Loading AI tools
قناع التنفس هو جهاز تم تصميمه لحماية مرتديه من تنفس الغازات المضرة في الاجواء. اقنعة التنفس يمكن لها ان تحمي من الدخان والغازات والجسيمات الصغيرة مثل الغبار ومسببات الأمراض المحمولة جواً مثل الفيروسات.
يوجد نوعان اساسية لاقنعة التنفس :
- قناع تنفس لتنقية الهواء. يعمل هذا الجهاز بتنقية الهواء عبر استخدام مرشحات
- قناع تنفس مزود بهواء. حيث يتم تزويد الهواء النقي للقناع
قناع لتنقية الهواء يغطي نصف الوجه ، يلبس لحماية المستخدم من الغبار و الغازات السامة
تحتوي جميع أجهزة التنفس على نوع من أغطية الوجه المثبتة على رأس مرتديها بأشرطة أو حزام من القماش أو بطرق أخرى. تأتي قطعة الوجه في العديد من الأنماط والأحجام المختلفة لاستيعاب جميع أنواع أشكال الوجه. تؤثر الاختلافات في تصميمات أجهزة التنفس على عوامل الحماية المخصصة لجهاز التنفس الصناعي ، أي درجة الحماية الناتجة من أنواع معينة من المخاطر.
هنالك شكلين للاقنعة المنقية للهواء : اقنعة نصف الوجه و اقنع الوجه الكامل. من الممكن أن تحتوي أجهزة التنفس على اقنعة نصف الوجه و هي التي تغطي النصف السفلي من الوجه بما في ذلك الأنف والفم ، واما اقنعة الوجه الكامل فهي التي تغطي الوجه بالكامل. أجهزة التنفس نصف الوجه تكون فعالة فقط في البيئة التي لا تكون فيها الملوثات سامة للعينين أو منطقة الوجه. على سبيل المثال ، يمكن لشخص ما يقوم برش طلاء أن يرتدي جهاز تنفس نصف الوجه ، ولكن يجب على الشخص الذي يعمل في بيئة تتضمن غاز الكلور ارتداء جهاز تنفس كامل الوجه.
هنالك عدة قطاعات يستخدمون اقنعة التنفس على سبيل المثال القطاع الصحي، الصيدلي، العسكري، النفط والغاز والتصنيع (السيارات والكيماويات وتصنيع المعادن والأغذية والمشروبات وأعمال الخشب والورق ولب الورق ) والمناجم والبناء والزراعة والغابات وإنتاج الأسمنت وتوليد الطاقة وبناء السفن وصناعة النسيج.[1]
لابد من تدريب المستخدم لاقنعة التنفس حتى تتم الاستفادة من القناع و توفير الحماية اللازمة.
فحص قناع للمستخدم
في كل مرة المستخدم يرتدي قناع تنفس يجب ان يتم فحص القناع حتى يتوافق مع وجه المستخدم والتأكد من عدم تسرب الهواء الخارجي الى داخل القناع من أي زاوية للقناع. هذا الفحص مختلف عن الفحص الملاءمة الدوري الذي يتم عن طريق متدرب مختص يستخدم أجهزة اختبار معينه.
عادةً يتم فحص أجهزة التنفس عن طريق وضع اليد على قطعة منقح الهواء والنفخ (فحص الضغط الإيجابي) او استنشاق الهواء (فحص الضغط السلبي) والتأكد من عدم وجود أي تسرب من قطعة منقح الهواء.
بالنسبة لأقنعة التنفس المرنة يتم عمل فحص مشابه عن طريق اقفال مجرى الهواء من خلال صمامات الادخال وعمل (فحص الضغط السلبي) أو صمامات الزفير وعمل (فحص الضغط الإيجابي) وتتم مراقبة انثناء جهاز التنفس أو تسرب الهواء.
اما بالنسبة الى مصنعي أجهزة التنفس ف يتم استخدام طرق أخرى للتأكد من سلامة قناع التنفس وحمايته الكاملة لمرتديه. وأيضا يجب على المستخدم من لبس قناع وفق التعليمات والارشادات الخاصة من الشركة المصنعة.[2]
اختبار ملاءمة لقناع التنفس
معظم أنواع اقنعة التنفس تعتمد على توفير حماية جيدة ما بين قناع التنفس ووجه مستخدم القناع. اختبار الملاءمة تم تطويره حتى يساعد للتأكد من مناسبة قناع التنفس لوجه المستخدم والتحقق من وجود طريقة مناسبة لتوفير حماية ممتازة.[3] يمكن أن يكون سوء ملاءمة القناع تأثير سلبي على فعالية الترشيح الشاملة لجهاز التنفس بنسبة تصل إلى 65٪.[4]هنالك دراسة أجريت في الصين لإثبات فعالية اقنعة التنفس حيث وجد انه ملاءمة القناع للوجه عامل مهم يؤثر على تسرب الهواء الخارجي لداخل القناع، الدراسة أجريت على تسعة أنواع مختلفة من الأقنعة.[5] شعر الوجه ممكن ان يؤثر على ملاءمة القناع للوجه.[6]
اختبار ملاءمة الوجه النوعي غالبا يعرض مرتدي القناع الى أجواء تحتوي على مواد كيميائية مثل الهباء الجوي حيث يمكن تميز الرائحة عن طريق الشم. في الاختبار النوعي يمكن لمرتدي القناع ان يخبر عن وجود تسرب للغاز من خلال بقعة التنفس في القناع.
