Trong những môi trường có nguy cơ thiếu oxy, khói, khí độc hoặc nồng độ chất ô nhiễm cao, thiết bị bảo vệ đường hô hấp đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn khí thở phù hợp cho người lao động. Trong đó, máy thở SCBA sử dụng nguồn khí độc lập được mang theo người, thay vì phụ thuộc vào không khí xung quanh.
SCBA áp lực dương và áp lực âm xét theo áp suất trong mặt nạ, thiết bị hô hấp có thể được mô tả theo cơ chế áp lực dương hoặc áp lực âm. Hai cơ chế này khác nhau chủ yếu ở mối quan hệ giữa áp suất bên trong mặt nạ và áp suất môi trường trong quá trình hô hấp. Hiểu rõ nguyên lý giúp người sử dụng phân biệt đúng đặc điểm và lựa chọn thiết bị phù hợp với môi trường làm việc.
1. SCBA là gì?
Khái niệm
SCBA (Self-Contained Breathing Apparatus) là thiết bị bảo vệ đường hô hấp, cung cấp nguồn khí thở độc lập với môi trường xung quanh. Khí thở thường được chứa trong bình khí nén và người sử dụng mang theo trong quá trình làm việc. Thiết bị được sử dụng trong các môi trường có nguy cơ thiếu oxy, nhiều khói, khí độc, hơi hóa chất hoặc các chất ô nhiễm gây nguy hiểm cho đường hô hấp.
Khác với mặt nạ lọc khí, SCBA không sử dụng bộ lọc để xử lý không khí bên ngoài trước khi hít vào mà cung cấp khí thở từ nguồn riêng thông qua hệ thống điều áp và mặt nạ kín. Nhờ đó, SCBA có thể được sử dụng trong các môi trường mà không khí xung quanh không phù hợp cho hô hấp, chẳng hạn như chữa cháy, cứu hộ hoặc xử lý sự cố có nguy cơ phát sinh khí độc.

SCBA là gì?
>> Xem thêm: Thiết bị trợ thở SCBA – HONEYWELLSAFETY .VN | 100% SẢN PHẨM CHÍNH HÃNG – GIÁ TẬN GỐC
Cấu tạo cơ bản
Một hệ thống SCBA thông thường gồm các bộ phận chính:
- Bình khí thở: Chứa nguồn khí thở nén để cung cấp cho người sử dụng.
- Van bình và bộ điều áp: Kiểm soát và giảm áp suất khí từ bình xuống mức phù hợp với hệ thống cấp khí.
- Bộ điều chỉnh cấp khí: Điều tiết lượng khí cung cấp theo nhu cầu hô hấp và chế độ hoạt động của thiết bị.
- Mặt nạ kín: Tạo vùng bảo vệ quanh mặt và kết nối với hệ thống cung cấp khí.
- Ống dẫn khí: Dẫn khí từ bộ điều chỉnh đến mặt nạ.
- Đồng hồ và hệ thống cảnh báo: Theo dõi tình trạng nguồn khí và cảnh báo khi lượng khí giảm đến mức quy định.
SCBA có nhiều cấu hình khác nhau, vì vậy cấu tạo và cách điều tiết khí cụ thể có thể thay đổi tùy loại thiết bị.
Nguyên lý hoạt động
Khi người sử dụng đeo SCBA, khí từ bình được đưa qua hệ thống điều áp trước khi đến mặt nạ. Bộ điều chỉnh kiểm soát dòng khí để cung cấp lượng khí phù hợp với nhu cầu hô hấp.
Điểm quan trọng nằm ở áp suất trong mặt nạ. Tùy thiết kế, SCBA có thể duy trì áp suất dương hoặc sử dụng cơ chế cấp khí theo nhu cầu hô hấp. Với cơ chế này, khi người sử dụng hít vào, sự thay đổi áp suất trong mặt nạ sẽ kích hoạt bộ điều chỉnh để cung cấp khí.
2. Nguyên lý hoạt động của SCBA áp lực dương
Nguyên lý duy trì áp lực dương
Ở chế độ áp lực dương, áp suất bên trong mặt nạ được duy trì cao hơn áp suất của môi trường bên ngoài trong điều kiện hoạt động bình thường. Khi người sử dụng hít vào, áp suất trong mặt nạ có xu hướng giảm. Với hệ thống pressure-demand (cấp khí theo nhu cầu với áp lực dương), bộ điều chỉnh sẽ bổ sung khí để duy trì mức áp suất theo thiết kế của thiết bị.
Cơ chế này vừa đáp ứng nhu cầu hô hấp của người sử dụng, vừa duy trì chênh lệch áp suất giữa bên trong mặt nạ và môi trường bên ngoài. Mức áp suất và cách điều chỉnh cụ thể phụ thuộc vào thiết kế của từng loại SCBA.
Luồng khí trong mặt nạ
Khí từ bình được đưa qua bộ điều áp và hệ thống cấp khí trước khi đi vào mặt nạ. Khi người sử dụng hít vào, hệ thống pressure-demand điều chỉnh lượng khí cung cấp dựa trên nhu cầu hô hấp và sự thay đổi áp suất trong mặt nạ. Khi thở ra, khí được thải ra ngoài thông qua van thở.
