자급식 호흡 장치

Self-contained breathing apparatus
"SCBA"는 여기서 리다이렉트 됩니다.그 외의 용도는 SCBA(동음이의)를 참조해 주세요.
SCBA를 착용한 토론토 소방관
산소가 부족할 수 있는 분위기에서는 등에 공기를 공급한다.

압축공기호흡장치(CABA) 또는 단순호흡장치(BA)로 불리기도 하는 자급식호흡장치(SCBA)는 생명이나 건강에 즉시 위험한 환경에서 호흡 가능한 공기를 제공하기 위해 착용하는 장치이다.그것들은 일반적으로 소방과 산업에 사용됩니다.자급식이라는 용어는 SCBA가 (긴 호스를 통해) 호흡 가스의 원격 공급에 의존하지 않는다는 것을 의미한다.수중 사용을 위해 설계된 경우, 스쿠버 세트(자체 포함 수중 호흡 장치)로도 알려져 있습니다.물속에서 사용하지 않을 때, 그것들은 때때로 산업용 호흡 세트라고 불립니다.비공식 명칭으로는 에어팩, 에어탱크, 산소통 또는 단순팩이 있으며, 주로 소방에 사용된다.

SCBA는 일반적으로 고압 탱크(예: 2,216 ~ 5,500 psi (15,280 ~ 37,920 kPa), 약 150 ~ 374 기압), 흡입 연결부(마우스피스, 마우스 마스크 또는 안면 마스크)의 세 가지 주요 구성 요소를 가지고 있으며 함께 연결되고 운반 [1]프레임에 장착됩니다.

자급식 호흡 장치는 개방 회로 또는 폐쇄 [2]회로 두 가지 범주 중 하나로 분류될 수 있습니다.

종류들

폐회로

석탄 채굴 박물관의 Siebe Gorman Savox
주요 기사: Rebreather

폐회로 타입은, 리브리처라고도 불리며, 내쉬는 가스를 필터링, 보충, 재순환하는 것으로 동작합니다.갱도 구조나 긴 터널 등 호흡 가스의 장기 공급이 필요하고, 큰 개방 공기 실린더에 비해 너무 좁은 통로를 통과할 때 사용합니다.개방 회로 SCBA가 개발되기 전에, 대부분의 산업용 호흡 세트는 Siebe Gorman Proto, Siebe Gorman Savox 또는 Siebe Gorman Salvus와 같은 재호흡기였다.현대의 재호흡 SCBA의 예로는 SEFA가 있습니다.

개방 회로

노멕스 후드와 함께 MSA 브랜드의 호흡 마스크를 착용한 사람.이 페이스 피스는 조절기와 함께 부착되어 완전한 SCBA를 형성합니다.
SCBA 팩은 소방차 랙에 실려 있습니다.
수중 개방 호흡 세트는 스쿠버 세트 » 유형을 참조하십시오.

개방 회로 산업용 호흡 세트는 순수한 산소 대신 여과되고 압축된 공기로 채워집니다.일반적인 개방 회로 시스템에는 두 가지 조절기가 있습니다. 첫 번째 조절기는 마스크로 운반할 수 있도록 공기의 압력을 감소시키고 두 번째 조절기는 공기의 압력을 표준 대기압 바로 위 수준까지 감소시킵니다.그런 다음 이 공기는 요구 밸브(흡입 시에만 작동) 또는 연속 양압 밸브(마스크에 [citation needed]일정한 공기 흐름을 제공)를 통해 마스크로 공급됩니다.

