TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11953-2:2017

ISO 16900-2:2009

PHƯƠNG TIỆN BẢO VỆ CƠ QUAN HÔ HẤP - PHƯƠNG PHÁP THỬ VÀ THIẾT BỊ THỬ - PHẦN 2: XÁC ĐỊNH TRỞ LỰC HÔ HẤP

Respiratory protective devices - Methods of test and test equipment - Part 2: Determination of breathing resistance

Lời nói đầu

TCVN 11953-2:2017 hoàn toàn tương đương với ISO 16900-2:2009.

TCVN 11953-2:2017 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 94 Phương tiện bảo vệ cá nhân biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 11953 (ISO 16900), Phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp - Phương pháp thử và thiết bị thử, gồm các phần sau:

...

...

...

- TCVN 11953-2:2017 (ISO 16900-2:2009), Phần 2: Xác định trở lực hô hấp;

- TCVN 11953-3:2017 (ISO 16900-3:2012), Phần 3: Xác định độ lọt của phin lọc bụi;

- TCVN 11953-4:2017 (ISO 16900-4:2011), Phần 4: Xác định dung lượng của phin lọc khí và phép thử di trú, giải hấp và thử động cacbon monoxit;

- TCVN 11953-6:2017 (ISO 16900-6:2015), Phần 6: Độ bền cơ học của các bộ phận và mối nối;

- TCVN 11953-7:2017 (ISO 16900-7:2015), Phần 7: Phương pháp thử tính năng thực tế;

- TCVN 11953-8:2017 (ISO 16900-8:2015), Phần 8: Phương pháp đo tốc độ dòng khí của phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp loại lọc có hỗ trợ;

- TCVN 11953-9:2017 (ISO 16900-9:2015), Phần 9: Xác định hàm lượng cacbon dioxit trong khí hít vào.

Bộ tiêu chuẩn ISO 16900 còn các phần sau:

- ISO 16900-5:2016, Respiratory protective devices - Methods of test and test equipment - Part 5: Breathing machine, metabolic simulator, RPD headforms and torso, tools and verification tools;

...

...

...

- ISO 16900-11:2013, Respiratory protective devices - Methods of test and test equipment - Part 11: Determination of field of vision;

- ISO 16900-12:2016, Respiratory protective devices - Methods of test and test equipment - Part 12: Determination of volume-averaged work of breathing and peak respiratory pressures;

- ISO 16900-13:2015, Respiratory protective devices - Methods of test and test equipment - Part 13: RPD using regenerated breathable gas and special application mining escape RPD: Consolidated test for gas concentration, temperature, humidity, work of breathing, breathing resistance, elastance and duration;

- ISO 16900-14:2015, Respiratory protective devices - Methods of test and test equipment - Part 14: Measurement of sound level.

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn này được dùng để bổ sung cho các tiêu chuẩn tính năng có liên quan của phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp (PTBVCQHH). Các phương pháp thử được quy định cho phương tiện hoàn chỉnh hoặc bộ phận của phương tiện. Nếu có sai lệch từ phương pháp thử trong tiêu chuẩn này thì các sai lệch phải được quy định trong tiêu chuẩn tính năng có liên quan.

PHƯƠNG TIỆN BẢO VỆ CƠ QUAN HÔ HẤP - PHƯƠNG PHÁP THỬ VÀ THIẾT BỊ THỬ-PHẦN 2: XÁC ĐỊNH TRỞ LỰC HÔ HẤP

Respiratory protective devices - Methods of test and test equipment - Part 2: Determination of breathing resistance

...

...

...

Tiêu chuẩn này quy định (các) phương pháp thử đối với trở lực hô hấp của:

- Phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp hoàn chỉnh;

- Phin lọc của phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp;

- Chụp hô hấp.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 10861 (ISO 21748), Hướng dẫn sử dụng ước lượng độ lặp lại, độ tái lập và độ đúng trong ước lượng độ không đảm bảo đo

ISO 16972, Respiratory protective devices - Terms, definitions, graphical symbols and units of measurement (Phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp - Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu đồ họa và đơn vị đo)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

...

...

...

3.1

Trở lực hô hấp tĩnh (static breathing resistance)

Chênh lệch áp suất do PTBVCQHH gây ra khi khí thở đi qua phương tiện này ở dòng khí không đổi.

3.2

Trở lực hô hấp động (dynamic breathing resistance)

Chênh lệch áp suất do PTBVCQHH gây ra khi khí thở do máy tạo nhịp thở cung cấp, điều chỉnh tới thể tích khí thở theo phút và nhịp thở quy định.

4  Điều kiện ban đầu

Để áp dụng các tiêu chuẩn này, trong tiêu chuẩn tính năng cần quy định tối thiểu các thông số sau:

- Số lượng mẫu thử;

...

...

...

- Điều hòa sơ bộ hoặc phép thử sơ bộ;

- Tốc độ dòng (phương pháp thử tĩnh);

- Thể tích khí thở theo phút và nhịp thở (phương pháp thử động);

- Phương pháp thử;

- Bất kỳ sai lệch nào so với (các) phép thử.

5  Yêu cầu chung của phép thử

Nếu không có quy định khác, các giá trị đưa ra trong tiêu chuẩn này được biểu thị bằng các giá trị danh nghĩa. Loại trừ các giới hạn nhiệt độ, các giá trị không được thể hiện là tối đa hoặc tối thiểu phải có dung sai ± 5 %. Nếu không có quy định khác, nhiệt độ xung quanh để thử phải từ 16 °C đến 32 °C và độ ẩm tương đối (50 ± 30) %. Các giới hạn nhiệt độ quy định phải có độ chính xác ± 1 °C.

6  Phương pháp 1: Trở lực hô hấp tĩnh

6.1  Nguyên tắc

...

...

...

CHÚ THÍCH  Qui ước cách ghi trở lực hô hấp là, nếu trong phép thử trở lực hít vào thì áp suất bên trong tấm che mặt so với không khí là âm, không đặt dấu “-” trước kết quả. Nếu áp suất tương đối bên trong tấm che mặt là dương, kết quả được đặt phía trước dấu “+”.

6.2  Thiết bị, dụng cụ

6.2.1  Áp kế, được hiệu chuẩn trong dải phù hợp, tùy theo tiêu chuẩn tính năng.

6.2.2  Lưu lượng kế, được hiệu chuẩn đến dải tốc độ dòng thể tích phù hợp và được hiệu chỉnh theo nhiệt độ và áp suất môi trường xung quanh trong khi sử dụng.

6.2.3  Thiết bị đo nhiệt độ và áp suất môi trường xung quanh

6.2.4  Thiết bị thổi được hiệu chỉnh/nguồn không khí nén và/hoặc thiết bị hút có thể thay đổi

6.2.5  Giá đỡ PTBVCQHH (ví dụ: giá đỡ phin lọc, đầu giả hoặc thân giả) theo mô tả trong tiêu chuẩn tính năng.

CHÚ THÍCH  Điều quan trọng là giá đỡ phin lọc hoặc tấm che mặt không làm giảm diện tích làm việc hiệu quả của phin lọc hoặc tấm che mặt.

6.3  Cách tiến hành

...

...

...

Phương pháp này hút không khí chạy qua hệ thống giữ phin lọc (xem Hình 1) và đo được sự tụt áp giữa môi trường và cổng áp kế ở điểm thích hợp giữa hệ thống hỗ trợ và mối nối với thiết bị hút.

Đảm bảo là phin lọc đã được điều hòa sơ bộ theo tiêu chuẩn tính năng và bộ phận nối thiết bị, hoặc giá gá của nhà sản xuất, là phù hợp.

Lắp phin lọc kín như chỉ rõ trên Hình 1. Hút dòng khí, theo quy định trong tiêu chuẩn tính năng, qua hệ thống đỡ phin lọc. Đo và ghi lại sự tụt áp, ∆p_F, qua hệ thống đỡ.

Lấy phin lọc ra. Hút dòng khí tương tự qua hệ thống giá gá phin lọc. Đo và ghi lại sự tụt áp, ∆p_H, của cơ cấu.

Ghi lại trở lực hô hấp của phin lọc ở tốc độ dòng: ∆p_F - ∆p_H

CHÚ DẪN

1  Giá đỡ phin lọc

2  Phin lọc

...

...

...

4  Áp kế

^a hút được điều chỉnh

Hình 1 - Ví dụ về cách bố trí phép đo trở lực hô hấp của phin lọc

6.3.2  Cách tiến hành đối với phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp hoàn chỉnh và chụp hô hấp

6.3.2.1  Quy định chung

Bảo đảm là phương tiện đã được điều hòa sơ bộ theo tiêu chuẩn tính năng.

Xác định áp suất bù của hệ thống hỗ trợ ở tốc độ dòng có liên quan. Độ cản đo được của hệ thống hoàn chỉnh phải được hiệu chỉnh đối với độ lệch.

Lắp chụp hô hấp của phương tiện lên đầu giả (xem Hình 2) hoặc thân giả theo quy định trong tiêu chuẩn tính năng (xem Hình 3), đảm bảo độ kín, nhưng không làm biến dạng. Có thể sử dụng chất bịt kín.

Đối với mũ trùm đầu được gắn kín quanh cổ, sử dụng qui trình gắn kín được đưa trong Phụ lục B (xem Hình B.1).

...

...

...

CHÚ DẪN

1  đầu giả

2  lỗ van áp suất có nút đầu đo (xem Hình 4)

^a đến áp kế

^b đến máy tạo nhịp thở/thiết bị hút, hít vào.

^c không khí thở ra

^d không khí hít vào

^e từ máy tạo nhịp thở/thiết bị thổi, thở ra.

...

...

...

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN

1  thân giả

2  lỗ van áp suất có nút đầu đo (xem Hình 4)

3  mặt bích điều chỉnh dòng (xem Hình B.1)

^a đến áp kế

^b đến máy tạo nhịp thở/thiết bị hút, hít vào.

^c không khí thở ra

...

...

...

^e từ máy tạo nhịp thở/thiết bị thổi, thở ra.

Hình 3 - Kích thước yêu cầu và cách bố trí điển hình các ống trên thân giả trong phép đo trở lực hô hấp cho mũ trùm đầu được cài xung quanh cổ

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN

1  Hai lỗ Ø 1 mm vuông góc với nhau

Hình 4 - Các chi tiết nút đầu đo như thể hiện trên Hình 2 và Hình 3

6.3.2.2  Trở lực hít vào

Đối với các phép đo trở lực hít vào, nối ống hít vào với thiết bị hút phù hợp và nối các đầu của van áp kế với lỗ van áp suất và môi trường xung quanh. Đóng ống khí thở ra, như Hình 2 và Hình 3.

...

...

...

Với giá đỡ thẳng đứng và quay trực tiếp về phía trước, ghi lại giá trị đọc được hiệu chỉnh về độ lệch, đây là trở lực hít vào. Nếu lắp van hít vào, đo trở lực hít vào với giá đỡ ở từng hướng trong số bốn hướng sau:

a) Quay thẳng đứng, hướng lên trên;

b) Quay thẳng đứng, hướng xuống dưới;

c) Nằm ở bên trái;

d) Nằm ở bên phải.

6.3.2.3  Trở lực thở ra

Đối với các phép đo trở lực thở ra, nối ống thở ra với một thiết bị thổi phù hợp và áp kế nối với lỗ van áp suất và môi trường xung quanh. Đóng ống khí hít vào, như thể hiện trên Hình 2 và Hình 3.

Bật và điều chỉnh thiết bị thổi để tạo được dòng phù hợp, vận hành thiết bị thổi như mô tả trong tiêu chuẩn tính năng và ghi lại áp suất.

Với giá đỡ thẳng đứng và quay trực tiếp về phía trước, ghi lại giá trị đọc được hiệu chỉnh về độ lệch, là trở lực thở ra. Nếu lắp van thở ra, đo trở lực thở ra với giá đỡ ở từng hướng trong số bốn hướng sau:

...

...

...

b) Quay thẳng đứng, hướng xuống dưới;

c) Nằm ở bên trái;

d) Nằm ở bên phải.

7  Phương pháp 2: Trở lực hô hấp động

7.1  Nguyên tắc

PTBVCQHH được gắn trên giá đỡ theo mô tả trong tiêu chuẩn tính năng và nối với máy tạo nhịp thở được điều chỉnh thể tích khí thở theo phút và nhịp thở quy định.

CHÚ THÍCH  Qui ước cách ghi trở lực hô hấp là, nếu trong phép thử trở lực hít vào, áp suất bên trong tấm che mặt so với không khí là âm, không đặt dấu “-” trước kết quả. Nếu áp suất tương đối bên trong tấm che mặt là dương, kết quả được đặt phía trước dấu “+”.

7.2  Thiết bị, dụng cụ

7.2.1  Máy tạo nhịp thở, được cài đặt thể tích khí trong một phút và đặc tính nhịp thở theo quy định trong tiêu chuẩn tính năng.

...

...

...

7.2.3  Áp kế và thiết bị ghi, được hiệu chuẩn trong dải phù hợp với tiêu chuẩn tính năng.

Thời gian tác động của áp kế, gồm cả thiết bị ghi, phải nhỏ hơn 30 ms cho một kết quả trong khoảng từ 10 % đến 90 % của độ lệch toàn thang đo sử dụng.

7.3  Cách tiến hành

7.3.1  Quy định chung

Đảm bảo là PTBVCQHH đã được điều hòa sơ bộ theo chuẩn tính năng. Điều chỉnh máy tạo nhịp thở để có được thể tích khí thở theo phút và nhịp thở theo quy định trong tiêu chuẩn tính năng. Nối một lỗ van của áp kế với lỗ van áp suất của giá đỡ đối với phương tiện và lỗ van còn lại với môi trường xung quanh. Nối áp kế với thiết bị ghi.

Lắp phương tiện lên giá đỡ, đảm bảo độ kín, nhưng không làm biến dạng (có thể sử dụng chất bịt kín). Đối với mũ trùm đầu được cài xung quanh cổ, sử dụng qui trình lắp trong Phụ lục B (xem Hình B.1). Ghi lại giá trị đọc “zero” của áp kế chỉ là giá trị cố định ban đầu. Bật máy tạo nhịp thở và vận hành PTBVCQHH theo quy định trong tiêu chuẩn tính năng và ghi lại áp suất đỉnh.

7.3.2  Trở lực hít vào và thở ra

Ghi lại áp suất đỉnh khi hít vào và thở ra. Ghi lại giá trị đọc được hiệu chỉnh đối với giá trị đọc “zero”, là trở lực hít vào và thở ra ở một trong các hướng được xác định dưới đây.

Đối với các phương tiện không van, đo trở lực hít vào và thở ra với giá đỡ thẳng đứng và quay trực tiếp về phía trước.

...

...

...

a) Thẳng đứng và quay trực tiếp về phía trước;

b) Quay thẳng đứng, hướng lên trên;

c) Quay thẳng đứng, hướng xuống dưới;

d) Nằm ở bên trái;

e) Nằm ở bên phải.

8  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm thông tin về các thông số được quy định trong Điều 4, cùng với trở lực hô hấp đo được.

9  Độ không đảm bảo đo

Thiết lập ước lượng độ không đảm bảo đo gắn với phương pháp thử trong tiêu chuẩn này, theo mô tả trong TCVN 10861 (ISO 21748). Giá trị ước lượng này không được vượt quá ± 10 %.

...

...

...

Phụ lục A

(Quy định)

Áp dụng độ không đảm bảo đo

A.1  Xác định sự phù hợp

Để xác định sự phù hợp hoặc các khía cạnh khác của phép đo theo phương pháp thử này, khi so sánh với các giới hạn yêu cầu kỹ thuật đã cho trong tiêu chuẩn phương tiện bảo vệ, phải áp dụng như sau:

Nếu kết quả thử ± độ không đảm bảo đo, U, nằm hoàn toàn vào bên trong hoặc bên ngoài vùng yêu cầu kỹ thuật đối với phép thử cụ thể được cho trong tiêu chuẩn phương tiện bảo vệ thì kết quả phải là đạt hoặc không đạt (xem Hình A.1 và A.2)

CHÚ DẪN

...

...

...

2  Phạm vi của yêu cầu kỹ thuật

3  Giới hạn trên của yêu cầu kỹ thuật

4  Độ không đảm bảo đo, U

5  Giá trị đo được

Hình A.1 - Kết quả đạt

CHÚ DẪN

1  Giới hạn dưới của yêu cầu kỹ thuật

2  Phạm vi của yêu cầu kỹ thuật

...

...

...

4  Độ không đảm bảo đo, U

5  Giá trị đo được

Hình A.2 - Kết quả không đạt

Nếu kết quả thử ± độ không đảm bảo đo, U, nằm bên ngoài giá trị giới hạn quy định kỹ thuật (lớn hơn hoặc nhỏ hơn) đối với phép thử cụ thể được cho trong tiêu chuẩn phương tiện bảo vệ thì khi đánh giá đạt hoặc không đạt phải được xác định dựa trên an toàn của người đeo phương tiện; đó là, kết quả phải cho là không đạt (xem Hình A.3).

CHÚ DẪN

1  Giới hạn dưới của yêu cầu kỹ thuật

2  Phạm vi của yêu cầu kỹ thuật

3  Giới hạn trên của yêu cầu kỹ thuật

...

...

...

5  Giá trị đo được

Hình A.3 - Kết quả không đạt

Phụ lục B

(Quy định)

Qui trình lắp mũ trùm đầu có gắn kín quanh cổ và có thể có hoặc không có đai chằng đầu

B.1  Lời giới thiệu

Qui trình lắp này được xây dựng vì, dưới các điều kiện thử, các mũ trùm đầu của loại được mô tả có thể di chuyển theo hướng của tất cả ba trục chính dưới ảnh hưởng của áp suất tuần hoàn được tạo ra bởi tác động của máy tạo nhịp thở, bởi vậy sẽ làm khó cho việc cung cấp các điều kiện thử ổn định và các kết quả tái lập. Ngoài ra, lượng khí thở thoát ra qua các kẽ hở ở mối gắn xung quanh cổ có thể thay đổi tùy theo phương tiện được lắp như thế nào trên thiết bị thử.

B.2  Nguyên tắc

...

...

...

Thiết bị điển hình được thể hiện trên Hình B.2. Nếu mũ trùm đầu có cầu mũ thì phải sử dụng vị trí lắp thông thường. Thiết bị trên được nối với máy tạo nhịp thở và kết quả thử được xác định khi đạt đến các điều kiện ổn định.

B.3  Thiết bị, dụng cụ

B.3.1  Đầu giả/thân giả

Được lắp với các ống đồng tâm. Các ống này đi xuống phần cổ để ra ngoài thân giả ở điểm thích hợp (xem Hình B.2). Một đầu của ống đồng tâm bằng với mức cao nhất của “môi” đầu giả và đầu đo áp suất bằng với đầu của ống đồng tâm.

B.3.2  Giá thẳng đứng với một dây co giãn

Đối với mũ trùm đầu không có cầu mũ. Một đầu của dây được cố định với giá và đầu kia nối với phần đỉnh mũ khi thử. Mục đích của dây co giãn là cho phép mũ chuyển động theo hướng lên trên và hướng xuống dưới ở cùng thời điểm để giữ mũ đối xứng theo phương ngang ở trên đầu. Dây nhẹ, co giãn dài khoảng 1 m được cho là phù hợp. Giá phải có chiều cao đủ để sao cho khi mũ ở điểm cao nhất dưới tác động của máy tạo nhịp thở, dây sẽ cách đỉnh mũ và không cản trở chuyển động theo hướng lên trên, như thể hiện trên Hình B.2.

B.3.3  Mặt bích điều chỉnh dòng

Loại điển hình của mặt bích điều chỉnh được thể hiện trên Hình B.1. Hình tròn bên trong của vòng phía trên (dày hơn) được gắn kín với cổ của đầu giả/thân giả sao cho không rò rỉ. Hình tròn bên ngoài cho phép cổ được gắn kín với mũ trùm đầu và được giữ chặt theo cách thích hợp. Như vậy cho phép không khí đi ra khỏi mũ trùm qua lỗ ở cả hai mặt bích trên và dưới, và kiểm soát được nhờ việc quay mặt bích dưới so với mặt bích trên đã cố định.

...

...

...

^a  đóng

^b  mở

Hình B.1 - Mặt bích điều chỉnh dòng

CHÚ DẪN

1  Dây co giãn (cho phép mũ trùm đầu chuyển động không bị cản trở)

2  Mặt bích điều chỉnh dòng (xem Hình B.1)

3  Các ống đồng tâm nối với máy tạo nhịp thở

Hình B.2 - Các chi tiết điển hình của thiết bị lắp hoàn chỉnh có sử dụng mặt bích, dây co giãn và thân giả

...

...

...

Trước khi thực hiện các phép thử có liên quan đến đối tượng thử là người, phải tính đến các quy định của quốc gia có liên quan đến hồ sơ y tế, kiểm tra hoặc giám sát các đối tượng thử.

Đối tượng thử đeo và vận hành PTBVCQHH theo hướng dẫn của nhà sản xuất để sử dụng và ở tốc độ dòng quy định tối đa. Đối tượng thử thở và ghi lại áp suất bên trong mũ trùm đầu. Phép thử được lặp lại bằng cách sử dụng hai đối tượng thử khác và giá trị áp suất trung bình được tính và ghi lại dựa trên tối thiểu ba người đeo.

Khi sử dụng thiết bị hoàn chỉnh để thử, mũ trùm được lắp lên đầu giả và dây thắt của bộ phận làm kín cổ (nếu có) sẽ bịt kín quanh mặt bích hoặc, nếu có băng đàn hồi thì quấn băng quanh mặt bích đó.

Gắn dây co giãn từ giá đến đỉnh của mũ trùm đầu, ghi lại các điều kiện được đề cập trong B.3.2.

Mở lỗ xả trên mặt bích, và vận hành PTBVCQHH ở tốc độ dòng tối đa. Đóng lỗ xả từ miệng của đầu giả. Đóng dần dần các lỗ xả ở mặt bích cho đến khi áp suất bên trong bằng với áp suất trung bình - được ghi lại trong các phép thử ở trên với đối tượng thử. Không làm ảnh hưởng đến việc điều chỉnh mặt bích.

Điều chỉnh lại dòng khí vào mũ trùm đầu đến tốc dòng quy định trong tiêu chuẩn tính năng và mở lỗ xả từ miệng của đầu giả.

Nối đầu vào của các ống đồng tâm với hệ thống máy tạo nhịp thở và bật máy tạo nhịp thở. Điều chỉnh chiều cao của giá sao cho đỉnh mũ trùm đầu không bị chạm vào dây co giãn ở giới hạn chuyển động thẳng đứng.

Đo và ghi lại trở lực hô hấp với mũ trùm đầu ở ba vị trí sau:

a) Chỉ chạm vào mũi;

...

...

...

c) Ở chính giữa.

Vị trí của mũ trùm đầu được điều chỉnh bằng dây co giãn. Trong suốt khoảng thời gian thử, mũ trùm đầu phải giữ càng đối xứng theo phương ngang càng tốt phía trên đầu, và không cản trở chuyển động thẳng đứng.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11953-2:2017 (ISO 16900-2:2009) về Phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp - Phương pháp thử và thiết bị thử - Phần 2: Xác định trở lực hô hấp