Trong quá trình hoạt động, hệ thống tiếp tục điều chỉnh dòng khí để duy trì áp suất dương trong mặt nạ theo thông số kỹ thuật. Nếu xuất hiện một điểm rò rỉ nhỏ, chênh lệch áp suất có thể tạo xu hướng đưa khí từ bên trong mặt nạ ra ngoài, thay vì để không khí môi trường đi vào.
Vai trò trong bảo vệ đường hô hấp
Duy trì áp suất cao hơn môi trường giúp hạn chế khả năng không khí bên ngoài xâm nhập vào mặt nạ qua những điểm rò rỉ nhỏ trong quá trình sử dụng. Đây là đặc điểm quan trọng của SCBA áp lực dương khi làm việc trong môi trường có khói, khí độc hoặc các chất gây nguy hiểm cho đường hô hấp.
Tuy nhiên, áp lực dương không đồng nghĩa với việc mặt nạ có thể bỏ qua yêu cầu về độ kín. Người sử dụng vẫn cần kiểm tra tình trạng mặt nạ, các bộ phận kết nối và thực hiện đúng quy trình sử dụng để thiết bị đạt hiệu quả bảo vệ theo thiết kế.

Nguyên lý hoạt động của SCBA áp lực dương
>> Xem thêm: Thiết bị trợ thở SCBA T8000 Type II SCBA-805MLK-T Honeywell – HONEYWELLSAFETY .VN
3. Nguyên lý hoạt động của SCBA áp lực âm
Nguyên lý tạo áp lực âm khi hít vào
Với cơ chế áp lực âm, áp suất bên trong mặt nạ giảm xuống thấp hơn áp suất môi trường khi người sử dụng hít vào. Sự thay đổi áp suất này kích hoạt hệ thống cấp khí, cho phép khí từ nguồn cung cấp đi vào mặt nạ.
Trong hệ thống demand (cấp khí theo nhu cầu), khí được cung cấp khi người sử dụng hít vào và tạo ra mức giảm áp suất bên trong mặt nạ. Vì vậy, lượng khí cấp vào gắn trực tiếp với chu kỳ hô hấp và nhu cầu sử dụng của người đeo.
Luồng khí trong mặt nạ
Khi người sử dụng hít vào, áp suất bên trong mặt nạ giảm. Bộ điều chỉnh nhận biết sự thay đổi này và cho phép khí từ nguồn cung cấp đi vào mặt nạ.
Khi thở ra, khí thở được đưa ra ngoài thông qua hệ thống van. Chu kỳ cấp và thải khí tiếp tục thay đổi theo nhịp hô hấp của người sử dụng.
Khác với cơ chế áp lực dương, áp suất bên trong mặt nạ có thể thấp hơn môi trường trong lúc hít vào. Nếu xuất hiện điểm rò rỉ, chênh lệch áp suất có thể tạo điều kiện cho không khí bên ngoài đi vào mặt nạ. Vì vậy, độ kín của mặt nạ vẫn là yếu tố rất quan trọng trong quá trình sử dụng.
Đặc điểm bảo vệ đường hô hấp
Cơ chế áp lực âm không tạo ra áp suất cao hơn môi trường bên ngoài để hạn chế không khí xâm nhập khi người sử dụng hít vào. Vì vậy, khả năng bảo vệ phụ thuộc đáng kể vào độ kín của mặt nạ và điều kiện sử dụng.
Cần hiểu rằng “áp lực âm” ở đây mô tả trạng thái áp suất trong mặt nạ khi người sử dụng hít vào, không nhất thiết là tên gọi của một dòng SCBA độc lập. Với các môi trường có nguy cơ đặc biệt nghiêm trọng đối với đường hô hấp, việc lựa chọn cấu hình SCBA cần phù hợp với mức độ nguy hiểm và yêu cầu bảo vệ của từng tình huống.

Nguyên lý hoạt động của SCBA áp lực âm
4. SCBA áp lực dương và áp lực âm khác nhau thế nào?
Khác biệt về áp suất bên trong mặt nạ
Khác biệt cơ bản giữa hai cơ chế nằm ở mối quan hệ giữa áp suất bên trong mặt nạ và áp suất môi trường.
- SCBA áp lực dương: Áp suất bên trong mặt nạ được duy trì cao hơn áp suất môi trường theo thiết kế của thiết bị.
- Cơ chế áp lực âm: Áp suất bên trong mặt nạ giảm xuống thấp hơn áp suất môi trường khi người sử dụng hít vào.
Khác biệt về hướng dòng khí khi rò rỉ
Sự chênh lệch áp suất ảnh hưởng đến hướng dòng khí khi xuất hiện điểm rò rỉ.
- Với áp lực dương, áp suất cao hơn bên trong tạo xu hướng đưa khí từ mặt nạ ra ngoài, qua đó hạn chế khả năng không khí môi trường xâm nhập.
- Với áp lực âm, áp suất bên trong thấp hơn môi trường khi hít vào có thể tạo điều kiện cho không khí bên ngoài đi vào qua điểm rò rỉ. Vì vậy, độ kín và sự phù hợp của mặt nạ với khuôn mặt có vai trò quan trọng trong quá trình sử dụng.