개방 회로 구조 또는 소방관 SCBA는 전면 마스크, 조절기, 공기 실린더, 실린더 압력 게이지, 원격 압력 게이지(때로는 통합 PASS 장치 포함) 및 등에 착용할 수 있는 조절 가능한 어깨 끈과 허리 벨트가 있는 하니스를 갖추고 있습니다.에어 실린더는 보통 4리터, 6리터 또는 6.8리터의 [citation needed]세 가지 표준 크기 중 하나로 제공됩니다.실린더의 지속 시간은 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있습니다. 부피(리터 단위) × 압력(바 단위) / 40 - 10분(안전 마진을 위해 10을 뺀 값)이므로 6리터 실린더는 300bar로 6 × 300 / 40 - 10 = 35분 동안 작동합니다.(사람이 시속 5km로 걸으면 40L의 공기를 흡입하게 되고, 그렇게 해서 40L가 나오게 됩니다.)상대적 적합성, 특히 착용자의 노력 수준은 SCBA가 공기를 공급할 수 있는 실제 사용 가능 시간의 변화를 가져오며, 종종 작업 시간을 25%에서 50%까지 단축시킵니다.

PASS 디바이스(ADSU) 포함 SCBA 팩

공기 실린더는 알루미늄, 강철 또는 복합 구조(일반적으로 탄소 섬유로 포장됨)로 제작됩니다.복합 실린더는 무게가 가장 가볍기 때문에 소방서(영국: 이전에 소방대라고 불렸던 소방 및 구조 서비스)에서 선호하지만, 수명이 가장 짧아서 15년 후에 사용 중지되어야 합니다.에어 실린더는 5년마다 [citation needed][clarification needed]유체 정압 테스트를 받아야 합니다.연장 작업 중에는 빈 공기 실린더를 신속하게 새 것으로 교체한 다음 캐스케이드 저장 시스템의 대형 탱크 또는 현장에 가져온 공기 압축기에서 재충전할 수 있습니다.

정압 대 부압

개방 회로 SCBA는 "양압" 또는 "부압" 작동을 사용합니다.

부압 시스템은 외부 압력 아래로 떨어지는 마스크의 내부 압력에 의존하여 흐름을 활성화합니다. 마스크가 완벽하게 씰링되지 않으면 주변 가스가 마스크로 누출되어 유독성 또는 자극성 연기와 연기에 문제가 있을 수 있습니다.

양압 시스템은 마스크 내부를 약간 가압하고 압력 차이가 줄어들면 흐름을 활성화하지만 주변 압력보다 높습니다.마스크가 누출되면 압력을 유지하기 위한 연속적인 흐름이 발생하여 내부로 누출될 수 없습니다.잘 맞으면 가스 비용도 절약되고 오염도 방지할 수 있습니다.마스크가 떨어지면 조절기는 지속적으로 압력을 올리려고 가스를 소비하며, 보정 전에 상당한 양의 가스를 소비할 수 있습니다.

최적의 조건에서는 두 유형의 SCBA의 성능이 유사할 수 있지만, 이러한 "고장 안전" 동작은 대부분의 애플리케이션에 양압 SCBA를 선호한다.통상 정압을 제공할 때 공기 사용량에 따른 불이익이 없기 때문에 오래된 부압 타입은 대부분의 경우 오래된 구성으로 오래된 기기에서만 볼 수 있습니다.그러나 일부 사용자는 페이스피스가 손상되거나 손실될 경우 공기가 제어되지 않고 방출되기 때문에 이 기술 사용을 거부합니다.누출률이 너무 높아 완전히 충전된 SCBA가 3분 [citation needed]이내에 배출될 수 있습니다. 이 문제는 부압 SCBA 시스템에서는 발생하지 않습니다.

마스크

다음 항목도 참조하십시오.전면 다이빙 마스크

물 밖에서 사용하도록 설계된 호흡 장치의 전면 마스크는 때때로 스쿠버 다이빙에 적합하지 않게 설계되지만, 일부는 매우 얕은 비상 침수를 허용할 수 있습니다.

