潜水室

潜水室是供人类使用的容器,它可能有一个入口,可以密封以保持内部压力显着高于环境压力,一个加压气体系统来控制内部压力,并为居住者提供呼吸气体。潜水舱有两个主要功能

  • 作为一种简单形式的潜水船,用于在水下运输潜水员并在深处提供临时基地和检索系统;
  • 作为基于陆地、船舶或海上平台的高压舱或系统,人工再现海下的高压条件。为饱和潜水和潜水员减压等潜水相关应用以及高压医学等非潜水医疗应用提供高于正常大气压的内部压力。

潜水室的基本类型

潜水舱有两种基本类型,根据产生和控制潜水舱压力的方式来区分。

水下使用

除了运送潜水员外,潜水室还携带工具和设备、用于紧急呼吸气体供应的高压储气瓶以及通信和应急设备。它在长时间潜水期间为休息、进餐、执行无法在水下完成的任务以及紧急情况提供临时干燥的空气环境。潜水室也可作为水面供应潜水作业的水下基地,潜水员的脐带(空气供应等)连接到潜水室而不是潜水支持船。

无水使用

高压舱也用于陆地和水上:

  • 在环境压力上升后或在干钟压力下转移后,将通过剩余减压从水下带上的水面供应潜水员作为水面减压。(减压室)
  • 训练潜水员适应高压条件和减压程序,并测试他们在压力下的表现。
  • 治疗潜水员的减压病(再加压舱)
  • 高压氧治疗中使用升高的氧分压治疗与潜水无关的疾病。
  • 在饱和潜水生命支持系统中
  • 在需要提高气体压力的科学研究中。

专为无水使用而设计的高压舱不必抵抗破碎力,只需抵抗爆破力。那些用于医疗应用的通常只能在两个或三个xxx大气压下运行,而那些用于潜水的应用可能会达到六个或更多大气压。可以由直升机吊起的轻型便携式高压舱被军事或商业潜水操作员和救援服务用来运送一到两名需要再压缩治疗的潜水员到合适的设施。

高压运输

历史

自1860年左右开始使用实验​​压缩室。1904年,潜艇工程师Siebe和Gorman与生理学家LeonardHill一起设计了一种装置,让潜水员可以进入深水密闭舱室,然后将舱室(仍然加压)升起并带上船。然后逐渐降低腔室压力。这种预防措施使潜水员能够在更深的深度安全工作更长的时间,而不会患上减压病。1906年,希尔和另一位英国科学家M格林伍德在Siebe和Gorman建造的压力室中将自己置于高压环境中,以研究其影响。他们的结论是,只要减压足够缓慢,一个成年人可以安全地承受七个大气压。CEHeinke及其公司于1913年建造了一个用于治疗患有减压病的潜水员的再加压舱,并于1914年运送到西澳大利亚的布鲁姆,并于1915年成功用于治疗一名潜水员。该舱现在位于布鲁姆历史博物馆。