Khác biệt trong cơ chế cung cấp khí
Hai cơ chế cũng khác nhau ở cách hệ thống phản ứng với nhu cầu hô hấp.
- Với pressure-demand, hệ thống cấp khí theo nhu cầu nhưng đồng thời duy trì áp suất dương bên trong mặt nạ. Khi áp suất có xu hướng giảm trong quá trình hít vào, hệ thống sẽ bổ sung khí để duy trì mức áp suất theo thiết kế.
- Với demand, khí được cấp khi người sử dụng hít vào và tạo ra sự giảm áp suất bên trong mặt nạ. Do đó, cơ chế cấp khí gắn trực tiếp với chu kỳ hô hấp.
Điều kiện và phạm vi sử dụng
Việc lựa chọn SCBA cần dựa trên mức độ nguy hiểm của môi trường, nồng độ oxy, loại chất ô nhiễm và cấu hình bảo vệ được thiết kế cho từng thiết bị.
Đối với môi trường IDLH hoặc nơi có nguy cơ thiếu oxy, yêu cầu bảo vệ đường hô hấp ở mức cao và thiết bị phải phù hợp với điều kiện sử dụng. SCBA áp lực dương với cơ chế pressure-demand được sử dụng cho những môi trường có yêu cầu bảo vệ nghiêm ngặt này.
Do đó, không nên chỉ dựa vào khái niệm “áp lực dương” hoặc “áp lực âm” để lựa chọn thiết bị. Cần xem xét toàn bộ cấu hình SCBA, mức độ nguy hiểm và yêu cầu kỹ thuật của môi trường làm việc.

SCBA áp lực dương và áp lực âm: Nguyên lý hoạt động khác nhau thế nào?
5. Những lưu ý khi sử dụng máy thở SCBA
Kiểm tra mặt nạ và độ kín
Trước khi sử dụng, cần kiểm tra mặt nạ, gioăng kín, van thở, ống dẫn khí và các điểm kết nối để phát hiện hư hỏng hoặc rò rỉ. Với mặt nạ kín, người sử dụng cần thực hiện kiểm tra độ kín trước mỗi lần đeo và fit test theo yêu cầu đối với loại thiết bị đang sử dụng.
Mặt nạ phải được đeo đúng cách và phù hợp với khuôn mặt để duy trì độ kín trong quá trình làm việc. Nếu phát hiện dấu hiệu bất thường hoặc không đảm bảo độ kín, không nên tiếp tục sử dụng thiết bị.
Kiểm tra bình khí và hệ thống điều áp
Trước khi đưa SCBA vào sử dụng, cần kiểm tra áp suất bình, van bình, đồng hồ, bộ điều áp, hệ thống cảnh báo và các điểm kết nối. Bình khí phải có đủ lượng khí theo yêu cầu của công việc và được kiểm tra tình trạng trước khi sử dụng.
Nguồn khí thở cũng cần đáp ứng yêu cầu về chất lượng khí và phù hợp với hướng dẫn kỹ thuật của thiết bị. Khi phát hiện rò rỉ, hư hỏng hoặc bất thường ở hệ thống cấp khí, cần đưa thiết bị ra khỏi sử dụng để kiểm tra và xử lý theo quy trình.
Sử dụng và bảo dưỡng đúng hướng dẫn
Người sử dụng cần được đào tạo về cách đeo, kiểm tra, vận hành và xử lý các tình huống bất thường khi sử dụng SCBA. Đặc biệt, cần nắm rõ cách theo dõi lượng khí còn lại và các tín hiệu cảnh báo trong quá trình làm việc.
Sau khi sử dụng, thiết bị cần được vệ sinh, kiểm tra và bảo quản đúng hướng dẫn của nhà sản xuất. Các bộ phận của SCBA cũng cần được bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ để duy trì tình trạng hoạt động và mức độ bảo vệ theo thiết kế.
6. Honeywell Safety – Đơn vị cung cấp SCBA chính hãng
Honeywell Safety là đơn vị cung cấp các giải pháp bảo hộ lao động chuyên dụng cho ngành điện, nhà máy công nghiệp và các đơn vị điện lực. Các sản phẩm SCBA được phân phối đều có nguồn gốc rõ ràng, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế và đi kèm đầy đủ tài liệu kỹ thuật, chứng nhận chất lượng.
Đội ngũ kỹ thuật của Honeywell Safety sẵn sàng tư vấn lựa chọn SCBA phù hợp theo môi trường làm việc và yêu cầu an toàn của từng doanh nghiệp. Bên cạnh đó, khách hàng còn được hỗ trợ về thông tin kỹ thuật, hướng dẫn sử dụng và các giải pháp bảo hộ toàn diện nhằm nâng cao hiệu quả bảo vệ người lao động và đáp ứng các yêu cầu về an toàn trong sản xuất.
Website: honeywell-safety.vn
Hotline: 098 333 0380
Zalo OA: https://zalo.me/congtyeco3d
Fanpage: https://www.facebook.com/BHLD.ECO3D/

