微環(huán)境P系統(tǒng)

李慶彪

摘 要：PPE是personal protective equipment 的簡(jiǎn)寫(xiě)，指任何供個(gè)人為防備一種或多種損害健康和安全的危險(xiǎn)而穿著或持用的裝置或器具，主要用于保護(hù)雇員免受由于接觸化學(xué)輻射、電動(dòng)設(shè)備、人力設(shè)備、機(jī)械設(shè)備或在一些危險(xiǎn)工作場(chǎng)所而引起的嚴(yán)重的工傷或疾病[1]。作者開(kāi)發(fā)了一種PPE設(shè)備，解決了老式裝備的安全與舒適性問(wèn)題，為個(gè)人提供了一種類(lèi)似正常生活狀態(tài)的微環(huán)境。系統(tǒng)由新風(fēng)系統(tǒng)、壓氣機(jī)、傳輸系統(tǒng)與終端系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)組成，配合語(yǔ)音子系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)完備的小環(huán)境，適用于車(chē)間、實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院等固定崗位的操作人員。

關(guān)鍵詞：PPE;微環(huán)境;送風(fēng)過(guò)濾

1 概述

現(xiàn)有的防護(hù)設(shè)備存在較多問(wèn)題，主要體現(xiàn)在穿著不舒適與呼吸不暢方面，實(shí)際上工作人員在穿著時(shí)苦不堪言。為解決呼吸不暢、憋氣憋汗問(wèn)題，提高人員的舒適程度，我們模擬日常工作及生活需求，設(shè)計(jì)了高度舒適、高度適應(yīng)性的新型防護(hù)產(chǎn)品。該系統(tǒng)在送風(fēng)過(guò)濾式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)使用新型氣源、新型過(guò)濾裝置、新型送風(fēng)與分配系統(tǒng)，重新設(shè)計(jì)終端裝備及相關(guān)配套件，達(dá)到了為個(gè)人提供一套微環(huán)境的目的。

1.1 與現(xiàn)有類(lèi)似防護(hù)裝置的對(duì)比

由表1可以看出，與現(xiàn)有類(lèi)似防護(hù)裝置的對(duì)比，微環(huán)境P系統(tǒng)的供氣量較大，完全滿(mǎn)足工作人員的呼吸問(wèn)題，甚至可以多人同時(shí)連續(xù)使用，且耗電量低，安全因子高。由于氣源性質(zhì)為異地新風(fēng)，溫度適宜，無(wú)呼吸負(fù)荷，大大提高了工作人員的舒適程度。

1.2 與現(xiàn)有送風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)對(duì)比

由表2可以看出，與現(xiàn)有送風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)對(duì)比，微環(huán)境P系統(tǒng)安全因子高、舒適，可以滿(mǎn)足遠(yuǎn)距離送風(fēng)，操作空間大，防護(hù)點(diǎn)密集且可以與多種現(xiàn)場(chǎng)管線(xiàn)進(jìn)行集成。

1.3 評(píng)價(jià)與指標(biāo)

表3為微環(huán)境P系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)表，設(shè)計(jì)充分參考了人體工程學(xué)，保護(hù)水平和級(jí)別較高，且不影響人們的正常工作;舒適度高，無(wú)憋氣憋汗、呼吸不暢等現(xiàn)象;產(chǎn)品輕便，各部分均為無(wú)害材料，無(wú)危廢產(chǎn)生，型號(hào)多種，可自由搭配，兼容性高。

1.4 相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)

系統(tǒng)參考GB/T12903-2008，GB/T18664-2002;GB14444-2006，GB20101-2006，GB6514-2008，GB7691-2003等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，符合OSHA-PPE，歐盟PPE指令2016/425，I類(lèi)。

本系統(tǒng)對(duì)人或環(huán)境潛在危害的微生物防護(hù)效果無(wú)實(shí)驗(yàn)依據(jù)，沒(méi)有醫(yī)療器械證書(shū)，因此不響應(yīng)BLS-3，4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)由4個(gè)子系統(tǒng)組成。

2.1 新風(fēng)子系統(tǒng)

如果工廠(chǎng)自帶新風(fēng)系統(tǒng)，且可以直接使用，則這一部分可以省略;醫(yī)院通常自帶新風(fēng)系統(tǒng)，可以直接使用;新風(fēng)系統(tǒng)接入風(fēng)機(jī)時(shí)需要一個(gè)罩罐式容器，訂貨時(shí)需要單獨(dú)訂購(gòu)。（將風(fēng)機(jī)直接置于新風(fēng)空間中是不提倡的）

作為室內(nèi)應(yīng)用的新風(fēng)系統(tǒng)，推薦本公司的點(diǎn)式凈化機(jī)（只需凈化箱，風(fēng)機(jī)箱及其他配件不需要）。此時(shí)壓氣機(jī)直接與凈化箱連接，無(wú)需罩罐式容器。設(shè)備外形及參數(shù)參閱北京大華銘科網(wǎng)站www.bjdhmk.com。

直接使用室外空氣也是可以的，風(fēng)機(jī)自帶的兩級(jí)過(guò)濾材料可以有效的隔離灰塵。但是需要經(jīng)常查看，以免灰塵堵塞過(guò)濾器。

2.2 正壓站子系統(tǒng)

由壓氣機(jī)，過(guò)濾器，出風(fēng)法蘭，消聲器（如果需要）組成。通常在工業(yè)應(yīng)用直接如圖裸機(jī)安裝。如圖2。

非工業(yè)安裝例如醫(yī)用，則使用點(diǎn)式凈化機(jī)的結(jié)構(gòu)（參考新風(fēng)系統(tǒng)凈化機(jī)的左邊主機(jī)箱，帶消聲器的結(jié)構(gòu)）

2.3 傳輸子系統(tǒng)

由管道，分配站，閥門(mén)等組成。將空氣傳輸?shù)礁鱾€(gè)終端，即由一個(gè)不銹鋼波紋管（6m），分配器（適應(yīng)長(zhǎng)度，每節(jié)1m，法蘭連接。彎頭備選），調(diào)節(jié)閥（n個(gè)），平衡器（n個(gè)），快接頭（n個(gè)）組成。N=1，2，3，4，5。與終端子系統(tǒng)數(shù)量相等。

根據(jù)工況，波紋管可以做保溫或散熱處理（訂貨時(shí)表明。默認(rèn)為不處理）。分配器由場(chǎng)地幾何數(shù)據(jù)決定，可以布局為任何形式，直線(xiàn)，環(huán)形，錯(cuò)位，高低等均可。

2.4 終端站子系統(tǒng)

由防護(hù)服，頭盔，面罩，快接管，帶式快裝頭組成。

（1）服裝尺寸提供S，M，L，XL，XXL，

XXXL，XXXXL七種規(guī)格，見(jiàn)身高對(duì)照表（4表）：

其中，n：終端數(shù)量;C：常數(shù)，此處取25;L1：送風(fēng)管長(zhǎng)度;L2：分配站風(fēng)管長(zhǎng)度;L3：分支風(fēng)管長(zhǎng)度;L4：終端風(fēng)管長(zhǎng)度。

壓氣機(jī)功率型號(hào)有4kW和7.5kW兩種可選。注意，如果S<4.1，取4kW;如果4.1

3.2 流體參數(shù)

最大出風(fēng)量：900@4kW;最大壓力：26kPa;

最高出風(fēng)溫度：（新風(fēng)溫度+15）℃;主風(fēng)管直徑：65mm;

分支管直徑：32mm;分配器直徑：108mm;

設(shè)計(jì)最優(yōu)風(fēng)溫：34℃;設(shè)計(jì)最優(yōu)濕度：55%。

3.3 材質(zhì)

壓氣機(jī)：鋁合金;風(fēng)管：不銹鋼SUS304，食品級(jí)PU;

閥門(mén)：PE;服裝：PTFE覆膜無(wú)紡布;

頭盔：PC;腰帶：頭層牛皮;

快接頭：PP;牽引繩：鋼絲包塑;

平衡器：碳鋼;緊固件：不銹鋼SUS304。

3.4 終端系統(tǒng)防護(hù)等級(jí)

