Dykartank
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från
versionen som granskades den 8 september 2022; verifiering kräver
1 redigering .
En cylinder (för dykning) är ett kärl av stål, aluminium eller komposit (tunnväggig metallkolv förstärkt med kolfiber) med cylindrisk eller, mycket mindre vanligt, sfärisk form, som används för att lagra och transportera gas under höga (upp till 300 ) atm ) tryck. Ballongen är en del av dykutrustningen .
Gasen från cylindern tillförs simmaren genom en regulator . Cylindrar innehåller vanligtvis gas vid ett tryck på 186 till 300 bar (2700 till 4300 psi , eller 18,6 till 30,0 MPa ), och en typisk tankvolym är från 1,5 till 18 liter , vilket gör att du kan ha en gastillförsel från 300 till 3600 liter under normala förhållanden (30 till 120 ft³ (kubikfot ) ).
Gasflaskor används också för en mängd olika yttillämpningar, inklusive lagring av gas för syre första hjälpen vid behandling av dykrelaterade sjukdomar i brandmäns andningsapparater och används som gaslagring i kompressorstationer; det finns också olika applikationer för icke- dykning .
Enhet
Ballongens sammansättning inkluderar i allmänhet:
- Kolven är i själva verket själva gasförrådet. Vanligtvis tillverkad av smidd aluminium eller stål . Kompositcylindrar används i brandbekämpningsandningsapparater men används sällan för dykning på grund av deras höga positiva flytförmåga. Aluminiumcylindrar har lägre densitet än stålcylindrar, vilket är en fördel vid teknisk dykning eftersom negativ flytkraft minskar när dykaren måste bära många cylindrar. Det finns dock en nackdel: dykning med en eller två aluminiumtankar kräver tillsats av vikter för att skapa den nödvändiga negativa flytkraften för dyket.
- Avstängningsventil - en nod som ansluter cylinderflaskan till regulatorn. Ventilens uppgift är att styra gasflödet till och från cylindern och skapa en tät förbindelse med regulatorn. Ventilen inkluderar också en säkerhetsskiva som kommer att kollapsa av övertryck innan ballongen spricker på grund av övertryck.
- Y-formad avstängningsventil . Oftast finns det avstängningsventiler med ett utlopp och en ventil. Y-ventilen har två utlopp och två ventiler, vilket gör att två regulatorer kan anslutas till cylindern. Om en regulator går in i fritt flöde (det vanligaste felläget) kan dess ventil stängas och andningen från den andra regulatorn fortsätter.
- O-ringen av gummi tätar mellan avstängningsventilen och regulatorn. Fluoroplastiska O-ringar används med cylindrar utformade för att lagra syreberikade gasblandningar för att minska risken för brand.
- Reservspak . Fram till 1970 -talet , innan tryckmätare installerades på regulatorer, användes ofta en mekanism för att varna simmaren när gasblandningen var uttömd. Gastillförseln stoppades automatiskt i det ögonblick då trycket i cylindern nådde ett visst värde. För att använda reservatet, drog dykaren i spaken och genomförde dyket innan reservatet var förbrukat.
- Sko - tjänar till att skydda cylindern från överdrivna stötar på marken, samt för att säkerställa möjligheten att installera cylindern i vertikalt läge. Det är ett plastglas, i vilket cylinderns glödlampa sätts in med den nedre delen. Den används främst med stålcylindrar.
Typer av avstängningsventiler
För närvarande finns det fyra främmande typer av ventiler:
- A-clamp (eller English Yoke (yok) - clamp) - säkerställer tätheten av anslutningen genom att trycka regulatorn till cylinderventilen med en klämma. Denna typ av anslutning är enkel, billig och mycket använd över hela världen. Den är konstruerad för ett maximalt tryck på 232 bar, och den svagaste delen av anslutningen, O-ringen, är inte särskilt väl skyddad från övertryck.
- 232 bar DIN (5 varv, G 5/8" rörgänga) - regulatorn skruvas in i ventilen, vilket ger en säker fixering av O-ringstätningen. De är mer pålitliga än A-klämmor eftersom O-ringen är väl skyddad, men i många länder används DIN-standardutrustning inte universellt på kompressorer, så dykaren måste ha med sig en adapter när han reser.
- 300 bar DIN: (7 varv, rörgänga G 5/8") - liknande den tidigare typen av ventil (för 232 bar), men klassad för arbetstryck upp till 300 bar. Regulatorer klassade till 300 bar kan användas i cylindrar klassad för tryck 232 bar, men inte vice versa .
- EN 144-3:2003 Den europeiska standarden beskriver en ny typ av anslutning som till utseendet liknar DIN 232 eller 300, men använder en M26x2 metrisk gänga. En förening av denna typ är avsedd att användas med blandningar där syrehalten är högre än i atmosfären , det vill säga med hyperoxiska gasblandningar .
Sedan augusti 2008 har EU-reglerna krävt att all utrustning som används för dykning med nitrox eller rent syre ska uppfylla den nya standarden.
Förutom importerade standardventiler används också ett stort antal cylindrar med sovjetiska standarder för anslutning av gängor i CIS. De mest populära är cylindrar med en VK-200-ventil, vars anslutningsgänga också används på enheterna "Ukraina-2" och "Yunga" ("ASV"). Dessutom finns det även en AVM-5 (AVM-7)-kontakt och en AVM-1-kontakt. För att installera importerade regulatorer, såväl som regulatorer med andra gängstandarder, installeras adaptrar på sådana cylindrar:
- "Ukraina-2" och cylindrar med VK-200 ventil för DIN regulator.
- "ABM-5", "ABM-7" för DIN-regulator.
- "ABM-1", "Submariner-1" på DIN-regulatorn.
- AVM-5, AVM-7; "Submariner-2", "Submariner-3" på YOKE-regulatorn.
- "ABM-1", "Submariner-1" på regulatorn AVM-5.
Cylindermaterial
Cylindrar är gjorda av stål , aluminium, stålkomposit och kolfiber. Men varje alternativ har både för- och nackdelar.
- Stålcylindrar . De har hög negativ flytkraft, vilket minskar mängden last, men sätter en gräns för det maximala antalet samtidigt transporterade cylindrar.
- aluminiumcylindrar . Trots metallens lägre densitet är aluminiumcylindrar tyngre på grund av ökningen av tjockleken på kolvens väggar jämfört med stål. Samtidigt, i vissa dykförbund , används aluminiumcylindrar huvudsakligen för etapper, eftersom deras vikt i vatten är nära noll, till skillnad från stålcylindrar. De har en begränsning på det maximala arbetstrycket i kärlet - 210 bar.
- Sammansatta ballonger . De har en liten vikt, som, när den används i vatten, förvandlas till behovet av en extra uppsättning vikter. Mycket ömtålig.
Tabell som visar flytkraften för olika cylindrar i vatten, tomma och fyllda [1] [2] .
| Ballong
|
Luft
|
Ytvikt
|
Vikt i vatten
|
| Material
|
Volym, l
|
Tryck, bar
|
Volym, l
|
Vikt (kg
|
Tom, kg
|
Full, kg
|
Tom, kg
|
Full, kg
|
| Stål
|
12
|
200
|
2400
|
3.0
|
16,0
|
19,0
|
−1.2
|
−4.3
|
| femton
|
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
|
| åtta
|
300
|
2400
|
3.0
|
13,0
|
16,0
|
−3.5
|
−6.5
|
| tio
|
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
|
| Aluminium
|
9
|
203
|
1826
|
2.3
|
12.2
|
13.5
|
+1,8
|
−0,5
|
| elva
|
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
|
Syftet med ballonger
Dykare använder ofta flera typer av tankar. Varje flaska har sitt eget syfte.
Fritidsdykare bär
ofta följande cylindrar:
- Huvudtank - används under dykning, kapaciteten är vanligtvis från 10 till 18 liter.
- bail out eller bale out - en cylinder som endast används som nödluftreserv, en dykares "reservfallskärm". Har vanligtvis en volym på 0,4 till 1 liter.
- ponnyballong - en liten ballong som används som reserv.
Tekniska dykare använder ofta flera typer av andningsblandningar, var och en i separata cylindrar, för alla faser av ett dyk:
- reseblandning eller transportblandning (från engelska travel gas ) - cylindern innehåller gas för användning under dykning - vanligtvis är det nitrox med ett genomsnittligt partialtryck av syre i blandningen.
- bottenblandning (från engelska. bottom gas ) - cylindern innehåller gas för användning på djupet - vanligtvis är det en heliumbaserad gasblandning med låg syrehalt - heliox eller trimix .
- stage (från engelska stage ) - cylindern innehåller gas för dekompressionsprocedurer , vanligtvis är det nitrox med ett högt partialtryck av syre eller rent syre.
Rebreathers använder cylindrar med liten volym (1 - 3 liter):
- Oxygen rebreathers har en syretank
- Rebreathers med halvslutna kretsar har en spädningstank som innehåller luft, nitrox eller en heliumbaserad blandning.
- Rebreathers med slutna kretsar har cylindrar med syre och ett spädningsmedel som innehåller luft, nitrox eller en heliumbaserad blandning.
Kapacitet
Den vanligaste frågan ser ut så här: "hur länge kan du stanna under vatten med den eller den ballongen?". Frågan har två delar:
Hur mycket gas kan en ballong innehålla? Cylinderns kapacitet beror på två indikatorer:
- arbetstryck: 200 till 300 bar
- intern volym: vanligtvis är den från 3 till 18 liter
Således kan en 3 liters cylinder med ett arbetstryck på 300 bar innehålla upp till 900 liter gas.
Hur mycket gas förbrukar en simmare? Gasförbrukningen påverkas av två faktorer:
- dykarens andningsfrekvens: under normala förhållanden är detta värde från 10 till 25 liter per minut; vid hårt arbete eller panik kan luftförbrukningen stiga upp till 100 liter per minut.
- omgivningstryck: yttrycket är 1 bar (1 atmosfär); var 10:e meters djup öka trycket med 1 bar.
Så en simmare som förbrukar 20 liter luft per minut vid ytan (1 bar) på ett djup av 30 meter (4 bar) kommer att förbruka fyra gånger så mycket - 80 liter per minut. Om en dykare bara har en tre-liters cylinder med ett tryck på 300 bar för att andas, kommer gasen i cylindern att ta slut på 11 minuter eller mer.
Gasförbrukningen påverkas också av kroppens syreförbrukning ( metabolism ), fysisk aktivitet och psykologiskt tillstånd. Strängt taget påverkar de två sista faktorerna luftflödet inte direkt, utan genom andningsfrekvensen. Eftersom det är känt att, beroende på fysisk aktivitet, ökar kroppens syreförbrukning, och som ett resultat ökar volymen av blandningen som förbrukas och andningsfrekvensen. Det psykologiska tillståndet (stress, spänning, lugn) påverkar också signifikant konsumtionen av andningsblandningen. Det är logiskt att anta att gasförbrukningen är större om dykaren är nervös eller upprörd.
Reservation
Det rekommenderas starkt att reservera en del av den gas som används för ökad säkerhet. Reserven kan behövas för att göra längre dekompressionsstopp än planerat för dyket, eller för att ge ytterligare tid att återhämta sig från undervattensolyckor.
Reservens storlek beror på sannolikheten för att en viss nödsituation inträffar under dyket. Ett djup- eller dekompressionsdyk kräver mer reserver än ett grunt eller inget dekompressionsdyk. Vid fritidsdykning rekommenderas det att planera dyket så att tanken fortfarande kommer att innehålla gas vid 50 bar eller 25 % av sin ursprungliga kapacitet när du går upp till ytan. Vid teknisk dykning ( overheaddykning eller djupdykning) planerar dykare dyk med ökade säkerhetsmarginaler med hjälp av regeln om tredjedelar: en tredjedel av gasen planeras för dyket, en tredjedel för ytan och en tredjedel för reservatet. Samtidigt har strängare rekommendationer nyligen dykt upp, som bygger på en analys av incidenter: att lämna hälften (två fjärdedelar), eller ännu mer, av gasreserverna i reserv. Dessa rekommendationer gäller mer för personer som är involverade i penetration i undervattensgrottor, skeppsvrak, andra överliggande miljöer med begränsad manöverfrihet.
Standarduppsättningar av cylindrar
Scuba hänvisar här till en uppsättning av en cylinder och en regulator - den minsta uppsättningen som låter dig andas under vattnet.
För att garantera säkerheten bär dykare ofta extra dykutrustning för att minska risken för att en " utom luften " situation ska inträffa . Det finns flera alternativ för att använda cylindrar och regulatorer:
- Enkel scuba (ingen redundans): består av en stor tank och en regulator. Denna konfiguration är enkel och billig, men det är bara ett system. Om dykutrustningen misslyckas kommer simmaren att befinna sig i en situation som inte är luften. Denna design rekommenderas inte för användning vid alla dyk där det finns en " överliggande miljö " som kan störa en nöduppstigning: is- eller grottdykning, vrakpenetrering.
- Huvudscuba plus regulator ponnyblåsa : Denna konfiguration använder en stor huvudscuba tillsammans med en oberoende mindre scuba som kallas "ponny". Dykaren har två oberoende system, men hela systemet är nu tyngre, dyrare att köpa och underhålla. En ponnyballong har liten kapacitet och kan därför ge lufttillförsel för ytlig dykning. En annan typ av fristående reservluftkälla är "micro scuba" : en bärbar 0,5 liters cylinder med en regulator monterad direkt på cylindern. Denna "micro scuba" låter dig ta några andetag och ta dig upp från ett djup på upp till 20 meter.
- Etapper : En typ av oberoende dykutrustning som används vid teknisk dykning. Deras syfte är inte att ge gas i händelse av ett dykfel, utan att lagra de gasblandningar som används under dykets olika skeden.
- Oberoende tvillingset : består av två oberoende dykredskap . Ett sådant system är tyngre, dyrare när man köper, underhåller, laddar cylindrar. Simmaren måste också komma ihåg att byta regulator i tid så att det alltid finns en reservtillförsel av luft i cylindrarna, så att man inte hamnar i en eventuell fel på en av dykredskapen. "ingen luft" situation. Oberoende gnistor fungerar inte bra med luftintegrerade datorer .
- Sparka med grenrör och en regulator : två cylindrar kombineras med ett grenrör , men endast en regulator är ansluten. Det här alternativet är enkelt och billigt, men har inget reservandningssystem, utan ökar bara gastillförseln.
- Sparka med grenrör och två regulatorer : består av två scubatankar sammankopplade med ett grenrör med ventiler som kan stängas i nödfall. Denna design i händelse av en olycka gör att du kan spara resten av gasen i den överlevande cylindern. För- och nackdelarna med denna konfiguration är desamma som för- och nackdelarna med en oberoende gnista. Dessutom inkluderar de positiva egenskaperna frånvaron av behovet av att byta regulatorer under vatten. Det finns dock en risk att förlora hela tillförseln av gasblandning om ventilerna på grenröret inte kan stängas vid tidpunkten för luftläckage, dessutom är grenröret dyrt och är en annan potentiell felpunkt.
Laddningscylindrar
Tankar bör endast laddas med luft på kompressorer eller andra andningsgaser med hjälp av gasblandningstekniker. Båda dessa tjänster bör tillhandahållas av pålitliga organisationer, såsom dykutrustningsbutiker. Att andas in industriella komprimerade gaser kan vara dödligt eftersom det höga trycket ökar effekten av eventuella föroreningar i dem.
Särskilda åtgärder som ska vidtas vid arbete med andra gasblandningar än luft:
- Syre i höga koncentrationer kan orsaka brand eller korrosion.
- Syre måste överföras från en behållare till en annan mycket försiktigt, och endast med rengjorda och märkta cylindrar.
- Gasblandningar med en annan syrehalt än 21 % kan vara extremt farliga för dykare som inte vet hur mycket syre som finns i dem. Alla cylindrar ska märkas med blandningens sammansättning.
Andas förorenad luft på djupet kan vara dödligt. Vanliga föroreningar: kolmonoxid - en biprodukt av förbränning, koldioxid - en produkt av ämnesomsättning, oljor och fetter från kompressorn.
