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防毒面具(gas mask)

    防毒面具(gas mask)是個人特種勞動保護用品,也是單兵防護用品,戴在頭上,保護人的呼吸器官、眼睛和面部,防止毒氣、粉塵、細菌、有毒有害氣體或蒸汽等有毒物質傷害的個人防護器材。防毒面具廣泛應用于石油、化工、礦山、冶金、軍事、消防、搶險救災、衛生防疫和科技環保、機械制造等領域,以及在霧霾、光化學煙霧較嚴重的城市也能起到比較重要的個人呼吸系統保護作用。防毒面具從造型上可以分為全面具和半面具,全面具又分為正壓式和負壓式。
歷史沿革
    第一次世界大戰中的1915年4月22日,德方為了扭轉不利的戰局,出其不意地向英法軍隊集結的陣地上,放了180噸氯氣,使5000名聯軍官兵當場中毒死亡,這就是世界軍事史上首次大規模的毒氣戰。經此役后蒙受重大損失的英法聯軍,立即敦促本國政府盡快制造防毒器具。不久,兩國派出數十名最優秀的科學家,到曾被德方用氯氣熏襲過的地段,進行考察取證研究。他們驚奇地發現,陣地上大量野生動物,包括樹林中的雀鳥及蟄伏的蛙類與裸露的昆蟲,都相繼中毒死亡。唯獨當地的龐然大物——野豬,卻安然無恙地活下來。經研究和實驗,科學家發現野豬特別喜歡用強有力的長嘴巴,拱動泥土尋覓地里植物的根莖及一些小動物。當它們嗅到強烈的刺激氣味時,常用拱地來躲避。當德軍施放毒氣突襲聯軍時,聰明的野豬把嘴鼻拱進泥土里,躲過了災禍。再經進一步的科學分析,得出結論:由于野豬用嘴拱地,松軟的土壤顆粒吸附和過濾了毒氣,使它們幸免于難。
兩國科學家從中得到啟示,根據泥土能濾毒的原理,選中了既能吸附有毒物質,又能使空氣暢通的木炭,很快設計制造出世界上首批仿照野豬嘴形狀的防毒面具。1916年2月下旬,德法雙方軍隊在慘烈的凡爾登浴血大戰中,德軍又重施故伎,在陣地上大放毒瓦斯,此時的    法軍已基本上戴上了防毒面具,較有效地抵御了德軍的毒氣攻擊。在當時,英國年輕的科學家弗萊明(1881~1955年,1928年發現了神奇的青霉素)興奮地說:“好哇,可愛的野豬拯救了士兵啦!”
組成結構
    防毒面具作為個人防護器材,用于對人員的呼吸器官,眼睛及面部皮膚提供有效防護。面具由面罩,導氣管和濾毒罐組成,面罩可直接與濾毒罐或濾毒盒連接使用,稱為直連式;或者用導氣管與濾毒罐和濾毒盒連接使用,稱為導管式。防毒面罩可以根據防護要求分別選用各種型號的濾毒罐,應用在化工、倉庫、科研、各種有毒、有害的作業環境。
    防毒面具主要是由過濾元件、罩體、眼窗、呼氣通話裝置以及頭帶等部件組成,它們各有各的職責,同時又能默契配合。
過濾元件
 