表5列出了一系列終端系統(tǒng)和某些有害環(huán)境下，微環(huán)境P系統(tǒng)是否可以使用的情況，表格中的x代表不能使用。例如第一個(gè)工作服，微環(huán)境P系統(tǒng)是可以使用的，但提供的防護(hù)服是耐水耐油，不耐刮刺，可以另加衣服褲子來(lái)防止工作中的刮刺傷害;另外在火災(zāi)場(chǎng)所、泄露處置情況下或者IDLH（即：立即威脅生命和健康）環(huán)境下都是不可以使用的。

4 應(yīng)用領(lǐng)域

微環(huán)境P系統(tǒng)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止環(huán)境健康保護(hù)這一個(gè)，其用途非常廣泛。從功能上區(qū)分，以下場(chǎng)合均可以使用本系統(tǒng)：

4.1 節(jié)能減排

使用本系統(tǒng)后，許多原來(lái)為保證現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境而設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)，可以做較大幅度的調(diào)整[3]。

例：汽車(chē)或摩托車(chē)表面噴涂線(xiàn)，包括塑料件，車(chē)架，車(chē)門(mén)等，根據(jù)噴漆房技術(shù)要求，房間內(nèi)垂直風(fēng)速不能低于0.24m/s。大部分廠(chǎng)家設(shè)計(jì)為0.4-0.8m/s。這樣整個(gè)車(chē)間的排風(fēng)量就會(huì)達(dá)到2-5萬(wàn)風(fēng)量。對(duì)于新風(fēng)系統(tǒng)，要保證供風(fēng)溫度是很費(fèi)錢(qián)的。黃河以北地區(qū)，冬季氣溫較低，一個(gè)噴房一個(gè)冬季的溫度調(diào)節(jié)費(fèi)用可以達(dá)到幾百萬(wàn)元。

使用本系統(tǒng)后，可以進(jìn)行風(fēng)的內(nèi)循環(huán)利用，將絕大部分風(fēng)量回輸，僅排放5%-10%的廢氣。這樣既可節(jié)省90-95%的空調(diào)費(fèi)用。

東北與內(nèi)蒙地區(qū)冬季很冷，使用大風(fēng)量的空調(diào)設(shè)施，每年的費(fèi)用很高。當(dāng)然在廣州地區(qū)夏天很熱，使用空調(diào)設(shè)施費(fèi)用依然很高。只有四季如春的地區(qū)才不需要本系統(tǒng)。所以本系統(tǒng)適應(yīng)冷熱不均的地區(qū)，對(duì)黃河以北，長(zhǎng)江以南地區(qū)，都有重要的意義。

4.2 防護(hù)需求

工傷損害無(wú)論對(duì)員工還是企業(yè)，都是痛苦的，對(duì)員工的保護(hù)就是保護(hù)企業(yè)自己。目前工傷損害賠償只會(huì)增加不會(huì)降低，所以保護(hù)員工是企業(yè)的自覺(jué)行為，使用本系統(tǒng)是滿(mǎn)足了企業(yè)的內(nèi)在需求[6]。

4.3 工藝濃縮

使用本系統(tǒng)后，對(duì)工作場(chǎng)地的廢氣濃度有了很大的提升，人在無(wú)防護(hù)環(huán)境下能承受的連續(xù)濃度不會(huì)大于100ppm，但是在將人保護(hù)起來(lái)以后，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的VOC濃度可以達(dá)到8000ppm，相差80倍[4][5]。這就相當(dāng)于對(duì)廢氣進(jìn)行了濃縮，使得廢氣可以直接使用催化燃燒或蓄熱燃燒來(lái)進(jìn)行處理，大幅度降低環(huán)保工程的難度。

5 小結(jié)

保證工作人員的身體健康越來(lái)越成為一種共識(shí)，人的成本也越來(lái)越成為企業(yè)的敏感因素。微環(huán)境P系統(tǒng)作為清潔生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、職業(yè)健康等的保障系統(tǒng)、減風(fēng)濃縮的必要手段，目前已成功應(yīng)用在噴涂行業(yè)相關(guān)項(xiàng)目中，同時(shí)對(duì)其他行業(yè)也有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]全國(guó)個(gè)體防護(hù)裝備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB-T12903-2008個(gè)體防護(hù)裝備術(shù)語(yǔ)[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008：1.

[2]全國(guó)個(gè)體防護(hù)裝備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T 18664-2002 呼吸防護(hù)用品的選擇、使用與維護(hù)[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002：4-8.