安全工程专业实验教程111矿山安全救护仪器应用实验

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,安全工程实验教程,Click to edit Master title style,安全工程实验教程,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Click to edit Master title style,学院,矿山安全救护仪器应用实验,一、实验目的,熟悉并掌握呼吸器、自救器等救护设备的工作原理及使用方法。通过实验，稳固和加深对矿井工作中平安自救技术知识的理解及应用。,二、仪器设备,1,、过滤式自救器,在井下工作，当发现有火灾或瓦斯爆炸时，必须立即佩用自救器，撤离现场。灾区空气中氧浓度不低于,18%,和一氧化碳浓度不高于,1.5%,，环境温度为,25,，相对湿度为,90%,，呼吸量为,30,升,/,分钟时使用时长为,40,分钟。其外观示意图如图,11-1,所示。,主要由保护罩、上盖、下壳、封印带、,腰条环、后封口带、前封口带、过滤药罐,组成。,图,11-1,过滤式自救器,二、仪器设备,2,、隔绝式化学氧自救器,隔绝式化学氧自救器是利用化学药品生氧原理，适用于各种有毒有害气体及缺氧环境及有煤尘与瓦斯突出、爆炸的矿井和其它有害气体突出的场所中，供个人佩戴逃生使用。主要用于煤矿采掘场所作业中发生瓦斯、煤尘爆炸、火灾和瓦斯、煤尘突出等自然灾害时，作为工人的逃生自救设备。也可用于其它地下工程、化学环卫工程和有可能出现有毒有害气体和窒息的工作环境。其外观、外部结构图和内部特征如图,11-2,所示。,图,11-2,隔绝式化学氧自救器外观、外部结构图和内部特征,b:1-,号码牌卡；,2-,锁口带；,3-,封口带；,4-,开启扳手；,5-,封印条；,6-,上外壳；,7-,铭牌；,8-,下外壳,C:1-,隔热垫；,2-,气囊；,3-,呼吸软管；,4-,口具塞；,5-,鼻夹塞；,6-,呼、吸阀组；,7-,排气阀；,8-,氧烛拉环；,9-,氧烛；,10-,药品,a,b,c,二、仪器设备,3,、隔绝式压缩氧自救器,隔绝式压缩氧自救器主要用于煤矿井下或环境空气发生有毒气体污染及缺氧窒息性灾害时，现场人员迅速佩戴，保护佩戴人员正常呼吸迅速逃离灾区实现自救。如图,11-3,所示,自救器主要由高压系统、呼吸系统及,CO,2,过滤系统组成。,1-挂钩；2-清净罐；3-支架；4-氧气瓶；5-减压器；6-手轮；7-平安帽；8-开关；9-上盖；10-补气压板；11-压力表；12-排气阀；13-气囊；14-呼气管；15-呼吸阀；16-口具；17-鼻夹；18-压帽；19-底盖,图,11-3,隔绝式压缩氧自救器结构示意图及外观,二、仪器设备,4,、隔绝式正压氧气呼吸器,主要用于煤矿军事化矿山救护队及其它工矿企业中，受过专门训练的人员在污染、缺氧、有毒、有害气体的环境中使用。,Biopak240,正压氧气呼吸器由氧气瓶：减压阀；手动补给阀；报警器；呼吸舱；清净罐；冷却罐；膜片；定量供氧装置；自动补给阀；排气阀；面罩；压力表；外壳、腰带、背带等组成。其外观及示意图如图,11-4,所示。,图,11-4,隔绝式正压氧气呼吸器外观及结构示意图,二、仪器设备,1氧气瓶：由复合材料缠玻璃纤维的铝合金制成，贮存一定的高压氧气供佩带者使用，压力表直接显示瓶中氧气压力。,2减压阀：氧气瓶装在减压阀紧固器座内，出厂时调好的减压阀可以把高压氧气降至1.7MPa。,3手动补给应急旁通阀：手动补给阀是在应急情况下使用，当供气系统发生故障或使用者感到定量供气缺乏时，可按手动补给按钮，使氧气绕过定量供氧装置和自动补给阀，直接流入呼吸舱。过多的使用手动补给阀将明显减少有效防护时间，这个手动补给阀只用于应急使用，决不能用以清理面罩和视窗雾气。,4报警器：当氧气瓶压力降到46MPa时，报警器发出声响，提醒佩用者最多还有1h使用时间。