基于國產呼吸器校驗儀校驗進口正壓氧氣呼吸的可行性研究

王海寬

（國家礦山應急救援開灤隊，河南 唐山 063000）

引言

本文以德國進口的PssBG4 型正壓氧氣呼吸器為例進行研究探討，目前其配套的為Test-it 6100 型校驗儀，每臺價格在13 萬元左右，每年校驗儀自身需要校驗一次，費用每臺每次2000 元。如果在使用過程中出現(xiàn)了故障，其檢測和維修費用更加昂貴，在目前煤炭行業(yè)虧損，安全投入有限的背景下，救護隊的資金投入捉襟見肘，無法大筆資金投入滿足需要。

1 PssBG4 正壓氧氣呼吸器配套校驗儀的構造及應用

PssBG4 正壓氧氣呼吸器是一款從德國進口的囊式正壓氧氣呼吸器，主要用于救護隊的個人防護裝備，按照礦山救護隊的相關管理規(guī)定，正壓氧氣呼吸器必須根據(jù)說明書要求定期進行校驗，PssBG4 正壓氧氣呼吸器需要校驗低壓報警響應值、呼吸兩閥、排水閥、排氣閥、正壓氣密性、高壓氣密性、流量、自補閥、手補閥、余壓報警和電池電量等13 項技術指標，使用配套的德國進口Test-it 6100 型校驗儀。該型校驗儀主要由壓力傳感檢測單元、流量傳感檢測單元、檢測數(shù)據(jù)顯示單元、測試接口單元、氣路控制單元組成。

在校驗PssBG4 正壓氧氣呼吸器的各項指標中，主要包括壓力指標、流量指標、儀器自檢指標三大類，其中低壓報警響應值、呼吸兩閥、排水閥、排氣閥、正壓氣密性、自補閥屬于壓力指標，主要使用壓力傳感檢測單元進行數(shù)據(jù)檢測，定量供氧屬于流量指標，主要使用流量傳感檢測單元進行數(shù)據(jù)檢測。高壓氣密性、余壓報警、電池電量屬于儀器自檢指標，不需要校驗儀，根據(jù)儀器自身的顯示器數(shù)據(jù)、聲光信號顯示、外觀進行檢測。這三大類指標檢測合格，就可以認為是滿足災區(qū)救援工作需要合格的PssBG4正壓氧氣呼吸器。

2 國產AJH-3 型校驗儀構造及工作原理

AJH-3 型校驗儀是由重慶煤礦安全儀器廠研制的，主要配備于軍事化礦山救護隊，用于呼吸器產品的整機與組件性能的檢測或校驗，也可用于其它方面對氣體壓力、流量的檢查。

AJH-3 型校驗儀由兩大部分組成：上部是測量部分，下部是供氣部分。測量部分包括2 L/min 玻璃管轉子流量計，100 L/min 玻璃管轉子流量計，-1 000～1 200 Pa 液體壓力計三部分組成。下面的供氣部分包括手搖供氣系統(tǒng)，定量供氣系統(tǒng)兩部分組成。

儀器用水柱液體壓力計、玻璃管轉子流量計等來測定氧氣呼吸器成品及其組件的氣密程度，氧氣流量等，具備氧氣呼吸器各項壓力指標、流量指標的校驗功能。

3 國產AJH-3 型校驗儀校驗進口PssBG4 正壓氧氣呼吸器的可行性研究

基于兩款校驗儀在結構、原理和測試組件方面有所區(qū)別，但在測試指標和功能上類似的情況，將國產AJH-3 型校驗儀的壓力指標測試接頭進行了改造，能夠與PssBG4 正壓氧氣呼吸器的面罩三通接口緊密連接，將流量指標測試接頭進行了改造，可以連接呼吸器的定量供氧管接頭，通過多項改造具備了與PssBG4 正壓氧氣呼吸器配套的校驗連接功能。并對組織使用進口的Test-it 6100 型校驗儀與國產改造后的AJH-3 型校驗儀，對多臺PssBG4 正壓氧氣呼吸器在不同溫度、不同故障設置的情況下進行了校驗指標結果的大量檢測對比，兩種校驗儀的在同一臺呼吸器上的校驗指標數(shù)據(jù)基本一致，都能夠滿足PssBG4 正壓氧氣呼吸器的校驗指標需要，并總結出一套使用國產AJH-3 型校驗儀校驗進口PssBG4正壓氧氣呼吸器操作規(guī)范。

4 AJH-3 型校驗儀校驗BG4(PssBG4)正壓氧氣呼吸器操作方法

4.1 檢查低壓報警的響應值

1）卸下快速接頭密封帽，將快速接頭插入到改進的實驗接頭內（如圖1 所示）。

圖1 連接實圖

2）將實驗接頭一端硅膠供氣管與水柱計接頭連接，另一端硅膠供氣管與手搖供氣接頭連接。

3）將換向閥轉到“+”號處，慢慢用手搖泵向呼吸器系統(tǒng)供氣。

4）觀察水柱計：當水柱計液面低于140 Pa 時，低壓報警器會立即啟動。若儀器正常，低壓報警指示背景燈和LED 紅燈開啟；顯示出打開氣瓶閥圖標；報警音鳴響一次（如圖2 所示）。