En explosion , orsakad av plötsligt utsläpp av högtrycksgas från en cylinder, kan vara mycket farlig om den inte hanteras på rätt sätt. Den största explosionsrisken finns under laddningen av cylindern och de första minuterna efter avslutad laddning och ökar på grund av minskningen av tjockleken på cylinderflaskans väggar till följd av korrosion. En annan orsak är skada eller korrosion av cylinderns gänga och hals vid ventilens fästpunkt.
Om laddningen kommer från en kraftfull kompressor utan preliminär kylning av tryckluften värms cylindern upp och efter laddning kyls den ner medan luften inuti fortfarande är varm. Spänningarna i metallen kompletteras med termiska spänningar. Detta, under kritisk press, kan leda till att situationen förstörs. Därför är nedkylning under de första minuterna efter körning den farligaste tiden.
Att förvara cylindern under tryck minskar risken för kontaminering av cylinderns inre med frätande eller giftiga ämnen såsom havsvatten, oljeånga, bensin, dieselbränsle, giftiga gaser, svamp- eller mikrobiella kolonier.
Produktion och testning
De flesta länder kräver regelbunden inspektion av cylindrar. Det inkluderar vanligtvis en visuell inspektion av den inre ytan och ett hydrostatiskt test (trycktest). I USA måste en visuell inspektion göras varje år och ett hydrostatiskt test vart femte år. Inom EU ska en visuell inspektion utföras vartannat och ett halvt år och ett hydrostatiskt test vart femte år. I Norge ska ett hydrostatiskt prov (och visuell kontroll) utföras tre år efter cylindertillverkningen och därefter vartannat år.
Lagstiftningen i Australien kräver att cylindrar testas hydrostatiskt var tolfte månad.
Det hydrostatiska testet inkluderar att bringa trycket i cylindern till testtrycket (kalibrerings-) och mäta cylindervolymen före och efter testet. En permanent volymökning, kännetecknad av en restexpansionskoefficient över en acceptabel nivå, typiskt 10 %, innebär att cylindern inte klarar testet och måste förstöras. Restutvidgningskoefficienten är förhållandet mellan den kvarvarande förändringen av cylindervolymen efter att testtrycket släppts, och det totala, vid testtrycket, ofta uttryckt i procent.
Under tillverkningen av cylindern stämplas dess parametrar, inklusive arbetstryck , testtryck , produktionsdatum , material , kapacitet och vikt , på kolvens yta.
När tester utförs stämplas datumet för det aktuella testet eller datumet för nästa test i vissa länder, såsom Tyskland , på kolvens axlar för att underlätta verifieringen när som helst.
De flesta operatörer av kompressorstationer verifierar denna information innan de fyller på cylindrar och kan vägra om de har icke-standardiserade eller utgångna cylindrar.
Cylinderfärgkodning
I enlighet med EN 1098-3 inför EU färgkodning av gasblandningar i flaskor.
Halsfärgning [3] :
- Luft , nitrox - vita och svarta kvarter som ligger mittemot.
- Heliox - vita och bruna kvarter som ligger mittemot.
- Rent syre är en vit hals.
- Rent helium - brun hals.
- Trimix - halsen är målad med vita, svarta och bruna sektorer .
I många dykcenter runt om i världen, där luft och nitrox är standardgaserna som används, är nitroxcylindrar färgkodade med en grön rand på en gul bas. Den vanliga färgen för en aluminiumcylinder är silver. Stålcylindrar är målade för att förhindra korrosion, främst i gult eller vitt, vilket förbättrar sikten. I vissa branschstandarder för märkning av cylindrar indikerar gul förekomst av klor i cylindern och i Europa indikerar gul giftigt eller frätande innehåll, men för dykning spelar detta ingen roll, eftersom tillbehör och utrustning inte är kompatibla.
Markering
I Europeiska unionen måste flaskor märkas enligt deras innehåll. Etiketten ska innehålla information om typen av andningsblandning i cylindern.
Cylindrar avsedda för användning med syreberikade gasblandningar kräver också märkningen "förberedd för användning med syre", vilket indikerar att de är förberedda för användning i en syreberikad miljö.
Anteckningar
- ↑ 1 liter luft vid atmosfärstryck och en temperatur på 10 °C väger 1,247 g.
- ↑ Gas Diving Arkiverad 24 september 2015.
- ↑ Hals - den övre delen av cylindern närmast ventilen.
Länkar