Búvártartály
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. szeptember 8-án felülvizsgált
verziótól ; az ellenőrzéshez
1 szerkesztés szükséges .
A palack (búvárkodáshoz) hengeres vagy ritkábban gömb alakú acél, alumínium vagy kompozit (szénszállal megerősített vékony falú fémpalack) edény , amelyet gáz tárolására és szállítására használnak magas hőmérsékleten (300 atm ) nyomás. A léggömb a búvárfelszerelés része .
A palackból a gáz egy szabályozón keresztül jut az úszóhoz . A palackok általában 186-300 bar (2700-4300 psi vagy 18,6-30,0 MPa ) nyomású gázt tartalmaznak, és a tartály tipikus térfogata 1,5-18 liter , ami lehetővé teszi 300-3600 gázellátást. liter normál körülmények között (30-120 ft³ (köbláb ) ).
A gázpalackokat különféle felületi alkalmazásokhoz is használják, beleértve az oxigén tárolására szolgáló gáz elsősegélynyújtását a búvárkodással összefüggő megbetegedések kezelésében a tűzoltók légzőkészülékeiben, és gáztárolóként használják a kompresszorállomásokon; vannak különféle nem búvárkodási alkalmazások is .
Eszköz
A léggömb összetétele általában a következőket tartalmazza:
- A lombik valójában maga a gáztároló. Általában kovácsolt alumíniumból vagy acélból készül . A kompozit hengereket tűzoltó légzőkészülékekben használják, de búvárkodáshoz ritkán használják nagy pozitív felhajtóerejük miatt. Az alumínium hengerek sűrűsége kisebb, mint az acélhengerek, ami előnyt jelent a műszaki merülésben, mivel a negatív felhajtóerő csökken, ha a búvárnak sok hengert kell cipelnie. Van azonban egy árnyoldala is: az egy vagy két alumínium tartállyal való merüléshez súlyok hozzáadásával kell megteremteni a merüléshez szükséges negatív felhajtóerőt.
- Elzáró szelep - egy csomópont, amely összeköti a hengeres lombikot a szabályozóval. A szelep feladata, hogy szabályozza a gázáramlást a palackba és vissza, és szoros kapcsolatot hozzon létre a szabályozóval. A szelep tartalmaz egy biztonsági tárcsát is, amely a túlnyomástól összeesik, mielőtt a ballon túlnyomás miatt kidurranna.
- Y alakú elzárószelep . Leggyakrabban olyan elzárószelepek vannak, amelyek egy kimenettel és egy szeleppel rendelkeznek. Az Y-szelepnek két kimenete és két szelepe van, így két szabályozó csatlakoztatható a hengerhez. Ha az egyik szabályozó szabad áramlásba kerül (a leggyakoribb meghibásodási mód), akkor a szelepe zárható, és a légzés a második szabályozóból folytatódik.
- A gumi O-gyűrű tömít az elzárószelep és a szabályozó között. A fluoroplasztikus O-gyűrűket az oxigénnel dúsított gázkeverékek tárolására tervezett hengerekhez használják a tűzveszély csökkentése érdekében.
- Tartalék kar . Az 1970 -es évekig , mielőtt nyomásmérőket szereltek fel a szabályozókra, gyakran használtak egy olyan mechanizmust, amely figyelmeztette az úszót, ha a gázkeverék kimerült. A gázellátás automatikusan leállt abban a pillanatban, amikor a nyomás a palackban elért egy bizonyos értéket. A tartalék használatához a búvár meghúzta a kart, és befejezte a merülést, mielőtt a tartalék elfogyott volna.
- Cipő - a henger védelmét szolgálja a talajra gyakorolt túlzott ütésektől, valamint biztosítja a henger függőleges helyzetbe történő felszerelésének lehetőségét. Ez egy műanyag üveg, amelybe az alsó résszel belehelyezik a henger izzóját. Főleg acélhengerekhez használják.
