stringtranslate.com

Система взвешивания для дайвинга

Грузовой пояс для сумки и традиционный грузовой пояс.

Система утяжеления для дайвинга представляет собой балластный груз, добавляемый к дайверу или водолазному снаряжению для противодействия избыточной плавучести. Они могут использоваться дайверами или на таком оборудовании, как водолазные колокола, подводные аппараты или кожухи для камер.

Дайверы носят дайверские утяжелители , грузовые пояса или гири, чтобы противодействовать плавучести другого водолазного снаряжения , такого как гидрокостюмы и алюминиевые баллоны для дайвинга , а также плавучести дайвера. Аквалангист должен иметь достаточный вес, чтобы иметь легкую отрицательную плавучесть в конце погружения, когда большая часть дыхательного газа была использована, и ему необходимо поддерживать нейтральную плавучесть во время безопасных или обязательных декомпрессионных остановок. Во время погружения плавучесть контролируется путем регулировки объема воздуха в устройстве компенсации плавучести (BCD) и, если он надет, в сухом костюме , чтобы достичь отрицательной, нейтральной или положительной плавучести по мере необходимости. Требуемый вес определяется максимальной общей положительной плавучестью полностью экипированного, но не утяжеленного дайвера, ожидаемой во время погружения с пустым компенсатором плавучести и нормально надутым сухим костюмом. Это зависит от массы и состава тела дайвера, плавучести другого водолазного снаряжения (особенно гидрокостюма ), солености воды , веса потребляемого дыхательного газа и температуры воды. Обычно он находится в диапазоне от 2 кг (4,4 фунта) до 15 кг (33 фунта). Веса можно распределить, чтобы подстроить дайвера в соответствии с целью погружения.

Водолазы, работающие с поверхности, могут иметь более тяжелый вес, чтобы облегчить работу под водой, и могут быть не в состоянии достичь нейтральной плавучести и полагаться на ступень для погружения, раструб, шлангокабель, спасательный трос, шлевку или опору для возвращения на поверхность.

Фридайверы также могут использовать утяжелители, чтобы противодействовать плавучести гидрокостюма. Однако на определенной глубине они с большей вероятностью будут рассчитывать на нейтральную плавучесть, и их взвешивание должно учитывать не только сжатие костюма с глубиной, но также сжатие воздуха в легких и, как следствие, потерю плавучести. . Поскольку у них нет обязательств по декомпрессии, им не обязательно иметь нейтральную плавучесть у поверхности в конце погружения.

Если у грузов есть метод быстрого освобождения, они могут стать полезным спасательным механизмом: их можно сбросить в экстренной ситуации, чтобы обеспечить мгновенное увеличение плавучести, что должно вернуть дайвера на поверхность. Сбрасывание тяжестей увеличивает риск баротравм и декомпрессионной болезни из-за возможности неконтролируемого всплытия на поверхность. Этот риск может быть оправдан только тогда, когда чрезвычайная ситуация опасна для жизни или риск декомпрессионной болезни невелик, как в случае фридайвинга и подводного плавания с аквалангом, когда погружение значительно ниже бездекомпрессионного предела для данной глубины. Часто дайверы очень внимательно следят за тем, чтобы грузы не упали случайно, а дайверы с большим весом могут расположить свои грузы так, чтобы части общего веса можно было сбрасывать индивидуально, что позволяет несколько более контролировать аварийное всплытие.

Гири обычно изготавливаются из свинца из-за его высокой плотности , достаточно низкой стоимости, простоты отливки в подходящие формы и устойчивости к коррозии . Свинец можно отливать в виде блоков, форм с прорезями для ремней или в виде дроби, известной как « дробь », и носить в мешках. Существуют некоторые опасения, что свинцовые гири для дайвинга могут представлять токсическую опасность для пользователей и окружающей среды, однако свидетельств значительного риска мало.

Назначение и использование гирь

Системы взвешивания дайверов выполняют две функции; балласт и регулировка дифферента.

Балласт

Основная функция грузов для дайвинга - роль балласта, предотвращающего всплывание дайвера в те моменты, когда он или она хочет оставаться на глубине.

Свободное погружение

При фридайвинге (задержка дыхания) система грузов представляет собой почти исключительно грузовой пояс с быстросъемной пряжкой, поскольку аварийное освобождение грузов обычно позволяет дайверу всплыть на поверхность, даже если он находится без сознания, где есть хотя бы шанс на спасение. . Грузы используются в основном для нейтрализации плавучести скафандра, поскольку в большинстве случаев дайвер почти нейтрален, а другого оборудования у него мало. Требуемый груз почти полностью зависит от плавучести костюма. Большинство фридайверов будут взвешиваться, чтобы иметь положительную плавучесть на поверхности, и используют только достаточный вес, чтобы минимизировать усилия, необходимые для плавания против плавучести в начале погружения, сохраняя при этом достаточную плавучесть на максимальной глубине, чтобы не требовать слишком больших усилий. плыть обратно туда, где плавучесть снова станет положительной. Как следствие этой практики, фридайверы будут использовать как можно более тонкий гидрокостюм, чтобы свести к минимуму изменения плавучести с глубиной из-за сжатия костюма.

