stringtranslate.com

Найтрокс

Один тип идентификационной этикетки баллона с найтроксом

Nitrox относится к любой газовой смеси, состоящей (за исключением следовых газов) из азота и кислорода , которая содержит менее 78% азота. [1] [2] В обычном применении, подводном погружении , nitrox обычно отличается от воздуха и обрабатывается по-другому. [3] Наиболее распространенное использование смесей nitrox, содержащих кислород в более высоких пропорциях, чем атмосферный воздух, - это подводное плавание , где пониженное парциальное давление азота выгодно для снижения поглощения азота тканями организма , тем самым увеличивая практическое время погружения под воду за счет снижения потребности в декомпрессии или снижения риска возникновения декомпрессионной болезни (также известной как кессонная болезнь ). Две наиболее распространенные смеси nitrox для любительского дайвинга - это 32% и 36% кислорода, которые имеют максимальную рабочую глубину около 110 футов (34 метра) и 95 футов (29 метров соответственно. [4]

Nitrox используется в меньшей степени в поверхностном подводном плавании , поскольку эти преимущества уменьшаются более сложными логистическими требованиями для nitrox по сравнению с использованием простых компрессоров низкого давления для подачи дыхательного газа. Nitrox также может использоваться при гипербарическом лечении декомпрессионной болезни , обычно при давлениях, где чистый кислород был бы опасен. [5] Nitrox не является более безопасным газом, чем сжатый воздух во всех отношениях; хотя его использование может снизить риск декомпрессионной болезни, оно увеличивает риски кислородного отравления и пожара. [6]

Хотя обычно ее не называют нитроксом, обогащенная кислородом воздушная смесь обычно подается при нормальном давлении окружающей среды у поверхности в качестве кислородной терапии пациентам с нарушениями дыхания и кровообращения.

Физиологические эффекты под давлением

Преимущества декомпрессии

Уменьшение доли азота за счет увеличения доли кислорода снижает риск декомпрессионной болезни для того же профиля погружения или позволяет увеличить время погружения без увеличения необходимости в декомпрессионных остановках для того же риска. [6] Существенным аспектом увеличенного бездекомпрессионного времени при использовании смесей нитрокса является снижение риска в ситуации, когда подача дыхательного газа находится под угрозой, поскольку дайвер может совершить прямой подъем на поверхность с приемлемо низким риском декомпрессионной болезни. Точные значения увеличенного бездекомпрессионного времени варьируются в зависимости от модели декомпрессии, используемой для вывода таблиц, но в качестве приближения оно основано на парциальном давлении азота на глубине погружения. Этот принцип можно использовать для расчета эквивалентной глубины воздуха (EAD) с тем же парциальным давлением азота, что и в используемой смеси, и эта глубина меньше фактической глубины погружения для смесей, обогащенных кислородом. Эквивалентная глубина воздуха используется с таблицами декомпрессии воздуха для расчета декомпрессионного обязательства и бездекомпрессионного времени. [6] Модель декомпрессии Голдмана предсказывает значительное снижение риска при использовании нитрокса (больше, чем предполагают таблицы PADI). [7]

Азотный наркоз

Контролируемые тесты не показали, что вдыхание нитрокса снижает эффекты азотного наркоза, поскольку кислород, по-видимому, обладает такими же наркотическими свойствами под давлением, как и азот; таким образом, не следует ожидать снижения наркотических эффектов только из-за использования нитрокса. [8] [9] [примечание 1] Тем не менее, в сообществе дайверов есть люди, которые настаивают на том, что они чувствуют снижение наркотических эффектов на глубине, дыша нитроксом. Это может быть связано с диссоциацией субъективных и поведенческих эффектов наркоза. [10] Хотя кислород химически кажется более наркотическим на поверхности, относительные наркотические эффекты на глубине никогда не изучались подробно, но известно, что разные газы производят разные наркотические эффекты по мере увеличения глубины. Гелий не оказывает наркотического эффекта, но приводит к HPNS при вдыхании под высоким давлением, чего не происходит с газами, которые обладают большей наркотической силой. Однако из-за рисков, связанных с кислородной токсичностью, дайверы обычно не используют нитрокс на больших глубинах, где более вероятны более выраженные симптомы наркоза. Для глубоких погружений обычно используются тримикс или гелиокс ; эти газы содержат гелий для снижения количества наркотических газов в смеси.

Кислородная токсичность

Погружения с использованием нитрокса и обращение с ним создают ряд потенциально смертельных опасностей из-за высокого парциального давления кислорода (ppO 2 ). [11] [3] Нитрокс не является газовой смесью для глубоких погружений из-за повышенной доли кислорода, который становится токсичным при вдыхании под высоким давлением. Например, максимальная рабочая глубина нитрокса с 36% кислорода, популярной смеси для любительского дайвинга , составляет 29 метров (95 футов), чтобы обеспечить максимальное ppO 2 не более 1,4 бар (140 кПа). Точное значение максимально допустимого ppO 2 и максимальной рабочей глубины варьируется в зависимости от таких факторов, как учебное заведение, тип погружения, дыхательное оборудование и уровень поверхностной поддержки, при этом профессиональным дайверам иногда разрешается дышать более высоким ppO 2, чем рекомендовано для любителей дайвинга .