   過濾元件是防毒面具上忠誠的把關衛士,它只允許人體須臾不可缺的清潔空氣通過。世界各國的面具五花八門,面具上的過濾元件也是形狀各異,但它們內部結構的設計思路卻大同小異。其內部裝有對付氣溶膠(懸浮在空氣中的微小顆粒)的過濾層,又叫濾煙層,實際上是一層特制過濾紙。它既要高效率地濾除有害物氣溶膠粒子,又要對人體的呼吸不產生明顯的阻力。
   過濾元件內還裝有專門對付毒氣蒸汽的防毒炭。它跟普通民用活性炭不同,防毒炭不僅要有非常發達的微孔結構,使其有足夠大的“肚子”,能盡量多“吃”毒劑,而且要有充分發達的中孔、大孔,以使具有吸附作用的道路暢通,滿足吸附速率的要求。防毒炭除要求孔隙結構合理外,還須經特殊的化學藥劑處理,因為,對付各種毒魔單靠物理吸附作用是遠遠不夠的,必須借助催化劑,進行物化反應,使其大量“吸毒”,成為身手不凡的“癮君子”。
   新的防毒炭對付毒劑的能力很強。然而,隨著時間的推移,防毒炭會產生一種惰性,這就是自然界的陳化作用。為了防止這種惰性的過早出現,面具設計師們必須對防毒炭進行防陳化處理。催化與陳化是兩門根深的學問,其關鍵技術,各國都秘而不宣。
過濾元件有的安在面具左邊;有的安在下頜處;有的還帶導氣管,無論安置得怎樣巧妙,都像是個贅物。據說,發現了一種會“吃”毒劑的酶,如果這種酶用到過濾元件上,面具設計將出現質的飛躍。
面具罩體
 
    面具罩體是將防毒面具各部件構成一整體的主要部件。乍看,它無非就是一塊橡皮,沒什么大多的學問。然而,它要適合多種頭型的人佩戴,既要密合,不讓有毒物乘隙而入,又不至給人造成面部壓疼,最初,密合框由一片橡皮制成,稱單片密合框。它能與面部吻合,結構及制造工藝均十分簡單,但戴后常使人面部的突出部位感到難以承受的壓痛,動態氣密性也較差。
    以后,出現了單反折邊密合框結構。它是在平面密合框的基礎上再加一圈反折邊,依靠橡膠的彈性拉力在人面部形成密合力。呼氣時面具內壓力大于外界壓力,是一種正壓氣密性好的密合框結構。單反折邊密合框無疑比單片密合框前進了一大步,然而,在滿足戰術使用要求上依然還存在較大差距。
    英國的S6型面具是當今國際上公認的先進面具,其最顯著的特點就是采用了氣墊管密合框結構。這種密合框由一個中間充有一定量氣體并密封起來的橡膠管構成。管上裝有壓力調節閥,可使氣墊管變得“鼓”一些或“癟”一些,使之與各種面型的人員面部都能緊密吻合。由于氣墊管內的氣體對各個方向施加的壓力相等,因此,在人的面部產生均衡的壓力,長時間佩戴亦不會產生局部壓疼。但這種密合框制作工藝復雜,產品合格率低。
    英國最新研制的S10型面具是采用了整體模壓成型的類雙反折邊密合框。它是具有兩道反折邊的密合框,能在人的面部形成兩道密封圈,即使有少量毒劑乘隙突破第一道“防線”,第二道“防線”還可阻擋毒劑的進一步侵入。 波紋密合框結構據說也是一種兩道線密合結構。美國最新研制的M40型系列面具就采用了波紋狀結構。
產品分類
過濾式
 
    由面罩和濾毒罐(或過濾元件)組成。面罩包括罩體 、眼窗、通話器、呼吸活門和頭帶(或頭盔)等 部件。濾毒罐用以凈化有毒氣體,內裝濾毒層和吸附劑,也可將這 2 種材料混合制成過濾板,裝配成過濾元件。較輕的(200克左右)濾毒罐或過濾元件可直接連在面罩上,較重的濾毒罐通過導氣管與面罩連接。
隔絕式
 