  • 마스크의 가장자리에 있는 씰은 마스크의 가장자리를 도는 얇고 유연한 벽이 있는 넓은 튜브로, 대기압의 공기로 가득 차 있습니다.표면적으로는 착용자의 얼굴 가장자리를 밀착시켜 머리 모양이 약간 변해도 단단히 밀봉됩니다.수 피트 이상의 깊이 압력(수중 또는 케이슨)에서 이 튜브가 붕괴되어 씰이 파괴되고 마스크가 누출됩니다.
  • 물속에서 굴절에 의해 이미지가 심하게 왜곡될 수 있는 곡선창.

마스크는 큰 뷰포트 또는 작은 아이렌즈를 [citation needed]가질 수 있습니다.

마스크 안쪽에 작은 오리나스 호흡 마스크가 있어 호흡 데드 [citation needed]스페이스를 줄일 수 있습니다.

마스크에는 양방향 무선 통신기도 [citation needed]포함될 수 있습니다.

일부 초기 산업용 역호흡기(예: Siebe Gorman Proto)는 마우스피스와 마스크 대신 코클립을 부착했다.

사용.

배낭용 공기 탱크에 연결된 탄성 마스크: 소방관이 방화용 호스를 들고 전진할 때 착용하는 자급식 호흡 장치.

SCBA에는 소방과 [citation needed]산업용이라는 두 가지 주요 응용 분야가 있습니다.현재 시행되고 있는 세 번째 용도는 의료입니다. 예를 들어, 미국 국립 보건원은 에볼라 치료 중 의료진을 위한 SCBA 사용을 처방하고 있습니다.

소방의 경우 설계상 비용 이상의 열과 내화성에 중점을 두고 있습니다.화재 진압을 위해 설계된 SCBA는 소방관의 중량 처벌을 줄이기 위해 덜하고 내화성을 제공하기 위해 사용되는 이색 재료 때문에 비용이 많이 드는 경향이 있다.또한, 현대식 소방 SCBA는 설계에 PASS 장치(개인 경보 안전 시스템) 또는 ADSU(자동 조난 신호 장치)를 포함합니다.이 장치는 특정 시간(일반적으로 15초에서 30초 사이) 동안 움직임이 감지되지 않을 경우 자동으로 작동하여 필요에 따라 수동으로 작동함으로써 어려움에 처한 소방관 위치를 파악하는 데 도움이 되는 독특한 고음의 경보음을 낸다.소방 사용 시, 이 호흡 세트의 배치는 구조된 사람을 소방관의 어깨 위로 운반하는 능력을 방해하지 않아야 한다.

다른 주요 응용 프로그램은 다양한 유형의 산업 사용자를 위한 것입니다.역사적으로 광업은 중요한 분야였고, 유럽에서는 불꽃을 일으킬 수 있는 금속의 SCBA 건설에 대한 사용 제한에 의해 여전히 반영되고 있다.다른 중요한 사용자는 석유화학, 화학 및 원자력 산업입니다.산업 사용자를 위한 설계 중점은 정확한 적용에 따라 달라지며, SCBA가 전신 보호 및 오염 제거 용이성을 포함하는 통합 보호 환경의 일부인 가장 심각한 환경까지 확장된다.산업용 사용자는 종종 공기 라인을 통해 공기를 공급받으며, 대피 또는 오염 제거 목적으로만 압축 공기를 운반합니다.

압력에 대한 온도 영향

압력 게이지의 표시된 가스 압력은 주변 온도에 따라 변화합니다.온도가 내려가면 실린더 내부의 압력도 감소합니다.가스의 온도와 압력의 관계는 공식 PV = nRT로 정의된다(유니버설 가스 상수 참조).이 공식에서 특히 이해해야 할 중요한 것은 온도가 화씨도가 아니라 켈빈이라는 것이다.32°F(0°C, 273.15°K)에서 물의 어는 점을 고려하여 96°F(35.6°C 또는 308.71°K, 인간의 정상 체온은 37°C)와 비교한다.96이 산술적으로 3 곱하기 32인 반면, 과학적 관점에서 온도 차이는 3배가 아니다.32°F와 96°F를 비교하는 대신 273.15°K와 308.71°K의 온도를 [3]비교해야 합니다.32°F에서 96°F(0~36°C) 사이의 과학적으로 유효한 온도 변화는 3이 아니라 1.13(308.71K/273.15K)의 계수이다.공기 실린더가 96°F에서 4,500psi까지 가압된 후 온도가 32°F로 떨어지면 압력 게이지에 4,000psi(4,500/1.13)가 표시됩니다.달리 말하면, 온도가 5.5°C(10°F) 떨어지면 약 82psi(565kPa)의 압력 저하가 발생합니다.온도가 압력에 미치는 영향을 정확하게 고려하지 않으면 공기병이 부족해지고, 이로 인해 소방관이 공기를 너무 빨리 고갈시킬 수 있습니다.