Чтобы безопасно погружаться с нитроксом, дайвер должен научиться хорошему контролю плавучести , что само по себе является важной частью подводного плавания, и дисциплинированному подходу к подготовке, планированию и выполнению погружения, чтобы гарантировать, что ppO 2 известно, и максимальная рабочая глубина не превышена. Многие дайвинг-центры, дайв-операторы и газовые смесители (лица, обученные смешивать газы) требуют, чтобы дайвер предъявил карточку сертификации нитрокса перед продажей нитрокса дайверам. [12]

Некоторые учебные агентства, такие как PADI и Technical Diving International , обучают использованию двух пределов глубины для защиты от кислородного отравления. Меньшая глубина называется «максимальной рабочей глубиной» и достигается, когда парциальное давление кислорода в дыхательной смеси достигает 1,4 бар (140 кПа). Большая глубина, называемая «чрезвычайной глубиной», достигается, когда парциальное давление достигает 1,6 бар (160 кПа). [12] Погружение на этом уровне или выше подвергает дайвера большему риску кислородного отравления центральной нервной системы (ЦНС). Это может быть чрезвычайно опасно, поскольку его начало часто происходит без предупреждения и может привести к утоплению, так как регулятор может быть выплюнут во время судорог, которые возникают в сочетании с внезапной потерей сознания (общий припадок, вызванный кислородным отравлением).

Дайверы, обученные использовать нитрокс, могут запомнить аббревиатуру VENTID-C или иногда ConVENTID (что означает Зрение (размытость), Уши (звон), Тошнота , Зуд , Раздражительность , Головокружение и Судороги ). Однако данные, полученные в результате нефатальных кислородных конвульсий, указывают на то, что большинству конвульсий вообще не предшествуют никакие предупреждающие симптомы. [13] Кроме того, многие из предлагаемых предупреждающих признаков также являются симптомами азотного наркоза и, таким образом, могут привести к неправильной диагностике дайвером. Решением любой из этих проблем является всплытие на меньшую глубину.

Удержание углекислого газа

Использование нитрокса может привести к снижению дыхательной реакции, а при дыхании плотным газом на более глубоких границах полезного диапазона это может привести к задержке углекислого газа при высоких уровнях физической нагрузки, с повышенным риском потери сознания. [6]

Другие эффекты

Существуют отдельные свидетельства того, что использование нитрокса снижает усталость после погружения, [14] особенно у пожилых и/или тучных дайверов; однако двойное слепое исследование для проверки этого не обнаружило статистически значимого снижения сообщаемой усталости. [15] [16] Однако были некоторые предположения, что усталость после погружения вызвана субклинической декомпрессионной болезнью (ДКБ) (т. е. микропузырьков в крови недостаточно, чтобы вызвать симптомы ДКБ); тот факт, что упомянутое исследование проводилось в сухой камере с идеальным профилем декомпрессии, мог быть достаточным для снижения субклинической ДКБ и предотвращения усталости как у дайверов, использующих нитрокс, так и воздух. В 2008 году было опубликовано исследование с участием мокрых дайверов на той же глубине, статистически значимого снижения сообщаемой усталости не наблюдалось. [17]

Для полного изучения этого вопроса потребуются дальнейшие исследования с рядом различных профилей погружения, а также с различными уровнями нагрузки. Например, есть гораздо более убедительные научные доказательства того, что вдыхание газов с высоким содержанием кислорода повышает толерантность к физическим нагрузкам во время аэробных нагрузок. [18] Хотя даже умеренные нагрузки при дыхании через регулятор встречаются относительно редко в любительском подводном плавании, поскольку дайверы обычно стараются свести их к минимуму, чтобы сэкономить газ, эпизоды нагрузок при дыхании через регулятор иногда случаются в любительском дайвинге. Примерами являются плавание по поверхности на расстояние до лодки или пляжа после всплытия, когда остаточный «безопасный» баллонный газ часто используется свободно, поскольку остаток в любом случае будет потрачен впустую, когда погружение будет завершено, и незапланированные непредвиденные обстоятельства из-за течений или проблем с плавучестью. Возможно, что эти пока неизученные ситуации внесли свой вклад в некоторую положительную репутацию нитрокса.

Исследование 2010 года с использованием критической частоты слияния мельканий и критериев воспринимаемой усталости показало, что бдительность дайвера после погружения на нитроксе была значительно выше, чем после погружения на воздухе. [19]

Использует

Таблицы погружений с обогащенным воздухом Nitrox, показывающие скорректированное время бездекомпрессионных погружений.