Подводное плавание с аквалангом

Управление плавучестью считается одновременно важным навыком и одним из самых сложных для освоения новичком. Отсутствие надлежащего контроля плавучести увеличивает риск нарушения или повреждения окружающей среды и является источником дополнительных и ненужных физических усилий для поддержания точной глубины, что также увеличивает стресс. [1]

У аквалангиста обычно возникает оперативная необходимость контролировать глубину, не прибегая к помощи троса на поверхности, не держась за конструкцию или рельеф или не опираясь на дно. Это требует способности достигать нейтральной плавучести в любой момент во время погружения, в противном случае усилия, затраченные на поддержание глубины путем плавания против разницы плавучести, будут одновременно нагружать дайвера и требовать ненужных в противном случае затрат энергии, увеличения потребления воздуха и увеличения риск потери управления и перерастания в аварию. [2] [3] Поддержание глубины с помощью плавников обязательно направляет часть тяги плавников вверх или вниз, а когда она находится вблизи дна, тяга вниз может нарушить бентос и поднять ил. Риск повреждения плавником также значителен. [4]

Еще одним требованием для подводного плавания в большинстве случаев является способность достигать значительной положительной плавучести в любой точке погружения. [3] [5] [6] На поверхности это стандартная процедура, повышающая безопасность и удобство, а под водой это обычно реакция на чрезвычайную ситуацию.

Среднестатистическое человеческое тело с расслабленными легкими, наполненными воздухом, имеет плавучесть, близкую к нейтральной. Если выдыхать воздух, большинство людей утонет в пресной воде, а с полными легкими большинство будет плавать в морской воде. Количество веса, необходимое для обеспечения нейтральной плавучести обнаженному дайверу, обычно невелико, хотя есть люди, которым требуется несколько килограммов веса, чтобы стать нейтральным в морской воде из-за низкой средней плотности и большого размера. Обычно это случается с людьми с большой долей жира в организме. Поскольку дайвер почти нейтрален, большая часть балласта необходима для компенсации плавучести дайверского снаряжения. [7]

Основными компонентами снаряжения среднего аквалангиста, имеющими положительную плавучесть, являются компоненты защитного костюма. Двумя наиболее часто используемыми типами костюмов для воздействия являются сухой костюм и гидрокостюм . В обоих этих типах защитных костюмов для изоляции используются газовые полости, которые по своей сути являются плавучими. Плавучесть гидрокостюма значительно снижается с увеличением глубины, поскольку давление окружающей среды приводит к уменьшению объема пузырьков газа в неопрене. Измерения изменения объема неопреновой пены, используемой для гидрокостюмов, при гидростатическом сжатии показывают, что около 30% объема и, следовательно, 30% поверхностной плавучести теряется примерно на первых 10 м, еще 30% примерно на 60 м, а объем по-видимому, стабилизируется при потере около 65% примерно на 100 м. [8] Общая потеря плавучести гидрокостюма пропорциональна начальному несжатому объему. Площадь поверхности среднего человека составляет около 2 м 2 , [9] поэтому несжатый объем цельного гидрокостюма толщиной 6 мм будет порядка 1,75 x 0,006 = 0,0105 м 3 , или примерно 10 литров. Масса будет зависеть от конкретного состава пены, но, вероятно, будет порядка 4 кг при чистой плавучести около 6 кг на поверхности. В зависимости от общей плавучести дайвера обычно требуется 6 кг дополнительного веса, чтобы довести дайвера до нейтральной плавучести и обеспечить достаточно легкий спуск. Объем, потерянный на глубине 10 м, составляет около 3 литров или 3 кг плавучести, увеличиваясь примерно до 6. кг плавучести теряется примерно на 60 м. Это может почти удвоиться для крупного человека, носящего костюм-двойку для холодной воды. Эту потерю плавучести необходимо компенсировать накачиванием компенсатора плавучести для поддержания нейтральной плавучести на глубине. Сухой костюм также сжимается с глубиной, но воздушное пространство внутри является непрерывным, и его можно пополнять из баллона или вентилировать для поддержания примерно постоянного объема. Большая часть балласта, используемого дайвером, предназначена для уравновешивания плавучести этого газового пространства, но если сухой костюм подвергнется катастрофическому наводнению, большая часть этой плавучести может быть потеряна, и необходим какой-то способ компенсировать это. [2] [7]

Еще одна существенная проблема при взвешивании аквалангистов с открытым контуром заключается в том, что дыхательный газ расходуется во время погружения, и этот газ имеет вес, поэтому общий вес баллона уменьшается, а его объем остается практически неизменным. Поскольку дайверу необходимо сохранять нейтральное состояние в конце погружения, особенно на небольших глубинах для обязательных или безопасных декомпрессионных остановок , необходимо иметь при себе достаточный балластный груз, чтобы обеспечить снижение веса подаваемого газа. (плотность воздуха при нормальном атмосферном давлении составляет примерно 1,2 кг/м 3 или примерно 0,075 фунта/фут 3 ). Количество веса, необходимое для компенсации использования газа, легко вычислить, если известны объем и плотность свободного газа .

Большая часть остального снаряжения дайвера имеет отрицательную или почти нейтральную плавучесть и, что более важно, не меняет плавучесть во время погружения, поэтому ее общее влияние на плавучесть статично.

Хотя можно рассчитать необходимый балласт с учетом дайвера и всего его или ее снаряжения, на практике это не делается, поскольку все значения необходимо будет точно измерить. Практическая процедура известна как проверка плавучести и выполняется путем ношения всего снаряжения с почти пустым баком (баками) и пустым компенсатором плавучести на мелководье и добавлением или снятием веса до тех пор, пока дайвер не достигнет нейтральной плавучести. Затем вес следует распределить на дайвере, чтобы обеспечить правильное балансирование, и достаточную часть груза следует нести таким образом, чтобы его можно было быстро снять в экстренной ситуации, чтобы обеспечить положительную плавучесть в любой момент погружения. Это не всегда возможно, и в таких случаях следует использовать альтернативный метод обеспечения положительной плавучести. [3] [5] [6]

Водолаз, получивший балласт в соответствии с этой процедурой, будет иметь отрицательную плавучесть на протяжении большей части погружения, если не используется компенсатор плавучести, в степени, которая зависит от количества переносимого дыхательного газа. При рекреационном погружении с использованием одного баллона во время погружения может использоваться от 2 до 3 кг газа, что легко контролировать, и при условии отсутствия необходимости декомпрессии плавучесть в конце погружения не имеет решающего значения. При длительном или глубоком техническом погружении может потребоваться 6 кг обратного газа и еще от 2 до 3 кг декомпрессионного газа. Если во время погружения возникла проблема и необходимо использовать резервы, это может увеличиться до 50%, и дайвер должен иметь возможность оставаться под водой на самой мелкой декомпрессионной остановке. Дополнительный вес и, следовательно, отрицательная плавучесть в начале погружения могут легко достигать 13 кг для дайвера с четырьмя баллонами. Компенсатор плавучести частично надувается, когда это необходимо для поддержания этой отрицательной плавучести, и по мере того, как во время погружения израсходуется дыхательный газ, объем компенсатора плавучести будет уменьшаться за счет вентиляции по мере необходимости. Неудобство дополнительного веса и расхода газа, необходимого для его компенсации при погружении, проходящем по плану, — это цена, которую приходится платить за возможность декомпрессии после чрезвычайной ситуации, на которую израсходована большая часть газа. Нет смысла иметь достаточно газа, чтобы не утонуть, если вместо этого дайвер погибнет или покалечится из-за декомпрессионной болезни. [2] [10]

Примеры:

Дайвинг с поверхности

При погружениях с поверхности , и особенно при погружениях с насыщением , потеря веса, сопровождаемая положительной плавучестью, может подвергнуть дайвера потенциально смертельной декомпрессионной травме . Следовательно, грузовые системы для дайвинга с поверхности, когда дайвер доставляется к рабочему месту с помощью водолазного колокола или ступени , обычно не оснащаются системой быстрого освобождения.

Большая часть работы, выполняемой дайверами с надводным питанием, выполняется на дне, и можно использовать утяжеленные ботинки, чтобы дайвер мог ходить прямо по дну. При работе в этом режиме может оказаться полезным несколько килограммов сверх необходимого для нейтрализации плавучести, чтобы дайвер достаточно устойчиво стоял на дне и мог прилагать полезную силу при работе.

Легкие шлемы, обычно используемые дайверами с надводным подводным плаванием, имеют встроенный балласт для обеспечения нейтральной плавучести в воде, поэтому они не сплывают с головы дайвера и не тянут вверх на шее, но шлемы со свободным потоком большего объема были бы слишком тяжелыми. и громоздкими, если в них встроен весь необходимый вес. Поэтому после одевания дайвера они либо балластируются путем крепления грузов к нижним частям шлема в сборе, чтобы вес переносился на плечи, когда он находится вне воды, либо Шлем можно удерживать с помощью ремня , а грузики привязных ремней служат балластом.

Традиционный медный шлем и корсет обычно утяжелялись путем подвешивания большого груза к точкам опоры на передней и задней части корсета, а ныряльщик часто также носил утяжеленные ботинки, чтобы помочь ему оставаться в вертикальном положении. В стандартной водолазной системе ВМС США Mk V использовался тяжелый ремень, пристегнутый вокруг талии, подвешенный на плечевых ремнях, которые пересекали нагрудник шлема, непосредственно передавая нагрузку на плавучий шлем при погружении, но с относительно низким центром тяжести. . В сочетании со шнуровкой штанин костюма и утяжеленной обувью это снизило риск несчастных случаев при переворачивании. [11]

Подрезать

Дайвер балансирует, перенося вес далеко к ступням: статические моменты плавучести и веса заставляют ступни вращаться вниз, и тогда тяга ласт также направляется вниз.
Дайвер, у которого вес и центр плавучести выровнены для горизонтального дифферента: статические моменты плавучести и веса удерживают дайвера в горизонтальном положении, а тяга плавников может быть совмещена с направлением движения для максимальной эффективности.

Трим — это положение дайвера в воде с точки зрения баланса и соответствия направлению движения. Оптимальная обрезка зависит от поставленной задачи. Для дайверов-любителей это обычно горизонтальное плавание или наблюдение за окружающей средой без контакта с донными организмами. [2] Подъем и спуск при нейтральной плавучести можно хорошо контролировать в горизонтальном положении или при балансировке с поднятой головой, а спуск может быть наиболее энергоэффективным с опущенной головой, если дайвер может эффективно выровнять уши в этом положении. Спуски во фридайвинге обычно происходят головой вниз, так как дайвер обычно находится на плаву в начале погружения и должен опускать плавники вниз. Профессиональным дайверам обычно приходится работать внизу, часто в фиксированном месте, что обычно легче в вертикальном положении, а некоторое снаряжение для дайвинга удобнее и безопаснее использовать, когда оно относительно вертикально.