Az elzárószelepek típusai
Jelenleg négy külföldi típusú szelep létezik:
- A-bilincs (vagy angol yoke (yok) - bilincs) - biztosítja a csatlakozás tömítettségét azáltal, hogy a szabályozót egy bilinccsel a hengerszelephez nyomja. Ez a fajta kapcsolat egyszerű, olcsó és nagyon elterjedt az egész világon. Maximum 232 bar nyomásra tervezték, és a csatlakozás leggyengébb része, az O-gyűrű nem túlzottan védett a túlnyomás ellen.
- 232 bar DIN (5 fordulat, G 5/8" csőmenet) - a szabályozót a szelepbe csavarják, ami az O-gyűrű tömítésének biztos rögzítését biztosítja. Megbízhatóbbak, mint az A-bilincsek, mert az O-gyűrű jól védett, de sok országban a DIN szabványos felszerelést nem használják univerzálisan a kompresszorokon, ezért a búvárnak adaptert kell vinnie utazás közben.
- 300 bar DIN: (7 fordulat, csőmenet G 5/8") - hasonló az előző típusú szelephez (232 bar-hoz), de legfeljebb 300 bar üzemi nyomásra alkalmas. A 300 bar névleges nyomású szabályozók hengerekben használhatók névleges nyomás 232 bar, de nem fordítva .
- EN 144-3:2003 Az európai szabvány egy új típusú csatlakozást ír le, amely megjelenésében hasonló a DIN 232 vagy 300 szabványhoz, de M26x2 metrikus menetet használ. Az ilyen típusú vegyületeket olyan keverékekhez szánják, amelyek oxigéntartalma magasabb, mint a légkörben , azaz hiperoxigén gázkeverékekkel .
2008 augusztusa óta az EU-szabályok megkövetelik, hogy a nitroxos vagy tiszta oxigénes búvárkodáshoz használt összes felszerelés megfeleljen az új szabványnak.
Az importált szabványos szelepek mellett a FÁK-ban nagyszámú, szovjet szabványokkal rendelkező hengert is használnak a menetek csatlakoztatására. A legnépszerűbbek a VK-200 szeleppel ellátott hengerek, amelyek összekötő menetét az "Ukrajna-2" és a "Yunga" ("ASV") készülékeken is használják. Ezen kívül van még egy AVM-5 (AVM-7) csatlakozó és egy AVM-1 csatlakozó is. Az importált szabályozók, valamint más menetszabványokkal rendelkező szabályozók telepítéséhez adaptereket kell telepíteni az ilyen hengerekre:
- "Ukrajna-2" és hengerek VK-200 szeleppel a DIN szabályozóhoz.
- "ABM-5", "ABM-7" a DIN szabályozóhoz.
- "ABM-1", "Submariner-1" a DIN szabályozón.
- AVM-5, AVM-7; "Submariner-2", "Submariner-3" a YOKE szabályozón.
- "ABM-1", "Submariner-1" az AVM-5 szabályozón.
Henger anyaga
A hengerek acélból , alumíniumból, acél kompozitból és szénszálból készülnek. Azonban mindegyik lehetőségnek vannak előnyei és hátrányai is.
- Acél hengerek . Nagy negatív felhajtóerővel rendelkeznek, ami csökkenti a rakomány mennyiségét, de korlátozza az egyidejűleg szállított hengerek maximális számát.
- alumínium hengerek . A fém kisebb sűrűsége ellenére az alumínium hengerek nehezebbek a lombik falainak vastagságának növekedése miatt az acélhoz képest. Ugyanakkor egyes búvárszövetségekben az alumínium hengereket főként szakaszokhoz használják, mivel az acélhengerekkel ellentétben súlyuk a vízben közel nulla. Korlátozzák a maximális üzemi nyomást az edényben - 210 bar.
- Kompozit léggömbök . Kis súlyuk van, ami vízben történő használat esetén további súlykészlet szükségességét jelenti. Nagyon törékeny.