Подводное плавание

Обогащенный воздух Nitrox [20] , nitrox с содержанием кислорода более 21%, в основном используется в подводном плавании для снижения доли азота в дыхательной газовой смеси. Главным преимуществом является снижение риска декомпрессии. [6] В значительно меньшей степени он также используется в поверхностном подводном плавании, где логистика относительно сложна, как и при использовании других газовых смесей для дайвинга, таких как гелиокс и тримикс .

Обучение и сертификация

Сертификация на нитроксе для любителей (дайвер на нитроксе) позволяет дайверу использовать одну газовую смесь нитрокс с 40% или менее кислорода по объему при погружении без обязательной декомпрессии. Причиной использования нитрокса при таком типе профиля погружения может быть продление бездекомпрессионного предела , а для более коротких погружений — снижение декомпрессионного стресса . Курс короткий, с теоретическим модулем о рисках отравления кислородом и расчетом максимальной рабочей глубины, а также практическим модулем, как правило, из двух погружений с использованием нитрокса. Это одна из самых популярных программ повышения квалификации для дайверов начального уровня, поскольку она делает возможными более длительные погружения на большом количестве популярных мест. Газы, подходящие для этого применения, можно назвать рекреационными нитроксами.

Расширенная сертификация по нитроксу (Продвинутый дайвер на нитроксе ) требует компетентности для переноски двух смесей найтрокса в отдельных комплектах акваланга и использования более богатой смеси для ускоренной декомпрессии в конце погружения, переключения газов под водой на правильной запланированной глубине и выбора нового газа на подводном компьютере, если таковой имеется. Для целей сертификации может использоваться любая смесь от воздуха до номинально 100% кислорода, хотя по крайней мере одно агентство предпочитает ограничивать долю кислорода до 80%, поскольку они считают, что это имеет меньший риск острого отравления кислородом.

Терапевтическая рекомпрессия

Nitrox50 используется как один из вариантов на первых этапах терапевтической рекомпрессии с использованием терапевтического стола Comex CX 30 для лечения вестибулярной или общей декомпрессионной болезни. Nitrox вдыхается на 30  msw и 24 msw и подъемах с этих глубин до следующей остановки. На 18 м газ переключается на кислород для остальной части лечения. [5]

Медицина, альпинизм и негерметичные летательные аппараты

Использование кислорода на больших высотах или в качестве кислородной терапии может осуществляться в качестве дополнительного кислорода, добавляемого к вдыхаемому воздуху, что технически будет представлять собой использование нитрокса, смешанного на месте, но обычно это так не называется, поскольку газ, предоставляемый для этой цели, — это кислород.

Терминология

Nitrox известен под многими названиями: Enriched Air Nitrox, Oxygen Enriched Air, Nitrox, EANx или Safe Air. [3] [21] Поскольку это слово является составным сокращением или придуманным словом, а не аббревиатурой, его не следует писать заглавными буквами, как «NITROX», [3], но можно изначально писать с заглавной буквы, когда речь идет о конкретных смесях, таких как Nitrox32, которая содержит 68% азота и 32% кислорода. Когда указывается одна цифра, она относится к процентному содержанию кислорода, а не азота. Первоначальное соглашение, Nitrox68/32, было сокращено, поскольку первая цифра была избыточной. [ необходима цитата ]

Термин «нитрокс» изначально использовался для обозначения дыхательного газа в среде обитания на морском дне, где кислород должен поддерживаться на более низком уровне, чем в воздухе, чтобы избежать долгосрочных проблем с токсичностью кислорода . Позднее он был использован доктором Морганом Уэллсом из NOAA для смесей с долей кислорода выше, чем в воздухе, и стал общим термином для бинарных смесей азота и кислорода с любой долей кислорода, [3] а в контексте рекреационного и технического дайвинга теперь обычно относится к смеси азота и кислорода с более чем 21% кислорода. [3] «Обогащенный воздух нитрокс» или «EAN» и «обогащенный кислородом воздух» используются для подчеркивания смесей, более богатых, чем воздух. [3] В «EANx» «x» изначально был x от nitrox, [11] но стал указывать процент кислорода в смеси и заменяется числом, когда процент известен; например, 40% кислородная смесь называется EAN40. Две самые популярные смеси — EAN32 и EAN36, разработанные NOAA для научного дайвинга, также называемые Nitrox I и Nitrox II, соответственно, или Nitrox68/32 и Nitrox64/36. [11] [3] Эти две смеси были впервые использованы для достижения пределов глубины и содержания кислорода для научного дайвинга, обозначенных NOAA в то время. [22]

Термин «воздух, обогащенный кислородом» (OEN) был принят (американским) научным сообществом дайверов, но хотя это, вероятно, самый недвусмысленный и простой описательный термин из когда-либо предложенных, сообщество любителей дайвинга воспротивилось ему, иногда отдавая предпочтение менее подходящей терминологии. [3]