报警器只报警一次，大约报警1分钟，所有作业人员听到报警声便要做好结束工作的准备，以便有足够的氧气撤离灾区。,二、仪器设备,5呼吸舱：呼吸舱为呼吸气体贮存容器，也是呼吸器的心脏，它由定量供氧装置、膜片、自动补给阀、排气阀和清净罐等组成。,6定量供氧装置：氧气以1.780.13L/min的流量从定量供氧装置流入呼吸舱，该装置1.78L/min供给的氧气为人休息时耗氧量的46倍。,7膜片：由于吸气和呼气所引起的呼吸舱容积变化是通过挠性膜片的运动来实现的。这样的膜片结构使Biopak240与其它闭路呼吸器有显著的差异。气室膜片调节呼吸用混合气体，必要时，它又是自动补气和自动排气的机械控制结构。,Biopak240膜片有3种功能：,在重体力劳动时自动启动自动补给阀。,呼吸舱内气体消耗不了时，为防止呼吸循环过压，它启动排气阀。,由膜片上的弹簧负载，使整个呼吸循环过程中始终保持“正压。,二、仪器设备,8自动补给阀：在重体力劳动下，人的需氧量随之增大，当需求量超过1.78L/min时，自动补给阀便可按耗氧量需要补充氧气。当膜片被推到呼吸舱顶部时，它启动自动补给阀进行快速加氧。如果定量供氧孔堵塞，它也是备用供氧的一种方式。,9排气阀：轻体力劳动时，人体代谢氧用量只消耗0.20.5L/min的情况下，为防止产生加压，单向排气阀把过多的呼吸气体排掉。,10冷却罐：冷却介质为无毒“兰冰，冷却吸入气体的温度，在环境温度为23.9的条件下存放4小时，效果良好。,二、仪器设备,11面罩：包括口鼻罩又称阻水罩和单向阀两部件，它能使面罩有害空间压缩到最少。防止了在浅呼吸期间CO2的积聚，面罩配有一个发音膜，以帮助通话；硅橡胶面罩胶体带有宽边密封唇，使它适配大多数脸型。在使用之前，必须做好面罩适佩试验并要调整好佩戴位置，使用必须要小心，要保证呼气阀和吸气阀干净、无污染、无损坏。,注：为获得保明片的最正确防雾特性，在使用保明片前，必须涂上防雾剂，以最大限度地增加保明片的防雾特性。,12清净罐：人体呼出的气体由面罩通过呼气阀、呼气软管返回呼吸舱的中部，呼吸舱内的定量供氧装置以1.78升/分钟的流量连续供给新鲜氧气，然后混合气体穿过清净罐流出，人体呼出气体中的二氧化碳通过吸收剂CaOH2化学作用，把二氧化碳从再循环的呼吸气体中去除掉。呼吸器每次用后必须更换二氧化碳吸收剂。,二、仪器设备,13压力表：该呼吸器带有一个发光的匣装压力表，位于肩带上。当氧气瓶阀门翻开时，它可显示氧气瓶内氧气压力，指示剩余的使用时间。,注：由于压力表内流量限制器的影响，压力表指示在翻开瓶阀后1分钟才能到达满压，这是正常现象；如果压力表管路被切断，必须立即撤离灾区。压力表管路中的流量限制器将把流量限制在0.5升/分钟的流量，以便平安地撤离危险区。,二、仪器设备,其工作原理如图,11-5,所示。,1-,面罩,2-,吸气阀,3-,吸气管,4-,连接管,5-,膜片,6-,弹簧,7-,排气阀,8-,自动补给阀,9-,手动补给阀,10-,压力表,11-,氧气瓶,12-,减压器,13-,报警器,14-,定量孔,15-,呼吸舱,16-,呼气管,17-,呼气阀,18-,冷却罐,19-,清净罐,图,11-5 Biopak240,正压氧气呼吸器工作原理示意图,二、仪器设备,5、自动苏生器,自动苏生器是一种自动进行负压人工呼吸的急救装置。自动苏生器能连续把新鲜空气自动地输入伤员的肺内，并将肺内的CO2自动抽出，还可供呼吸机能并未麻痹的伤员吸氧，并能去除伤员呼吸道内的分泌物或异物，用来抢救呼吸麻痹或呼吸抑制的伤员。,三、实验原理,1、过滤式自救器,过滤式自救器的工作原理是：当人吸气时，由于肺吸气形成的负压，使呼气阀关闭，外界环境中含有一氧化碳的空气，首先经过过滤器中的滤尘层，去除粉尘及烟粒，再经过过滤器中的枯燥剂层，去除水汽，枯燥后的空气进入催化剂层，由于催化剂层的催化作用，将空气中剧毒的一氧化碳，氧化成无毒的二氧化碳，净比的空气经吸气阀、口具吸入人体内，至此完成了吸氧过程。人呼出的气体经呼气阀排出。