    由面具本身提供氧氣,分貯氣式、貯氧式和化學生氧式 3 種。隔絕式面具主要在高濃度染毒空氣(體積濃度大于 1 %時)中,或在缺氧的高空、水下或密閉艙室等特殊場合下使用。
    除上述2 種防毒面具以外,許多國家還裝備有各類特種防毒面具。它是在過濾式防毒面具的基礎上更換濾毒罐內的吸著劑或改進局部結構而成。現代防毒面具能有效地防御戰場上可能出現的毒劑、生物戰劑和放射性灰塵。它的重量有的已減至0.6千克左右,可持續佩戴8小時以上,佩戴防毒面具后還可較方便地使用光學、通信器材和武器裝備。
應用領域
    防毒面具主要用來阻斷經呼吸道產生毒性的毒氣,如氯化氰(CK)、氯化苦(PS)等;對于生物毒劑的防護,也有一定的作用。在《禁止化學武器公約》生效后,防毒面具的需求曾一度降低;但隨著全球反恐行動的加強,潛在的化學襲擊的威脅依舊存在,防毒面具依舊是化學防護的重要器材,在各國的軍隊中都有相當的裝備量。
    此外,在有毒有害氣體環境下工作的人群也在使用防毒面具作為防護;但一般民用防毒面具的結構沒有軍用的復雜,各項指標也不如軍用的嚴格。針對民用的化學防護,設計出更多的外觀,來適應不同人群的需要。
使用細節
   1、應該正確的選擇防毒面具,選對型號,確認出毒氣是哪一種毒氣,現場的空氣里面毒物的濃度是多少,空氣中氧氣含量是多少,溫度又是多少度。應該特別的留意防護面具的濾毒罐所規定的范圍以及時間。在氧氣濃度低于19%時,禁止使用負壓式防毒面具;
   2、在使用防毒面具之前,應該對其進行認真的檢查,查看各部位是否完整,有無異常情況發生,其連接部份是不是接好了,仔細看看整個面具的氣密性是不是特別的好。
   3、對于在工作中要使用到防毒面具的勞動者,我們要對他們有專門的培訓,以便他們能夠正確的作用防毒面具,在使用防毒面具的時候,我們應該選擇一個比較合適的面罩,要保持防毒面具里面氣流的暢通,在有毒的環境中要迅速戴好你的防毒面具。
   4、當你的防毒面具出現使用故障時,你應該采用下面的應急措施,并且應該馬上離開有毒的區域。
   5、在每次使用前必須進行氣密性實驗,并檢查各配件是否有老化痕跡,各關鍵配件是否完整;每次使用完畢后及時清潔保養;記錄累計使用時長;及時更換濾毒盒、濾棉;
注意事項
  (1)如果在防毒面具上的面罩或者是導氣管上面發現有孔洞出現,可以用手指將孔洞捏住,而如果你的防毒面具上的氣管有破損的情況出現,那么你可以將濾毒罐跟頭罩直接連接起來作用就可以了。出現以上任何情況必須及時撤離工作區,到安全區及時更換防毒設備;
  (2)如果防毒面具上的呼氣閥壞了,應該用手指將呼氣閥的孔堵住,當你呼氣的時候將手松開,吸氣的時候再用手堵住。以上方法將嚴重威脅您的健康及生命安全,建議及時離開作業區,到安全地區更換設備;
  (3)如果防毒面具上的頭罩被破壞得比較厲害,可以考慮將濾毒罐直接的放在嘴里,然后再捏住鼻子,用濾毒罐來呼吸就好了。同時必須第一時間撤離現場;
  (4)如果防毒面具上的濾毒罐上面出現了小孔,那么可以用你的手或者是其它的材料來將其堵住。并及時撤離;
  (5)如果防毒面具出現了面罩破損,老化,漏氣,或者是呼氣閥壞了等情況發生,那么就不能再使用它了。而當使用防毒面具時,如果你感覺到呼吸比較的困難,覺得十分的不舒服,并且能夠聞到毒物的氣味,那么應該立刻撤退,在毒區的時候是不能將防毒面具的面罩取下來的。嚴格說來,在呼吸阻力變大,或者在佩戴正確的情況下聞到異味,有其中一種情況及需要您及時撤離作業區,并更換設備;
性能測試
測試方法一:將手掌蓋住呼氣閥并緩緩呼氣,若面部感到有一定壓力,但沒感到有空氣從面部和面罩之間泄露,表示佩戴密合性良好;若面部與面罩之間有泄露,則需重新調節頭帶與面罩排除漏氣現象。
  測試方法二:用手掌蓋住濾毒盒座的連接口,緩緩吸氣,若感到呼吸有困難,則表示佩戴面具密閉性良好。若感覺能吸入空氣,則需重新調整面具位置及調節頭帶松緊度,消除漏氣現象。
  重做按以上方法一,方法二做密合性測試,直至密合性能良好。

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