جهاز تنفس ذاتي الاحتواء

جهاز تنفس ذاتي الاحتواء
رجل إطفاء تورنتو يرتدي جهاز تنفس ذاتي الاستنشاق
اسم(أسماء) أخرىجهاز تنفس الهواء المضغوط، SCBA، جهاز تنفس
منظم بواسطةالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية ، والرابطة الوطنية للحماية من الحرائق
أنظمة42 CFR 84 ، EN 137، NFPA 1981
جدول المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنيةتي سي-13اف
[تعديل على ويكي بيانات]

جهاز التنفس الذاتي ( SCBA ) هو جهاز تنفس يتم ارتداؤه لتوفير إمداد مستقل بالغاز القابل للتنفس في جو يشكل خطورة فورية على الحياة أو الصحة من أسطوانة غاز . [1] تُستخدم عادةً في مكافحة الحرائق والصناعة. يعني مصطلح ذاتي الاحتواء أن جهاز التنفس الذاتي لا يعتمد على إمداد بعيد بغاز التنفس (على سبيل المثال، من خلال خرطوم طويل). يُطلق عليها أحيانًا مجموعات التنفس الصناعية . يُشار إلى بعض الأنواع أيضًا باسم جهاز التنفس بالهواء المضغوط ( CABA ) أو ببساطة جهاز التنفس ( BA ). تشمل الأسماء غير الرسمية حزمة الهواء أو خزان الهواء أو أسطوانة الأكسجين أو ببساطة حزمة ، وهي مصطلحات تُستخدم في الغالب في مكافحة الحرائق . إذا تم تصميمه للاستخدام تحت الماء، فإنه يُعرف أيضًا باسم مجموعة الغوص (جهاز التنفس تحت الماء الذاتي).

يحتوي جهاز التنفس الذاتي ذو الدائرة المفتوحة عادةً على ثلاثة مكونات رئيسية: أسطوانة تخزين غاز عالية الضغط (على سبيل المثال، 2216 إلى 5500  رطل/بوصة مربعة (15280 إلى 37920  كيلو باسكال )، حوالي 150 إلى 374 ضغط جوي)، ومنظم ضغط، وواجهة تنفسية، والتي قد تكون قطعة فم أو نصف قناع أو قناع كامل الوجه، مجمعة ومثبتة على حزام حمل مؤطر. [2]

قد يقع جهاز التنفس المستقل في إحدى الفئات الثلاث: الدائرة المفتوحة، الدائرة المغلقة، [3] أو التدفق المستمر. [4]

أنواع

دائرة مغلقة

سيبي جورمان سافوكس في متحف تعدين الفحم

يعمل النوع ذو الدائرة المغلقة، المعروف أيضًا باسم جهاز إعادة التنفس، [5] عن طريق تصفية الغاز الزفير وتكميله وإعادة تدويره. يتم استخدامه عندما تكون هناك حاجة إلى إمداد طويل الأمد بغاز التنفس، كما هو الحال في عمليات الإنقاذ في المناجم وفي الأنفاق الطويلة ، والمرور عبر ممرات ضيقة جدًا بالنسبة لأسطوانة هواء كبيرة مفتوحة الدائرة. قبل تطوير أجهزة التنفس ذات الدائرة المفتوحة، كانت معظم أجهزة التنفس الصناعية عبارة عن أجهزة إعادة تنفس ، مثل Siebe Gorman Proto أو Siebe Gorman Savox أو Siebe Gorman Salvus . [ بحاجة لمصدر ] ومن الأمثلة على أجهزة التنفس ذات الدائرة المغلقة الحديثة جهاز إعادة التنفس SEFA .

اعتبارًا من عام 1987، بموجب 30 CFR 11

تتراوح مدة أجهزة التنفس ذات الدائرة المغلقة بين 1-4 ساعات. وتعمل أجهزة التنفس ذات الدائرة المغلقة تحت ضغط سلبي، مما يزيد من خطر التسرب. [5]

هناك نوعان من أجهزة SCBA ذات الدائرة المغلقة وفقًا للمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) :

  • يستخدم الأكسجين المضغوط .
  • يستخدم مادة صلبة مولدة للأكسجين . يتضمن هذا تفاعلًا كيميائيًا بين أكسيد البوتاسيوم الفائق مع الماء الزفير وثاني أكسيد الكربون. يجب إشعال شمعة الكلورات لبدء تشغيل الجهاز.