,2、隔绝式化学氧化自救器化学氧自救器,隔绝式化学氧自救器是采用循环式闭路呼吸系统，使用时呼吸系统与外界空气隔绝，不受外界环境有害气体的影响。其利用生氧剂与人体呼出的CO2与水汽结合，发生化学反响而生成氧气来供给人呼吸。这些富氧气体通过气囊、降温网、孔板、口具形成闭路循环系统，供人呼吸。,三、实验原理,正常呼气时，呼出的气体经口具，呼吸导管，呼吸阀，呼吸软管进入药罐内发生化学反响，反响式如下：,呼气路径：呼气口具呼吸导管呼气阀呼吸软管生氧药罐呼气中的水汽和CO2与生氧剂反响生成O2气囊。,吸气路径：囊中氧气混合气吸气阀呼吸导管口具人体肺部。,当生氧剂产生的氧气超过人体的耗氧量时，气囊内的压力逐渐增大，到达排气阀排气压力时，排气阀的阀门自动翻开，排出多余气体。,当气囊内压力小于排气压力时，排气阀自动关闭。保证呼吸正常进行。,三、实验原理,3、隔绝式压缩氧自救器,采用了循环呼吸方式，人呼出的气体通过CO2吸收剂，把CO2吸收，而余下的气体和减压器输出的氧气进入气囊，通过口具吸入人体。,工作原理：,1供气。转动开关把手，翻开气瓶阀氧气瓶中的高压氧气就通过开关流入减压器和手动供气阀，这时减压器将以1.2L/min的流量向气囊供气，如果定量供气量不能满足人体需要时，可短时间按压补气压板，以60L/min 的流量向气囊供气。,三、实验原理,2呼吸。使用时，佩戴者咬住口具，夹上鼻夹，人体就和自救器组成了人机呼吸系统。呼气时，气流通过呼气阀经内气囊进入清净罐，其中的二氧化碳与清净罐中的二氧化碳吸收剂发生化学反响而被吸收，余下的氧气进入外气囊，吸气时，通过吸气阀进入人体，就完成了整个呼吸循环过程。在整个佩戴过程中，人的鼻孔被鼻夹夹住，通过“人口口具的呼吸连接，完全用嘴进行呼吸。“人机呼吸系统与外界完全隔绝.有效 的防止了甲烷瓦斯等有害气体进入人体。,3减压器平安保护。当减压器出现故障压力升高到0.7-0.8Mpa 时，平安阀开启，向外泄气泄压，保护减压器不发生爆炸。,三、实验原理,4、隔绝式正压氧气呼吸器,当氧气瓶开关被翻开时，氧气连续输入呼吸舱，当使用者吸气时，气体从呼吸舱流入冷却罐，被冷却后通过吸气软管、吸气阀进入面罩而被吸入人体肺部。呼气时，气体经过面罩、呼气阀、呼气软管、经清净罐吸收二氧化碳后进入呼吸舱。,呼吸舱通过压缩弹簧给膜片加载，保持舱内压力比外界环境气压稍高的正压。气体驱动膜片往复运动，改变舱内容积，假设舱容减少，舱内气压降低，自动补给阀开启补充氧气，假设舱容增大，舱内气压升高，排气阀自动开启，向大气排出多余气体。其工作流程如图11-6所示。,三、实验原理,图,11-6,隔绝式正压氧气呼吸器工作流程图,三、实验原理,5,、自动苏生器,ASZ-30,型自动苏生器的结构和工作原理及外观如图,11-7,所示。,1-氧气瓶；2-氧气管；3-压力表；4-减压器；5-配气阀；6-引射器；7-吸气器；8-自动肺；9-面罩；10-储气囊；11-呼吸阀；12、13、14-开关；15-逆止阀；16-平安阀,图,11-7,自动苏生器工作原理示意图及外观,三、实验原理,氧气瓶1的高压氧气经氧气管2，压力表3，再经减压器4将压力减至0.5MPa以下，进入配气阀5。在配气阀5上有3个气路开关，即12、13、及14。开关12通过引射器6和导管相连，其功能是在苏生前，借引射器造成的高气流，先将伤员口中的泥、粘液、水等污物抽到吸气瓶7内。开关13利用导气管和自动肺8连接，自动肺通过其中的引射器喷出氧气时吸入外界一定量的空气，二者混合后经面罩9压入受伤者肺部。然后，引射器又自动操纵阀门，将肺部气体抽出，呈现人工呼吸的动作。当伤员恢复自主呼吸能力后，可停止自动人工呼吸而改为自主呼吸下的供氧，即将面罩9通过呼吸阀11与储气囊10相接，储气囊通过导管和开关14连接。储气囊10中的氧气经呼吸阀供伤员呼吸用，呼出的气体由呼吸阀排出。,为保证苏生抢救工作不致中断，应在氧气瓶内的氧气力接近3MPa时，改用备用氧气瓶或工业用大氧气瓶供氧，备用氧气瓶使用两端带有螺旋的导管接到逆止阀15上。此外，配气阀还备有平安阀16，它能在减压后氧气压力