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

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

 

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，

7—一单向阀；8—一试验头模，9—一吸入二氧化碳采样管；10—一二氧化碳吸收器

图5  吸人气体中的二氧化碳含量试验装置原理图

 

6．6  高浓度一氧化碳时呼吸器的完整性试验

    试验条件、试验装置、试验准备及试验步骤同6．4．1．1—6．4．1．4；试验完毕，解剖滤毒装置部分进行检查，结果应符合5．9的规定。

6．7  联接强度试验

    用测力计按图6所示方向测定拉力，结果应符合5．10的规定。

 

 

6．8  人员佩戴性能试验

    只有已通过5．5～5．8检验合格的呼吸器才可用于人员佩戴试验。

    参加试验人员应身体健康，能熟练使用呼吸器，在发现呼吸器使用不正常时应能及时脱下呼吸器以保证自身安全。

    在试验开始前应检查试验用的呼吸器，确保其处于良好的工作状态，不会对参加试验人员造成危险。

    参加此项试验的人员不应少于五人。

    参加试验人员佩戴呼吸器后应完成下列试验项目：

    a)在平地上行走5min；

    b)在平地上爬行5min；

    c)准备一只容积约为8L的篮子；一只高度为1.5m、底部和顶上有口，可以把内中物品从底口铲出并从顶口倒入的料斗(图7)；适量的橡皮屑或其他适当物品。

    参加试验人员可俯身或下跪，从料斗中铲出物品装满篮子，然后举起篮子，把篮内物品倒回料斗。在5min内重复上述过程15次。

    试验结束后，参加试验人员应按下列要求对呼吸器作出主观评价：

    a)呼吸器佩戴的方便性、舒适性；

    b)呼吸器视觉的真实性；

    c)佩戴呼吸器后，行动是否自如。

    主观评价的结果应符合5．1和5．11的规定。

 

 

7  检验规则

7．1  检验分为型式检验和出厂检验，分别按7．2和7．3进行。

7．2  型式检验

7．2．1  有下列情况之一时，产品应进行型式检验。

    a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；

    b)当正常生产的产品在原材料、设计、工艺、生产设备有较大变化，可能影响产品质量时；

    c)正常连续生产一年时；

    d)产品停产一年以上恢复生产时；

    e)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。

7．2．2  型式检验的项目为本标准技术要求规定的全部项目和8．1．1标志检查。

7．2．3  型式检验每个项目的样本为三具。

7．2．4  提供型式检验的产品批量应不小于200具。

7．2．5  型式检验项目应全部符合本标准方为合格。

7．3  出厂检验

    产品须经制造厂质量检验部门检验，检验合格并附有产品质量合格证方准出厂。

7．3．1  出厂检验项目

    出厂检验项目为：结构、佩戴质量、抗机械环境变化性能、防护性能、吸气温度、呼吸阻力、联接强度。

7．3．2  检验批的形成

    检验批应由同型号、同规格，且生产条件和生产时间基本相同的单位产品组成。但材料的检验批可由生产条件和生产时间基本相同，而不同型号、规格的单位产品组成。

7．3．3  不合格分类

    不合格分类见表3。

 

表3  不合格分类

 

7．3．4  确定抽样方案

    采用正常检查一次抽样方案和一般检查水平Ⅲ。不合格分类的AQL值：B类为AQL=2.5，C类为AQL＝10。

7．3．5  样本大小的确定

    样本大小按每一批量的大小列于表4中，其中破坏性试验项目的样本为三具。

 

表4  正常检查样本大小

 

7．3．6  抽样方法

    从检验批中随机抽取7．3．5所规定的样本大小。

7．3．7  批质量的判定

7．3．7．1  A类不合格

    在样本检验中发现一个A类不合格时，判该批为不合格批。

7．3．7．2  B类和C类不合格

    在样本检验中当B类、C类不合格数少于相应不合格判定数(Re)时，判该批为合格批；不合格数大于或等于相应不合格判定数时，判该批为不合格批。

7．3．8  检查不合格批的处理

    样本检查不合格属设备故障、操作错误造成或不合格产品可筛选剔除、修复等情况，经过对该批单位产品逐只检查和返修，剔除不合格品后，允许再提交检查。再次提交批采取正常或加严检查，检查范围应由负责部门确定。

7．3．9  检查严格程度的转移

7．3，9．1  从正常检查到加严检查

    当进行正常检查时，若在连续不超过五批中有两批经初次检查(不包括再次提交检查批)不合格，则从下一批检查转到加严检查。

7．3．9，2  样本大小的确定

    样本大小按每一批量的大小列于表5中，其中破坏性试验项目的样本为三具。

 

表5  加严检查样本大小

 

8  标志、包装、运输、贮存

8．1  标志

8．1．1  单个呼吸器包装的明显处应有标牌，标牌上文字、图形应清晰牢固。标牌上应包括以下内容：

    a)应有“本产品仅供一次性使用，不能用于工作保护”字样；

    b)制造厂名称和注册商标；

    c)产品名称及型号；

    d)产品使用说明或使用方法简图；

    e)产品备用状态时的环境要求；

    f)产品(C型)备用状态时不得随意搬动、敲击、拆装等警示；

    g)生产日期和批号；

    h)生产许可证编号；

    i)产品有效期。

8．1．2  包装箱表面应有下列内容：

    a)制造厂名称；

    b)产品名称和型号；

    c)生产日期和批号；

    d)数量；

    e)“怕湿”、“怕热”、“小心轻放”等文字或符号；

    f)生产许可证编号。

8．1．3  产品使用说明书

    产品使用说明书应含有下列内容：

    a)应有“本产品仅供一次性使用，不能用于工作保护”字样；

    b)制造厂名称和注册商标；

    c)产品名称及型号；

    d)生产日期和批号；

    e)产品有效期；

    f)产品使用方法；

    g)产品存放或携带时的注意事项。

8．2  包装

    a)产品包装时应有防止搬运过程中因碰撞造成损伤的措施；

    b)包装箱内应有装箱单、产品合格证和产品使用说明书等文件。

8．3  运输

    运输时不能和油类、腐蚀性化学药品混装；要求有防日晒和防雨淋措施。

8．4  贮存

    产品应贮存在温度为0℃～40℃，通风良好的库房内；要远离热源，不准和易燃品、腐蚀物品存放在一起。