В первые дни своего появления среди нетехнических дайверов, нитрокс иногда также был известен недоброжелателям под менее лестными названиями, такими как «дьявольский газ» или «газ вуду» (термин, который теперь иногда используется с гордостью). [23]

Американская ассоциация дайверов Nitrox International (ANDI) использует термин «SafeAir», который она определяет как любую обогащенную кислородом воздушную смесь с концентрацией O 2 от 22% до 50%, которая соответствует их требованиям к качеству газа и условиям обращения, и в частности заявляет, что эти смеси безопаснее, чем обычно производимый воздух для дыхания для конечного пользователя, не вовлеченного в производство смеси, которая. [ необходимо разъяснение ] [24] Учитывая сложности и опасности смешивания, обращения, анализа и использования обогащенного кислородом воздуха, это название считается неподходящим теми, кто считает, что он по своей сути не «безопасен», а просто имеет преимущества при декомпрессии. [3]

Процентное содержание газовых компонентов — это то, на что нацелен газовый блендер , но конечная фактическая смесь может отличаться от спецификации, поэтому небольшой поток газа из баллона необходимо измерить с помощью анализатора кислорода , прежде чем баллон будет использоваться под водой. [25]

МОД

Максимальная рабочая глубина (MOD) — это максимальная безопасная глубина, на которой можно использовать данную смесь нитрокса. MOD зависит от допустимого парциального давления кислорода, которое связано со временем воздействия и допустимым риском, предполагаемым для токсичности кислорода для центральной нервной системы. Допустимый максимальный ppO 2 варьируется в зависимости от области применения: [3]

Более высокие значения используются коммерческими и военными водолазами в особых обстоятельствах, часто когда водолаз использует дыхательный аппарат с подачей воздуха с поверхности или для лечения в барокамере, где дыхательные пути относительно защищены.

Оборудование

Выбор смеси

Технические дайверы готовятся к погружению с декомпрессионной смесью в Бохоле , Филиппины . Обратите внимание на заднюю пластину и крыло с установленными по бокам баллонами, содержащими EAN50 (левая сторона) и чистый кислород (правая сторона).

Две наиболее распространённые смеси nitrox для любительского дайвинга содержат 32% и 36% кислорода, которые имеют максимальную рабочую глубину (MOD) 34 метра (112 футов) и 29 метров (95 футов) соответственно при ограничении максимального парциального давления кислорода 1,4  бар (140 кПа). Дайверы могут рассчитать эквивалентную глубину воздуха , чтобы определить свои требования к декомпрессии, или могут использовать таблицы nitrox или подводный компьютер с поддержкой nitrox . [11] [3] [26] [27]

Nitrox с содержанием кислорода более 40% не распространен в любительском дайвинге. Для этого есть две основные причины: во-первых, все части водолазного оборудования , которые контактируют со смесями, содержащими более высокие доли кислорода, особенно при высоком давлении, нуждаются в специальной очистке и обслуживании, чтобы снизить риск возгорания . [11] [3] Вторая причина заключается в том, что более богатые смеси продлевают время, которое дайвер может оставаться под водой без необходимости декомпрессионных остановок, намного дольше, чем продолжительность, разрешенная емкостью типичных баллонов для дайвинга . Например, исходя из рекомендаций PADI по nitrox, максимальная рабочая глубина для EAN45 составит 21 метр (69 футов), а максимальное время погружения на этой глубине, доступное даже с EAN36, составляет почти 1 час 15 минут: дайвер с частотой дыхания 20 литров в минуту, используя два 10-литровых баллона на 230 бар (примерно двойные 85 куб. футов), полностью опустошит баллоны через 1 час 14 минут на этой глубине.

Использование смесей нитрокса, содержащих от 50% до 80% кислорода, распространено в техническом дайвинге в качестве декомпрессионного газа, который в силу более низкого парциального давления инертных газов, таких как азот и гелий, обеспечивает более эффективное (быстрое) выведение этих газов из тканей, чем более бедные кислородные смеси.

В глубоких технических погружениях с открытым циклом , где гипоксические газы дышат во время нижней части погружения, смесь Nitrox с 50% или менее кислорода, называемая «дорожной смесью», иногда дышит в начале спуска, чтобы избежать гипоксии . Однако обычно для этой цели используется наиболее бедный кислородом из декомпрессионных газов дайвера, поскольку время спуска, затрачиваемое на достижение глубины, где донная смесь больше не является гипоксической, обычно невелико, а расстояние между этой глубиной и MOD любого декомпрессионного газа Nitrox, вероятно, будет очень коротким, если оно вообще произойдет.