圖2 水柱計壓力值實圖

4.2 檢查吸氣閥

1）用手緊緊捏住呼氣軟管，必要時可用固定扳手操作，保持換向閥處于“+”號位置。

2）慢慢用手搖泵進行供氣，直到壓力水柱計液面高于1 000 Pa 為合格。

4.3 檢查呼氣閥

1）用手緊緊捏住吸氣軟管，將換向閥轉到“-”號位置。

2）慢慢用手搖泵進行抽氣，直到壓力水柱計液面低于-1 000 Pa 為合格。

4.4 檢查排水閥

1）將換向閥轉到“+”號處，進行供氣。

2）當供氣時，用密封帽開口端罩住排氣閥頂桿，握住密封帽直到其被氣囊壓力板壓住為止。

3）直到壓力水柱計液面指示大于1 000 Pa 時排水閥不能開啟（不能聽到氣流聲），即為排水閥完好。

4.5 檢查正壓氣密性

1）將換向閥轉到“+”號處，進行供氣直到壓力水柱計液面到750 Pa 時，關閉換向閥。

2）開始觀察壓力水柱計液面，一分鐘內壓力下降不應大于100 Pa，整機氣密合格。

3）然后換向閥轉到“-”號位置進行卸壓。

4.6 檢查排氣閥

1）將換向閥轉到“+”號處慢慢供氣。

2）連續(xù)慢慢供氣，直到排氣閥開啟，壓力水柱計液面指示應該在400～700 Pa 之間為合格（如圖3）。

圖3 檢查排氣閥水柱計壓力值實圖

4.7 檢查高壓氣密性

1）關閉換向閥開關。

2）打開氧氣瓶，當氣瓶壓力在大于16.5 MPa（165 bar）時，圖標“關閉瓶閥”出現(xiàn)在屏幕上，背景燈亮，報警鳴響2 次，關閉瓶閥。大約15 s 后輸出檢測結果，如高壓氣密合格：圖標（打開瓶閥）出現(xiàn)在屏幕上，蜂鳴倆次，打開瓶閥，高壓氣密性測試成功完成。如出現(xiàn)故障，屏幕上出現(xiàn)“×”符號，報警鳴響4 次。需要注意的是，氧氣壓力低于16.5 MPa（165 bar）時，不能進行高壓系統(tǒng)測試。

4.8 檢查定量供氧閥

1）換向閥還處于關閉位置，將定量藍色中壓管從降溫器上的快速接頭卸下，并插在事先與小流量計接口相連的膠管接頭上，然后卸下正壓彈簧，為防止在檢測定量供氧流量時自動補給閥開啟（如圖4）。

2）打開瓶閥供氣，觀察小流量計里面的浮子指示的讀數(shù)，定量供氧流量應在1.5～1.9 L/min 之間即為合格（如圖4）。

圖4 檢查定量供氧小流量計壓力值圖

3）最后將定量藍色中壓管和正壓彈簧恢復安裝到位。

4.9 檢查自動補給閥

1）將換向閥轉到“-”號位置，打開瓶閥，進行慢慢抽氣。

2）觀察水柱壓力計液面指示應在10～250 Pa 之間，聽到氣囊內的自動補給閥開啟，即為合格。

4.10 檢查手動補給閥

1）關閉換向閥開關。2）按動手動補給閥，聽到氧氣流入氣路的聲音，氣囊鼓起即為合格。

4.11 檢查余壓報警

1）關閉氧氣瓶，觀察報警器，在大約5.5 MPa（55 bar）時發(fā)出報警，紅色指示燈閃爍為合格。

2）將快速接頭從改進的實驗接頭上拔出，重新將密封帽套在快速接頭上。

4.12 檢查電池容量

報警器激活或關閉時會自動檢查和顯示電池容量，電池所剩容量以三個符號代表：

1）符號：電池OK 表示不需要更換。

2）符號：電池報警1 表示呼吸器至多還能用4個小時。應立即更換電池。

3）符號：電池報警2 此情況下，LED 紅燈持續(xù)亮，報警器發(fā)出5 個短的“嘩”音，報警器會自動關閉終止其它操作，必須更換電池。

注意：在利用AJH-3 型校驗儀進行上述12 項檢測時，應觀察水柱壓力計內水柱的變化，防止水柱內的水噴出或倒吸到校驗儀的水盒內，造成校驗失敗或數(shù)據(jù)不準等現(xiàn)象。

5 結語

經過對國產AJH-3 型校驗儀的改造升級，在校驗工作原理、校驗指標分析、大量校驗數(shù)據(jù)對比和實際應用中的校驗效果，得出如下結論：

1）改造升級后的國產AJH-3 型校驗儀具備校驗進口PssBG4 正壓氧氣呼吸器各項技術性能指標的功能。

2）國產AJH-3 型校驗儀所采用的水柱液體壓力計、玻璃管轉子流量計具有精度高、測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠的特點，壓力指標、流量指標的各項校驗數(shù)據(jù)精度滿足進口呼吸器要求。

3）國產AJH-3 型校驗儀可以替代進口的Test-it 6100 校驗儀完成進口PssBG4 正壓氧氣呼吸器的校驗工作。

4）國產AJH-3 型校驗儀市場價格便宜僅為3 000～4 000 元，與進口的Test-it 6100 校驗儀對比具有價格低、維保費用少、資金投入壓力小、不需要接入電源即可使用，適用環(huán)境廣等優(yōu)點，具有較強的推廣應用價值。