2008：1.

[2]全國個體防護裝備標準化技術委員會.GB/T 18664-2002 呼吸防護用品的選擇、使用與維護[S].北京：中國標準出版社，2002：4-8.