اختبار ملاءمة كمي حيث يمكن استخدام قناع وجه مع قياس كميات الهباء الجوي التي توجد داخل القناع وخارجه. عن طريق هذا الاختبار ممكن إيجاد عامل رقمي.
استناداً على دراسة أجريت من وزارة العمل الامريكية وجد انه 40 ألف من الشركات الامريكية لا تملك متطلبات لوجود استخدام صحيح لأقنعة التنفس.[7]
اقنعة التنفس الجراحية
الأقنعة الجراحية تكون فضاضة وقابلة للرمي بعد الاستخدام، أيضا توفر حماية لمستخدميه من الملوثات المحتملة التي ممكن ان تصل لفم وانف مرتدي القناع. إذا تم ارتداء القناع بشكل صحيح فأنه يساعد على إيقاف القطرات و الجسيمات الكبيرة التي ممكن ان تنتثر وتسقط على مرتدي القناع وقد تحتوي على فيروسات وبكتيريا. أيضا الأقنعة التنفسية الجراحية ممكن تساعد على التقليل من تعريض الاخرين لإفرازات اللعاب والجهاز التنفسي الخاصة أثناء العمليات الجراحية.[8]
لا يقوم القناع الجراحي، حسب التصميم، بترشيح أو حجب الجزيئات الصغيرة جدًا من الهواء الخارجي التي قد تنتقل عن طريق السعال أو العطس أو بعض الإجراءات الطبية إلى مرتديها. كما أن الأقنعة الجراحية لا توفر حماية كاملة من الجراثيم والملوثات الأخرى بسبب ان القناع فضفاض بين سطح القناع و وجه مرتديه.[8]
كفاءة المرشحات للقناع التنفس الجراحي ممكن ان تتراوح بين اقل من 10% الى تقريبا 90% استناداً على مختلف مصانع اقنعة التنفس ويتم اعتماد اختبار المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية الأمريكي (NIOSH) للحصول على الشهادة. وجدت دراسة أنه حتى بالنسبة للأقنعة الجراحية ذات المرشحات "الجيدة" ، 80-100٪ من المرشحات فشلت اختبار التوافق النوعي المقبول من قبل إدارة السلامة والصحة المهنية الامريكية (OSHA) ، وأظهر الاختبار الكمي تسربًا بنسبة 12-25٪.[9]
المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC) توصي بأقنعة جراحية في الحالات التي يمكن أن يكون هناك هباء جوي من مرتديها ، حيث بإمكان القليل من الهباء الجوي أن يسبب مرض للمريض.[10]
القناع التنفسي الجراحي N95
.jpg)
تم توثيق بعض من هذه الأقنعة التنفسية عن طريق المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية الأمريكي (NIOSH) والادارة الامريكية للطعام والمخدرات وأصبحت موثقة كأقنعة طبية او اقنعة صحية. هدف هذه الأقنعة لحماية المرضى واخرين من انبعاثات الجهاز التنفسي لمرتدي الأقنعة الصحية. كما انه تحمي مرتدي القناع من الانبعاثات المحمولة جواً.[11][12]
المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC) توصي باستخدام اقنعة N95 لحماية مرتديه من امراض مثل المتفطرة السلية (Mycobacterium tuberculosis) ، إنفلونزا الطيور(avian influenza) ، المتلازمة التنفسية الحادة (سارس) (severe acute respiratory syndrome “SARS”)، الأنفلونزا الجائحة (pandemic influenza) ، والإيبولا (Ebola)[13]
Escape respirators
Escape respirators or smoke hoods such as Air-Purifying Escape Respirators are for use by the general public for chemical, biological, radiological, and nuclear (CBRN) terrorism incidents.[citation needed] The American National Standards Institute (ANSI) and the International Safety Equipment Association (ISEA) established the American National Standard for Air-Purifying Respiratory Protective Smoke Escape Devices to define both test criteria and approval methods for fire/smoke escape hoods. ANSI/ISEA Standard 110 provides design guidance to manufacturers of Respiratory Protective Smoke Escape Devices (RPED) in the form of performance requirements and testing procedures. The standard covers certification, ISO registration for the manufacturer, associated test methods, labeling, conditioning requirements, independent process and quality control audits, and follow-up inspection programs.[14]
ANSI/ISEA 110 was prepared by members of the ISEA RPED group, in consultation with testing laboratories and was reviewed by a consensus panel representing users, health and safety professionals and government representatives.[citation needed] The U.S. Consumer Product Safety Commission uses ANSI/ISEA 110 as the benchmark in their testing of fire escape masks.[citation needed]
Air-purifying respirators are respirators that draw in the surrounding air and purify it before it is breathed (unlike air-supplying respirators, which are sealed systems, with no air intake, like those used underwater). Air-purifying respirators are used against particulates, gases, and vapors that are at atmospheric concentrations less than immediately dangerous to life and health. They may be negative-pressure respirators driven by the wearer's inhalation and exhalation, or positive-pressure units such as powered air-purifying respirators (PAPRs).
Air-purifying respirators may use one or both of two kinds of filtration: mechanical filters retain particulate matter, while chemical cartridges remove gases, volatile organic compounds (VOCs), and other vapors. Additionally, air-purifying respirators may come in many forms: filtering facepiece respirators consist solely of a disposable mechanical filter; elastomeric respirators are reusable but have replaceable filters attached to the mask; and powered air-purifying respirators have a battery-powered blower that moves the airflow through the filters.
According to the NIOSH Respirator Selection Logic, air-purifying respirators are recommended for concentrations of hazardous particulates or gases that are greater than the relevant occupational exposure limit but less than the immediately dangerous to life or health level and the manufacturer's maximum use concentration, subject to the respirator having a sufficient assigned protection factor. For substances hazardous to the eyes, a respirator equipped with a full facepiece, helmet, or hood is recommended. Air-purifying respirators are not effective during firefighting, in oxygen-deficient atmosphere, or in an unknown atmosphere; in these situations a self-contained breathing apparatus is recommended instead.[15]
أجهزة التنفس لتنقية الهواء هي أجهزة تنفس تسحب الهواء المحيط وتنقيه قبل استنشاقه (على عكس أجهزة التنفس المزودة الهواء ، وهي أنظمة محكمة الغلق بدون مدخل هواء مثل تلك المستخدمة تحت الماء). تستخدم أجهزة التنفس لتنقية الهواء ضد الجسيمات والغازات والأبخرة التي تكون في الغلاف الجوي بتركيزات أقل حيث لا تكون خطورة على الحياة الانسان صحته. قد تكون أجهزة تنفس ذات ضغط سلبي مدفوعة بشهيق وزفير مرتديها أو اجهزة الضغط إيجابي مثل أجهزة التنفس التي تعمل بالطاقة لتنقية الهواء.
قد تستخدم أجهزة التنفس لتنقية الهواء أحد أو كلا النوعين من الترشيح: مرشح ميكاني يحتفظ بالجسيمات ، وخراطيش كيميائية تزيل الغازات والمركبات العضوية المتطايرة والأبخرة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك قد تأتي أجهزة التنفس لتنقية الهواء بأشكال عديدة: تتكون أجهزة التنفس المرشحة من مرشح ميكانيكي يمكن التخلص منه فقط. أجهزة التنفس المرنة قابلة لإعادة الاستخدام ولكن لديها مرشحات قابلة للاستبدال متصلة بالقناع ؛ وتحتوي أجهزة التنفس التي تعمل بالطاقة لتنقية الهواء على منفاخ يعمل بالبطارية يحرك تدفق الهواء عبر المرشحات.
وفقا لمنطق اختيار جهاز التنفس الصناعي NIOSH (المؤسسة الوطنية للصحة و السلامة المهنية) فانها توصى باستخدام أجهزة التنفس لتنقية الهواء عندما تكون الجسيمات أو الغازات الخطرة أكبر من حد التعرض المهني ولكنها أقل من حد الخطر المباشر على حياة الانسان أو مستوى صحته. بالنسبة للمواد الخطرة على العينين فالمؤسسة توصى باستخدام اجهزة التنفس صناعي المجهزة بغطاء كامل أو خوذة تغطي كافة اجزاء الرأس. أجهزة التنفس لتنقية الهواء ليست فعالة أثناء مكافحة الحرائق أو في جو يفتقر إلى الأكسجين أو في جو غير معروف ؛ في هذه الحالات يوصى باستخدام جهاز تنفس قائم بذاته بدلا من ذلك.[15]
انواع المرشحات:-
مرشح ميكانيكي:
أجهزة التنفس المرشح الميكانيكية تحتفظ بالجسيمات مثل الغبار الناتج أثناء النجارة أو معالجة المعادن. نظرا لأنه لا يمكن تنظيف المرشحات او إعادة استخدامها ولها عمر محدود فإن التكلفة والتخلص منها من العوامل الرئيسية التي تؤثر على اقتنائها. توجد انواع خراطيش تستخدم مرة واحدة ويمكن التخلص منها وقابلة للاستبدال.
المرشحات الميكانيكية تزيل الملوثات من الهواء بعدة طرق: منها الاعتراض عندما تأتي الجسيمات التي تتبع خط التدفق في مجرى الهواء داخل دائرة نصف قطرها واحدة من الألياف وتلتصق بها. الانحشار و هي تحدث عندما تكون الجسيمات الأكبر حجما غير قادرة على اتباع الخطوط المنحنية لتيار الهواء فتضطر إلى التضمين في أحد الألياف مباشرة ، يزداد هذا مع تناقص فصل الألياف وسرعة تدفق الهواء الأعلى عن طريق الانتشار حيث تصطدم جزيئات الغاز بأصغر الجسيمات خاصة تلك التي يقل قطرها عن ١٠٠ نانومتر والتي يتم إعاقتها وتأخيرها في مسارها عبر المرشح مما يزيد من احتمال إيقاف الجسيمات بواسطة أي من الآليتين السابقتين وباستخدام شحنة كهروستاتيكية تجذب الجسيمات وتحملها على سطح المرشح.
هناك العديد من معايير الترشيح المختلفة التي تختلف حسب الولاية القضائية. في الولايات المتحدة ، تحدد المؤسسة الوطنية للسلامة والصحة المهنية فئات مرشحات الجسيمات وفقا لتصنيف تنقية الهواء التابعة للمؤسسة. و الأكثر شيوعا هو جهاز التنفس الصناعي N95 ، الذي يقوم بتصفية ٩٥٪ على الأقل من الجسيمات المحمولة جوا ولكنه لا يقاوم الزيت. تقوم الفئات الأخرى بتصفية 99٪ أو 99.97٪ من الجسيمات و لديها درجات متفاوتة في مقاومة الزيت.[16]
هنالك معيارين في الاتحاد الأوروبي ، الاول هو المعيار الأوروبي EN 143 لفئات "P" لمرشحات الجسيمات التي يمكن توصيلها بقناع الوجه ، اما المعيار الثاني هو المعيار الأوروبي EN 149 لفئات "أقنعة الترشيح النصية" أو "ترشيح قطع الوجه" ، وعادة ما تسمى أقنعة FFP.[17]
وفقا لشركة 3M ، فإن وسائط الترشيح في أجهزة التنفس المصنوعة وفقا للمعايير تشبه أجهزة التنفس الأمريكية N95 أو أجهزة التنفس الأوروبية FFP2 ، ومع ذلك فإن تصنيع أجهزة التنفس نفسها مثل توفير اداة اغلاق مناسبة للوجه يختلف اختلافا كبيرا. على سبيل المثال لا تشتمل أجهزة التنفس المعتمدة من NIOSH الأمريكية أبدا على حلقات الأذن لأنها لا توفر الدعم الكافي لإنشاء اداة اغلاق موثوقة ومحكمة. هذه المعايير تشمل الاقنعة الصينية KN95 ، الأسترالية / النيوزيلندية P2 ، الكورية 1st Class يشار إليها أيضا باسم KF94 ، و DS اليابانية.[18]
Chemical cartridge
Chemical cartridge respirators use a cartridge to remove gases, volatile organic compounds (VOCs), and other vapors from breathing air by adsorption, absorption, or chemisorption. A typical organic vapor respirator cartridge is a metal or plastic case containing from 25 to 40 grams of sorption media such as activated charcoal or certain resins. The service life of the cartridge varies based, among other variables, on the carbon weight and molecular weight of the vapor and the cartridge media, the concentration of vapor in the atmosphere, the relative humidity of the atmosphere, and the breathing rate of the respirator wearer. When filter cartridges become saturated or particulate accumulation within them begins to restrict air flow, they must be changed.[19]
If the concentration of harmful gases is immediately dangerous to life or health, in workplaces covered by the Occupational Safety and Health Act the US Occupational Safety and Health Administration specifies the use of air-supplied respirators except when intended solely for escape during emergencies.[20] NIOSH also discourages their use under such conditions.[21]
خرطوش كيمائي:
أجهزة التنفس ذات الخرطوشة الكيميائية تستخدم خرطوشة لإزالة الغازات والمركبات العضوية المتطايرة والأبخرة الأخرى من الهواء عن طريق الامتزاز أو الامتصاص أو الامتزاز الكيميائي. خرطوشة تنفس البخار العضوي النموذجية هي عبارة عن علبة معدنية أو بلاستيكية تحتوي على ٢٥ إلى ٤٠ جراما من وسائط الامتصاص مثل الفحم المنشط أو مادة صمغية معينة (راتنجات). يختلف عمر استخدام الخرطوشة بناءاً على وزن الكربون والوزن الجزيئي للبخار ووسائط الخرطوشة وتركيز البخار في الغلاف الجوي والرطوبة النسبية للغلاف الجوي ومعدل التنفس لمرتدي جهاز التنفس الصناعي. يجب تغييرها عندما تصبح خراطيش المرشح مشبعة أو يبدأ تراكم الجسيمات داخلها في تقييد تدفق الهواء.[19]
إذا كان تركيز الغازات الضارة زاد و شكل خطرا مباشرا على الحياة الانسان أو صحته في أماكن العمل التي يغطيها قانون السلامة والصحة المهنية فان يجب استخدام أجهزة التنفس التي يتم تزويدها بالهواء إلا عندما تكون مخصصة فقط للهروب أثناء حالات الطوارئ. كما ان مؤسسة NIOSH لا تحبذ استخدامها في ظل هذه الظروف.[20][21]
مكونات الاقنعة:
اجهزة التنفس المرشحة:
يتم التخلص من أجهزة التنفس المرشحة عندما تصبح غير قابلة للاستخدام مرة أخرى بسبب قلة النظافة أو المقاومة المفرطة أو التلف المادي.[22] عادة ما تكون اجهزة التنفس المرشحة أقنعة بسيطة وخفيفة وقطعة واحدة او نصف وجه وتستخدم آليات الترشيح الميكانيكية الثلاثة الأولى في القائمة أعلاه لإزالة الجسيمات من تيار الهواء. وأكثرها شيوعا هو قناع N95 القابل للتخلص منه ؛ نوع آخر هو قناع ازرق اللون و خاص بالجراحة N95 يتم التخلص منه بعد الاستخدام الفردي أو لفترة طويلة حسب كمية التلوث.
اللدائن:
أجهزة التنفس المرنة قابلة لإعادة الاستخدام اذا تم تنظيف قطعة الوجه وإعادة استخدامها ولكن يتم التخلص من خراطيش الفلتر واستبدالها عندما تصبح غير مناسبة للاستخدام مرة أخرى[22]. هنالك خراطيش قابلة للاستبدال و ذو وظائف عديدة. عادة ما يتم توصيل خرطوشة أو خرطوشتين بإحكام بقناع يحتوي على عدد مماثل من الصمامات احدها للاستنشاق و آخر للزفير.
أجهزة تنفس لتنقية الهواء تعمل بالطاقة
Powered air-purifying respirators (PAPRs) have a battery-powered blower that moves the airflow through the filters.[22] They take contaminated air, remove a certain quantity of pollutants and return the air to the user. There are different units for different environments. The units consist of a powered fan which forces incoming air through one or more filters to the user for breathing. The fan and filters may be carried by the user or they may be remotely mounted and the user breathes the air through tubing.[citation needed]
The filter type must be matched to the contaminants that need to be removed. Some PAPR's are designed to remove fine particulate matter, while others are suitable for working with volatile organic compounds as those in spray paints. These must have their filter elements replaced more often than a particulate filter.[citation needed]
تحتوي أجهزة التنفس لتنقية الهواء التي تعمل بالطاقة على منفاخ يعمل بالبطارية يحرك تدفق الهواء عبر المرشحات. يأحذ الهواء الملوث يزال كمية معينة من الملوثات يتم اعادة الهواء إلى المستخدم. هناك وحدات مختلفة لبيئات مختلفة تتكون الوحدات من مروحة تعمل بالطاقة تدفع الهواء الوارد من خلال مرشح واحد أو أكثر إلى المستخدم للتنفس. قد يحمل المستخدم المروحة والمرشحات أو قد يتم تركيبها عن بعد ويتنفس المستخدم الهواء من خلال الأنابيب.[22]
يجب أن يكون نوع المرشح مطابقا للملوثات التي يجب إزالتها ، تم تصميم بعض أجهزة التنفس لتنقية الهواء التي تعمل بالطاقة لإزالة الجسيمات الدقيقة في حين أن البعض الآخر مناسب للعمل مع المركبات العضوية المتطايرة مثل تلك الموجودة في دهانات الرش ، يجب استبدال عناصر المرشح الخاصة بها في كثير من الأحيان أكثر من مرشح الجسيمات.
