電動送風過濾式防塵呼吸器通用技術條件
1 主題內容與適用范圍
本標準規定了電動送風過濾式防塵呼吸器的性能、試驗方法及檢驗規則等。
本標準適用于空氣中含粉塵及微粒作業現場使用的電動送風過濾式防塵呼吸器。
本標準不適用于空氣中含氧量低于18%、空氣中含有毒微粒超過TJ36規定的場所及可能引起爆炸場所使用的電動送風過濾式防塵呼吸器。
2 引用標準
GB2811 安全帽
GB2812 安全帽試驗方法
GB3929 標準電池
GB6220~GB6221 長管面具及其性能試驗方法
3 術語
3.1 電動送風過濾式防塵呼吸器（以下簡稱“呼吸器”）
經電動風機過濾除塵，使佩戴者呼吸到清潔空氣的個體防護裝置。
3.2 一體型電動送風過濾式防塵呼吸器。
不帶導氣管的電動送風過濾式防塵呼吸器。
3.3 分離型電動送風過濾式防塵呼吸器
帶導氣管的電動送風過濾式防塵呼吸器。
3.4 防護率
呼吸器濾除粉塵及微粒的百分率。
4 分類及分級
4.1 分類
呼吸器按結構及風機、過濾器放置位置分類（見表1）。
4.2 分級
按防護率分級（見表2）。
表1
表2 %
4.3 結構
4.3.1
密合型電動送風過濾式防塵呼吸器，必須具有電動風機向呼吸器內送入經過濾的干凈空氣和從排氣閥排出佩戴者的呼氣剩余空氣的結構（見圖1）。
圖1 密合型電動送風過濾式防塵呼吸器
a 分離型 b 一體型
1—目鏡；2—排氣閥； 1—過濾器；2—電動風機；
3—導氣管；4—電池； 3—目鏡；4—排氣閥；
5—過濾器；6—電動風機； 5—電池
4.3.2 開放型
除具備供干凈空氣的結構外，佩戴者呼氣能從顏面與面罩之間排出而粉塵和微粒難于進入的結構（見圖2）。
圖2 開放型電動送風過濾式防塵呼吸器
a 分離型 b 一體型
1—面罩；2—目鏡； 1—面罩；2—目鏡；
3—導氣管；4—電池； 3—風機；4—過濾器；
5—過濾器；6—風機 5—電池
4.3.3 頭罩型
除具備供干凈空氣的結構外，佩戴者呼氣能從人體與頭罩之間或排氣閥排出而粉塵和微粒難于進入的結構（見圖3）。
圖3 頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器
a 前額供氣分離型 b 嘴部供氣分離型
1—過濾器；2—排氣閥； 1—電池；2—過濾器；
3—防護罩；4—目鏡； 3—風機；4—送氣管；
5—帽殼；6—導氣管； 5—目鏡；6—帽殼；
7—風機；8—電池 7—保護罩
圖3 頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器
c 頭后供氣分離型 d 一體型
1—帽殼；2—風機； 1—目鏡；2—帽殼；
3—過濾器；4—電池； 3—風機；4—過濾器；
5—保護罩；6—電池
5 技術要求
5.1 防護率
呼吸器防護率必須符合表2要求。
5.2 送風量
呼吸器在額定工作時間內所通過的風量，其值必須小于額定最低送風量。
5.3 連續運轉性能
呼吸器接通規定電源，在常溫室內（定溫為20±2℃，相對濕度60±15%）電動風機連續運轉24h后，呼吸器電動機、風葉等各部位不得有燒損或其它異常現象。
5.4 高溫性能
將呼吸器放入6±2℃的恒溫箱中，保溫6h后取出，在1min內觀察呼吸器各部位必須無變形、油漆脫落等妨礙使用的異常現象。
5.5 低溫性能
將呼吸器放入-20±2℃的恒溫箱中保溫3h后取出，在1min內觀察各部位必須無變形、油漆脫落等妨礙使用的異常現象。
5.6 材料各部位使用材料應符合以下要求：
a.強度和彈性等必須符合用途要求；
b.與皮膚接觸部位使用的材料，不得對皮膚產生有毒、有害影響；
c.金屬部位必須具有耐腐蝕性或經過適當防腐蝕處理。
5.7 使用要求
呼吸器戴在頭上使用時，不得有異常壓迫感。必須為佩戴者提供干凈空氣。其連接部分牢固可靠，不因泄漏而使性能下降。對于有防沖擊要求的呼吸器應符合GB2811和GB2812的要求。
密合型呼吸器，當電機停止工作時，佩戴者仍能夠依靠自吸經過濾的空氣。
5.8 電動風機
電動風機必須確保足夠的風壓和風量，結構緊湊，重量輕、噪聲小，電源電壓在24V以下。
5.9 導氣管
導氣管必須不妨礙佩戴者的活動，在使用期間不應由于受多種彎曲而發生通氣故障。
5.10 電源
電源電池必須符合GB3929的要求。
6 試驗方法
6.1 防護率試驗方法
6.1.1 原理
將呼吸器按規定佩戴在附有人工肺的標準頭型上，置于內容積約為2m3的試驗柜中，向試驗柜送入一定濃度的試驗介質。開動人工肺及呼吸器的電機（見圖4），待條件穩定后，測試呼吸器內外試驗介質濃度，計算防護率。
6.1.2 試驗介質采用氯化鈉氣溶膠作為標準粉塵粒子或氣體介質。
6.1.3 試驗裝置，按GB6221第1.3條進行，電源采用電壓為4~4.5V干電池、蓄電池或其它同等電源（見圖4）。
6.1.4 試驗條件
6.1.4.1 佩戴要合適，不宜過緊或過松。
6.1.4.2 密合型呼吸器應按其適宜范圍選擇相應標準頭型佩戴。開放型、頭罩型呼吸器采用7#男性標準頭型佩戴。
6.1.4.3 呼吸器供氣條件
a.試驗密合型呼吸器時，不另外供氣，只開動人工肺，吸入氣取自試驗柜內經高效過濾器（對氣溶膠過濾效率大于99%）凈化的空氣，其絕對過濾器阻力≥176.4Pa（≥18mmH2O）；試驗半呼吸時，絕對過濾器阻力≥78.4Pa（≥8mmH2O）。
b.試驗開放型頭罩型呼吸器時，先裝好過濾器（為新品），然后風機在額定電壓下接通電源，保證供給額定最低風量以上的送風量，待穩定后開動人工肺。
6.1.4.4 人工肺工作條件
a.呼吸波形：正弦波；
b.一次呼氣量為1.2±0.006L；
c.每分鐘吸氣次數為25±1次。
6.1.4.5 稀釋后的氯化鈉氣溶膠濃度大于1mg/m3，粒子平均直徑低于0.5µm，以90~120L/min的流量送入試驗柜。
6.1.4.6 在標準頭型的呼吸管上安裝取氣管，與取樣裝置連接。
6.1.5 試驗程序
6.1.5.1 將氯化鈉氣溶膠送入試驗柜，使其濃度符合要求并處于穩定。開動抽氣泵采取氣樣引入靈敏度大于10-5的鈉焰光度測量儀測定試驗柜中濃度，取有效數據5個，按算術平均法計算出試驗柜之平均濃度Ci。
6.1.5.2 開動呼吸器電動風機，待正常供干凈空氣后開動人工肺，呼吸10次后打開抽氣泵，由呼吸導管取樣處將氣樣引入鈉焰光度測量儀測定，取有效數據5個，按算術平均法計算出呼吸器內平均濃度Ce。
6.1.5.3 每個呼吸器按上述試驗過程測試。
圖4 防護率試驗裝置
1—空氣過濾器；2—壓力計；3—氯化鈉氣溶膠發生器；4—氣溶膠干燥稀釋器；5—流量計；6—室內鈉焰光度測量儀；7—罩內鈉焰光度測量儀；8—人工肺；9—電池；10—呼吸器
6.1.6 試驗結果
防護率（E）按下式計算，符合表2要求者為合格。
注：1．過濾式防毒面具及長管面具之防護率按其泄漏率轉換而成。
2．過濾式防毒及長管面具之泄漏率按面具種類而分級別，相當于本表三個級別。
3．采用防護率系參照日本JIS T8157-82標準。
由此看出對于該種呼吸器以防護率反映呼吸器防護效果要比以泄漏率表示更為確切。本標準采用防護率反映其防護效果是合理的。
（三）基本要求
1．粉塵及微粒
對于空氣中游離的粉塵、霧塵及煙塵系指TJ36-79規定的有害無毒或者低毒物質。其濃度凡超過規定者均應進行整體或個人防護。
眾所周知對人體有害的游離狀粒子；凡在7~1μm之間對人體有害；引起塵肺的粒徑為小于1.1μm。由此看出粉塵對人體危害極大。
本標準所指粉塵及微粒泛指游離在空氣中的粉塵、霧塵及煙塵。由于使用呼吸器時吸入空氣為現場被污染的空氣故游離的有毒物質及有毒氣體不得超過TJ36規定，空氣中含氧量不得低于18%。對于引起爆炸的環境也不可使用。
2．防護率
本標準采用防護率二級指標。
如前所述防護率是檢定呼吸器防護性的重要指標。參照國際先進國家的標準（見表2），指標必須與國際先進水平相當，故本標準防護率Ⅰ級、Ⅱ級均采用與日本上當的指標。
如表3所示，對于呼吸器只要在結構、配套微型電動風機、過濾裝置等方面采取進一步的節流措施，呼吸器防護率就有明顯提高，故采用二級指標對國內產品也是適用的，對提高質量，趕超世界先進水平均有促進作用。
表2 防護率比較 %
表3 呼吸器結構對防護率影響
3．呼吸器最低送風量
為了使佩戴者不吸入粉塵及微粒，必須使呼吸器內部空間具有足夠的氣量在呼吸器內部形成微正壓，從而使外部環境不得進入呼吸器內而達到保護作用。此類產品均以滿足在罩內形成微正壓作為產品的設計原則。因此通過產品合理設計及電機正確選擇，以確保呼吸器內部形成微正壓的最低必需風量指標成為呼吸器是否合格、是否先進必不可少的技術要求。對于不同產品制造廠均給出不同的額定最低送風量。
一般人平均肺活量為1200~2000ml，按最大量計算，每分鐘需氣量為30L，因此產品設計采用了三倍氣量來選取電動機是合理的，足以滿足人體呼吸的要求。故產品標準中明確規定電動機功率為1瓦；額定電壓為4~4.5伏特；額定電流為0.35安培是合理的。
考慮到風道，過濾器等阻力損失，對于開放式呼吸器又考慮到面罩與臉面間正常余氣的排出，真正需要形成微正壓的風量必須大于吸氣量。
根據試驗，對此種試驗呼吸器只要當送風量低于65~60L/min，防護率將明顯降低（外界粉塵濃度一定），故該呼吸器在該濃度條件下使用時，其額定最低風量不得低于65L/min（在額定工作時間內）。
根據上述理由本標準對額定最低風量不做具體規定，其值依據呼吸器性能及使用現場條件而定。但在使用說明書中必須標明電源額定工作時間，額定最低送風量及可能使用時間與粉塵濃度關系，以確保使用期間面具應有的防護性能。
4．密合型呼吸器
JIST8157標準中規定密合型面具應有內壓試驗的要求本標準未做規定，其理由為本標準防護率試驗中已規定了對密合型呼吸器進行絕對過濾器阻力試驗及要求，試驗證明完全可以代替內壓試驗，故取消內壓試驗。本標準只規定通用性能對于密合型呼吸器的通氣阻力，氣密性試驗及視野均在密合型電動送風過濾式防塵呼吸器標準中具體規定。
三、電動送風過濾式防塵呼吸器試驗方法
作為呼吸器試驗方法本身，首先應具有科學性，同時體現出先進性一現實可行性。既在保證方法可靠的前提下，結合國情盡可能采用國內外先進方法（包括儀器設備），從而既有利于加強國內產品質量管理，又利于與國外同類產品進行比較，這是編制本標準的基本思想。鑒于此基本思想，在制定本標準時主要參照了GB6221中使用的部分儀器、試驗介質及試驗方法。現對幾個主要方法說明如下。
（一）呼吸防護率試驗方法
試驗方法確定
（1）試驗條件
本標準是為檢定電動送風過濾式防塵呼吸器而采用的試驗方法，本呼吸器與長管面具區別在于送氣方式不同，防護作用要求量一致，就防毒塵、毒氣而言長管呼吸器在防護性能方面要求更高，但試驗條件屬同類。經大量試驗及近年實踐充分證明了長管面具所采用的防護率試驗方法是可行的，測定粉塵濃度的鈉焰法是世界公認的先進方法，國內檢定高效過濾材料透氣率及阻力均采用鈉焰法納入國家標準（GB6166-85）。因此本標準直徑引入GB6221中的防護率試驗條件及裝置。
（2）試驗介質
日本標準JIS T8157-82采用的試驗介質為焊接煙塵。本標準采用氯化鈉氣溶膠其理由如下。
①氯化鈉氣溶膠粒子中徑小于0.5μm，粒子在穿透力最強的粒徑0.1~0.5μm范圍內具有代表性。試驗時易于捕集，易于均勻化，現實可行。故一般對中高效過濾材料測定性能時采用之。對一般呼吸面具也采用氯化鈉氣溶膠為有害物試驗介質。
②進行呼吸器性能試驗國際上各有不同試驗介質。如法國NF-S76-014中規定采用氯化鈉氣溶膠，也可采用石蠟油霧及白云石為試驗介質；西德DIN58645-84中明確規定采用氯化鈉氣溶膠為試驗介質；日本JIS T5187-82采用電焊煙塵。由此看來氯化鈉氣溶膠是世界公認的理想介質。
③我國GB2891.6-82及GB6221-86均采用氯化鈉氣溶膠為試驗介質。為了便于今后我國呼吸器試驗方法的統一，本標準采用了國際先進，國內通用的氯化鈉氣溶膠作為試驗介質。
④濃度問題 本標準采用與長管面具相同的濃度1mg/m3。這是由于本試驗裝置對濃度為1mg/m3的氯化鈉氣溶膠最敏感，試驗數值最準確、可信，故采用1mg/m3作為試驗柜中介質的濃度。
（二）呼吸器送風量試驗
對于呼吸器而言，其送風性能直接關系到防護效果，無論哪一類呼吸器一旦送風量不足，在佩戴者正常呼吸時，引起呼吸器內部形成負壓狀態，外界被污染的空氣正常補充，使呼吸器內部空氣被污染、防護率降低，因此必須對送風量有一定限制。
1．要求
測定呼吸器內送風量必須做到如下幾點：
（1）電源 采用干電池時必須以更換的新電池進行測試；采用蓄電池或充電電池時必須用新充的蓄電池或充電電池進行測試。
（2）過濾材料 過濾材料必須為新品時進行測試。
2．額定工作時間的送風量
呼吸器送風量與時間（使用）有關。只有在電源允許使用的時間內才有可能評定呼吸器送風量，當超出了電源允許的使用時間，送風量隨電源的電壓、電流及轉速的下降而低于額定最低風量，測試無意義，故明確規定測試送風量必在額定工作時間內測試其初始送風量及最低送風量的合理性。
（三）其它
對于分離式呼吸器的共性為呼吸器外部供氣，電源、電動風機及過濾器均在腰間等處攜帶。干凈空氣靠軟管輸入呼吸器內，故對軟管、中壓軟管及其連接件的要求有待分類產品標準中規定之。
對于密合型、頭罩型電動送風過濾式防塵呼吸器，其通氣阻力、氣密性試驗方法應在分類產品標準中規定之，本標準不另作規定。
四、存在問題
如上所述，本標準是本著國內外相結合的原則制定的，根據我國目前工業發展水平，許多環節未達到世界先進水平，對本產品而言本應做到：
（一）防護率高
防護率越高，勞動保護效果越好，對勞動者身體健康越有利。本產品特點為微型軸流風機送風，希望電動風機體積小、重量輕，噪聲小，使用壽命長。由表7可知國產電機性能與西德同類產品有一定差距，有待提高。
表7 電動機對照
（二）帽殼及面罩材質要求
要求材料強度高、彈性好、易于成型，與人體接觸部分對人無害的理想材質。目前英國、西德、日本等國家大都采用硬塑壓鑄而成，重量輕、美觀。但這樣材質有待提高，生產工藝有待改進。目前采用玻璃鋼制成，制造難度大、重量大、影響使用效果。
（三）過濾性能
不同濾料其過濾效率不同，呼吸防護率也不同。目前日本等國的濾料性能明顯優于國產濾料，因而呼吸防護率的提高也有待于濾料質量的提高。
國產濾料對于液塵（酸液等）油漆等揮發性物不能過濾，直接影響到呼吸器適用范圍。故有待于濾料性能的提高。
我們深信，隨著我國改革步伐深入，工業不斷的發展，上述等問題定會盡快得以解決，標準也會進一步提高和完善，最終使我國產品走在世界先列，真正改善勞動者的工作條件，達到勞動保護作用，為提高中華民族的健康水平，為使我國盡快走到世界先進行列作出貢獻。