لتقليل تراكم الضغط الناتج عن الاستخدام، يتم تضمين صمام تخفيف الضغط مع مصيدة اللعاب. كما أن أجهزة التنفس ذاتية الاستنشاق ذات الدائرة المغلقة أصغر بشكل ملحوظ من تلك ذات الدائرة المفتوحة. [5]

تعتبر أجهزة الإنقاذ الذاتي المستقلة أيضًا أجهزة تنفس ذات دائرة مغلقة، تعمل على نفس المبادئ، وهي مصممة للاستخدام في حالات الطوارئ في المناجم، وتستمر لمدة ساعة تقريبًا. [5]

دائرة مفتوحة

يتم حمل حزم SCBA على رف في شاحنة إطفاء

اعتبارًا من عام 1987، بموجب 30 CFR 11

ملصق موافقة 30 CFR 11 لجهاز تنفس SCBA مفتوح الدائرة وذو ضغط مطلوب

لا يقوم جهاز التنفس الذاتي ذو الدائرة المفتوحة بإعادة تدوير الهواء؛ بل يسمح بدلاً من ذلك بإخراج الهواء المستنشق إلى الخارج. وفي حين لا يقيد 30 CFR 11 الغاز الذي يمكن استخدامه (على الرغم من اختيار الهواء المضغوط عادةً)، فإن استخدام الأكسجين المضغوط غير مسموح به بسبب تعرض النظام للهواء الخارجي. وعادةً ما تقتصر المدة على 30-60 دقيقة. [6]

هناك نوعان من أجهزة SCBA ذات الدائرة المفتوحة وفقًا للمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH):

  • الطلب : 2000 رطل/بوصة مربعة إلى المنظم من الصمام الرئيسي، بالإضافة إلى صمام تجاوز في حالة الفشل، مع منظم ثنائي المرحلة يقلل الضغط إلى 50-100 رطل/بوصة مربعة.
  • الضغط - الطلب : مماثل للطلب، ولكن مع وجود زنبرك في الحجاب الحاجز، والذي يبقي صمام القبول مفتوحًا، لضمان تدفق الهواء المستمر إلى القطعة الأمامية.

يؤكد المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية على أنه لا يمكن تبديل قطع الوجه بين نوعي أجهزة التنفس ذاتية الاستنشاق، ولكن يمكن تبديل بعض أجهزة التنفس ذاتية الاستنشاق إلى التشغيل "عند الطلب" و"عند الطلب بالضغط". ومع ذلك، يتطلب كلا الوضعين تدريبًا مختلفًا. [6]

السمات المشتركة

مجموعة SCBA مع جهاز PASS (ADSU)

تمتلئ أجهزة التنفس الصناعية ذات الدائرة المفتوحة بالهواء المضغوط المفلتر. تحتوي أنظمة الدائرة المفتوحة النموذجية على منظمات ذات مرحلتين. تقلل المرحلة الأولى الضغط من ضغط التخزين الذي يصل إلى أكثر من 300 بار إلى حوالي 10 بار للتزويد إلى المرحلة الثانية على القناع، مما يقلله بشكل أكبر إلى ما يزيد قليلاً عن الضغط الجوي عبر صمام الطلب عندما ينخفض ​​الضغط عند الاستنشاق. يحتوي قناع الضغط الإيجابي على صمام الطلب مضبوطًا على الإغلاق عندما يكون الضغط داخل القناع أعلى قليلاً من الضغط المحيط الخارجي، لذلك عندما يتم إزالة القناع من الوجه أو يتسرب حول التنورة، فإن صمام الطلب سوف يتدفق بحرية. [ بحاجة لمصدر ]