These respirators do not purify the ambient air, but supply breathing gas from another source. The three types are the self contained breathing apparatus, in which a compressed air cylinder is worn by the wearer; the supplied air respirators, where a hose supplies air from a stationary source; and combination respirators that integrate both types.[23]
According to the NIOSH Respirator Selection Logic, atmosphere-supplying are recommended for concentrations of hazardous particulates or gases that are greater than the immediately dangerous to life or health level; where the required assigned protection factor exceeds those of air-purifying respirators; during firefighting (self-contained breathing apparatuses only); in oxygen-deficient atmosphere; and in an unknown atmosphere.[15]
لا تقوم أجهزة التنفس هذه بتنقية الهواء المحيط ولكنها توفر غاز الاكسيجين للتنفس من مصدر آخر، يوجد ثلاث أنواع و هي جهاز التنفس القائم بذاته حيث يرتدي مرتديها أسطوانة هواء مضغوطة، النوع الثاني هو جهاز تنفس الهواء الموردة حيث يقوم خرطوم بتزويد الهواء من مصدر ثابت؛ و النوع الثالث هو أجهزة التنفس المركبة التي تدمج كلا النوعين.[23]
وفقا لمنطق اختيار جهاز التنفس الصناعي التابع ل NIOSH حيث توصي بتزويد الغلاف الجوي لتركيزات الجسيمات أو الغازات الخطرة التي تكون أكبر من مستوى الخطر المباشر على حياة الانسان أو صحته، و يحدث ذلك عندما يكون عامل الحماية المحدد اكبر من تلك التي في أجهزة التنفس المنقية للهواء خلال اخماد الحريق و البيئة التي ينقصها غاز الاكسيجين و أيضا في البيئات الغير معروفة[15]
جھاز التنفس الذاتي
A self-contained breathing apparatus (SCBA) typically has three main components: a high-pressure air cylinder (e.g., 2200 psi to 4500 psi), a pressure gauge and regulator, and an inhalation connection (mouthpiece, mouth mask or full face mask), connected together and mounted to a carrying frame or a harness with adjustable shoulder straps and belt so it can be worn on the back. There are two kinds of SCBA: open circuit and closed circuit. Most modern SCBAs are open-circuit. [citation needed]
Open-circuit industrial breathing sets are filled with filtered, compressed air. The compressed air passes through a regulator, is inhaled and exhaled out of the circuit, quickly depleting the supply of air. Air cylinders are made of aluminum, steel, or of a composite construction like fiberglass-wrapped aluminum. The "positive pressure" type is common, which supplies a steady stream of air to stop fumes or smoke from leaking into the mask. Other SCBA's are of the "demand" type, which only supply air when the regulator senses the user inhaling. All fire departments and those working in toxic environments use the positive pressure SCBA for safety reasons.[citation needed]
The closed-circuit type SCBA filters, supplements, and recirculates exhaled gas like a rebreather. It is used when a longer-duration supply of breathing gas is needed, such as in mine rescue and in long tunnels, and going through passages too narrow for a large open-circuit air cylinder.[citation needed]
عادة ما يحتوي جهاز التنفس القائم بذاته (SCBA) على ثلاث مكونات رئيسية: أسطوانة هواء عالية الضغط (على سبيل المثال 2200 رطل / بوصة تربيع إلى 4500 رطل / بوصة تربيع) ومقياس ضغط ومنظم ووصلة استنشاق (قطعة الفم قناع الفم أو قناع الوجه الكامل) متصلة معا ومثبتة على إطار حمل أو حزام مع أحزمة كتف وحزام قابل للتعديل بحيث يمكن ارتداؤها على الظهر. هناك نوعان من SCBA: الدائرة المفتوحة والدائرة المغلقة. معظم SCBAs الحديثة هي دائرة مفتوحة.
تمتلئ اجهزة التنفس الصناعية ذات الدائرة المفتوحة بالهواء المضغوط المصفى، ويمر الهواء المضغوط عبر منظم ويتم استنشاقه وزفيره خارج الدائرة مما يؤدي إلى استنفاد إمدادات الهواء بسرعة. تصنع أسطوانات الهواء من الألومنيوم أو الفولاذ أو من بنية مركبة مثل الألومنيوم المغلف بالألياف الزجاجية، نوع الضغط الإيجابي شائعٌ في هذه الأجهزة وهو الذي يوفر تيارا ثابتا من الهواء لمنع الأبخرة أو الدخان من التسرب إلى القناع، أجهزة التنفس الذاتية الأخرى من نوع (الطلب) والتي توفر الهواء فقط عندما يستشعر المنظم استنشاق المستخدم، وتستخدم جميع إدارات مكافحة الحرائق وأولئك الذين يعملون في البيئات السامة الضغط الإيجابي SCBA لأسباب تتعلق بالسلامة.