Лучший микс

Состав смеси nitrox может быть оптимизирован для заданного запланированного профиля погружения. Это называется «Лучшая смесь» для погружения и обеспечивает максимальное время без декомпрессии, совместимое с приемлемым воздействием кислорода. Приемлемое максимальное парциальное давление кислорода выбирается на основе глубины и запланированного времени на дне, и это значение используется для расчета содержания кислорода в лучшей смеси для погружения: [28]

Производство

Существует несколько методов производства: [3] [23] [29]

Маркировка баллонов для идентификации содержимого

Большинство организаций по обучению дайверов и некоторые национальные правительства требуют, чтобы любой баллон для дайвинга , содержащий смесь газов, отличных от стандартного воздуха, [31] был четко промаркирован для указания текущей газовой смеси. На практике обычно используют напечатанную самоклеящуюся этикетку для указания типа газа (в данном случае нитрокса) и добавляют временную этикетку для указания анализа текущей смеси.

Стандарты обучения для сертификации по использованию нитрокса предполагают, что перед использованием дайвер должен проверить состав смеси с помощью анализатора кислорода.

Региональные стандарты и соглашения

Евросоюз

В ЕС для баллонов с повышенным содержанием кислорода рекомендуются клапаны с выходной резьбой M26x2. [32] Регуляторы для использования с этими баллонами требуют совместимых разъемов и не могут напрямую подключаться к баллонам для сжатого воздуха.

Германия

Баллон с нитроксом специально очищается и идентифицируется. [28] Согласно EN 144-3 цвет баллона — полностью белый с буквой N на противоположных сторонах баллона. [33] Доля кислорода в баллоне проверяется после заполнения и маркируется на баллоне.

ЮАР

Южноафриканский национальный стандарт 10019:2008 определяет цвет всех баллонов для подводного плавания как золотисто-желтый с французским серым плечом. Это относится ко всем подводным дыхательным газам, за исключением медицинского кислорода, который должен перевозиться в баллонах черного цвета с белым плечом. Баллоны с нитроксом должны быть идентифицированы прозрачной самоклеящейся этикеткой с зелеными буквами, прикрепленной под плечом. [31] По сути, это зеленые буквы на желтом баллоне с серым плечом. Состав газа также должен быть указан на этикетке. На практике это делается с помощью небольшой дополнительной самоклеящейся этикетки с измеренной фракцией кислорода, которая меняется при заполнении новой смеси.

В редакции SANS 10019 2021 года цветовая спецификация была изменена на светло-темно-серую для плеча, а также была изменена спецификация этикетки, которая включает символы опасности для материалов высокого давления и окислителей. [34]

Соединенные Штаты

Баллон с полосой Nitrox и наклейкой с указанием максимальной рабочей глубины (MOD) и доли кислорода (%O 2 )

Каждый баллон с нитроксом также должен иметь наклейку с указанием того, является ли баллон чистым от кислорода и подходит ли он для смешивания при парциальном давлении. Любой баллон с чистым от кислорода может иметь внутри любую смесь до 100% кислорода. Если по какой-то случайности баллон с чистым от кислорода заполняется на станции, которая не поставляет газ, соответствующий стандартам чистого кислорода, он считается загрязненным и должен быть повторно очищен, прежде чем снова можно будет добавить газ, содержащий более 40% кислорода. [35] Баллоны, помеченные как «не чистый от кислорода», могут заполняться только обогащенными кислородом воздушными смесями из мембранных или палочных систем смешивания, где газ смешивается перед добавлением в баллон, и до доли кислорода не более 40% по объему.

Опасности

Найтрокс может представлять опасность для блендера и пользователя по разным причинам.

Пожар и токсичное загрязнение баллонов в результате кислородных реакций

Смешивание парциального давления с использованием чистого кислорода, слитого в баллон перед заполнением воздухом, может включать очень высокие фракции кислорода и парциальное давление кислорода во время процесса слива, что представляет собой относительно высокую опасность возгорания. Эта процедура требует осторожности и мер предосторожности со стороны оператора, а также оборудования для слива и баллонов, которые являются чистыми для работы с кислородом, но оборудование относительно простое и недорогое. [23] Смешивание парциального давления с использованием чистого кислорода часто используется для обеспечения нитрокса на дайвинг-ботах с проживанием на борту, но также используется в некоторых дайвинг-магазинах и клубах.