يحتوي جهاز التنفس الذاتي المفتوح الدائرة للإنقاذ أو مكافحة الحرائق على قناع كامل للوجه ، ويُسمى أيضًا قطعة الوجه، ومنظم طلب ، وأسطوانة هواء، ومقياس ضغط (أحيانًا مع جهاز PASS متكامل )، وحزام بأحزمة كتف قابلة للتعديل وحزام خصر يسمح بارتدائه على الظهر. عادةً ما تكون أسطوانة الهواء 4 لترات أو 6 لترات أو 6.8 لترات، ولكن تتوفر أيضًا أحجام أخرى. يمكن حساب قدرة تحمل الأسطوانة من حجم وضغط ومعدل تنفس المستخدم. الصيغة: الحجم (باللترات) × الضغط (بالبار) / 40 (لترًا في الدقيقة) - 10 دقائق (10 دقائق هي هامش أمان أو احتياطي)، لذا فإن أسطوانة سعة 6 لترات، وضغطها 300 بار، هي 6 × 300 / 40 - 10 = 35 دقيقة مدة العمل. تؤثر لياقة ومستوى الجهد الذي يبذله مرتدي الجهاز على معدل التنفس، وتؤدي إلى اختلافات في الوقت الفعلي القابل للاستخدام لجهاز التنفس الذاتي. [ بحاجة لمصدر ]

تصنع أسطوانات الهواء من الألومنيوم أو الفولاذ أو من مواد مركبة (عادة ما تكون مغطاة بالزجاج أو ألياف الكربون ). تعتبر الأسطوانات المركبة الأخف وزناً وبالتالي يفضلها قسم الإطفاء (المملكة المتحدة: خدمات الإطفاء والإنقاذ التي كانت تسمى سابقًا فرق الإطفاء )، ولكنها أيضًا ذات عمر افتراضي أقصر ويجب إخراجها من الخدمة بعد 15 عامًا. يجب اختبار أسطوانات الهواء هيدروليكيًا كل 5 سنوات. [ بحاجة لتوضيح ] أثناء العمليات الممتدة، يمكن استبدال أسطوانات الهواء الفارغة بسرعة بأسطوانات جديدة ثم إعادة تعبئتها من خزانات أكبر في نظام تخزين متتالي أو من ضاغط هواء يتم إحضاره إلى مكان الحادث. [ بحاجة لمصدر ]

التدفق المستمر

تتميز أجهزة التنفس ذات التفريغ الذاتي (SCBAs)، المعروفة أيضًا باسم ESCBAs، بأغطية، وهي مخصصة للهروب فقط، ويتم تشغيلها في وضع التدفق المستمر. [7] [4] [8]

عادةً ما تقتصر مدة أجهزة التنفس ذاتية التفريغ المخصصة للهروب من مواقف IDLH ، بغض النظر عن نوعها، على 3-10 دقائق. [6] [ يحتاج إلى توضيح ]

الاختلافات بموجب 42 CFR 84

يحل 42 CFR 84 محل لائحة أجهزة التنفس 30 CFR 11 التي يستخدمها المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية . اعتبارًا من عام 2001، أصبح ضمان جودة أحزمة أجهزة التنفس ذاتية الاحتراق مطلوبًا. تم تحديث الملصقات لإزالة شعارات MSHA من ملصقات أجهزة التنفس، حيث لم تعد MSHA تشارك في الموافقة على أجهزة التنفس باستثناء أجهزة التنفس المعتمدة للتعدين. ونتيجة لذلك، يتعين على أجهزة التنفس ذاتية الاحتراق الجديدة الآن تحديد ما إذا كانت "مخصصة للاستخدام في المناجم". [9]

قطعة الوجه

عادةً ما تأتي أجهزة التنفس ذاتية الاحتواء مع قطع وجه كاملة، [7] ولكنها قد تأتي أيضًا مع نصف قناع أو قطعة فم في وضع الطلب أو الضغط المطلوب، على الرغم من أن استخدام القطع الفموية يقتصر على الهروب فقط، اعتبارًا من عام 1987. [4]

تقتصر الأغطية والخوذات على وضع التدفق المستمر فقط، كما تُستخدم أيضًا في أجهزة التنفس في خطوط الهواء بالإضافة إلى أجهزة التنفس ذاتية الاحتواء المخصصة للهروب فقط. [4] [8]

الاستخدام

أقنعة مرنة متصلة بخزانات الهواء في حقيبة الظهر: جهاز تنفس ذاتي الاحتواء، يرتديه رجال الإطفاء الذين يتقدمون بخراطيم إطفاء الحرائق .