潜水室结构和布局

高压潜水舱的构造和布局取决于其预期用途,但大多数舱室都有几个共同的特征。将有一个带有腔室加压和减压系统的压力容器、通道布置、监测和控制系统、观察口,通常还有一个用于供应替代呼吸气体的内置呼吸系统。压力容器是主要的结构部件,包括主室的外壳,如果有的话,前室外壳和医疗或储藏室的外壳。可能存在前室或入口锁,以便在主室处于压力下时为人员提供进入主室的通道。可能存在医疗或存储锁,以便在压力下为小物品提供进入主腔的通道。小体积允许快速和经济地转移小物品,因为与前室相比,气体损失的体积相对较小。检修门或舱口通常向内铰接并通过压差保持关闭,但它也可能被卡住以在低压下获得更好的密封。在通向前室、主室、医疗或存储锁的两端以及连接多个室的任何线槽处有一个门或舱口。封闭钟在底部有一个类似的舱口,用于水下使用,并且可能有一个侧舱口,用于在压力下转移到饱和系统,或者可以为此目的使用底部舱口。医用锁的外门不寻常之处在于它向外打开并且不会被内部压力保持关闭,因此它需要一个安全联锁系统,以使锁在受压时无法打开。视口一般提供给操作人员以视觉监控居住者,并可用于手信号作为一种辅助的紧急通信方法。可以通过在视口外安装来提供室内照明家具通常是为了居住者的舒适而提供的。通常有座位和/或床位设施。饱和系统还为居住者提供桌子和卫生设施。内部压力系统包括一个主气室和备用气室供气,以及控制它以对主气室和辅助气室进行加压和减压的阀门管道,以及一个用于防止增压超过设计xxx工作压力的泄压阀。阀门通常在内部和外部重复,并贴上标签以避免混淆。在紧急情况下,通常可以从内部操作多人室。监测设备将根据舱室的用途而有所不同,但将包括用于供应气体的压力表,以及用于所有人员占用隔间内部压力的精确校准压力表。操作员和居住者之间还将有一个语音通信系统。这通常是在外面一键通,从里面不断地传输,这样操作员就可以更好地监控乘员的状况。也可能有一个备用通信系统。消防设备是必要的,因为室内火灾对居住者极为危险。可以使用专为高压环境制造的无毒灭火器,也可以使用加压内部喷水系统。水桶通常作为附加设备提供。饱和系统的生命支持系统可能相当复杂,因为居住者必须在几天到几周内持续承受压力。不断监测室内气体的氧气含量,并在必要时添加新鲜氧气以保持标称值。如果是空气,腔室气体可以简单地排放和冲洗,但氦气混合物价格昂贵,并且在很长一段时间内需要非常大的体积,因此饱和系统的腔室气体通过二氧化碳洗涤器和其他过滤器进行循环利用去除异味和多余的水分。可用于治疗的多处室通常包含一个内置呼吸系统(BIBS),用于供应不同于加压气体的呼吸气体,而封闭的钟罩包含一个类似的系统,用于向潜水员的脐带供应气体。带有BIBS的分庭通常会有一个氧气监测器。如果室内气体受到污染,BIBS还可用作紧急呼吸气体供应。需要用于清洗和清除废物的卫生系统。由于压力梯度,排放很简单,但必须加以控制以避免不希望的腔室压力损失或波动。餐饮一般是在外面准备好食物饮料,然后通过储物锁将其转移到房间内,这也用于转移用过的器皿、衣物和其他用品。非便携式室通常由制成,因为它便宜、坚固且耐火。便携式腔室由钢、铝合金纤维增强复合材料制成。在某些情况下,复合材料结构在减压时是柔性的。

潜水室

手术

详细信息将根据应用程序而有所不同。描述了独立腔室的通用序列。商业潜水减压舱的操作员一般称为舱室操作员,饱和系统的操作员称为生命支持技术员(LST)。

  • 将对系统进行使用前检查,以确保其运行安全。
  • 预定的居住者将被检查并授权压缩,并将进入房间。
  • 压力门将关闭,与乘员建立通信,并开始加压。
  • 操作员将xxx和控制加压速率并xxx乘员的状况。
  • 加压后,操作员将监测压力、运行时间、腔室气体以及(如果适用)独立的呼吸气体供应。腔室气体质量可以通过二氧化碳洗涤器系统、过滤器和空调系统以及根据需要添加氧气来控制,或者通过添加新鲜压缩空气同时释放一些腔室空气的定期通风来控制。
  • 当开始减压时,操作员将通知居住者并将舱内气体释放到大气中,或者如果需要回收,则使用扫气泵。控制减压速率以遵循在公差范围内的指定减压计划。
  • 如果乘员遇到由压力变化引起的问题,例如耳朵或鼻窦挤压,或减压病症状,则可能会中断压缩和减压。
  • 当减压完成时,腔室压力与环境压力相等,门可以打开。居住者可能会离开,并且通常会检查是否存在不良影响。
  • 腔室将根据需要接受术后服务,以便为下一次操作或存储做好准备(如适用)。

工作压力

根据腔室的应用,使用大范围的工作压力。高压氧治疗通常在不超过18msw的压力或2.8bar的xxx内部压力下进行。减压室的深度通常与潜水员在计划操作中遇到的深度相似。使用空气作为腔室气氛的腔室的额定深度通常在50到90msw范围内,并且腔室、封闭钟罩和饱和系统的其他组件必须至少额定为计划的操作深度。美国海军制定了深度达480msw(1600fsw)的氦氧混合气饱和减压计划。实验室可能被评定为更深的深度。已经进行了701msw(2300fsw)的实验性潜水,因此至少有一个舱室被评为至少这个深度。

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