Точно контролируемый триммер снижает усилие при горизонтальном плавании, поскольку уменьшает площадь сечения дайвера, проходящего через воду. Рекомендуется слегка наклонить голову вниз, чтобы уменьшить направленную вниз тягу плавников во время плавников, а это уменьшает заиливание и удар плавников о дно. [12]

Утяжеление трима в основном важно для дайверов, занимающихся свободным плаванием, и в этой категории широко используется аквалангистами, чтобы позволить дайверу без усилий оставаться в горизонтальном положении в воде. Эта способность имеет большое значение как для удобства, так и для безопасности, а также снижает экологическое воздействие дайверов на хрупкие донные сообщества. [4]

Дайверу, плавающему в свободном плавании, возможно, время от времени придется выполнять триммирование в вертикальном или перевернутом положении, но в целом горизонтальный тримминг имеет преимущества как для уменьшения сопротивления при горизонтальном плавании, так и для наблюдения за дном. Горизонтальный дифферент позволяет дайверу направить тягу от ласт непосредственно назад, что сводит к минимуму нарушение отложений на дне и снижает риск удара ластами по хрупким донным организмам. Устойчивый горизонтальный триммер требует, чтобы центр тяжести дайвера находился непосредственно под центром плавучести ( центроидом ). Небольшие ошибки можно довольно легко компенсировать, но большие отклонения могут потребовать от дайвера постоянно прилагать значительные усилия для поддержания желаемого положения, если это действительно возможно. [2] [1]

Положение центра плавучести в значительной степени находится вне контроля дайвера, хотя некоторый контроль объема скафандра возможен, цилиндр(ы) могут смещаться в подвесной системе на небольшую величину, а распределение объема компенсатора плавучести изменяется. большое влияние при надувании. Большая часть управления дифферентом, доступного дайверу, заключается в расположении балластных грузов. Поэтому основные балластные грузы следует размещать как можно дальше, чтобы обеспечить приблизительно нейтральную дифферентовку, что обычно возможно, если носить грузы вокруг талии или чуть выше бедер на грузовом поясе или в карманах для грузов, предусмотренных в куртке-компенсаторе плавучести. или жгут для этой цели. Точную настройку триммера можно выполнить, разместив меньшие грузы по длине дайвера, чтобы привести центр тяжести в желаемое положение. Это можно сделать несколькими способами. [13]

Утяжелители для лодыжек обеспечивают большое плечо рычага при небольшом весе и очень эффективны при исправлении проблем с балансировкой головы вниз, но добавление массы к ступням значительно увеличивает работу движения. Этого можно не заметить при спокойном погружении, когда нет необходимости плыть далеко или быстро, но если возникает чрезвычайная ситуация и дайверу нужно плыть изо всех сил, утяжеление лодыжек станет существенным препятствием, особенно если дайвер находится в минимальной физической форме. для условий.

Нижние грузы резервуара обеспечивают гораздо более короткое плечо рычага, поэтому должны составлять гораздо большую долю от общего балласта, но не влияют на тяговую эффективность, как это делают утяжелители на щиколотке. Под грузовым поясом нет других удобных мест, где можно было бы добавить триммерные грузы, поэтому наиболее эффективным вариантом является перенос основных грузов настолько низко, насколько это необходимо, с помощью подходящего ремня безопасности или встроенного компенсатора плавучести в грузовом кармане, который фактически позволяет грузам перемещаться. быть размещены правильно, поэтому нет необходимости корректировать продольный дифферент.

Менее распространенная проблема возникает, когда у ребризеров противолегкое направлено к верхней части туловища. В этом случае может возникнуть необходимость прикрепить груз рядом с противолегким. Обычно это не является проблемой, и для этой цели грузовые карманы часто встроены в обвязку или кожух ребризера, а при необходимости грузы можно прикрепить к плечевым ремням обвязки.

Виды веса

Вся или часть утяжелительной системы может переноситься таким образом, чтобы дайвер мог быстро и легко сбросить ее за борт для увеличения плавучести, остальная часть обычно крепится более надежно.

Сбрасываемые гири

Дайверы с задержкой дыхания и аквалангисты обычно переносят часть или весь свой вес таким образом, чтобы его можно было быстро и легко снять, находясь под водой. Снятие этих грузов должно гарантировать, что дайвер сможет всплыть на поверхность и сохранять положительную плавучесть на поверхности. Техника сброса веса в экстренной ситуации — это базовый навык подводного плавания, которому обучают на начальном уровне. Исследования, проведенные в 1976 году и анализирующие несчастные случаи при нырянии, показали, что в большинстве несчастных случаев при нырянии дайверы не могли расстегнуть грузовые пояса. [14] Более поздние оценки, проведенные в 2003 и 2004 годах, показали, что неспособность сбросить вес остается проблемой. [15] [16]

Грузовой пояс

Грузовые пояса являются наиболее распространенной системой утяжеления, используемой в настоящее время для любительского дайвинга . [17] Грузовые ремни часто изготавливаются из прочной нейлоновой ленты, но можно использовать и другие материалы, например резину . Грузовые ремни для подводного плавания с аквалангом и дайвингом с задержкой дыхания обычно оснащены быстроразъемной пряжкой, позволяющей быстро сбросить вес в чрезвычайной ситуации. [7]

Ремень из каучука с традиционной пряжкой называется марсельезским ремнем . [18] [19] Эти ремни популярны среди фридайверов , поскольку резина сжимается при спуске, когда гидрокостюм и легкие сжимаются, удерживая ремень натянутым на протяжении всего погружения. [20]

Наиболее распространенная конструкция груза, используемого с ремнем, состоит из прямоугольных свинцовых блоков с закругленными краями и углами и двумя прорезями в них, навинченных на ремень. Эти блоки могут быть покрыты пластиком , что еще больше повышает устойчивость к коррозии. Утяжелители с покрытием часто продаются как менее абразивные по отношению к гидрокостюмам . Скольжение грузов по лямке можно ограничить с помощью металлических или пластиковых ползунков ремня . Вес этого стиля обычно составляет от 1 до 4 фунтов (от 0,45 до 1,81 кг). Утяжелители на бедрах большего размера обычно изогнуты для лучшей посадки и обычно составляют от 6 до 8 фунтов (от 2,7 до 3,6 кг).

Другой популярный стиль имеет одну прорезь, через которую можно продеть ремень. Иногда их фиксируют, сжимая груз, чтобы захватить лямку, но из-за этого их трудно снять, когда требуется меньший вес.

Существуют также утяжелители, которые при необходимости можно прикрепить к ремню, пристегнув его. Некоторые грузовые пояса содержат мешочки для свинцовых гирь или круглых свинцовых дробей : эта система позволяет дайверу легче добавлять или снимать груз, чем с грузами, прикрепленными к поясу. Использование дроби также может быть более удобным, поскольку дробь соответствует телу дайвера. Грузовые пояса, использующие дробь, называются дробовыми поясами . Каждая дробовая дробь должна быть покрыта [ необходимы разъяснения ] для предотвращения коррозии под действием морской воды, поскольку использование дробовой дроби без покрытия для подводного плавания приведет к тому, что свинец в конечном итоге разъедется до порошкообразного хлорида свинца.

Интегрированные веса BCD

Они хранятся в карманах, встроенных в устройство контроля плавучести . Часто гири удерживаются на липучке или пластиковом зажиме . Грузы также могут храниться в чехлах на молнии или липучках, которые вставляются в специальные карманы компенсатора плавучести. Мешки с грузами часто имеют ручки, за которые нужно потянуть, чтобы сбросить груз в экстренной ситуации или снять его при выходе из воды. Некоторые модели также имеют меньшие «мешочки для трима», расположенные выше в BCD, что может помочь дайверу сохранять нейтральное положение в воде. Пакеты для обрезков обычно невозможно быстро выбросить, и они рассчитаны на вес всего 1–2 фунта (0,5–1 кг) каждый. Многие интегрированные системы не могут выдерживать такой же вес, как отдельный грузовой пояс: типичная нагрузка составляет 6 кг на карман, при этом имеются два кармана. [21] Этого может быть недостаточно для противодействия плавучести сухих костюмов с толстым нижним бельем, используемых в холодной воде.

Некоторые системы ремней BCD включают в себя паховый ремень, предотвращающий скольжение BCD вверх по пользователю в надутом состоянии или вниз в перевернутом состоянии из-за веса.

Грузовая обвязка

Грузовой ремень обычно состоит из ремня вокруг талии, удерживающего сумки для гирь, и плечевых ремней для дополнительной поддержки и безопасности. Часто гири удерживаются на липучке. У них есть ручки, за которые нужно потянуть, чтобы сбросить груз в экстренной ситуации или снять его при выходе из воды. Грузовой ремень позволяет удобно переносить вес ниже тела, чем грузовой пояс, который должен быть достаточно высоким, чтобы его можно было поддерживать бедрами. Это преимущество для дайверов, у которых нет заметной талии или у которых талия слишком высока, чтобы ее можно было правильно обрезать, если надеть грузовой пояс. Эти преимущества также могут быть доступны для некоторых моделей встроенных грузов BC. Грузовой ремень может также включать в себя паховый ремень или ремни для предотвращения смещения веса, если дайвер находится в положении с крутой головой вниз.

Прикрепляемые гири

Прикрепляемый триммер на лямке ремня безопасности (вид спереди, показано D-образное кольцо)
Свинцовый грузик для дайвинга Draeger с бронзовым пружинным зажимом, ок. 1980 год

Это грузы, которые прикрепляются непосредственно к ремню безопасности, но их можно снять, отсоединив механизм зажима. Их также можно использовать для временного увеличения веса обычного грузового пояса. Доступны различные размеры: от 0,5 до 5 кг и более. Более крупные модели предназначены для использования в качестве съемных основных грузов и используются так же, как встроенные грузы BCD или грузовые привязные грузы, но прикрепляются к спинной пластине или лямке ремня безопасности бокового крепления, а версии меньшего размера также полезны для обрезки грузов.

Сумка для рюкзака

Некоторые ребризеры (например, Siebe Gorman CDBA ) имеют мешочек со свинцовыми шариками диаметром чуть больше дюйма. Дайвер может освободить их, потянув за шнур.

Фиксированные веса

Дайверы, работающие с поверхности, часто носят свои грузы надежно прикрепленными, чтобы снизить риск случайного падения во время погружения и потери контроля над плавучестью. Их можно носить на грузовом поясе с надежной пряжкой, поддерживать на грузовом ремне, прикреплять непосредственно к ремням безопасности для дайвинга или подвешивать к корсету шлема. Для стабилизации дайвера в вертикальном положении также можно использовать утяжеленную обувь .

В дополнение к грузу, который можно легко сбросить («выбросить»), некоторые аквалангисты добавляют к своему снаряжению дополнительные фиксированные грузы, либо для того, чтобы уменьшить вес, прикладываемый к ремню, что может вызвать боль в пояснице, либо для смещения центра дайвера. массы для достижения оптимального положения в воде.

Опасности

Существует несколько эксплуатационных опасностей, связанных с грузами для дайвинга:

Проблемы с плавучестью и весом являются причиной относительно высокой доли смертельных исходов при подводном плавании. Было обнаружено относительно большое количество тел, при этом все гири остались на месте. [15] [14] [16]

Материалы

Наиболее распространенным материалом для изготовления личных гирь для дайвинга является литой свинец . Основной причиной использования свинца является его высокая плотность, а также относительно низкая температура плавления, низкая стоимость и легкая доступность по сравнению с другими материалами с высокой плотностью. Он также устойчив к коррозии в пресной и соленой воде. Большинство гирь для дайвинга отливаются на литейных заводах и продаются дайверами различных размеров в магазинах для дайвинга, но некоторые из них изготавливаются дайверами для собственного использования. Свинцовый лом из таких источников, как рыболовные грузила и балансировочные грузики, может быть легко отлит любителем в относительно дешевых многоразовых формах, хотя это может подвергнуть их воздействию испарений свинцовых паров. [27]