هناك مجالان رئيسيان لتطبيق أجهزة التنفس ذاتية الاحتواء: مكافحة الحرائق ، والاستخدام الصناعي في الأماكن الضيقة. [10]

بالنسبة لمكافحة الحرائق، ينصب التركيز في التصميم على مقاومة الحرارة واللهب أكثر من التكلفة. تميل أجهزة التنفس ذاتية التنفس المصممة لمكافحة الحرائق إلى أن تكون باهظة الثمن بسبب المواد الغريبة المستخدمة لتوفير مقاومة اللهب، وإلى حد أقل، لتقليل عقوبة الوزن على رجل الإطفاء. بالإضافة إلى ذلك، تتضمن أجهزة التنفس ذاتية التنفس الحديثة لمكافحة الحرائق جهاز PASS (نظام أمان التنبيه الشخصي) أو ADSU (وحدة إشارة الاستغاثة التلقائية) في تصميمها. تصدر هذه الوحدات نغمات إنذار مميزة وعالية النبرة للمساعدة في تحديد موقع رجال الإطفاء في محنة من خلال التنشيط التلقائي إذا لم يتم استشعار الحركة لفترة زمنية معينة (عادة ما تكون بين 15 و 30 ثانية)، مما يسمح أيضًا بالتنشيط اليدوي إذا دعت الحاجة. في استخدام مكافحة الحرائق، يجب ألا يتعارض تصميم مجموعة التنفس هذه مع القدرة على حمل شخص تم إنقاذه على أكتاف رجل الإطفاء . [ بحاجة لمصدر ]

التطبيق الرئيسي الآخر هو للمستخدمين الصناعيين من مختلف الأنواع. تاريخيًا، كان التعدين مجالًا مهمًا، وفي أوروبا لا يزال هذا ينعكس في القيود المفروضة على الاستخدام في بناء أجهزة التنفس ذات السعة المحدودة للمعادن التي يمكن أن تسبب شرارات. المستخدمون المهمون الآخرون هم الصناعات البتروكيماوية والكيميائية والنووية. يعتمد التركيز التصميمي للمستخدمين الصناعيين على التطبيق الدقيق ويمتد من النهاية السفلية التي تعتبر حرجة من حيث التكلفة، إلى البيئات الأكثر قسوة حيث تكون أجهزة التنفس ذات السعة المحدودة جزءًا من بيئة وقائية متكاملة تتضمن بدلات محكمة الغلق لحماية الجسم بالكامل وسهولة إزالة التلوث. غالبًا ما يتم تزويد المستخدمين الصناعيين بالهواء عبر خط هواء، ولا يحملون سوى الهواء المضغوط لأغراض الهروب أو إزالة التلوث. [ بحاجة لمصدر ]

اللوائح والمعايير الأخرى

رجل إطفاء متطوع يخرج من مبنى محترق يرتدي جهاز تنفس ذاتي الاستنشاق معتمد من NIOSH، ومعدات خروج متوافقة مع NFPA، ويحمل عمودًا

في الولايات المتحدة وكندا، يجب أن تفي أجهزة التنفس ذاتية الاحتراق المستخدمة في مكافحة الحرائق بالمبادئ التوجيهية التي وضعتها الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق ، معيار NFPA لعام 1981. إذا تم تصنيف جهاز تنفس ذاتي الاحتراق على أنه "متوافق مع NFPA لعام 1981"، فهو مصمم لمكافحة الحرائق. تم نشر الإصدار الحالي من المعيار في عام 2018. [11] تتم مراجعة هذه المعايير كل خمس سنوات. وبالمثل، لدى المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) برنامج شهادة لأجهزة التنفس ذاتية الاحتراق المخصصة للاستخدام في البيئات الكيميائية والبيولوجية والإشعاعية والنووية (CBRN).

