消防过滤式自救呼吸器
GA
209—1999
中华人民共和国公安部1999—04—07批准 1999—06—01实施
前言
本标准等效采用欧洲标准化委员会CEN批准的EN403《消防过滤式自救呼吸面具》。欧共体国家从1993年10月起实施EN403：1993标准。
本标准在技术内容上基本等同于EN403标准，其中一氧化碳防护性能、氰化氢防护性能、烟雾透过防护性能等主要技术要求与EN403标准一致，这样有利于我国的产品有一个较高的起点，尽快地达到国际先进水平。
结合我国的实际情况，本标准中防护头罩的漏气系数、烟雾透过防护性能的试验方法没有采用EN403的钠焰法，而是采用了国内技术上成熟且与钠焰法等效的油雾法。为了更有效地保证逃生人员的生命安全，本标准增加了防护头罩材料的抗辐射热渗透性能指标要求。
本标准由中华人民共和国公安部提出。
本标准由全国消防标准化技术委员会第五分技术委员会归口。
本标准起草单位：公安部上海消防科学研究所。
本标准主要起草人：戴国定、凌新亮、徐兰娣、金义重、李申。
1
范围
本标准规定了消防过滤式自救呼吸器(以下简称呼吸器)的型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等要求。
本标准适用于发生火灾时空气中氧气浓度不低于17％的场所中，人员逃生时为防止一氧化碳、氰化氢等有害气体及烟雾、热气流的侵害而佩戴的一次性使用的呼吸器。
本标准不适用于工作型呼吸器。
本标准规定的呼吸器，基本设计尺寸为成人使用。
2
引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB／T 2891—1995 过滤式防毒面具面罩性能试验方法
GB／T 2892—1995 过滤式防毒面具滤毒罐性能试验方法
GA 10—1991 消防员普通防护服性能要求及试验方法
3
定义
本标准采用下列定义。
3．1 透过浓度 penetrating concentration
试验毒气通过过滤装置后的浓度。
3．2 防护时间 protective time
检验呼吸器防护性能时，从试验开始到过滤后的有毒气体的有关指标达到标准规定值的时间。
3．3 吸气温度 inhalation temperature
检验呼吸器防护性能时，在距离试样的滤毒装置40mm处测得的吸气气流的温度。
3．4 吸气阻力 inhalation resistance
检验呼吸器防护性能时，试验装置的吸气口与环境大气之间吸气时的瞬时压力差。
3．5 呼气阻力 exhalation resistance
检验呼吸器防护性能时，试验装置的呼气口与环境大气之间呼气时的瞬时压力差。
4
型式、型号
4．1 型式
呼吸器分为存放型和随身携带型。
存放型用C表示，随身携带型用D表示。
4．2 型号
呼吸器型号的编制应符合下列规定。
标记示例：XHZLC15表示防护时间为15min的存放型消防过滤式自救呼吸器。
5
技术要求
5．1 结构
5．1．1 呼吸器应由防护头罩、过滤装置和面罩组成，或由防护头罩和过滤装置组成。面罩可以是全面罩或半面罩。
5．1．2 呼吸器应设计成使用人员不需培训，经阅读使用说明书后即能正确使用的形式。
5．1．3 呼吸器应在防护头罩的额部设置环绕头部一周的反光标志。采用具有反光特性材料制造的防护头罩，可以不设置反光标志。
5．1．4 过滤装置与防护头罩间的联接应牢固可靠，在不借助工具的情况下应不易拆开。
5．1．5 呼吸器的密封一经打开，应无法恢复原样。
5．2 佩戴质量
呼吸器的佩戴质量应不大于10000g。
5．3 材料
5．3．1 金属材料表面质量
呼吸器的所有金属零部件应耐腐蚀，其表面应无龟裂、皱折、毛刺等缺陷。
5．3．2 橡塑材料老化性能
呼吸器使用的橡塑材料在高、低温试验后，不应出现明显的变形、破损、粘附、龟裂、硬化以及其他异常现象。
5．3．3 材料阻燃性能
呼吸器在耐燃试验后，所有可能接触到火焰的材料均不应出现继续燃烧、熔融等现象，不应对人体产生附加的伤害。
5．3．4 防护头罩材料抗辐射热渗透性能
呼吸器的防护头罩材料在抗辐射热渗透试验后，其内表面温升不应大于25℃。
5．3．5 包装材料强度
呼吸器应密封包装，包装材料应有足够的牢度，在进行抗跌落、抗穿孔、撕裂性能试验后，不应出现穿孔、撕裂、破碎等现象。
5．4 抗机械碰撞及环境变化性能
呼吸器对于规定的机械负荷、环境温度和湿度变化，应具有足够的稳定性，不应有裂纹、爆开、破碎等能导致失效的损坏，且仍应符合5．5～5．10技术要求。