Токсичность тяжелых металлов

Хотя свинец является наименее дорогим из доступных материалов с плотностью (SG=11,34), он является токсичным веществом , наносящим биологический ущерб дикой природе и людям. Центры по контролю заболеваний заявили, что безопасный уровень воздействия свинца на детей не определен и что после того, как свинец всасывается в организм, его последствия невозможно исправить. Даже очень небольшое воздействие вызывает необратимое снижение интеллекта, способности концентрировать внимание и академических способностей. [28] Свинец можно вдыхать или проглатывать в виде металлического порошка или порошкообразных продуктов коррозии, однако большинство солей свинца имеют очень низкую растворимость в воде, а чистый свинец очень медленно разъедает в морской воде. Абсорбция через кожу металлического свинца и неорганических продуктов коррозии маловероятна. [29]

Хотя переработка свинца из других источников в самодельные гири для дайвинга обходится недорого, чистый свинец плавится при 327,46 °C (621,43 °F) [30] и выделяет пары при 482 °C (900 °F). Пары образуют оксиды в воздухе и оседают в виде пыли на близлежащих поверхностях. Даже при хорошей вентиляции в зоне плавки свинца будет присутствовать пыль оксида свинца. [31]

Твердые блочные гири могут подвергнуться коррозии и повредиться при падении или ударе о другие гири. В гибких мешках мелкие кусочки свинцовой дроби будут тереться друг о друга при обращении и использовании, выделяя в воду свинцовую пыль и продукты коррозии. [32] Количество свинца, теряемого в воду, примерно пропорционально общей площади поверхности гирь и количеству движения между контактными поверхностями и больше для дробей меньшего размера.

Растворимость солей свинца в морской воде низкая, хотя значительную роль в комплексообразовании растворенного свинца играют природные органические вещества, а концентрации свинца в океане обычно колеблются от 1 до 36 нг/л, а в прибрежных водах - от 50 до 300 нг/л. затронуты антропогенной деятельностью. [33]

Дайвинг также иногда практикуется в бассейнах для тренировок и упражнений. Бассейны могут быть загрязнены свинцовыми грузами. Многие дайверы, использующие один и тот же бассейн со свинцовыми грузами, со временем увеличивают загрязнение воды в бассейне свинцом, пока воду не меняют. [34]

Нет опубликованных исследований по поглощению свинца дайверами или вспомогательным персоналом водолазов из-за работы с грузами, что позволяет предположить, что это не рассматривается как проблема медицинскими экспертами по дайвингу или органами по охране труда и технике безопасности. [35]

Альтернативные материалы

Другие тяжелые металлы рассматривались в качестве альтернативы свинцу. Одним из примеров является висмут , который имеет аналогичную плотность (SG=9,78) и низкую температуру плавления. Он менее токсичен, а его соли очень нерастворимы, что ограничивает усвоение организмом. [36] Вольфрам (SG=19,25) является еще одной возможной заменой свинца, но по сравнению с ним он очень дорог как в качестве материала, так и в изготовлении подходящей формы.

Нетоксичные материалы, такие как железо (SG=7,87), могут использоваться вместо свинца и не вызывают отравления и загрязнения. Однако плотность большинства таких материалов значительно ниже, поэтому груз для погружения должен иметь больший объем и, следовательно, большую массу, чтобы равняться отрицательной плавучести массы свинца, которую он заменяет. Свинцовый груз весом 1 кг будет заменен [1] железным грузом 1 × (7,87/11,34) × ((11,34-1)/(7,87-1)) = 1,044 кг, что составляет дополнительную нагрузку для дайвера на 4,4%. когда вышел из воды.

Железо также гораздо легче корродирует в морской воде, чем свинец, и для предотвращения ржавчины потребуется определенная защита. Сплавы нержавеющей стали более устойчивы к коррозии, но более дешевые марки необходимо промывать пресной водой после использования, чтобы предотвратить коррозию при хранении. Стоимость формирования альтернативных материалов может быть значительно выше, особенно для небольших партий. Например, гири для погружения из нержавеющей стали и вольфрама в настоящее время можно получить только путем фрезерования твердого металлического материала в форме блока или цилиндра до необходимой формы. Прямая отливка некоторых из этих материалов в литейном цехе возможна, но для того, чтобы процессы литья были экономически эффективными, потребуются большие объемы производства .

Инкапсуляция свинцовых гирь

Свинцовые гири могут быть покрыты защитным внешним слоем, например пластиком или краской, и это обычно используется для борьбы с выбросами свинца . Это предотвращает коррозию или измельчение свинца в пыль при трении и помогает смягчать удары. Однако защита снижается, если покрытие треснуло или иным образом повреждено. Мягкие пластмассы со временем могут стать хрупкими из-за разрушения под воздействием ультрафиолета и потери пластификаторов , что приводит к растрескиванию и разрушению. [ нужна цитата ] Герметизирующие материалы обычно имеют почти нейтральную плавучесть в воде и уменьшают среднюю плотность гирь, делая гири немного менее эффективными и увеличивая общий вес водолазного снаряжения в воздухе.

Балласт на другом водолазном и вспомогательном оборудовании

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Jablonski 2006, стр. 33–35.
  2. ^ abcde Бересфорд, М.; Саутвуд, П. (2006). Руководство CMAS-ISA Normoxic Trimix (4-е изд.). Претория, Южная Африка: Инструкторы CMAS в Южной Африке.
  3. ^ abcd Кнедлик, Томас (26 мая 2015 г.). «Резервная плавучесть Томаса Кнедлика». Блог TecRec . ПАДИ. Архивировано из оригинала 6 марта 2016 года . Проверено 1 марта 2016 г.
  4. ^ abc Хаммертон, Зан (2014). Воздействие аквалангистов и стратегии управления субтропическими морскими охраняемыми территориями (Диссертация). Университет Южного Креста. Архивировано из оригинала 26 мая 2020 года . Проверено 29 октября 2019 г.
  5. ^ Персонал abc. «WorkCover Квинсленд». Оборудование для дайвинга и сноркелинга . Правительство Квинсленда. Архивировано из оригинала 15 марта 2016 года . Проверено 1 марта 2016 г.
  6. ^ Персонал abc (1997). «Правила по дайвингу на рабочем месте 1997 г.» (PDF) . Медиа-дайвинг-проекты: Утвержденный свод правил и руководства . НИУ ВШЭ. Архивировано из оригинала (PDF) 5 октября 2015 года . Проверено 1 марта 2016 г.
  7. ^ Персонал abc (1982). Руководство BSAC по дайвингу (10-е изд.). Лондон: Британский подводный клуб. ISBN 0950678619.
  8. ^ Барди, Эрик; Моллендорф, Йозеф; Пендергаст, Дэвид (21 октября 2005 г.). «Теплопроводность и деформация сжатия пенопреновой изоляции под гидростатическим давлением». Журнал физики D: Прикладная физика . 38 (20): 3832–3840. Бибкод : 2005JPhD...38.3832B. дои : 10.1088/0022-3727/38/20/009. S2CID  120757976.
  9. ^ Аб Галло, Ричард Л. (июнь 2017 г.). «Кожа человека — самая большая эпителиальная поверхность для взаимодействия с микробами». Журнал исследовательской дерматологии . 137 (6): 1213–1214. дои :10.1016/j.jid.2016.11.045. ПМЦ 5814118 . ПМИД  28395897. 
  10. Кудель, Одри (27 августа 2021 г.). «Контроль дыхания и плавучести: остановись, вдохни, подумай, а затем действуй». alertdiver.eu . Архивировано из оригинала 5 апреля 2024 года . Проверено 20 апреля 2024 г.
  11. ^ ab "Марк V". Водолазный технологический институт . Сиэтл, Вашингтон.
  12. ^ аб Яблонски 2006, стр. 35–37.
  13. ^ аб Маккаферти, Марти; Сири, Пэтти (1 ноября 2014 г.). "Взвесить!". дан.орг . Архивировано из оригинала 21 марта 2023 года . Проверено 21 марта 2023 г.
  14. ^ abc Fead, Лу (1979). «Спасение собственной жизни: правильно ли будет сбросить грузовой пояс?». Журнал Южно-Тихоокеанского общества подводной медицины . 9 (1). Архивировано из оригинала 14 августа 2009 года . Проверено 9 апреля 2013 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  15. ^ abc Найт, Джон; Акотт, Крис Дж. (2003). «Проблемы с датчиками глубины, датчиками содержимого и другим оборудованием, о которых сообщалось в исследовании по мониторингу инцидентов при дайвинге». Журнал Южно-Тихоокеанского общества подводной медицины . 33 (1). Архивировано из оригинала 28 апреля 2016 года . Проверено 9 апреля 2013 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  16. ^ abc Карузо, Джеймс Л.; Угуччиони, Донна М.; Эллис, Джули Э.; Довенбаргер, Джоэл А; Беннетт, Питер Б. (2004). «Дайверы, попавшие в беду, роняют свои грузовые пояса или встроенные гири? Взгляд на отказ от гирь в результате несчастных случаев со смертельным исходом при любительском дайвинге». Подводная и гипербарическая медицина . Архивировано из оригинала 6 марта 2016 года . Проверено 9 апреля 2013 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  17. ^ ab «Регуляторы воздуха для подводного плавания, компенсаторы плавучести, снаряжение для подводного плавания, информационные консультации, помогающие обеспечить безопасность снаряжения для подводного плавания» . Магазины для дайвинга в Филадельфии. Архивировано из оригинала 21 июня 2007 года . Проверено 14 июня 2007 г.
  18. ^ "Пояс для подводной охоты Beuchat Marseillaise" . www.decathlon.co.uk . Проверено 23 июля 2020 г.
  19. ^ ab "Марсельезный пояс Роба Аллена". www.spearfishingworld.com . Архивировано из оригинала 26 сентября 2020 года . Проверено 23 июля 2020 г.
  20. ^ ab «Снаряжение для фридайвинга и подводной охоты». www.renepotvin.com . Архивировано из оригинала 1 июля 2016 года . Проверено 24 июля 2020 г.
  21. ^ Mares - стенд для дайвинга. Архивировано 15 апреля 2008 г., в Wayback Machine.
  22. ^ abc "V-Вес и P-Вес". www.tec-divesysteme.com . Проверено 22 июня 2024 г.
  23. ^ «Сопутствующие товары». www.dirzone.com . Проверено 22 июня 2024 г.
  24. ↑ Аб Рассел, Марк (14 декабря 2021 г.). «Почему лишний вес может быть опасен для дайверов». Журнал «Дайвинг» . Архивировано из оригинала 22 марта 2023 года.
  25. ^ «Diving Unlimited International отзывает весовые системы из-за опасности утонуть» . www.cpsc.gov . 12 июля 2011 г. Архивировано из оригинала 22 марта 2023 г. . Проверено 22 марта 2023 г.
  26. Баззакотт, Питер (15 апреля 2021 г.). «Неожиданная потеря веса». ДАН Южная Африка. Архивировано из оригинала 22 марта 2023 года . Проверено 22 марта 2023 г.
  27. ^ аб Раймонд, Кит А.; Уэст, Брайан; Купер, Джеффри С. (январь 2021 г.). Плавучесть для дайвинга. Обновлено 29 июня 2021 г. Остров Сокровищ, Флорида: StatPearls Publishing. PMID  29261960. Архивировано из оригинала 19 марта 2024 года . Проверено 29 декабря 2021 г. - через StatPearls [Интернет].CC-by-sa-4.0
  28. ^ ab «Информация об отравлении свинцом - Советы по предотвращению». Центры по контролю и профилактике заболеваний. Архивировано из оригинала 25 февраля 2016 года . Проверено 26 февраля 2016 г.
  29. ^ «Токсичность свинца: как люди подвергаются воздействию свинца?». CDC/Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний, тематические исследования. Архивировано из оригинала 4 февраля 2016 года . Проверено 26 февраля 2016 г.
  30. ^ Аб Осберг, Эрик; Джонс, Франклин Д. (1971). Холбрук Л. Хортон (ред.). Справочник по машинам (19-е изд.). Нью-Йорк: Industrial Press Inc., с. 2192.
  31. ^ ab Опасности, связанные со свинцом, связанные с попаданием пуль, выстрелов и других предметов или перезарядкой (PDF) (Отчет). Университет штата Мичиган, медицина труда и окружающей среды. 10 сентября 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 9 сентября 2016 г. . Проверено 26 февраля 2016 г.
  32. ^ Биглер, Дуглас. «Риск отравления свинцом от гирь для подводного плавания». infolific.com . Архивировано из оригинала 10 июля 2017 года . Проверено 21 февраля 2018 г.
  33. ^ Ангел, Брэд М.; Апте, Саймон К.; Бэтли, Грэм Э.; Рэйвен, Марк Д. (2016). «Растворимость свинца в морской воде: экспериментальное исследование». Окружающая среда. Хим . 13 (3). Издательство CSIRO: 489–495. дои : 10.1071/EN15150 .
  34. ^ Ab Staff (16 марта 2010 г.). «Оценка опасений по поводу повышенного уровня свинца в крови и загрязненной воды в детском бассейне» (PDF) . Департамент общественного здравоохранения Массачусетса. Архивировано (PDF) из оригинала 5 марта 2016 года . Проверено 26 февраля 2016 г.
  35. ^ аб Кэмпбелл, Эрнест. «Отравление свинцом у дайверов». Архивировано из оригинала 22 марта 2023 года . Проверено 22 марта 2023 г.
  36. ^ ДиПальма, Джозеф Р. (апрель 2001 г.). «Лабораторные обходы: токсичность висмута, часто легкая, может привести к тяжелым отравлениям». Новости неотложной медицины . 23 (3): 16. дои : 10.1097/00132981-200104000-00012.
  37. ^ «Технический обзор комковой массы системы погружения с насыщением серии 100, FD36-0006, версия 0» (PDF) . www.drass.tech . 21 сентября 2012 г. Архивировано (PDF) из оригинала 22 марта 2023 г. . Проверено 22 марта 2023 г.
  38. ^ аб Беван, Джон, изд. (2005). «Раздел 5.1». Справочник профессиональных дайверов (второе изд.). Госпорт, Великобритания: Submex Ltd. 200. ИСБН 978-0950824260.
  39. ^ abcd Торнтон, Майкл Альберт (декабрь 2000 г.). Исследование и инженерное проектирование атмосферных водолазных костюмов (PDF) (Отчет). Техасский университет A&M. Архивировано (PDF) из оригинала 19 марта 2023 года . Проверено 22 марта 2023 г.
  40. ^ abc «Тритон 36000/2: Полная глубина океана». Fivedeeps.com . Архивировано из оригинала 14 мая 2019 года . Проверено 16 января 2023 г.
  41. ^ abc «Руководство пользователя водолазной силовой установки (DPV)» (PDF) . seacraft.eu . Кросно, Польша: Marine Tech SA. Архивировано (PDF) из оригинала 22 марта 2023 года . Проверено 22 марта 2023 г.