규정

NIOSH 인증 SCBA, NFPA 준거 턴아웃 장비를 착용하고 파이크 폴을 들고 라이브 연소 구조물을 빠져나가는 자원봉사 소방대원

미국과 캐나다에서 소방에 사용되는 SCBA는 미국 소방협회, NFPA 표준 1981에 의해 제정된 지침을 충족해야 한다.SCBA에 "1981 NFPA 준수"라는 라벨이 부착되어 있는 경우, SCBA는 소방용으로 설계되어 있습니다.이 표준의 현재 버전은 [4]2018년에 출판되었다.이 기준들은 5년마다 개정된다.마찬가지로 국립산업안전보건연구소(NIOSH)는 화학, 생물학적, 방사능 및 원자력(CBRN) 환경에서 사용하도록 의도된 SCBA 인증 프로그램을 보유하고 있다.

유럽에서 사용하기 위해 제공된 SCBA는 개인 보호 장비 지침(89/686/EEC)의 요구 사항을 준수해야 합니다.실제로 이는 보통 SCBA가 유럽 표준 EN 137:2006의 요건을 준수해야 한다는 것을 의미한다.여기에는 SCBA의 퍼포먼스에 관한 상세 요건, 필요한 마킹 및 사용자에게 제공되는 정보가 포함됩니다.SCBA에는 산업용 타입 1과 소방용 타입 2의 두 가지 클래스가 인정된다.이 표준을 준수하는 SCBA는 광범위한 심각한 시뮬레이션 작동 조건 하에서 -30°C에서 +60°C까지 사용자를 안정적으로 작동하고 보호하는 것으로 검증될 것이다.

호주 해군은 백팩 방식의 양압호흡기인 OCCABA(개방회로 압축공기호흡장치)를 소방 역할에 사용한다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 소방 용어집 – 소방에 사용되는 용어 및 전문 용어 목록
  • 산소 마스크 – 산소 공급 시스템과 사용자 사이의 인터페이스
  • 인공호흡기 – 오염물질 흡입으로부터 사용자를 보호하기 위해 착용하는 장치
  • 자동조난신호장치(ADSU)라고도 불리는 PASS 장치(개인경보안전시스템) – 소방관이 조난할 때 경보를 울리기 위한 장치
  • 스쿠버 – 자급식 수중 호흡 장치
  • 단기 급기라고도 하는 스모크 후드(STAS – 비상 시 연기 흡입으로부터 사용자를 보호하기 위한 장치)
  • 장프랑수아 필라트르 드 로지에 – 프랑스의 선구자 풍선 연주자

메모들

  1. ^ IFSTA 2008, 190페이지
  2. ^ IFSTA 2008, 페이지 191.
  3. ^ 온라인 변환 – 온도 변환 Wayback Machine에서 2016-02-19로 아카이브되었습니다.
  4. ^ "NFPA". NFPA. Archived from the original on 6 April 2018. Retrieved 5 May 2018.

레퍼런스

  • IFSTA (2008). Essentials of Fire Fighting and Fire Department Operations (5th ed.).

외부 링크

Wikimedia Commons에는 자급식 호흡 장치와 관련된 미디어가 있습니다.