يقوم جهاز التنفس الذاتي من نوع الدائرة المغلقة بتصفية الزفير وتكميله وإعادة تدويره مثل جهاز إعادة التنفس، و يتم استخدامه عند الحاجة إلى إمداد أطول مدة من غاز التنفس، كما هو الحال في إنقاذ الألغام وفي الأنفاق الطويلة والمرور عبر ممرات ضيقة جدا لأسطوانة هواء كبيرة ذات دائرة مفتوحة.
Supplied air respirator
Supplied air respirators make use of a hose to deliver air from a stationary source. It provides clean air for long periods of time and are light weight for the user, although it limits user mobility. They are normally used when there are extended work periods required in atmospheres that are not immediately dangerous to life and health (IDLH).[23]
تستخدم أجهزة تنفس المزودة بالهواء خرطوما لتوصيل الهواء من مصدر ثابت و يوفر هواء نظيفا لفترات طويلة من الزمن وخفيف الوزن للمستخدم على الرغم من أنه يحد من حركة المستخدم، يتم استخدامها بشكل شائع عندما تكون فترات العمل الممتدة مطلوبة في أجواء لا تشكل خطرا على الحياة والصحة على الفور.[23]
Extended use of respirators can result in higher levels of carbon dioxide than recommended in a work environment,[24][25][26][27][28][29] and can lead to headaches,[30] dermatitis and acne.[31]
يمكن أن يؤدي الاستخدام المطول لأجهزة التنفس إلى مستويات أعلى من ثاني أكسيد الكربون مما هو موصى به في بيئة العمل[29][28][27][26][25][24] ، ويمكن أن يؤدي إلى الصداع والتهاب الجلد وحب الشباب[31][30].
لتتحقق من ان يتم اختيار انسب الاقنعة التنفسية لتنفيذ مهامها ، عدة لوائح و انظمة تم تطويرها
| الكتب والمبادئ التوجيهية لاختيار واستخدام أجهزة التنفس | ||||
|---|---|---|---|---|
| Country | Language | Year of publication | Pages | Institution (hyperlink to document) |
| US | English | 1987 | 305 | NIOSH ([32]) |
| US | English | 2005 | 32 | NIOSH ([33]) |
| US | English | 1999 | 120 | NIOSH ([34]) |
| US | English | 2017 | 48 | Pesticide Educational Resources Collaborative (PERC) ([35]) |
| US | English & Spanish | - | - | OSHA ([36]) |
| US | English | 2011 | 124 | OSHA ([37]) |
| US | English | 2015 | 96 | OSHA ([38]) |
| US | English | 2012 | 44 | OSHA ([39]) |
| US | English | 2014 | 44 | OSHA ([40]) |
| US | English | 2016 | 32 | OSHA ([41]) |
| US | English | 2014 | 38 | OSHA ([42]) |
| US | English | 2017 | 51 | OSHA ([43]) |
| US | English | 2001 | 166 | NRC ([44]) |
| US | English | 1986 | 173 | NIOSH & EPA ([45]) |
| Canada | French | 2013, 2002 | 60 | Institut de recherche Robert-Sauve en santé et en sécurité du travail (IRSST) ([46]) |
| Canada | English | 2015 | - | Institut de recherche Robert-Sauve en sante et en securite du travai (IRSST) ([47]) |
| Canada | French | 2015 | - | Institut de recherche Robert-Sauve en sante et en securite du travai (IRSST) ([48]) |
| France | French | 2017 | 68 | Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS) ([49]) |
| Germany | German | 2011 | 174 | Spitzenverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften und der Unfallversicherungsträger der öffentlichen Hand (DGUV) ([50]) |
| UK | English | 2013 | 59 | The Health and Safety Executive (HSE) ([51]) |
| UK | English | 2016 | 29 | The UK Nuclear Industry Good PracIndustry Radiological Protection Coordination Group (IRPCG) ([52]) |
| Ireland | English | 2010 | 19 | The Health and Safety Authority (HSA) ([53]) |
| New Zealand | English | 1999 | 51 | Occupational Safety and Health Service (OSHS) ([54]) |
| Chile | Spanish | 2009 | 40 | Instituto de Salud Publica de Chile (ISPCH) ([55]) |
| Spain | Spanish | - | 16 | Instituto Nacional de Seguridad, Salud y Bienestar en el Trabajo (INSHT) ([56]) |
Earliest records to 19th century
The history of protective respiratory equipment can be traced back as far as the first century, when Pliny the Elder (c. 23 AD–79) described using animal bladder skins to protect workers in Roman mines from red lead oxide dust.[57] In the 16th century, Leonardo da Vinci suggested that a finely woven cloth dipped in water could protect sailors from a toxic weapon made of powder that he had designed.[58]
In 1785, Jean-François Pilâtre de Rozier invented a respirator.
Alexander von Humboldt introduced a primitive respirator in 1799 when he worked as a mining engineer in Prussia.[59] Practically all respirators in the early 18th century consisted of a bag placed completely over the head, fastened around the throat with windows through which the wearer could see. Some were rubber, some were made of rubberized fabric, and still others of impregnated fabric, but in most cases a tank of compressed air or a reservoir of air under slight pressure was carried by the wearer to supply the necessary breathing air. In some devices certain means were provided for the adsorption of carbon dioxide in exhaled air and the rebreathing of the same air many times; in other cases valves allowed exhalation of used air.[citation needed]
Julius Jeffreys first used the word "respirator" as a mask in 1836.[60] The mask worked by capturing moisture and warmth in exhaled air in a grid of fine metal wires. Inhaled air then was warmed and moistened as it passed through the same metal grid, providing relief to people with lung diseases. The Respirator became popular, and was mentioned in the literature of the day, including in the writings of Elizabeth Gaskell, William Makepeace Thackeray and Charles Dickens.
In 1848, the first US patent for an air-purifying respirator was granted to Lewis P. Haslett[61] for his 'Haslett's Lung Protector,' which filtered dust from the air using one-way clapper valves and a filter made of moistened wool or a similar porous substance.[62] Following Haslett, a long string of patents were issued for air purifying devices, including patents for the use of cotton fibers as a filtering medium, for charcoal and lime absorption of poisonous vapors, and for improvements on the eyepiece and eyepiece assembly.[citation needed] Hutson Hurd patented a cup-shaped mask in 1879 which became widespread in industrial use, and Hurd's H.S. Cover Company was still in business in the 1970s.[63]
Inventors in Europe included John Stenhouse, a Scottish chemist, who investigated the power of charcoal in its various forms, to capture and hold large volumes of gas. He built one of the first respirators able to remove toxic gases from the air, paving the way for activated charcoal to become the most widely used filter for respirators.[64] Irish physicist John Tyndall took Stenhouse's mask, added a filter of cotton wool saturated with lime, glycerin, and charcoal, and in 1871 invented a 'fireman's respirator', a hood that filtered smoke and gas from air, which he exhibited at a meeting of the Royal Society in London in 1874.[65] Also in 1874, Samuel Barton patented a device that 'permitted respiration in places where the atmosphere is charged with noxious gases, or vapors, smoke, or other impurities.'[66][67] German Bernhard Loeb patented several inventions to 'purify foul or vitiated air,' and counted the Brooklyn Fire Department among his customers.[citation needed]
A predecessor of the N95 was a design by Doctor Lien-teh Wu who was working for the Chinese Imperial Court in the fall of 1910, which was the first that protected users from bacteria in empirical testing. Subsequent respirators were reusable but bulky and uncomfortable. In the 1970s, the Bureau of Mines and NIOSH developed standards for single-use respirators, and the first N95 respirator was developed by 3M and approved in 1972.[68]
World War I
The first recorded response and defense against chemical attacks using respirators occurred during the Second Battle of Ypres on the Western Front in World War I. It was the first time Germany used chemical weapons on a large scale releasing 168 tons of chlorine gas over a four-mile (6 km) front killing around 6,000 troops within ten minutes through asphyxiation. The gas being denser than air flowed downwards forcing troops to climb out of their trenches. Reserve Canadian troops, who were away from the attack, used urine-soaked cloths as primitive respirators. A Canadian soldier realized that the ammonia in urine would react with the chlorine, neutralizing it, and that the water would dissolve the chlorine, allowing soldiers to breathe through the gas.[citation needed]
21st century
China normally makes 10 million masks per day, about half of the world production. During the COVID-19 pandemic, 2,500 factories were converted to produce 116 million daily.[69]
During the COVID-19 pandemic, people in the United States, and in a lot of countries in the world, were urged to make their own cloth masks due to the widespread shortage of commercial masks.[70]
- Cartridge (respirator) – Container that cleans pollution from air inhaled through it
- Dust mask – Pad held over the nose and mouth to protect against dust
- Face shield – Device used to protect the wearer's face from hazards
- Gas mask – Protection from inhaling airborne pollutants and toxic gases
- Open-source hardware – Hardware from the open-design movement
- Microparticle performance rating – used to measure an air filter's ability to capture small particles
- Minimum efficiency reporting value – Measurement scale for the effectiveness of air filters
- Personal protective equipment – Equipment designed to help protect an individual from hazards (PPE)
- Pocket mask – Device used to safely deliver first aid rescue breaths
- Self-contained breathing apparatus – Breathing gas supply system carried by the user
- Smoke hood – Device to protect the user from smoke inhalation in an emergency
- Surgical mask – Mouth and nose cover against bacterial aerosols
- Ventilator – Device that provides mechanical ventilation to the lungs
- Workplace respirator testing – Testing of respirators in real life conditions
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
