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面罩呼吸阀结构、原理、常见故障,这个三副比轮机员还透彻

文章分为以下几部分:为什么要学习研究面罩呼吸阀、SCBA的结构组成和作用、面罩呼吸阀的结构组成和作用、面罩呼吸阀的工作原理、呼吸阀易出问题的地方和外在表现和维护措施、如何更好的解决呼吸阀出现的问题、总结。

为什么要学习研究面罩呼吸阀

SCBA装备中,面罩呼吸阀可以说是最后的一步了,它在整个消防员装备中起着关键的作用,它的好坏直接影响着设备的使用。

根据我做三副的经历,发现每条船上几乎都有好几个换下来的呼吸阀,由于呼吸阀和气管是一体的(其实是可以分开的,中压导管与供给阀之间可以拆开),因此每次的更换都是整条设备的更换。而,通过本人经验发现,大多数情况下,呼吸阀不能正常工作只是其中一些小的零件损坏,只需更换零件即可。另外,由于本船消防员装备间处于主甲板上无遮挡物且本船经常在东南亚地区运行,消防员装备间温度比较高,而呼吸阀的各个部件起密封作用的都是橡胶材料,受温度影响大,因此面罩呼吸阀及其相关部件易受高温而损坏。如果不究其缘由,就申请新的设备,这样只会增加公司营运的成本。因此,面罩呼吸阀的研究、维护就很有必要。

针对本船面罩呼吸阀有两种,但结构原理都一样,这样只需弄明白一种即可。

SCBA的结构组成和各部件作用

要想更好的维护面罩呼吸阀,首先要清楚整个SCBA的结构、工作原理和流程。

钢瓶:储存高压压缩空气,根据压缩空气机上的安全阀设置的安全压力值为33MPA,在不考虑外界因素时,我们能充进钢瓶的最大压力为33MPA。

瓶头阀:气瓶气源的开启和关闭作用,当气瓶内的压力超过额定工作压力的25%左右时会自动泄压。

减压器:将高压压缩空气减压为5--9Bar的中压空气,供佩戴者使用。

安全阀:当减压器失去对高压空气的减压作用时(原因很多,如减压弹簧损坏或者膜片、阀门等损坏),高压空气未经减压直接输出,为避免由此造成的损害,设置了安全阀。正常情况下,膛室压力不大于8.5Bar时,安全阀处于关闭状态,当减压器出现故障,膛室压力过高时,安全阀会自动开启泄气。切记,安全阀设置在减压器中。

报警器:当气瓶内消耗空气到50Bar--60Bar时,报警器发出报警声,以提醒使用者立即撤离事故现场。

供气阀——就是我这里说的面罩呼吸阀的关键部件:供给阀的出气端与面罩相连,进气端与中压导管相连。

面罩:全面罩与面部贴合部分采用硅橡胶材料,与面罩贴合柔韧、舒适,内置高效的与呼吸阀相结合的传声器,更有利于对传声器的保护,提高面罩整体的安全性,佩戴者可在近距离进行语言交流。

中压导管:中压导管分两个根,一根与减压器连接,一根与供给阀连接。中压导管承压能力一般20Bar。

供气流程:气瓶内的高压空气通过平头阀,经减压器的减压作用(安全阀)后,气体进入中压导管,再经面罩呼吸阀,给佩戴者供气。

面罩呼吸阀的结构组成和作用

面罩呼吸阀的维护是三副工作中的一部分,要想做好这部分,就必须了解清楚呼吸阀的结构组成和作用。

A图(一)呼吸阀各个组成部分

只有清楚呼吸阀组成及各个部件的作用,才能真正起到很好的维保。

①呼吸阀的外壳和连接管--起保护、支架作用、供气管

②呼吸阀的泄放阀外壳--起保护、强制开阀作用

③呼吸阀内部结构呼吸薄膜碗--起开关作用

④呼吸阀内部结构固定铁片--起固定部件作用

⑤呼吸阀内部结构固定卡片--起固定部件作用

⑥呼吸阀内部结构圆形固定卡片--起固定部件作用

⑦呼吸阀内部机构供给阀--供气阀

供给阀是整个呼吸阀的核心部件,供给阀的出气端与面罩相连,进气端与中压导管相连。

⑧呼吸阀上下固定卡圈--固定上下部分

每一个部件机构上又由小的部件组成,A图二是涉及到消防员装备的各个小零件:

看似简单无关要紧的小零件,然而在设备中却起到关键性的左右,一个小小的尼龙垫或O形圈就能拯救这个SCBA。因此在设备出问题时首先是找到问题的所在,而非直接申请整个设备。

面罩呼吸阀的工作原理

整个呼吸阀的工作原理其实就是供给阀的工作原理,供给阀能向使用者提供大于300L/MIN的空气流量,吸气时阀片向下移动,压力开启杠杆,从而打开活塞,提供气体,气体经分流小罩的分流作用流进面罩;呼气时阀片向上移动,直至阀片柄被上盖挡住而停止移动,当呼吸量大时,开关组件开启的程度越大,供气量越多;不呼吸时就自动关闭,即实现吸多少供多少空气,在弹簧的作用下实现正压供气打开呼气阀。对于呼出的气体通过全面罩上的排气阀排放到大气中。

呼吸阀易出问题的地方和外在表现

呼吸阀的部件,最易出现问题的地方有:

①各组件上起密封作用的橡胶圈破裂和磨损严重

②呼吸薄膜碗破裂

③供给阀损坏

④分流小罩松紧调节不合理

当各组件上的橡胶圈破裂或者磨损严重时,密封橡胶就失去了其气密性的作用,表现为面罩呲呲的漏气,或者压力表压力下降过快,进而导致设备气密性检测失败。出现这种问题只需将呼吸阀拆开,更换新的橡胶圈即可,当然这里的橡胶圈比较多没要逐一检查。通过自己的经验,我发现,这些起密封作用的橡胶圈其实承受压力的能力很弱,当压力过高时极易损坏。

呼吸薄膜碗破裂

这个薄膜碗,其实就是通过控制它的起伏,来达到控制气阀开关的目的。这个如果损坏,直接导致开关失败,无论是吸气打开,还是通过手动强制打开等操作都会失败。这时直接换新的薄膜碗就可以了。因此三副在维修呼吸阀时要小心放好这个薄膜碗,防止意外弄破。

供给阀损坏

供给阀的损坏是整个设备中最不好修的,也是整个呼吸阀中极易由于误操作或者减压阀故障安全阀调节不好而导致供给阀出现问题的,而且有些零件也是不容易单独供船的。当供给阀出现问题时,外在表现和橡胶圈损坏变现一样,失去气密性。

分流小罩松紧调节不合理

分流小罩在整个呼吸阀中起的作用并不明显,也显得不那么重要,但如果调节不好极易导致其他部件受相对高压而损坏。正常情况下,经减压后的气体进入中压导管里面,经供给阀后,再经分流小罩(位于供给阀的气体出口前方,起到分流气体的作用)流进面罩。因此可以看出分流小罩的作用其实很小,它的好坏对呼吸阀的使用影响不是太大。但,根据我的经历,如果分流小罩拧的太近,就在供气阀的上方和分流小罩之间形成一个封闭空间,这样过来的气体就无法流进面罩,供佩戴者使用,这样一来会出现两个问题:一是佩戴者无法呼吸到空气,二是形成的封闭空间在压力作用下会对设备其它的密封薄弱部件造成破坏。针对分流小罩的正确做法就是,不要拧的太近,在供给阀和小罩之间留出足够的间隙。

如何更好的解决呼吸阀出现的问题

呼吸阀出现的问题在整个SCBA中是比较小的问题,都是一些小小的零件出问题,然而也是比较关键的,但由于零件比较多,因此在解决问题时,不要急、慌。花半小时去看说明书和思考问题,比慌忙的去动手解决问题要好的多,而且对于解决问题更有利。沉着、冷静的分析问题是你解决问题优良的品质,说明书是你解决问题最好的钥匙。另外我建议备一些这方面的零部件,当出问题时它们的作用就体现出来了。

总结

没有比认真解决问题更帅气的人,未雨绸缪是你优良的品质,它不仅仅体现在实物上,更体现在理论知识的储备。

三副王世耀 2020.8.7

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