微環境P系統

李慶彪

摘 要：PPE是personal protective equipment 的簡寫，指任何供個人為防備一種或多種損害健康和安全的危險而穿著或持用的裝置或器具，主要用于保護雇員免受由于接觸化學輻射、電動設備、人力設備、機械設備或在一些危險工作場所而引起的嚴重的工傷或疾病[1]。作者開發了一種PPE設備，解決了老式裝備的安全與舒適性問題，為個人提供了一種類似正常生活狀態的微環境。系統由新風系統、壓氣機、傳輸系統與終端系統四個子系統組成，配合語音子系統構成一個完備的小環境，適用于車間、實驗室、醫院等固定崗位的操作人員。

關鍵詞：PPE;微環境;送風過濾

1 概述

現有的防護設備存在較多問題，主要體現在穿著不舒適與呼吸不暢方面，實際上工作人員在穿著時苦不堪言。為解決呼吸不暢、憋氣憋汗問題，提高人員的舒適程度，我們模擬日常工作及生活需求，設計了高度舒適、高度適應性的新型防護產品。該系統在送風過濾式系統的基礎上，通過使用新型氣源、新型過濾裝置、新型送風與分配系統，重新設計終端裝備及相關配套件，達到了為個人提供一套微環境的目的。

1.1 與現有類似防護裝置的對比

由表1可以看出，與現有類似防護裝置的對比，微環境P系統的供氣量較大，完全滿足工作人員的呼吸問題，甚至可以多人同時連續使用，且耗電量低，安全因子高。由于氣源性質為異地新風，溫度適宜，無呼吸負荷，大大提高了工作人員的舒適程度。

1.2 與現有送風過濾系統對比

由表2可以看出，與現有送風過濾系統對比，微環境P系統安全因子高、舒適，可以滿足遠距離送風，操作空間大，防護點密集且可以與多種現場管線進行集成。

1.3 評價與指標

表3為微環境P系統設計參數表，設計充分參考了人體工程學，保護水平和級別較高，且不影響人們的正常工作;舒適度高，無憋氣憋汗、呼吸不暢等現象;產品輕便，各部分均為無害材料，無危廢產生，型號多種，可自由搭配，兼容性高。

1.4 相關參考標準

系統參考GB/T12903-2008，GB/T18664-2002;GB14444-2006，GB20101-2006，GB6514-2008，GB7691-2003等標準進行設計，符合OSHA-PPE，歐盟PPE指令2016/425，I類。

本系統對人或環境潛在危害的微生物防護效果無實驗依據，沒有醫療器械證書，因此不響應BLS-3，4級標準。

2 系統構成

本系統由4個子系統組成。

2.1 新風子系統

如果工廠自帶新風系統，且可以直接使用，則這一部分可以省略;醫院通常自帶新風系統，可以直接使用;新風系統接入風機時需要一個罩罐式容器，訂貨時需要單獨訂購。（將風機直接置于新風空間中是不提倡的）

作為室內應用的新風系統，推薦本公司的點式凈化機（只需凈化箱，風機箱及其他配件不需要）。此時壓氣機直接與凈化箱連接，無需罩罐式容器。設備外形及參數參閱北京大華銘科網站www.bjdhmk.com。

直接使用室外空氣也是可以的，風機自帶的兩級過濾材料可以有效的隔離灰塵。但是需要經常查看，以免灰塵堵塞過濾器。

2.2 正壓站子系統

由壓氣機，過濾器，出風法蘭，消聲器（如果需要）組成。通常在工業應用直接如圖裸機安裝。如圖2。

非工業安裝例如醫用，則使用點式凈化機的結構（參考新風系統凈化機的左邊主機箱，帶消聲器的結構）

2.3 傳輸子系統

由管道，分配站，閥門等組成。將空氣傳輸到各個終端，即由一個不銹鋼波紋管（6m），分配器（適應長度，每節1m，法蘭連接。彎頭備選），調節閥（n個），平衡器（n個），快接頭（n個）組成。N=1，2，3，4，5。與終端子系統數量相等。

根據工況，波紋管可以做保溫或散熱處理（訂貨時表明。默認為不處理）。分配器由場地幾何數據決定，可以布局為任何形式，直線，環形，錯位，高低等均可。

2.4 終端站子系統

由防護服，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七種規格，見身高對照表（4表）：

其中，n：終端數量;C：常數，此處取25;L1：送風管長度;L2：分配站風管長度;L3：分支風管長度;L4：終端風管長度。

壓氣機功率型號有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

最大出風量：900@4kW;最大壓力：26kPa;

最高出風溫度：（新風溫度+15）℃;主風管直徑：65mm;

分支管直徑：32mm;分配器直徑：108mm;

設計最優風溫：34℃;設計最優濕度：55%。

3.3 材質

壓氣機：鋁合金;風管：不銹鋼SUS304，食品級PU;

閥門：PE;服裝：PTFE覆膜無紡布;

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 終端系統防護等級

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

4 應用領域

微環境P系統的應用遠遠不止環境健康保護這一個，其用途非常廣泛。從功能上區分，以下場合均可以使用本系統：

4.1 節能減排

使用本系統后，許多原來為保證現場環境而設計的技術參數，可以做較大幅度的調整[3]。

例：汽車或摩托車表面噴涂線，包括塑料件，車架，車門等，根據噴漆房技術要求，房間內垂直風速不能低于0.24m/s。大部分廠家設計為0.4-0.8m/s。這樣整個車間的排風量就會達到2-5萬風量。對于新風系統，要保證供風溫度是很費錢的。黃河以北地區，冬季氣溫較低，一個噴房一個冬季的溫度調節費用可以達到幾百萬元。

使用本系統后，可以進行風的內循環利用，將絕大部分風量回輸，僅排放5%-10%的廢氣。這樣既可節省90-95%的空調費用。

東北與內蒙地區冬季很冷，使用大風量的空調設施，每年的費用很高。當然在廣州地區夏天很熱，使用空調設施費用依然很高。只有四季如春的地區才不需要本系統。所以本系統適應冷熱不均的地區，對黃河以北，長江以南地區，都有重要的意義。

4.2 防護需求

工傷損害無論對員工還是企業，都是痛苦的，對員工的保護就是保護企業自己。目前工傷損害賠償只會增加不會降低，所以保護員工是企業的自覺行為，使用本系統是滿足了企業的內在需求[6]。

4.3 工藝濃縮

使用本系統后，對工作場地的廢氣濃度有了很大的提升，人在無防護環境下能承受的連續濃度不會大于100ppm，但是在將人保護起來以后，標準規定的VOC濃度可以達到8000ppm，相差80倍[4][5]。這就相當于對廢氣進行了濃縮，使得廢氣可以直接使用催化燃燒或蓄熱燃燒來進行處理，大幅度降低環保工程的難度。

5 小結

保證工作人員的身體健康越來越成為一種共識，人的成本也越來越成為企業的敏感因素。微環境P系統作為清潔生產、環境保護、職業健康等的保障系統、減風濃縮的必要手段，目前已成功應用在噴涂行業相關項目中，同時對其他行業也有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]全國個體防護裝備標準化技術委員會.GB-T12903-2008個體防護裝備術語[S].北京：中國標準出版社，2008：1.

[2]全國個體防護裝備標準化技術委員會.GB/T 18664-2002 呼吸防護用品的選擇、使用與維護[S].北京：中國標準出版社，2002：4-8.