Примечания

^ Вывод формулы эквивалентного кажущегося веса в воде.

Плотность = масса/объем, ρ = м/В, поэтому m = ρ × V.
Плавучесть в воде: B = (ρ - ρ воды ) × V × g, где g = ускорение свободного падения на земной поверхности.
Для двух объектов разной плотности, но одинаковой плавучести в воде: B 1 = B 2 так (ρ 1 - ρ воды ) × V 1 × g = (ρ 2 - ρ воды ) × V 2 × g (g можно отбросить из обе стороны)
следовательно: V 1 = V 2 × (ρ 2 - ρ воды ) ÷ (ρ 1 - ρ воды )
Также для тех же двух объектов в воздухе (без учета плавучести воздуха): m 1 = ρ 1 × V 1 и m 2 = ρ 2 × V 2
подстановкой: m 1 ÷ m 2 = (ρ 1 ÷ ρ 2 ) × ((ρ 2 - ρ воды ) ÷ (ρ 1 - ρ воды ))
итак: m 1 = (ρ 1 ÷ ρ 2 ) × ((ρ 2 - ρ воды ) ÷ (ρ 1 - ρ воды )) × m 2
То же самое работает и с ПГ вместо плотности: m 1 = (SG 1 ÷ SG 2 ) × ((SG 2 - SG вода ) ÷ (SG 1 - SG вода )) × m 2
А так как ПГ воды = 1: m 1 = (ПГ 1 ÷ ПГ 2 ) × ((ПГ 2 - 1) ÷ (ПГ 1 - 1)) × м 2
Подставляя значения для 1 кг свинца на железо, получаем: 1 кг свинца × (7,87/11,34) × ((11,34-1)/(7,87-1)) = 1,044 кг железа.

Источники