Любой газ, содержащий значительно больший процент кислорода, чем воздух, является пожароопасным, и такие газы могут реагировать с углеводородами или смазочными материалами и уплотнительными материалами внутри системы наполнения, образуя токсичные газы, даже если пожар не очевиден. Некоторые организации освобождают оборудование от стандартов чистоты кислорода, если фракция кислорода ограничена 40% или менее. [36]

Среди агентств по подготовке дайверов только ANDI придерживается руководящих принципов, требующих очистки кислородом оборудования, используемого с долей кислорода более 23%. USCG, NOAA, ВМС США, OSHA и другие агентства по подготовке дайверов принимают предел в 40%, поскольку не было известно ни об одном несчастном случае или инциденте, когда этот принцип применялся должным образом. Десятки тысяч дайверов-любителей проходят обучение каждый год, и подавляющее большинство из них обучаются «правилу более 40%». [11] [3] [37] Большинство заправочных станций найтрокса, которые поставляют предварительно смешанный найтрокс, будут заполнять баллоны смесями ниже 40% без сертификации чистоты для работы с кислородом. [3] Баллоны Luxfer требуют очистки кислородом для всех смесей, превышающих 23,5% кислорода. [38]

В следующих ссылках по очистке кислородом конкретно упоминается рекомендация «более 40%», которая широко использовалась с 1960-х годов, и на семинаре по обогащенному воздуху 1992 года был достигнут консенсус в пользу принятия этой рекомендации и сохранения статус-кво. [3]

Большая часть путаницы, по-видимому, является результатом неправильного применения руководящих принципов PVHO (сосуд под давлением для размещения человека), которые предписывают максимальное содержание кислорода в окружающей среде в 25%, когда человек запечатан в сосуде под давлением (камере). Здесь речь идет об опасности возгорания для живого человека, который может оказаться в ловушке в среде горения, богатой кислородом. [3]

Из трех обычно применяемых методов получения обогащенных воздушных смесей — непрерывное смешивание, смешивание при частичном давлении и системы мембранного разделения — только смешивание при частичном давлении потребует очистки компонентов клапана и цилиндра кислородом для смесей с содержанием кислорода менее 40%. Два других метода гарантируют, что оборудование никогда не будет подвергаться воздействию кислорода, превышающего 40%.

При пожаре давление в газовом баллоне повышается прямо пропорционально его абсолютной температуре . Если внутреннее давление превышает механические ограничения баллона и нет средств для безопасного сброса сжатого газа в атмосферу, сосуд выйдет из строя механически. Если содержимое сосуда воспламеняется или в нем присутствует загрязняющее вещество, это событие может привести к «огненному шару». [39]

Неправильная газовая смесь

Использование газовой смеси, которая отличается от запланированной, повышает риск декомпрессионной болезни или кислородного отравления, в зависимости от ошибки. Возможно, можно просто пересчитать план погружения или настроить подводный компьютер соответствующим образом, но в некоторых случаях запланированное погружение может оказаться неосуществимым.

Многие учебные агентства, такие как PADI , [37] CMAS , SSI и NAUI, обучают своих дайверов лично проверять процентное содержание кислорода в каждом баллоне с нитроксом перед каждым погружением. Если процентное содержание кислорода отклоняется более чем на 1% от запланированной смеси, дайвер должен либо пересчитать план погружения с фактической смесью, либо прервать погружение, чтобы избежать повышенного риска кислородного отравления или декомпрессионной болезни. Согласно правилам IANTD и ANDI по использованию нитрокса, которым следуют дайвинг-курорты по всему миру, [ требуется ссылка ] заполненные баллоны с нитроксом выдаются лично в журнале учета газовых смесей, который содержит для каждого баллона и заполнения номер баллона, измеренную долю кислорода в процентах, рассчитанную максимальную рабочую глубину для этой смеси и подпись принимающего дайвера, который должен был лично измерить долю кислорода перед получением поставки. Все эти шаги снижают риск, но увеличивают сложность операций, поскольку каждый дайвер должен использовать конкретный баллон, который он проверил. В Южной Африке национальный стандарт по обращению с переносными баллонами и их наполнению сжатыми газами (SANS 10019) требует, чтобы баллон был маркирован наклейкой, идентифицирующей содержимое как нитрокс, и указывающей фракцию кислорода. [31] Аналогичные требования могут применяться и в других странах.

История

В 1874 году Генри Флейсс совершил, возможно, первое погружение с использованием нитрокса, используя ребризер. [6]

В 1911 году компания Draeger из Германии провела испытания ранца с инжекторным ребризером для стандартного водолазного костюма. Эта концепция была произведена и продана как система кислородного ребризера DM20 и система ребризера DM40 найтрокс, в которой воздух из одного баллона и кислород из второго баллона смешивались во время впрыска через сопло, которое циркулировало дыхательный газ через скруббер и остальную часть контура. DM40 был рассчитан на глубину до 40 м. [40]

Кристиан Дж. Ламбертсен предложил расчеты для добавления азота, чтобы предотвратить отравление кислородом у водолазов, использующих азотно-кислородный ребризер для погружений. [41]

Во время Второй мировой войны или вскоре после нее британские водолазы -коммандос и водолазы-разминщики начали время от времени нырять с кислородными ребризерами, адаптированными для полузамкнутого цикла нитрокса (который они называли «смесью»), устанавливая более крупные баллоны и тщательно регулируя расход газа с помощью расходомера. Эти разработки держались в секрете, пока их независимо не повторили гражданские лица в 1960-х годах. [ необходима цитата ]

Ламбертсон опубликовал статью о нитроксе в 1947 году. [6]

В 1950-х годах ВМС США задокументировали процедуры использования обогащенного кислородом газа для военного использования, который мы сегодня называем нитроксом, в Руководстве по подводному плаванию ВМС США. [42]

В 1955 году Э. Ланфьер описал использование азотно-кислородных смесей для дайвинга и метод эквивалентной воздушной глубины для расчета декомпрессии по таблицам воздуха. [6]

В 1960-х годах А. Галерн использовал онлайн-смешивание для коммерческого дайвинга. [6]

В 1970 году Морган Уэллс , который был первым директором дайвинг-центра Национального управления океанографии и атмосферы (NOAA), начал вводить процедуры погружений для обогащенного кислородом воздуха. Он ввел понятие эквивалентной воздушной глубины (EAD). Он также разработал процесс смешивания кислорода и воздуха, который он назвал системой непрерывного смешивания. В течение многих лет изобретение Уэллса было единственной практической альтернативой смешиванию при парциальном давлении . В 1979 году NOAA опубликовало процедуры Уэллса для научного использования нитрокса в руководстве NOAA Diving Manual. [11] [3]

В 1985 году Дик Рутковски , бывший офицер по безопасности дайвинга NOAA , основал IAND (Международную ассоциацию дайверов с нитроксом) и начал обучать использованию нитрокса для любительского дайвинга. Некоторые считали это опасным и встречали сильный скептицизм в сообществе дайверов. [6]

В 1989 году на семинаре Океанографического института Харбор-Бранч были рассмотрены вопросы смешивания, пределов содержания кислорода и декомпрессии. [6]

В 1991 году Боув, Беннетт и журнал Skin Diver выступили против использования нитрокса для любительского дайвинга. Редактор Skin Diver Билл Глисон окрестил нитрокс «Вуду-газом». Ежегодное шоу DEMA (проходившее в том году в Хьюстоне, штат Техас) запретило поставщикам услуг по обучению найтроксу участвовать в шоу. Это вызвало негативную реакцию, и когда DEMA смягчилась, ряд организаций воспользовались возможностью провести семинары по найтроксу вне шоу. [6]

В 1992 году Группа ресурсов по подводному плаванию с аквалангом организовала семинар, на котором были разработаны некоторые рекомендации и рассмотрены некоторые заблуждения. [6]

В 1992 году BSAC запретил своим членам использовать нитрокс во время мероприятий BSAC. [43] Название IAND было изменено на Международную ассоциацию дайверов, работающих на нитроксе и технических дайверов ( IANTD ), буква T была добавлена, когда Европейская ассоциация технических дайверов (EATD) объединилась с IAND. [ требуется цитата ] В начале 1990-х годов эти агентства обучали дайвингу на нитроксе, но основные агентства по подводному плаванию — нет. Были созданы дополнительные новые организации, включая Американскую международную организацию дайверов, работающих на нитроксе (ANDI), которая изобрела термин «Безопасный воздух» для маркетинговых целей, и Международную организацию технического дайвинга (TDI). [ требуется цитата ] NAUI стала первым существующим крупным агентством по обучению дайверов-любителей, которое санкционировало дайвинг на нитроксе. [44]

В 1993 году Sub-Aqua Association стала первым британским агентством по обучению любительскому дайвингу, которое признало и одобрило обучение Nitrox, которое их члены прошли в одном из технических агентств. Первая любительская квалификация Nitrox от SAA была выдана в апреле 1993 года. Первым инструктором Nitrox от SAA был Вик Бонфанте, и он получил сертификат в сентябре 1993 года. [45]

Тем временем, магазины дайвинга нашли чисто экономическую причину предлагать нитрокс: не только требовался совершенно новый курс и сертификация для его использования, но и вместо дешевой или бесплатной заправки баллонов сжатым воздухом, магазины дайвинга обнаружили, что они могут взимать дополнительную плату за индивидуальное смешивание нитрокса с обычными, умеренно опытными дайверами. [ необходима цитата ] С появлением новых дайв-компьютеров, которые можно было запрограммировать на более длительное время нахождения на дне и более короткое время остаточного азота, которое обеспечивал нитрокс, стимул для дайверов-спортсменов использовать этот газ возрос.

