一种新型快速更换正压氧气呼吸器气瓶的方法.pdf

2011年8月
矿些安金与球係
第38卷第4期
种新型快速更换正压氧气呼吸器
气瓶的方法
寻增霞
(中煤料工集周重庆研究院,重た400039)
摘要:分析了现有媟矿井下传统更换氧气瓶所用方法的不足,提出一种通过高压气动快换接头组
来实现快速更换氧气瓶的方法,并通原理分析和试验验証了这一方法的优点和可行性
关键词:正压氧气呼吸器;氣气瓶;高压气动快换接头组;更换
中图分类号:TD77+4
文献标志码:C
文章编号:1008-4495(2011)04-(0076-02
正压氧气呼吸器是矿山救护队员在有毒有害
缺氧窒息环境下进行抢险救灾必不可缺的个体呼吸
2灾区更换气瓶安全时间理论计算
装备,其安全性至关重要,而媒矿井下抢险救灾环境
灾区更换气瓶安全时间是指在特定活动强度下
的复杂性决定了有诸多不可预见的因素可能会造成
更换备用气瓶时被更换者未产生不适感的时间。
呼吸器系统的漏气,从而缩短有效防护时『间,无法顺体耗氧量与人体的活动强度有着密切的关系
利完成灾区抢险救灾工作。对此,《煤矿安全规程》见表
第516条规定:救护小队必须携带1台全面罩呼吸
表成年男子活动强度分级(5级
器和不低于18MPa压力的2个备用氧气瓶。矿
难事故发生后,在灾区如何快速安全地更换氧气瓶
号级别做功量/(kJ/min)
耗氧最/(I/min)
成为一个亟待解决的问题。笔者根据多年从事呼吸
中等
21.0-31.0
器研究工作的经验,提出一种新型的可以在灾区快
重
3!.4m41.4
50~1.99
速安全地更换正压氧气呼吸器气瓶的方法
4较重
2.00-2.49
5过重
52.3
2.50
1更换气瓶的时机
灾区更换氧气瓶并不是在任何情况下都可以进
不同级别活动强度的耗氧量取上限,气囊(或呼
行的,而是要根据实际情况加以判别,区别对待
吸仓)有效容积取5L4,氧气浓度按99%计算,则
1)呼吸器在使用过程中由于队员运动量过大、
不活动强度下更换气瓶安全时间见表
面罩佩戴不严密、连接部件松动等原因造成的耗氧过
表2不同活动强度下更换气瓶安全时间
多或漏气时,此种情况在排除故障后可以更换气瓶
序号
活动强度级别
更挑气瓶安全时间/min
2)若呼吸器低压系统或高压管路出现大滿气而
轻
5.0
无法排除故障时,不允许更换气瓶,而应采用更换备
用呼吸器或采用手动补给供气的方式迅速撤离灾区
2.5
3)呼吸器使用时间超过额定有效防护时间后,
较重
不允许更换气瓶来延长使用时间,因为此时CO2吸
过重
收剂已接近失效、如果盲目更换会造成CO2中毒等
严重后果
灾区更换气瓶的现状
3.1现有灾区更换气瓶的方法
收稿日期:2010-10-26:201-04-19修订
由于现有呼吸器呼吸软管与面單相连,且软管
作者简介:寻增霞(1979-),文,山东临沂人,学女,工稚较短无法自行更换气瓶,必须采用救护人员互换的
师,主要矸究方向为呼吸防护技术与仪器
方式,其方法如下:
76
2011年8月
矿业全与κ保
第38卷第4期
要修改回路棊本矩阵c,各分支的风阻向量r和风机
风压向量h,运行该程序,即可实现通风网络的快速
5结语
解耸
1)SCAR求解关于矩阵的问题具有其他缑程语
4同 Matab以及其他编程语言解算的比较
?如vb,ve等所不具备的优势。首先,程序简洁;其次
SCILAB内置了大量的矩阵操作函数可以直接调用,省
为了在解算效率、编程方使性方面进行初步评去了用户大量的时间和精カ;:再次,由于其交互式界面
佔,针对上述实例用 Matlab6.5进行了编程解算,并
使程序的调试以及问题的解决非常方便直观
用ice,toe命令进行了程序运行时间计时。测试所用
般实际运算中通风网络都比较复杂,尤其
平台为 Windows7,奔腾 dual e2160。在输出数据格
是回路基本矩阵的确定比较闲雄。利用 SCILAB也
式为long的情况下,程序耗时0.002s,其qc输出为
能较好的解决这·『问题
103な「0.075601517786981.29108102604095
3)提供的程序源代码均在 SCILAB5.1版本下
0.98780301258796
运行通过
问样的程序设计结构,在 SCILAB5.1中,在输出数
据格式为(oara(20)的情况下,程序耗时为0.002s,其
参考文献:
ge输出为
[」陈梅芳,丁德拏,莫勇刚,等,基于 MATLAB的两种通风
7.56015177869760979129.108102604094711
列络解算方法的绵程及实现[J].?矿业研究与开发,
98.7803012587960012」
2007
比较可知,两个软件解算耗时基本相同,解算精
12]张困柩.通风安全学LM]徐州:中国业大学出版社,2)4.
度在工程实际中完全能够满足需求。这也从另外
3]德明.矿并通风与安全「M1.徐州:ウ国矿业大学h版
?,200
方面验证了 SCILAB解算的准确性
4」黄铎,王风,李志伟.科学计算自软供 SCTIAB基础教
相对于其他专业编程语言如vr,b等编程语
程M].北京:清华大学出版社,2006.
由于 SCILAB不需要声明数据类型、不需要编译
5花祖根,章壮新.建立矿并頃风网络独立回路矩阵的
和分配内存,使得 SCIILAB用起来容易得多。但是
种快速算法[冂].费州工学院学报,1994,23(2):26-30.
和其他的解释性语言一样,也以牺牲效率为代价
6]秦世引,张永飞,宗令蓓,等. SCILAB/ SCICOS在蘧模和
所以,其运行时间相对要长一些?
仿真中的应相MI].北京:北京邮大学出版社.,2007
(责任編:?晋英
(上接第77页
阀一按手动补给阀泄压→将备用气瓶上的快換公接
结语
头迅速插入母接头→打开气瓶开关供气→将止退卡
卡入接头相应位置(防止快换接头由于外力脱
通过上述分析和试验,采用高压气动快换接头
更换气瓶的时间不超过155,远小于采用传统更换
5.2对比试验
气瓶方法所用时间;气瓶更换时间在理论计算的安
利用现有灾区更换气瓶所用的方法,与快速新
全时间内;摒了传统灾区更换气瓶的诸多缺点,无
型更换气瓶的方法进行对比试验,得出使用不同方需他人协助即可迅速完成操作。采用高压气动快换
法更换气瓶所用的时间见表3。
接头更换气瓶的方法,可实现真正意义上的灾区快
速安全更换气瓶,提高抢险救灾效率。
表3更换 Biopak240R备用气瓶耗时
方法
操作者号
參考文献:
[1]国家安全产监督管理总局,国家族矿安全监察甬,煤
新型快速更换气瓶
矿安全规程「[S}.北京:煤炭工业出版社,20
2j蔡启明,吴海燕