5．5 防护性能
呼吸器的防护时间(厂方公布值)应不小于15min。
5．5．1 一氧化碳防护性能
在防护时间内，任何单个10min过程中，一氧化碳透过浓度的时间加权平均值应不大于200mL／m2，至防护时间终了，透过过滤装置的一氧化碳总累积量应不大于200mL。
5．5．2 氰化氢防护性能
在防护时间内，氰化氢透过浓度应不大于10mL／m2。有时在流出的空气中可能存在C2N2，但HCN和C2N2的总浓度在防护时间内应不大于10mL／m2。
5．5．3 烟雾透过防护性能
用油雾法测定呼吸器滤烟装置的烟雾透过防护性能。在防护时间内，其油雾透过系数应不大于5％。
5．6 吸气温度
在防护时间内，吸气温度应不大于65℃。
5．7 呼吸阻力
在防护时间内，吸气阻力应不大于800Pa，呼气阻力应不大于300Pa。
5．8 防护头罩
5．8．1 防护头罩漏气系数
防护头罩眼区的漏气系数应不大于20％，呼吸区的漏气系数应不大于5％。若呼吸器中不设面罩，则防护头罩的漏气系数应不大于5％。
5．8．2 视野
防护头罩的双目视野应不小于60％，下方视野应不小于35°。
5．8．3 吸人气体中的二氧化碳含量
吸入气体中的二氧化碳的含量按体积计算应不大于2％。
5．9 高浓度一氧化碳呼吸器机械结构完整性
在高浓度一氧化碳条件下，呼吸器应保持其机械结构完整性，不对佩戴者形成危害。
5．10 联接强度
过滤装置与防护头罩间的联接能承受的轴向拉力应不小于50N。
5．11 人员佩戴性能
呼吸器的滤毒装置的密封，在不借助工具的情况下应能快速打开；佩戴应迅速、简便；系带应能快速拉紧且脱卸方便；若设有面罩，则面罩与人员的脸部贴合应紧密、舒适。
人员佩戴呼吸器后，应对行动无明显影响；接触佩戴者皮肤的材料应不刺激皮肤，应不造成对健康不利的影响；接触佩戴者的部件均应无锐边、毛刺等缺陷；视窗不应因上雾而影响视觉，且视觉不应模糊不清。
6
试验方法
6．1 佩戴质量测定
用电子秤测定呼吸器的佩戴质量，结果应符合5．2的规定。
6．2 材料试验
6．2．1 金属材料表面质量
用目测法测定，结果应符合5．3．1的规定。
6．2．2 橡塑材料老化性能试验
橡塑材料应经过下列试验：
a)在70℃土3℃环境中放置72h；
b)在一30℃土3℃环境中放置24h。
结果应符合5．3．2的规定。
6．2．3 材料阻燃性能试验
将整个头罩佩戴在图1所示装置的头模上，调整燃烧器喷嘴与呼吸器头罩外表面距离为250mm；调整燃烧气体的流量，使头罩外表面处的火焰温度为800℃土5℃；调整头模转速为5r／min，共旋转三周，结果应符合5．3．3的规定。
6．2．4 防护头罩材料抗辐射热渗透性能试验
防护头罩材料抗辐射热渗透试验方法按GA 10—1991附录C的规定，试样表面在受到10kW／m2辐射热照射30s后，其内表面温升应符合5．3．4的规定。
6．2．5 抗跌落性能试验
将带包装的呼吸器以三维直角坐标的三个不同的起始方向从1.5m的高度坠落到水泥地表面六次，每个方向各二次，结果应符合5．3．5的规定。D型应做此项试验。
6．2．6 包装材料抗穿孔、撕裂性能试验
试验装置如图2所示，安装臂和撞击针水平自由释放时的有效质量为100g。将单个包装的呼吸器放在试验装置上，使撞击针释放后能击中呼吸器。调整撞击针针尖至包装表面距离为100mm，释放撞击针，让撞击针保持和包装表面的接触；按图2中箭头所示方向，把呼吸器轻快地拉出。再重复上述过程二次，使撞击针击中包装表面不同的部位，结果应符合5．3．5的规定。
6．3 抗机械碰撞及环境变化性能试验
6．3．1 抗机械碰撞性能试验
试验装置如图3所示，带包装的呼吸器应独立地放置在钢铁盒不同室中，试验过程中相互间不应碰撞，但允许其垂直方向自由移动，水平方向有6mm的移动空隙。试验装置的转速为100r／min，C型试验时间为20min，D型试验时间为100min，结果应符合5．4的规定。
6．3．2 抗环境变化性能试验
单个密封包装的呼吸器应经过下列试验；
a)在70℃土3℃环境中放置72h；
b)在70℃土3℃、相对湿度为95％～100％环境中放置72h；
c)在-30℃土3℃环境中放置24h。
结果应符合5．4的规定。
6．4 防护性能试验
6．4．1 一氧化碳防护性能试验
6．4．1．1 试验条件
试验条件如表1所示。
表1 一氧化碳防护性能试验条件
|
项 目 |
数 值 |
|
试验气体中一氧化碳浓度，％ |
0.25*，1.0** |
|
试验气体流量，L／min |
>100 |
|
试验气体温度，℃ |
25土1 |
|
试验气体湿度，g／m3 |
20.7 |
|
呼出气体相对湿度，％ |
95～100 |
|
呼出气体温度，℃ |
37土1 |
|
呼吸频率，次／min |
20 |
|
呼吸量，L／min |
30土0.6 |
|
呼吸比 |
1：1 |
|
*0.25％为一氧化碳防护性能试验时，试验气体中一氧化碳浓度。 **1.0％为高浓度一氧化碳呼吸器机械结构完整性试验时，试验气体中一氧化碳浓度。 |
|
6．4．1．2 试验装置
试验装置原理如图4所示。
1—一呼吸机；2—一单向阀；3—一增湿器(呼出空气)；4—一联接器；5—一采样口(吸人空气CO含量)；
6—一压力探针小孔；7—一试验空气流量计；8一一氧化碳流量计；9—一增湿器(试验空气)；
10—一试验箱；11—一采样口，在过滤装置进口试验空气的CO含量；12—一试验样品；13—一压力计；
14—一温度计；15一一氧化碳分析仪(吸人空气)；16一一氧化碳分析仪(试验空气)；
17—一湿度计(试验空气)；18—一排气口；19—一湿度计(吸入空气)
图4 一氧化碳防护性能试验装置原理图
6．4．1．3 试验准备
a)用标准气标定一氧化碳红外气体分析仪；
b)对试验装置进行气密性检查：在1.96 kPa压力下，保持1min，试验装置压力下降值应不大于29Pa；
c)标定人工呼吸机的呼吸频率和呼吸量；
d)检查恒温增湿箱内的水量；
e)标定试验气体流量；
f)将试验用呼吸器在20℃土5℃环境内放置2h以上。
6．4．1．4 试验步骤
a)将呼吸器的滤毒装置及面罩部分(设有呼气阀的呼吸器，应包括呼气阀)联接到试验箱内的试验接口上；
b)当试验箱内的一氧化碳浓度上升至试验条件所规定的数值时，立即启动人工呼吸机并计时，连续检测过滤后的一氧化碳浓度。
6．4．1．5 记录
a)试验气体中一氧化碳浓度；
b)过滤后气体中一氧化碳浓度；
c)进入试验箱的气体温度；
d)进入试验箱的气体湿度；
e)呼气湿度；
f)吸气温度；
g)呼气阻力；
h)吸气阻力。
6．4．1．6 结果计算
一氧化碳透过累积量按(1)式计算：
(1)
式中：M——一氧化碳透过累积量，mL；
P∞——一氧化碳透过浓度函数；
K——换算系数；
T——试验持续时间。
计算结果应符合5．5．1的规定。
吸气温度、呼气阻力、吸气阻力的结果应分别符合5．6和5．7的规定。
呼吸阻力也可在流量为95L／min的连续空气流下试验。采用此方法时，被试验的样品应在完成一氧化碳防护性能试验后5min内进行，结果应符合5．7的规定。
6．4．2 氰化氢防护性能试验
氰化氢防护性能试验按GB／T 2892—1995中3．2的规定进行，试验气体中氰化氢浓度为400mL／m3，结果应符合5．5．2的规定。
6．4．3 烟雾透过防护性能试验
烟雾透过防护性能试验按GB／T 2892—1995中3．11的规定进行，结果应符合5．5．3的规定。
6．5 防护头罩性能试验
6．5．1 防护头罩漏气系数试验
防护头罩漏气系数试验按GB／T 2891—1995中3．1的规定进行，结果应符合5．8．1的规定。
6．5．2 视野试验
视野试验按GB／T 2891—1995中3．3的规定进行，结果应符合5．8．2的规定。
6．5．3 吸人气体中的二氧化碳含量试验
6．5．3．1 试验条件
试验条件如表2所示。
表2 吸入气体中的二氧化碳含量试验条件
|
项 目 |
数 值 |
|
呼出气体中二氧化碳含量，％ |
4.5±0.1 |
|
呼吸频率，次／min |
20 |
|
呼吸量，L／min |
30±0.6 |
6．5．3．2 试验装置
试验装置原理如图5所示。
6．5，3．3 试验准备
a)用标准气标定二氧化碳红外气体分析仪；
b)对试验装置进行气密性检查：在1.96 kPa压力下，保持1min，试验装置压力下降值应不大于29Pa；
c)标定人工呼吸机的呼吸频率和呼吸量；
d)将试验用呼吸器在20℃土5℃环境内放置2h以上。
6．5．3．4 试验步骤
a)将呼吸器佩戴在标准头模上，使面罩与头模密合，必要时可以使用密封胶；
b)调整呼出气体中二氧化碳含量至规定值，开启呼吸机，连续进行试验并记录，至吸入气体中二氧化碳含量达到稳定时停止试验。稳定时的二氧化碳浓度即为吸人气体中二氧化碳含量。
试验结果应符合5．8．3的规定。
1—一呼吸机；2—一采样泵；3—一逆止阀；4—一流量计；5—一缓冲气囊，6—一二氧化碳分析仪，