Táblázat, amely a különböző hengerek felhajtóerejét mutatja vízben, üresen és feltöltve [1] [2] .
| Ballon
|
Levegő
|
Felületi súly
|
Súly vízben
|
| Anyag
|
kötet, l
|
Nyomás, bár
|
kötet, l
|
Súly, kg
|
Üres, kg
|
Teli, kg
|
Üres, kg
|
Teli, kg
|
| Acél
|
12
|
200
|
2400
|
3.0
|
16.0
|
19.0
|
−1.2
|
−4.3
|
| tizenöt
|
200
|
3000
|
3.8
|
20.0
|
23.8
|
−1.4
|
−5.2
|
| 2×7
|
200
|
2800
|
3.5
|
19.5
|
23.0
|
−2.0
|
−5.6
|
| nyolc
|
300
|
2400
|
3.0
|
13.0
|
16.0
|
−3.5
|
−6.5
|
| tíz
|
300
|
3000
|
3.8
|
17.0
|
20.8
|
−4.0
|
−7.8
|
| 2×4
|
300
|
2400
|
3.0
|
15.0
|
18.0
|
−4.0
|
−7.0
|
| 2×6
|
300
|
3600
|
4.6
|
21.0
|
25.6
|
−5.0
|
−9.6
|
| Alumínium
|
9
|
203
|
1826
|
2.3
|
12.2
|
13.5
|
+1,8
|
−0,5
|
| tizenegy
|
203
|
2247
|
2.8
|
14.4
|
17.2
|
+1,8
|
−1.1
|
| 13
|
203
|
2584
|
3.2
|
17.1
|
20.3
|
+1.4
|
−1.7
|
A léggömbök célja
A búvárok gyakran többféle tartályt használnak. Minden palacknak megvan a maga célja.
A szabadidős búvárok gyakran a következő hengereket hordozzák:
- Főtartály - búvárkodás közben használatos, űrtartalma általában 10-18 liter.
- kimentés vagy bálázás – csak vészlevegő-tartalékként használt henger, búvár „tartalék ejtőernyője”. Általában 0,4-1 liter térfogatú.
- póni léggömb - tartalékként használt kis léggömb.
A műszaki búvárok gyakran többféle légzőkeveréket használnak, mindegyiket külön hengerben, a merülés minden fázisához:
- utazási keverék vagy szállító keverék (az angol travel gas szóból ) - a palack búvárkodáshoz használt gázt tartalmaz - általában nitrox, a keverékben átlagos parciális oxigénnyomással.
- fenékkeverék ( angolul. bottom gas ) - a palack mélységi használatra szánt gázt tartalmaz - általában hélium alapú alacsony oxigéntartalmú gázkeverék - heliox vagy trimix .
- szakasz ( angol szakaszból ) - a henger gázt tartalmaz a dekompressziós eljárásokhoz , általában nitrox, nagy parciális oxigénnyomású vagy tiszta oxigénnel.
A rebreatherek kis térfogatú (1-3 literes) palackokat
használnak :
- Az oxigénrelélegeztetőknek van egy oxigéntartálya
- A félig zárt rendszerű újralégzőknek hígítótartályuk van , amely levegőt, nitroxot vagy hélium alapú keveréket tartalmaz.
- A zárt rendszerű újralégzők oxigénpalackokkal és hígítószerrel rendelkeznek, amely levegőt, nitroxot vagy hélium alapú keveréket tartalmaz.
Kapacitás
A leggyakrabban feltett kérdés így néz ki: „meddig lehet víz alatt maradni ezzel vagy azzal a ballonnal?”. A kérdés két részből áll:
Mennyi gázt tartalmazhat egy léggömb? A henger kapacitása két mutatótól függ:
- üzemi nyomás: 200-300 bar
- belső térfogat: általában 3-18 liter
Így egy 3 literes, 300 bar üzemi nyomású palack akár 900 liter gázt is tartalmazhat.
Mennyi gázt fogyaszt egy úszó? A gázfogyasztást két tényező befolyásolja:
- búvár légzésszáma: normál körülmények között ez az érték 10-25 liter/perc; kemény munka vagy pánik közben a levegőfogyasztás percenként akár 100 literre is emelkedhet.
- környezeti nyomás: a felületi nyomás 1 bar (1 atmoszféra); minden 10 méteres mélységben növelje a nyomást 1 bar-ral.
Tehát egy úszó, aki percenként 20 liter levegőt fogyaszt a felszínen (1 bar) 30 méter (4 bar) mélységben, négyszer annyit fogyaszt – 80 litert percenként. Ha egy búvárnak csak egy háromliteres, 300 bar nyomású hengere van a légzéshez, akkor a hengerben lévő gáz 11 perc vagy több idő alatt elfogy.
A gázfogyasztást befolyásolja a szervezet oxigénfogyasztásának mértéke ( anyagcsere ), a fizikai aktivitás és a pszichés állapot is. Szigorúan véve az utolsó két tényező a légáramlást nem közvetlenül, hanem a légzésszámon keresztül befolyásolja. Hiszen köztudott, hogy a fizikai aktivitástól függően nő a szervezet oxigénfogyasztása, és ennek következtében nő az elfogyasztott keverék térfogata és a légzésszám. A pszichés állapot (stressz, izgatottság, nyugalom) is jelentősen befolyásolja a légzési keverék fogyasztását. Logikus feltételezés, hogy a gázfogyasztás nagyobb, ha a búvár ideges vagy izgatott.
Foglalás
A fokozott biztonság érdekében erősen ajánlott a felhasznált gáz egy részét tartalékolni. A tartalékra szükség lehet a tervezettnél hosszabb dekompressziós megállókhoz, vagy a víz alatti balesetek utáni felépüléshez.
A tartalék nagysága egy adott vészhelyzet bekövetkezésének valószínűségétől függ a merülés során. Egy mély vagy dekompressziós merülés több tartalékot igényel, mint egy sekély vagy dekompressziós merülés. A szabadidős búvárkodásnál ajánlatos úgy megtervezni a merülést, hogy a felszínre kerüléskor a tartályban még mindig 50 bar nyomáson, vagyis eredeti kapacitásának 25%-án legyen gáz. Technikai merülésben ( fej feletti merülés vagy mélybúvárkodás ) a búvárok megnövelt biztonsági tartalékkal tervezik a merüléseket a harmadok szabálya szerint: a gáz egyharmadát a merülésre, egyharmadát a felszínre és egyharmadát a tartalékra tervezik. Ugyanakkor a közelmúltban szigorúbb ajánlások jelentek meg, amelyek az incidensek elemzésén alapulnak: a gáztartalékok felét (kétnegyedét), vagy még többet kell tartalékban hagyni. Ezek az ajánlások inkább azokra az emberekre vonatkoznak, akik részt vesznek a víz alatti barlangokba, hajóroncsokba vagy más, korlátozott mozgásszabadsággal rendelkező felső környezetbe való behatolásban.
Szabványos hengerkészletek
A búvárkodás itt egy hengerből és egy szabályozóból áll - a minimális készlet, amely lehetővé teszi a víz alatti légzést.
A biztonság érdekében a búvárok gyakran további tartalék búvárfelszerelést viselnek, hogy csökkentsék a " levegőn kívüli " helyzet előfordulásának esélyét . Számos lehetőség van a hengerek és a szabályozók használatára:
- Egyetlen búvár (nincs redundancia): egy nagy tartályból és egy szabályozóból áll. Ez a konfiguráció egyszerű és olcsó, de ez csak egy rendszer. Ha a búvárfelszerelés meghibásodik, az úszó „levegő” helyzetbe kerül. Ez a kialakítás nem ajánlott minden olyan merülésnél, ahol van egy „ felső környezet ”, amely megzavarhatja a vészhelyzeti emelkedést: jég- vagy barlangi merülés, roncsbehatolás.
- Fő búvár és szabályozó póni hólyag : Ez a konfiguráció egy nagy, fő búvárt használ, valamint egy független kisebb búvárt, amelyet "póninak" neveznek. A búvárnak két független rendszere van, de a teljes rendszer most nehezebb, drágább a beszerzése és karbantartása. A pónilégballon kis kapacitású, így levegőellátást biztosít a sekély merülésekhez. Az önálló tartalék levegőforrás egy másik típusa a "mikrobúvár" : egy hordozható 0,5 literes palack, közvetlenül a hengerre szerelt szabályozóval. Ez a „mikrobúvár” lehetővé teszi, hogy vegyen néhány levegőt, és akár 20 méteres mélységből emelkedjen fel.
- Fokozatok : Független búvárfelszerelés típusa, amelyet a műszaki búvárkodásban használnak. Céljuk nem a búvárhiba esetén a gáz biztosítása, hanem a merülés különböző szakaszaiban használt gázkeverékek tárolása.
- Független ikerkészlet : két független búvárfelszerelésből áll . Egy ilyen rendszer nehezebb, drágább hengerek vásárlásakor, karbantartásakor, töltésekor. Ezenkívül az úszónak ne felejtse el időben cserélni a szabályozót, hogy mindig legyen tartalék levegő a hengerekben, hogy az egyik búvárfelszerelés meghibásodása esetén ne kerüljön vízbe. „nincs levegő” helyzet. A független szikrák nem működnek jól a levegőbe integrált számítógépekkel .
- Sparka elosztóval és egy szabályozóval : két henger egy elosztóval van kombinálva, de csak egy szabályozó van csatlakoztatva. Ez az opció egyszerű és olcsó, de nincs tartalék légzőrendszere, csak növeli a gázellátást.
- Sparka elosztóval és két szabályozóval : két búvártartályból áll, amelyeket egy elosztó köt össze, szelepekkel, amelyek vészhelyzetben zárhatók. Ez a kialakítás baleset esetén lehetővé teszi, hogy megtakarítsa a fennmaradó hengerben lévő maradék gázt. Ennek a konfigurációnak az előnyei és hátrányai megegyeznek a független szikra előnyeivel és hátrányaival. Ezenkívül a pozitív tulajdonságok közé tartozik, hogy nincs szükség a szabályozók víz alatti cseréjére. Fennáll azonban a teljes gázkeverék-ellátás elvesztésének veszélye, ha az elosztó szelepeit nem lehet lezárni a levegő szivárgásakor, emellett az elosztó drága és egy másik lehetséges meghibásodási pont.
Töltőhengerek
A tartályokat csak a kompresszoron lévő levegővel vagy más belélegző gázokkal szabad gázkeverési technikával feltölteni. Mindkét szolgáltatást megbízható szervezeteknek, például búvárfelszerelés boltoknak kell nyújtaniuk. Az ipari sűrített gázok belélegzése végzetes lehet, mert a nagy nyomás növeli a bennük lévő szennyeződések hatását.
Különleges intézkedések a levegőtől eltérő gázkeverékekkel végzett munka során:
- Az oxigén nagy koncentrációban tüzet vagy korróziót okozhat.
- Az oxigént nagyon óvatosan kell átvinni egyik tartályból a másikba, csak tisztított és felcímkézett palackokkal.
- A 21%-tól eltérő oxigéntartalmú gázkeverékek rendkívül veszélyesek lehetnek azon búvárok számára, akik nem ismerik a bennük lévő oxigén százalékos arányát. Minden palackon fel kell tüntetni a keverék összetételét.
A szennyezett levegő mélyen történő belélegzése végzetes lehet. Gyakori szennyező anyagok: szén-monoxid - az égés mellékterméke, szén-dioxid - az anyagcsere terméke, olajok és zsírok a kompresszorból.
A hengerből hirtelen nagynyomású gáz által okozott robbanás nagyon veszélyes lehet, ha nem megfelelően kezelik. A legnagyobb robbanásveszély a palack töltése során és a töltés befejezését követő első percekben áll fenn, és a korrózió következtében a palackfalak vastagságának csökkenése miatt növekszik. Egy másik ok a henger menetének és nyakának sérülése vagy korróziója a szelep rögzítési pontján.
Ha a töltés egy nagy teljesítményű kompresszorról történik a sűrített levegő előzetes hűtése nélkül, a henger felmelegszik, majd töltés után lehűl, miközben a benne lévő levegő még forró. A fémben lévő feszültségeket termikus feszültségek egészítik ki. Ez kritikus nyomás alatt pusztulásba hozhatja a helyzetet. Ezért a vezetés utáni első percekben a hűtés a legveszélyesebb időszak.
A palack nyomás alatti tárolása csökkenti a palack belsejének maró vagy mérgező anyagokkal, például tengervízzel, olajgőzzel, benzinnel, gázolajjal, mérgező gázokkal, gomba- vagy mikrobakolóniákkal való szennyeződésének esélyét.
Gyártás és tesztelés
A legtöbb országban előírják a palackok rendszeres ellenőrzését. Általában magában foglalja a belső felület szemrevételezését és egy hidrosztatikai vizsgálatot (nyomásteszt). Az Egyesült Államokban minden évben szemrevételezést, ötévente pedig hidrosztatikai tesztet kell végezni. Az EU-ban két és fél évente szemrevételezést, ötévente hidrosztatikai vizsgálatot kell végezni. Norvégiában a hidrosztatikai vizsgálatot (és szemrevételezést) a palack gyártása után három évvel, majd ezt követően kétévente el kell végezni.
Ausztrália jogszabályai előírják, hogy a palackokat 12 havonta hidrosztatikailag ellenőrizni kell.
A hidrosztatikus vizsgálat magában foglalja a hengerben lévő nyomást a vizsgálati (kalibrációs) nyomásra, valamint a henger térfogatának mérését a vizsgálat előtt és után. A tartós térfogatnövekedés, amelyet az elfogadható szint, jellemzően 10% feletti maradék tágulási együttható jellemez, azt jelenti, hogy a palack nem felel meg a teszten, és meg kell semmisíteni. A maradék tágulási együttható a henger térfogatának a próbanyomás kiengedése utáni maradék térfogatváltozásának a próbanyomáson bekövetkezett teljes térfogatához viszonyított aránya, gyakran százalékban kifejezve.
A palack gyártása során a paramétereit, beleértve az üzemi nyomást , a próbanyomást , a gyártási dátumot , az anyagot , a kapacitást és a súlyt , a lombik felületére bélyegzik.
A tesztek elvégzésekor az aktuális vizsgálat dátuma vagy egyes országokban, például Németországban a következő vizsgálat dátuma a lombik vállára van bélyegezve, hogy bármikor megkönnyítse az ellenőrzést.
A legtöbb kompresszorállomás üzemeltetője ellenőrzi ezeket az információkat a palackok újratöltése előtt, és visszautasíthatja, ha nem szabványos vagy lejárt szavatosságú palackokkal rendelkezik.
Henger színkódolása
Az EN 1098-3 szabványnak megfelelően az EU bevezeti a palackokban lévő gázkeverékek színkódolását.
Nyakszínezés [3] :
- Levegő , nitrox - fehér és fekete negyedek találhatók szemben.
- Heliox - fehér és barna negyedek találhatók szemben.
- A tiszta oxigén egy fehér torok.
- Tiszta hélium - barna nyak.
- Trimix - a nyak fehér, fekete és barna szektorokkal van festve.
A világ számos búvárközpontjában, ahol a levegő és a nitrox a szabványos gáz, a nitrox-palackokat sárga alapon zöld csíkkal színkódolják. Az alumínium hengerek szokásos színe az ezüst. Az acélhengereket a korrózió megelőzése érdekében festették, főleg sárgára vagy fehérre, ami javítja a láthatóságot. A palackok címkézésére vonatkozó egyes iparági szabványokban a sárga a klór jelenlétét jelzi a palackban , Európában pedig a sárga a mérgező vagy maró hatású tartalmat, de a búvárkodásnál ez nem számít, mivel a szerelvények és a felszerelések nem kompatibilisek.
Jelölés
Az Európai Unióban a palackokat tartalmuk szerint kell címkézni. A címkének információt kell tartalmaznia a hengerben lévő légzőkeverék típusáról.
Az oxigénnel dúsított gázkeverékekkel való használatra szánt palackok esetében is kötelező az „oxigénnel használatra előkészített” jelölés, amely azt jelzi, hogy oxigénnel dúsított környezetben történő használatra készültek.
Jegyzetek
- ↑ 1 liter légköri nyomású és 10 °C hőmérsékletű levegő tömege 1,247 g.
- ↑ Gas Diving Archivált : 2015. szeptember 24.
- ↑ Nyak - a henger felső része a szelephez legközelebb.
Linkek