يجب أن يتوافق أي جهاز تنفس ذاتي التفريغ يتم توفيره للاستخدام في أوروبا مع متطلبات توجيه معدات الحماية الشخصية (89/686/EEC). وفي الممارسة العملية، يعني هذا عادةً أن جهاز التنفس ذاتي التفريغ يجب أن يتوافق مع متطلبات المعيار الأوروبي EN 137:2006. ويتضمن ذلك المتطلبات التفصيلية لأداء جهاز التنفس ذاتي التفريغ، والعلامة المطلوبة، والمعلومات التي يجب تقديمها للمستخدم. هناك فئتان من أجهزة التنفس ذاتي التفريغ، النوع 1 للاستخدام الصناعي والنوع 2 لمكافحة الحرائق. وسيتم التحقق من أن أي جهاز تنفس ذاتي التفريغ يتوافق مع هذا المعيار يعمل بشكل موثوق ويحمي المستخدم من -30 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية في ظل مجموعة واسعة من ظروف التشغيل المحاكاة الشديدة.

العوامل البشرية

إن جهاز التنفس الذاتي مخصص ليكون من معدات الحماية الشخصية، ولكن استخدامه ليس بدون تكلفة. يؤثر وزن الوحدة وعمل التنفس على قدرة العمل وخفة الحركة لدى مرتديها، والقناع الذي يغطي الوجه بالكامل، بينما يحمي الوجه والعينين من الحرارة والدخان والغازات السامة، يقلل أيضًا من الرؤية الطرفية والوعي بالمحيط. قد يحد الوزن وأحزمة الحزام من حجم المد والجزر ومعدل التهوية واستهلاك الأكسجين، وقد يزيد معدل ضربات القلب مقارنة بنفس مستويات التمرين بدون المعدات. يمكن لأحزمة حزام الكتف لجهاز التنفس الذاتي الثقيل أن تقلل من الحركة الحرة للصدر مما يؤثر على التنفس. [12]

انظر أيضا

  • على ويكيميديا ​​كومنز: تشريح الجثة بعد الوفاة وجهاز التنفس الصناعي

ملحوظات

  1. ^ بولينغر 1987، ص 184
  2. ^ IFSTA 2008، ص 190.
  3. ^ IFSTA 2008، ص 191.
  4. ^ abcd Bollinger 1987، ص 7-8
  5. ^ abcd Bollinger 1987، ص 55-56
  6. ^ abc Bollinger 1987، ص 59-64
  7. ^ ab Bollinger 1987، ص 207
  8. ^ ab Bollinger 1987، ص 65
  9. ^ "إجراءات التطبيق القياسية لإصدار شهادات أجهزة التنفس الصناعي" (PDF) . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية. يناير 2001. مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 مارس 2003.
  10. ^ بولينغر 1987، ص 120
  11. ^ "NFPA". NFPA . مؤرشف من الأصل في 6 أبريل 2018 . تم الاسترجاع 5 مايو 2018 .
  12. ^ Louhevaara, V.; Smolander, J.; Tuomi, T.; Korhonen, O.; Jaakkola, J. (1985). "تأثيرات جهاز التنفس الذاتي على نمط التنفس وتبادل الغازات ومعدل ضربات القلب أثناء التمرين". J Occup Med . 27 (3): 213–216. PMID  3981278.

مراجع

  • IFSTA (2008). أساسيات مكافحة الحرائق وعمليات إدارة الإطفاء (الطبعة الخامسة).
  • بولينغر، نانسي جيه. (1987). دليل المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية للحماية التنفسية الصناعية.
  • دليل المستخدم المؤقت لجهاز التنفس الذاتي المضاد للأسلحة الكيميائية والبيولوجية والإشعاعية والنووية وقائمة بأجهزة التنفس الذاتي المضادة للأسلحة الكيميائية والبيولوجية والإشعاعية والنووية المعتمدة (مؤرشفة)
  • تطوير ونشر معيار SCBA للحماية من المواد الكيميائية والبيولوجية والإشعاعية والنووية والنووية مما أدى إلى أول SCBA معتمد من NIOSH مع حماية CBRN التي تقدمها وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية/مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها/المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية/برنامج NPPTL في 3 يونيو 2002 (مؤرشف)
  • صورة لجهاز تنفس ذاتي الاستنشاق ذو الدائرة المفتوحة ذو الأسطوانتين
  • وفيات عمال الإنقاذ في المناجم تحت الأرض
  • الأدب
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Self-contained_breathing_apparatus&oldid=1248004694"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate