ความแตกต่าง Cartridges vs. Canisters

a. ปริมาณวัสดุดูดซับ(Sorbent Volume)

พื้นฐานความแตกต่างระหว่างตลับ catridge และ canisters คือปริมาณการ บรรจุวัสดุดูดซับ(sorbent)ไม่ใช่การใช้งาน. ตลับ catridge มีองค์ประกอบที่ขจัดไอและก๊าซที่อาจใช้ได้ลำพังหรือเป็นคู่ในหน้ากากครึ่งหน้าหรือเต็มหน้า แต่ปริมาณวัสดุดูดซับของตลับ catridge จะมีขนาดเล็ก ประมาณ 50-200 cm3 ดังนั้นจึงมีอายุการใช้งานสั้นโดยเฉพาะในก๊าซหรือไอที่มีความเข้มข้นสูง. ดังนั้นการใช้อุปกรณ์ช่วยหายใจกับตลับ catridge โดยทั่วไปจะจำกัดความเข้มข้นก๊าซหรือไอไว้ต่ำ ผู้ใช้ควรจะพิจารณาถึงคำแนะนำของ NIOSH,ป้ายกำกับรับรองหรือมาตรฐานเฉพาะที่กำหนดไว้โดยหน่วยงานที่กำกับดูแล

Canisters มีวัสดุดูดซับ(sorbent)ปริมาณมาก และอาจติดอยู่บริเวณคาง, ด้านหน้าหรือหลังหน้ากาก หน้ากากที่ใช้กับ canisters สามารถใช้กับไอหรือก๊าซที่มีความเข้มข้นสูงได้ (ระดับที่อันตรายมากต่อชิวิตหรือสุขภาพ) กว่าตลับ catridge

สำหรับ Canisters แบบที่ติดกับคาง โดยทั่วไปจะมีปริมาณวัสดุดูดซับ ประมาณ 250-500 cm3 และจะใช้งานกับหน้ากากแบบเต็มหน้า ส่วน Canisters แบบติดบริเวณด้านหน้าหรือด้านหลัง จะพกพาโดยการใช้สายสะพายและใช้ท่อหายใจมายึดกับหน้ากาก จะจัดขึ้นในสถานที่โดยเทียมและเชื่อมต่อกับ facepiece ซึ่ง canister แบบนี้จะมีปริมาณวัสดุดูดซับ ปริมาณ 1000-2000 cm3.

หน้ากากแบบใช้ canister นี้ถือว่าเป็น "หน้ากากกันก๊าซ"  ซึ่งหน้ากากแบบนี้จะได้รับการรับรองสำหรับใช้กับก๊าซโดยเฉพาะ ซึ่งแตกต่างตลับ catridge กันสารเคมี คือ ปริมาณวัสดุดูดซับที่มากกว่า และการป้องกันก๊าซและไอที่มีความเข้มข้นสูงกว่าได้

b. โครงสร้างตลับ (Construction)

ประเภทของวัสดุดูดซับ sorbent ที่พบใน cartridge และ ตลับ canisters สำหรับใช้กับสารเคมีโดยเฉพาะอาจแตกต่างกันไปตามผู้ผลิต อย่างไรก็ตามโครงสร้างของตัวตลับ cartridge และ ตลับ canisters มีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย โดยมีพื้นฐานเดียวกันคือให้มีความหนาของวัสดุดูดซับเพียงพอ และมีปริมาณเพื่อให้แน่ใจว่า 1) สามารถขจัดสารปนเปื้อนได้หมดในเวลาที่ระบุในการทดสอบ 30 CFR 11 และ 2) วัสดุดูดซับยังสามารถใช้งานได้

c. การทดสอบตามมาตรฐาน CBRN

การทดสอบ Cartridges และ Canisters ที่ผ่านตามมาตรฐาน CBRN จะทดสอบที่อุณหภูมิห้อง 25°C ± 2.5°C และความชื้นสัมพัทธ์ที่ 25% ± 2.5% และ 80% ± 2.5%

การทดสอบจะทดสอบที่เวลา 15,30,60,90 และ 120 นาที โดย Canister จะทดสอบที่อัตราลม 115 lpm และ cartridge ที่อัตราลม 170 lpm ซึ่งอัตราลมนี้จะแบ่งออกตามจำนวนตลับที่ใช้ในสภาพแวดล้อมนั้น โดยประสิทธิภาพของ Cartridge และ Canister ต้องเป็นไปตามตารางนี้ 

ประเภทอุปกรณ์ป้องกันทางหายใจ

อุปกรณ์ป้องกันทางหายใจ แบ่งออกได้ 2 ประเภท คือ

4.1 ประเภทที่ทำให้อากาศปราศจากมลพิษ ก่อนที่จะเข้าสู่ทางเดินหายใจ (Air purifying devices) ได้แก่

• หน้ากากกรองอนุภาค ทำหน้าที่กรองอนุภาคที่แขวนลอยในอากาศ ซึ่งได้แก่ ฝุ่น ฟูม ควัน มิสท์ ส่วนประกอบที่สำคัญของหน้ากากกรองอนุภาค ได้แก่
  1. ส่วนหน้ากาก มีหลายขนาด เช่น ขนาด ¼ หน้า ขนาด ½ หน้า หรือขนาดเต็มหน้า
  2. ส่วนกรองอากาศ ประกอบด้วยวัสดุกรองอากาศ (Filter) ที่นิยมใช้มี 3 ลักษณะ คือ
     • ชนิดเป็นแผ่น ทำจากเส้นใยอัด ให้มีความพอเหมาะ สำหรับกรองอนุภาค โดยให้มีประสิทธิภาพการกรองอากาศสูงสุด และแรงต้านทานต่อการหายใจเข้าน้อยที่สุด
     • ชนิดที่วัสดุกรองอากาศถูกบรรจุอยู่ในตลับแบบหลวมๆ เหมาะสำหรับกรองฝุ่น
     • ชนิดที่มีประสิทธิภาพสูง โดยนำวัสดุกรองอากาศ ที่มีลักษณะเป็นแผ่นบางมาพับขึ้นลง ให้เป็นจีบบรรจุในตลับ เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว สำหรับอนุภาคที่จะไปเกาะ และลดแรงต้านการหายใจ
     • ชนิดไส้กรองฝุ่นที่ได้มาตรฐาน ดูรายละเอียดที่  มาตรฐานหน้ากากกรองอนุภาค
  3. สายรัดศีรษะ ซึ่งสามารถปรับได้ตามต้องการ เพื่อให้กระชับกับหน้าผู้สวมใส่อยู่เสมอ

     นอกจากนี้ ยังมีหน้ากากกรองอนุภาค ชนิดใช้แล้วทิ้ง ส่วนประกอบของหน้ากาก คือ หน้ากาก และวัสดุกรองจะรวมไปชิ้นเดียวกัน ส่วนบนของหน้ากากมีแผ่นโลหะอ่อน ซึ่งสามารถปรับให้โค้งงอได้ ตามแนวสันจมูก เพื่อช่วยให้หน้ากากแนบกับใบหน้าผู้สวมใส่

หน้ากากกรองก๊าซไอระเหย ทำหน้าที่กรองก๊าซ และไอระเหย ที่แขวนลอยอยู่ในอากาศ

ส่วนประกอบที่สำคัญของหน้ากากกรองก๊าซ และไอระเหย คือ

1. ส่วนหน้ากาก และสายรัดศีรษะ เช่นเดียวกับที่กล่าวมาข้างต้น
2. ส่วนกรองอากาศ เป็นตลับ หรือกระป๋องบรรจุสารเคมี ซึ่งเป็นตัวจับมลพิษโดยการดูดซับ หรือทำปฏิกิริยากับมลพิษ ทำให้อากาศที่ผ่านตลับกรองสะอาด ปราศจากมลพิษ ส่วนกรองอากาศนี้สามารถใช้ได้เฉพาะสำหรับก๊าซ หรือไอระเหย แต่ละประเภทตามที่ระบุไว้เท่านั้น เช่น ส่วนกรองอากาศที่ใช้กรองก๊าซแอมโมเนีย จะสามารถป้องกันเฉพาะก๊าซแอมโมเนียเท่านั้น ไม่สามารถป้องกันมลพิษชนิดอื่นได้ เป็นต้น ดังนั้น ผู้ที่จะใช้หน้ากากกรองก๊าซ และไอระเหย ควรเลือกซื้อ และหรือเลือกใช้ให้เหมาะสม กับชนิดของมลพิษที่จะป้องกัน ตามที่ American National Standard ได้กำหนดมาตรฐาน (ANSI K 13.1-1973) รหัสสีของตลับกรอง สำหรับกรองก๊าซ และไอระเหย ชนิดต่างๆ มีดังนี้

•  

  • หน้ากากกรองก๊าซ และไอระเหย มีอยู่ 3 ประเภท คือ

1. หน้ากากกรองก๊าซ และไอระเหย ชนิดตลับกรองสารเคมี (Cartridge Respirator) สามารถป้องกันก๊าซ และไอระเหยที่ปนเปื้อนในอาการ ที่ความเข้มข้นประมาณ 10-1,000 ppm. ไม่เหมาะที่จะใช้กรณีที่มีความเข้มข้นสูง ในระดับที่อาจเป็นอันตรายต่อชีวิตทันที (Immediately dangerous to life or health level - IDHL) ยกเว้นในกรณีที่ใช้หนีออกจากบริเวณอันตรายนั้น ซึ่งใช้เวลาสั้นๆ
2. หน้ากากกรองก๊าซ (Gas mask) มีลักษณะคล้ายหน้ากากกรองก๊าซ และไอระเหยชนิดตลับกรองสารเคมี ต่างกันส่วนที่บรรจุสารเคมี เพื่อทำให้อากาศที่ปนเปื้อนด้วยมลพิษสะอาด ก่อนที่จะถูกหายใจเข้าสู่ทางเดินหายใจเท่านั้น ซึ่งแบ่งเป็น
   1. ชนิดที่กระป๋องอยู่ที่คางบรรจุสารเคมี (Chin-Canister) ประมาณ 250-500 ลบ.ซม. ใช้กับหน้ากากเต็มหน้า
   2. ชนิดที่กระป๋องบรรจุสารเคมีอยู่ด้านหน้า (Front/Back-Canister)  หรือด้านหลังบรรจุสารเคมี 1,000-2,000 ลบ.ซม. ใช้กับหน้ากากเต็มหน้า
   3. ชนิดหน้ากากหนีภัย
3. หน้ากากที่ทำให้อากาศสะอาด ชนิดที่มีพลังงาน ช่วยเป่าอากาศเข้าในในหน้ากาก (Powered ait-purifying respirator) หน้ากากชนิดนี้มีส่วนประกอบคล้ายกับหน้ากากป้องกันก๊าซ และไอระเหย และหน้ากากกรองก๊าซ มีสิ่งที่เพิ่มขึ้นคือ มีเครื่องเป่าอากาศให้ผ่านตลับ หรือกระป๋องสารเคมี ซึ่งจะช่วยลดแรงต้านทานการหายใจเข้าของผู้สวม ทำให้ผู้สวมรู้สึกสบายขึ้น

ข้อปฏิบัติในการใช้หน้ากาก ประเภทที่ทำให้อากาศสะอาด ก่อนเข้าสู่ทางเดินหายใจ

1. เลือกขนาดหน้ากากให้เหมาะ เพื่อไม่ให้มีช่องว่างระหว่างหน้า และขอบหน้ากาก
2. เลือกวัสดุกรองอนุภาค หรือตลับกรองมลพิษ (Cartridges) หรือกระป๋องกรองมลพิษ (Canisters) ให้เหมาะสมกับชนิดมลพิษที่ต้องการกรอง
3. ใส่ส่วนที่ทำหน้าที่กรองมลพิษ กับตัวหน้ากาก
4. ตรวจสอบรอยรั่ว หรือช่องว่าง ที่ทำให้อากาศเข้าไปในหน้ากาก โดยทดสอบ negative pressure และ positive pressure
   • วิธีทดสอบ negative pressure โดยใช้ฝ่ามือปิดทางที่อากาศเข้าให้สนิท แล้วหายใจเข้า ตัวหน้ากากจะยุบลงเล็กน้อย และคงค้างไว้ในสภาพนั้นประมาณ 10 วินาที แสดงว่า ไม่มีรอยรั่วที่อากาศจะไหลเข้าไปในหน้ากากได้
   • วิธีทดสอบ positive pressure โดยการปิดลิ้นอากาศออก แล้วค่อยๆ หายใจออก ถ้าเกิดความดันเพิ่มขึ้น ในหน้ากากแสดงว่า หน้ากากไม่มีรอยรั่ว
5. ขณะสวมหน้ากาก หากได้กลิ่นก๊าซหรือไอระเหย ควรเปลี่ยนตลับกรอง หรือกระป๋องกรองมลพิษทันที
6. หน้ากากแบบ powered air purifying ควรตรวจสอบท่อส่งอากาศ และข้อต่อต่างๆ ที่อาจทำให้ก๊าซหรือไอระเหยรั่วซึมเข้าไปได้

4.2 ประเภทที่ส่งอากาศจากภายนอกเข้าไปในหน้ากาก (Atmosphere - supplying respirator)

เป็นอุปกรณ์ป้องกันทางหายใจ ชนิดที่ต้องมีอุปกรณ์ส่งอากาศ หรือออกซิเจนให้กับผู้สวมใส่ดยเฉพาะ แบ่งเป็น

• ชนิดที่แหล่งส่งอากาศติดที่ตัวผู้สวม (Self contained breathing apparatus หรือที่เรียกว่า SCBA) ผู้สวมจะพกเอาแหล่งส่งอากาศ หรือถังออกซิเจนไปกับตัว ซึ่งสามารถใช้ได้นานถึง 4 ชั่วโมง ส่วนประกอบของอุปกร์นี้ ประกอบด้วยถังอากาศ สายรัดังติดกับผู้สวม เครื่องควบคุมความดัน และการไหลของอากาศ จากถังไปยังหน้ากาก ท่ออากาศ และหน้าชนิดเต็มหน้า หลักการทำงานของอุปกรณ์นี้ มี 2 แบบ คือ
  • แบบวงจรปิด หลักการคือ ลมหายใจออกจะผ่านเข้าไปในสารดูดซับ เพื่อกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แล้วกลับเข้าไปในภาชนะบรรจุออกซิเจนเหลว หรือออกซิเจนแข็ง หรือสารสร้างออกซิเจน แล้วกลับเข้าสู่หน้ากากอีกครั้ง
  • แบบวงจรเปิด หลักการคือ ลมหายใจออกจะถูกปล่อยออกไปไม่หมุนเวียน กลับมาใช้อีก อากาศที่หายใจเข้าแต่ละครั้ง มาจากถังบรรจุออกซิเจน

• ชนิดที่ส่งอากาศไปตามท่อ (Supplied air respirator) แหล่งหรือถังเก็บอากาศจะอยู่ห่างออกไปจากตัวผู้สวม อากาศจะถูกส่งมาตามท่อเข้าสู่หน้ากาก

ข้อปฏิบัติในการใช้อุปกรณ์ป้องกันทางหายใจ แบบส่งอากาศจากภายนอกเข้าไปในหน้ากาก

1. ตรวจอุปกรณ์ทุกส่วนให้อยู่ในสภาพเรียบร้อยก่อนใช้งาน
2. ปรับอัตราการไหลของออกซิเจนให้เหมาะสม หน้าปัทม์บอกปริมาณออกซิเจน ควรอยู่ในสภาพที่ผู้สวมใส่สามารถเห็นได้ชัดเจน
3. ขณะสวมหน้ากากอยู่ หากได้กลิ่นสารเคมี ควรรีบออกจากบริเวณนั้นทันที
4. ควรมีท่อสำรอง และสารช่วยชีวิตในกรณีฉุกเฉิน หรือเกิดอุบัติเหตุขึ้น เช่น ท่อนำส่งอากาศชำรุด เป็นต้น
5. ผู้สวมใส่ต้องได้รับการฝึกอบรมวิธีการใช้งานมาเป็นอย่างดี
6. ต้องมีการบำรุงรักษาที่ดี เช่น ตรวจสอบถังอากาศ เครื่องควบคุมความดัน และการไหลเวียนของอากาศ ตามคำแนะนำของผู้ผลิต

การทำความสะอาดหน้ากาก (Facepieces)

1. ถอดส่วนกรองอากาศ เช่น ตลับ หรือกระป๋องบรรจุสารเคมีออกจากตัวหน้ากาก นำหน้ากากไปล้างด้วยน้ำอุ่น และสบู่ โดยใช้แปรงนิ่มๆ ขัดเบาๆ
2. นำไปฆ่าเชื้อโรคโดยจุ่มลงในสารละลายไฮโปคลอไรท์ 2 นาที แล้วตามด้วยน้ำสะอาด ปล่อยทิ้งไว้ให้แห้ง
3. ประกอบชิ้นส่วนต่างๆ เข้าที่ และตรวจสอบให้เรียบร้อยก่อนเก็บ โดยเก็บในที่สะอาด ไม่ปนเปื้อนฝุ่นสารเคมี หรือถูกแสงแดด

การเลือกใช้เครื่องช่วยหายใจ หรือ SCBA (Self Contained Breathing Apparatus)

เนื่องจากเครื่องช่วยหายใจ หรือ SCBA มีราคาค่อนข้างสูง ดังนั้นก่อนที่จะทำการซื้อเครื่องช่วยหายใจ  จะต้องมีการตัดสินใจเพื่อให้แน่ใจว่า เครื่องช่วยหายใจที่เลือกนั้น เหมาะสมกับการใช้งานที่ต้องการ ชนิดของการใช้งาน ระยะเวลาในการใช้ และความถี่ในการใช้ เป็นตัวแปรที่จะต้องพิจารณาก่อนที่จะซื้อเครื่องช่วยหายใจ เพื่อให้แน่ใจว่าจะได้สินค้าที่ถูกต้อง

ชนิดของการใช้งาน

เมื่อมาถึงขั้นตอนการเลือกเครื่องช่วยหายใจ ผู้ซื้อควรจะพิจารณาวัตถุประสงค์ในการใช้งานเป็นอันดับแรก ถ้าเครื่องช่วยหายใจ จะถูกนำมาใช้ในการดับเพลิง จะต้องใช้เครื่องที่สอดคล้องกับข้อกำหนดของ หน่วยงานป้องกันไฟแห่งชาติ National Fire Protection Association (NFPA) ปี 1981 ถ้าไม่ได้นำมาใช้ในการดับเพลิง สามารถใช้เครื่องช่วยหายใจ ที่สอดคล้องกับข้อกำหนดของ สถาบันสุขภาพและความปลอดภัยในการทำงานแห่งชาติ National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) จึงจะเหมาะสม

เครื่องช่วยหายใจ ในอุตสาหกรรม

สำหรับการใช้งานนอกเหนือจากการดับเพลิง, เครื่องช่วยหายใจที่ไม่จำเป็นต้องสอดคล้องกับ NFPA จะเป็นทางเลือกที่ประหยัดสำหรับผู้ซื้อ เครื่องช่วยหายใจที่สอดคล้องกับข้อกำหนดของสถาบัน NIOSH จะเหมาะสมกับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีพื้นที่จำกัด ,  การใช้งานในพื้นที่ที่มีสารปนเปื้อนเข้มข้นสูงกว่าระดับที่มีอันตรายต่อชีวิตและสุขภาพ (IDLH)  สถานการณ์ที่ไม่ทราบความเข้มข้นของสารปนเปื้อนและออกซิเจนไม่เพียงพอ (ความเข้มข้นของออกซิเจนน้อยกว่า 19.5%)

เครื่องช่วยหายใจ NFPA 1981

เครื่องช่วยหายใจ ที่มีลักษณะสอดคล้องกับ NFPA 1981 มีความจำเป็นต้องใช้เมื่อใช้ในการดับเพลิง  เครื่องช่วยหายใจที่สอดคล้องกับ NFPA จะสอดคล้องกับ NIOSH ด้วย สำหรับการป้องกันพื้นฐานในอุตสาหกรรม  NFPA 1981 ประกอบด้วยข้อกำหนดด้านการทดสอบและวัสดุที่ใช้ สำหรับเครื่องช่วยหายใจ เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์มีความทนทานในสภาวะที่พนักงานดับเพลิงต้องปฏิบัติงาน ข้อกำหนดที่เด่นชัดอย่างหนึ่งของ NFPA 1981 คือ วัสดุที่ใช้ทำสายหรือท่อใน เครื่องช่วยหายใจ จะต้องทนทานต่อความร้อนและเปลวไฟ

ในเดือนกันยายน ปี ค.ศ 2002 NFPA ได้มีการปรับเปลี่ยนแก้ไขมาตรฐานของปี 1981 (NFPA 1981, ฉบับปี 2002)  ซึ่งใช้ทดแทน NFPA 1981 ฉบับปี 1997  การเปลี่ยนแปลงหลายๆ อย่างในฉบับ ปี 2002 มีผลกระทบต่อการทดสอบของเครื่องช่วยหายใจ  มีสองข้อหลักๆ ที่อยู่ในการเปลี่ยนแปลงนี้ คือ ข้อกำหนดสำหรับ Head up Display (จอแสดงผลที่สามารถอ่านค่าได้โดยไม่ต้องละสายตาไปที่อื่น) หรือ HUD  และข้อต่อแบบ Rapid Intervention Crew Universal Air Connection หรือ RIC/UAC  เครื่องช่วยหายใจ ที่สอดคล้องกับข้อกำหนดฉบับปี 2002 จะต้องมีอุปกรณ์เหล่านี้ด้วย

ข้อกำหนดของ HUD ต้องการให้มีไฟ LED เพื่อบอกข้อมูลปริมาณโดยประมาณของถังอากาศที่มีค่าโดยประมาณเป็น เต็ม, สามในสี่, ครึ่งหนึ่ง และหนึ่งในสี่ ให้สามารถมองเห็นได้ในหน้ากาก ผู้ที่สวมใส่ เครื่องช่วยหายใจ จะต้องได้รับสัญญาณแจ้งเตือนกระพริบเมื่อถังจ่ายอากาศมีปริมาณเหลือครึ่งหนึ่งและหนึ่งในสี่ HUD จะต้องมีระบบให้สัญญาณ LED แจ้งเมื่อแบตเตอรี่อ่อน ไฟสัญญาณจะต้องมีความสว่างมากพอที่จะทำให้ผู้ที่สวมใส่มองเห็นในสภาพแสงสว่างปกติ แต่ไม่สว่างจนเกินไปที่ทำให้รบกวนผู้ที่สวมใส่เมื่อปฏิบัติงานในสภาพที่มีแสงน้อย

จุดประสงค์ของ RIC/UAC คือ เพื่อให้เครื่องช่วยหายใจทุกชุดมีข้อต่อที่เหมือนกันสำหรับใช้ในสถานการณ์ฉุกเฉินในการเติมอากาศเข้าไปใหม่ของพนักงานดับเพลิงที่ติดอยู่ภายใน

NFPA 1981 ถูกปรับเปลี่ยนอีกครั้งในปี  2007. การปรับเปลี่ยนนี้มีข้อกำหนดเพิ่มเติม คือให้ เครื่องช่วยหายใจ ทุกชุดจะต้องได้รับการรับรองโดย NIOSH ในฐานะที่เป็น CBRN (เคมี, สารอินทรีย์, การแผ่รังสี และนิวเคลียร์)  การปรับปรุงอื่นๆ คือการเพิ่มข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับการสื่อสารด้วยเสียง และเพิ่มความสามารถในการป้องกันน้ำและความร้อน

เครื่องช่วยหายใจ CBRN

จากเหตุการณ์สลดใจ 9-11 ได้กระตุ้นให้ NIOSH ออกเกณฑ์ในการทดสอบและประสิทธิภาพของ เครื่องช่วยหายใจ ที่ใช้กับสาร CBRN (เคมี, สารอินทรีย์, การแผ่รังสี และนิวเคลียร์) ในเดือนมกราคม 2002 NIOSH เริ่มที่จะทำการการอนุมัติ เครื่องช่วยหายใจจากผู้ผลิตที่ได้ปรับปรุงเครื่องช่วยหายใจ ห้สอดคล้องกับข้อกำหนดใหม่ของ NIOSH

เครื่องช่วยหายใจ ที่ใช้กับสาร CBRN ที่ได้รับการอนุมัติจะต้องมีลักษณะดังนี้

• เครื่องช่วยหายใจ ได้รับการอนุมัติจาก NIOSH  ภายใต้  Code 42 ของ Federal Regulations (CFR) ส่วนที่ 84, ส่วนย่อย H;
• เครื่องช่วยหายใจ สอดคล้องกับ NFPA 1981 สำหรับ อุปกรณ์วงจรเปิดช่วยหายใจที่เก็บสารได้เองสำหรับพนักงานดับเพลิง
• เครื่องช่วยหายใจ ได้รับการอนุมัติโดยการทดสอบพิเศษในหัวข้อ 42 CFR ส่วนที่ 84.63(c)

ภายใต้หัวข้อ 42 CFR ส่วนที่ 84.63(c) มีการทดสอบพิเศษสองแบบ การทดสอบสองแบบนี้มีรายละเอียดดังต่อไปนี้

• ป้องกันการแทรกซึมของสารเคมี และต้านทานต่อกาซพิษและซาริน
• ระดับการป้องกันระบบทางเดินหายใจโดยห้องปฏิบัติการ , Laboratory respirator protection level (LRPL)

ในการทดสอบการแพร่กระจายและแทรกซึมของสารเคมี , อุปกรณ์ทุกอย่างของ เครื่องช่วยหายใจ ยกเว้นถังอากาศจะต้องต้านทานต่อกาซพิษและสารเคมีซาริน เครื่องช่วยหายใจ จะถูกทดสอบบนอุปกรณ์หุ่นจำลองที่ต่อเข้ากับเครื่องหายใจที่มีอัตราการไหลของอากาศ 40 ลิตรต่อนาที

การทดสอบ LRPL มีความจำเป็นสำหรับหัวข้อการทดสอบจำนวน 25 ถึง 40 รายการ รายการทดสอบนี้มีการใช้ขนาดของใบหน้าหลายๆ ขนาด เพื่อจำลองตัวอย่างของใบหน้าบุคคลทั่วๆ ไป เพื่อที่จะผ่านการทดสอบ LRPL  เครื่องช่วยหายใจจะต้องมีคะแนน 500 หรือมากกว่า ในไม่ต่ำกว่า 95% ของรายการทดสอบ

สำหรับข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อกำหนดของ CBRN สามารถเข้าไปที่เวบไซต์ของ  Centers for Disease Control and Prevention’s (CDC) NIOSH  ที่ http://www.cdc.gov/niosh/npptl/topics/respirators/

ระยะเวลาในการใช้งาน

ประเด็นที่สำคัญอีกประเด็นหนึ่งในการพิจารณาเมื่อเลือก เครื่องช่วยหายใจ คือ ระยะเวลาในการใช้งานของ เครื่องช่วยหายใจ  เครื่องช่วยหายใจ ที่ได้รับการอนุมัติจาก NIOSH จะมีถังจ่ายที่สามารถจ่ายอากาศหายใจ 15 , 30, 45 หรือ 60 นาที  SCBA ที่ได้รับการอนุมัติจาก NIOSH จะต้องไม่ถูกนำไปสับสนกับอุปกรณ์ช่วยในการหนีภัย ขณะที่ทั้งสองระบบมีถังอากาศช่วยหายใจ แต่อุปกรณ์ช่วยหลบหนีจะมีอากาศในช่วงเวลาที่น้อยกว่า โดยทั่วไปแล้วมีเพียง 5 ถึง 10 นาที และมีวัตถุประสงค์ในการใช้เพื่อหนีออกจากบริเวณที่มีกาซพิษ หรือมีออกซิเจนไม่เพียงพอเท่านั้น ซึ่งเครื่องช่วยหายใจจะไม่เหมือนกับอุปกรณ์ที่ใช้ในการหนีภัย เนื่องจาก เครื่องช่วยหายใจ ถูกอนุมัติให้ใช้ในการ เข้าหา พื้นที่ที่มีกาซพิษหรือพื้นที่ที่มีออกซิเจนไม่เพียงพอเท่านั้น เว้นแต่ผู้ซื้อต้องการให้ใช้ถังจ่ายอากาศหายใจสำหรับ 60 หรือ 45 นาที จึงจะใช้ระบบขนาด 15 หรือ 30 นาที เพื่อที่จะให้เกิดความประหยัดและสะดวกขึ้น เนื่องจากถังอากาศแบบ 15 และ 30 นาทีจะมีขนาดเล็กกว่า โดยปกติมันจะมีขนาดเล็กกว่า และมีน้ำหนักเบากว่าถังแบบ 60 นาที  ถึงแม้ว่าน้ำหนักจะแตกต่างกันไม่กี่ปอนด์แต่ก็ทำให้เกิดความสะดวกแตกต่างกันมากเมื่อถึงเวลาที่ผูกเข้ากับ เครื่องช่วยหายใจ ในการปฏิบัติภารกิจ

ความถี่ในการใช้งาน

ความสะดวกเป็นประเด็นที่จะต้องนำมาพิจารณาเมื่อพิจารณาว่าจำเป็นต้องใช้งาน เครื่องช่วยหายใจ บ่อยแค่ไหน  ถ้าหากใช้ เครื่องช่วยหายใจ เฉพาะในสถานการณ์ฉุกเฉิน เช่น ปิดวาล์วที่รั่ว หรือทำการซ่อมบำรุงฉุกเฉินในพื้นที่จำกัด ซึ่งความสะดวกสบายจะไม่จำเป็นมากเท่ากับสถานการณ์ที่ต้องใช้เครื่องช่วยหายใจ เป็นประจำ  ถ้าต้องใช้ เครื่องช่วยหายใจ เป็นประจำ ความสะดวกสบายของผู้ที่สวมใส่จะมีความสำคัญสูงสุด โดยทั่วไปแล้วความสะดวกสบายจะหมายถึงน้ำหนักที่น้อยลง

มีสองวิธีการในการลดน้ำหนักของ เครื่องช่วยหายใจ เทคนิคในการลดน้ำหนักสองวิธีนี้เกี่ยวข้องกับถังบรรจุอากาศของเครื่องช่วยหายใจ ผู้ผลิตทำการลดน้ำหนักของถังโดยการใช้วัสดุที่มีน้ำหนักเบา หรือโดยการบรรจุอากาศมากขึ้นในถังขนาดเล็ก และบางครั้งก็ใช้ทั้งสองวิธี

วัสดุที่ใช้ทำถังบรรจุอากาศ

แต่เดิมนั้น ถังบรรจุอากาศผลิตมาจากเหล็ก ในการลดน้ำหนัก จึงได้มีการใช้อะลูมิเนียมมาเป็นทางเลือกในการทำถัง ท้ายที่สุดผู้ผลิตได้เริ่มใช้สารสังเคราะห์ผสมกับอะลูมิเนียมในการลดน้ำหนักลงไปอีก โดยทั่วไปถังเหล่านี้ถูกอ้างถึงในชื่อถังวัสดุคอมโพสิท  ในหมวดหมู่ของคอมโพสิท มีถังแบบห่อหุ้มเป็นช่วง และแบบที่ถูกห่อหุ้มทั้งหมด

เมื่อไม่นานมานี้ ถังอากาศที่ใช้เคฟลาร์และคาร์บอนคอมโพสิทได้ถูกพัฒนาขึ้น ถังอากาศแบบคาร์บอนเป็นแบบล่าสุดและเบาที่สุดในวิวัฒนาการของถัง เครื่องช่วยหายใจ แต่ว่าน่าเสียดายสำหรับผู้ซื้อ ขณะที่น้ำหนักของถังลดลง แต่ราคาของเครื่องช่วยหายใจ เพิ่มขึ้น ถังที่มีน้ำหนักเบายังมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่าและต้องการการทดสอบที่บ่อยกว่าถังแบบอะลูมิเนียม ถังของเครื่องช่วยหายใจ ทุกแบบจำเป็นจะต้องมีการทดสอบเป็นระยะ ความถี่ของการบำรุงรักษาขึ้นอยู่กับวัสดุของถัง

ความดันสูงและความดันต่ำ

วิธีการอื่นๆ ในการทำให้ เครื่องช่วยหายใจ มีน้ำหนักเบาลง คือการบรรจุอากาศปริมาณมากเข้าไปในถัง มีการเลือกใช้ความดันสามระดับคือ ความดันสูง หมายถึงถังที่สามารถบรรจุความดัน 4500 PSI , ความดันปานกลาง หมายถึงถังที่สามารถบรรจุความดัน 3000 PSI และความดันต่ำ คือถังที่สามารถบรรจุความดัน 2216 PSI จากทั้งสามแบบนี้ ถังแบบ ความดันสูง และความดันต่ำเป็นแบบที่ใช้มากสำหรับเครื่องช่วยหายใจ ส่วนถังแบบความดันปานกลางใช้มากในการดำน้ำ

ทั้ง เครื่องช่วยหายใจ แบบ 60 และ 45 นาทีจะใช้ถังแบบความดันสูง ถังแบบความดันสูงมีความจำเป็นในการจ่ายอากาศในถังสำหรับหายใจเป็นเวลา 45 ถึง 60 นาที ซึ่งสามารถสวมใส่ได้ด้วยความสะดวกสบาย

ถัง เครื่องช่วยหายใจ แบบ 30 นาทีมีทั้งแบบความดันสูงและแบบความดันต่ำ ข้อดีของถังความดันสูงแบบ 30 นาทีคือมีน้ำหนักเบากว่า เนื่องจากมีขนาดที่เล็กกว่าถัง เครื่องช่วยหายใจ แบบ 30 นาทีที่มีความดันต่ำ  ส่วนข้อเสียของระบบถัง 30 นาทีแบบความดันสูงคือมีราคาสูงกว่าถังแบบความดันต่ำ

การเติมอากาศเป็นข้อด้อยอีกประการหนึ่งของถังแบบความดันสูง เป็นเรื่องค่อนข้างยุ่งยากในการหาสถานที่ที่สามารถเติมถังแบบความดันสูงได้ หน่วยงานดับเพลิงท้องถิ่นเป็นสถานที่ที่ดีที่สุดในการเติมถังแบบความดันสูง ถังแบบความดันต่ำสามารถเติมอากาศได้ที่ร้านอุปกรณ์ดำน้ำ หรือหน่วยงานดับเพลิงท้องถิ่นของท่าน

เครื่องช่วยหายใจ แบบอื่นๆ  ภาพรวมอย่างคร่าวๆ

เอกสารนี้ได้เน้นเกี่ยวกับเครื่องช่วยหายใจแบบจ่ายอากาศตามความต้องการ เนื่องจากเป็นเครื่องช่วยหายใจแบบที่ใช้มากในงานอุตสาหกรรม มีเครื่องช่วยหายใจแบบพื้นฐานอื่นๆ อยู่อีกสามแบบ คือ แบบความดัน , แบบถังออกซิเจน , แบบสร้างอากาศได้เอง

เครื่องช่วยหายใจแบบความดัน จำเป็นต้องใช้เมื่ออาจจะมีการรั่วซึมเข้ามาภายใน (เกิดจากความดันภายนอกที่เป็นลบระหว่างการหายใจเข้าที่เกิดขึ้นได้ตลอดเวลาในระบบความดัน) ซึ่งยอมรับไม่ได้ ระบบนี้จ่ายแรงดันที่เป็นบวกให้กับชุดหน้ากากของเครื่องช่วยหายใจระหว่างการหายใจเข้าออก

เนื่องจากเครื่องช่วยหายใจแบบจ่ายอากาศตามความต้องการนั้นไม่ได้สัมพันธ์โดยตรงกับความดันของหน้ากาก ดังนั้น จึงอาจมีการรั่วซึมเข้ามาภายในได้ มากกว่าเครื่องช่วยหายใจแบบที่ใช้ความดัน

เครื่องช่วยหายใจแบบถังออกซิเจน  ใช้ถังออกซิเจนอัด, วาล์วลดและปรับความดัน, ถุงหายใจ , หน้ากาก และภาชนะบรรจุสารเคมีเพื่อดึงคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากลมหายใจออกของผู้สวมใส่ ถังออกซิเจนแบบที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้จาก NIOSH คือ แบบที่ป้องกันได้ 45 นาที , 1 ชั่วโมง, 2 ชั่วโมง, 3 ชั่วโมง และ 4 ชั่วโมง

เครื่องช่วยหายใจแบบสร้างอากาศเอง  มีความคล้ายคลึงกับแบบถังออกซิเจน ยกเว้นว่าไม่มีถังออกซิเจนอยู่ การจ่ายออกซิเจนให้กับผู้สวมใส่เพื่อการหายใจนั้น มาจากภาชนะบรรจุสารเคมีในระบบ ภาชนะบรรจุนำอากาศที่หายใจออกและความชื้นมาแยกเป็นออกซิเจนซึ่งจะถูกส่งเข้าไปในถุงหายใจและหน้ากากตามลำดับ

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม :

http://www.cdc.gov/niosh/npptl/topics/respirators/

http://www.nfpa.org/Home/index.asp

มาตรฐานหน้ากากกรองอนุภาค

มาตรฐานสหรัฐอเมริกา

หน้ากากกรองอนุภาคตามมาตรฐานของประเทศสหรัฐอเมริกา จะยึดเกณฑ์ตามมาตรฐาน 42CFR Part 84 ซึ่งตามมาตรฐานนี้ หน้ากากกรองอนุภาคที่ผ่านมาตรฐานจะได้รับการรับรองจาก NIOSH และ Department of Health and Human Services (DHHS) ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 9 ประเภทด้วยกัน โดยจะแบ่งตามประสิทธิภาพการกรอง(95, 99 และ 99.97%) และชนิดของไส้กรอง (N, R and P) ซึ่งทั้งหมดใช้อนุภาคขนาดเดียวกันคือ 0.3 micrometers

หมายเหตุ :

1. NaCI = sodium chloride

2.DOP oil = dioctyl phthalate

ข้อกำหนดของไส้กรองประเภทต่างๆ

N,R และ P บ่งบอกถึงการใช้งานของไส้กรองแต่ละชนิด

- ไส้กรอง N-series เป็นไส้กรองที่ไม่ทนต่อนำมัน 

- ไส้กรอง R-series เป็นไส้กรองที่ทนต่อนำมัน

- ไส้กรอง P-series เป็นไส้กรองที่ใช้เมื่อมีน้ำมันหรือไม่มีน้ำมันก็ได้

โดยระยะเวลาการใช้ของแต่ละไส้กรอง จะขึ้นอยู่กับความสกปรกของไส้กรอง การปิดกั้นการหายใจของอนุภาคที่ติดบนไส้กรอง

ไส้กรอง N-Series

โดยทั่วไปแล้ว ไส้กรองประเภทนี้จะเปลี่ยนต่อเมื่อไส้กรองสกปรก หรือหายใจได้ลำบาก อย่างไรก็ตาม หากใช้ในสถานที่ที่มีฝุ่นหรือสกปรกมาก ข้อกำหนดของหน้ากากประเภทนี้กำหนดให้ควรจะสามารถใช้ได้อย่างน้อย 8 ชั่วโมง โดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพการหายใจลดลงตามระดับที่กำหนด

ไส้กรอง R-Series

ไส้กรองประเภทนี้เหมาะสำหรับใช้ในการทำงานแบบต่อเนื่องครั้งเดียว (ทำงานต่อเนื่อง 8 ชั่วโมง) ในสถานที่ที่มีอนุภาคน้ำมัน ระยะเวลาการเปลี่ยนไส้กรองสามารถขยายได้ตราบใดที่ไส้กรองยังสามารถกรองได้ตามระดับประสิทธิภาพ แต่ก็ควรจะมีการเปลี่ยนหรือปรับ หากสภาพแวดล้อมที่ทำงานที่เปลี่ยนไป

ไส้กรอง P-Series

เนื่องจากสามารถใช้ได้ในหลายสภาพแวดล้อม การใช้หรือไม่ใช้ไส้กรองประเภทนี้ จะพิจารณาจากเพียงแค่ความสกปรกของไส้กรอง และประสิทธิภาพการหายใจเท่านั้น

มาตรฐานยุโรป