В 1993 году журнал Skin Diver , ведущее издание по любительскому дайвингу в то время, [ требуется ссылка ] опубликовал серию из трех частей, в которой утверждалось, что нитрокс небезопасен для спортивных дайверов. [примечание 2] [ требуется ссылка ] DiveRite изготовила первый совместимый с нитроксом подводный компьютер , названный Bridge, [46] в Сан-Франциско прошла конференция aquaCorps TEK93, и был установлен практически допустимый предел содержания масла в 0,1 мг/м3 для воздуха, совместимого с кислородом. Канадские вооруженные силы выпустили таблицы EAD с верхним значением PO2 1,5 ATA. [6]

В 1994 году на Бирмингемском дайвинг-шоу Джон Лэмб и Vandagraph представили первый анализатор кислорода, специально разработанный для дайверов, использующих нитрокс и газовые смеси. [45]

В 1994 году BSAC изменила свою политику в отношении нитрокса и объявила, что обучение BSAC использованию нитрокса начнется в 1995 году. [43]

В 1996 году Профессиональная ассоциация инструкторов по дайвингу (PADI) объявила о полной образовательной поддержке нитрокса. [37] Хотя другие основные организации подводного плавания уже объявили о своей поддержке нитрокса ранее, [43] именно одобрение PADI сделало нитрокс стандартным вариантом для любительского дайвинга. [47] [6]

В 1997 году ProTec начал с Nitrox 1 (рекреационный) и Nitrox 2 (технический). Было опубликовано немецкое руководство ProTec Nitrox (ссылка на 6-е издание). [48]

В 1999 году исследование RW Hamilton показало, что более сотен тысяч погружений с использованием нитрокса, показатели DCS хорошие. Нитрокс стал популярен среди любителей дайвинга, но не так широко используется коммерческими дайверами, которые, как правило, используют дыхательные аппараты с поверхностной подачей. OSHA приняло петицию об отклонении от правил коммерческого дайвинга для инструкторов по любительскому подводному плаванию. [6]

В издание Руководства по дайвингу NOAA 2001 года вошла глава, посвященная обучению использованию нитрокса. [6]

В природе

В геологическом прошлом атмосфера Земли содержала гораздо больше 20% кислорода: например, до 35% в верхнем карбоне . Это позволяло животным легче усваивать кислород и влияло на их эволюционные модели. [49] [50]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Определение Nitrox - GoodDive.com". www.gooddive.com . Получено 2024-09-16 .
  2. ^ "Определение и значение Nitrox | YourDictionary". www.yourdictionary.com . Получено 2024-09-16 .
  3. ^ abcdefghijklmnopqrs Lang, MA (2001). Труды семинара DAN Nitrox. Дарем, Северная Каролина: Divers Alert Network. стр. 197. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 г. Получено 2008-05-02 .{{cite book}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  4. ^ "О обогащенном воздухе Nitrox | Diving Frontiers | Балкатта, Перт, Западная Австралия, 6021". www.divingfrontiers.com.au . Получено 16.09.2024 .
  5. ^ ab Berghage, TE; Vorosmarti, J.; Barnard, EEP (25 июля 1978 г.). Miner, WF (ред.). Таблицы рекомпрессионной терапии, используемые во всем мире правительством и промышленностью (PDF) . Bethesda, Maryland: Naval Medical Research Institute. Архивировано из оригинала 3 мая 2013 г. Получено 31 июля 2015 г.{{cite book}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  6. ^ abcdefghijklmnopq Лэнг, Майкл (2006). "A Состояние воздуха, обогащенного кислородом (нитрокс)". Дайвинг и гипербарическая медицина . 36 (2): 87–93. Архивировано из оригинала 22 марта 2014 г. Получено 21 марта 2014 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  7. ^ Голдман, Саул (23 сентября 2013 г.). «Как SAUL соотносится с таблицами погружений PADI». Современная декомпрессия . Получено 10 сентября 2014 г.
  8. ^ Hesser, CM; Fagraeus, L; Adolfson, J (1978). «Роли азота, кислорода и углекислого газа в наркозе сжатым воздухом». Undersea Biomedical Research . 5 (4). Bethesda, Md: Undersea and Hyperbaric Medical Society: 391–400. ISSN  0093-5387. OCLC  2068005. PMID  734806. Архивировано из оригинала 31 июля 2009 г. Получено 08.04.2008 .{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  9. ^ Брубак, Альф О; Ньюман, Том С (2003). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта (5-е переиздание). США: Saunders Ltd. стр. 304. ISBN 0-7020-2571-2.
  10. ^ Гамильтон К, Лалиберте МФ, Фаулер Б (март 1995). «Диссоциация поведенческих и субъективных компонентов азотного наркоза и адаптация дайвера». Undersea and Hyperbaric Medicine . 22 (1). Undersea and Hyperbaric Medical Society: 41–9. PMID  7742709. Архивировано из оригинала 14 мая 2011 г. Получено 27 января 2009 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  11. ^ abcdefgh Joiner, JT (2001). NOAA Diving Manual: Diving for Science and Technology (Четвертое издание). Соединенные Штаты: Best Publishing. С. 660. ISBN 0-941332-70-5.
  12. ^ ab Duong, T. et al. (2021) Руководство по погружению с использованием нитрокса, Scuba Diving. Доступно по адресу: https://www.scubadiving.com/nitrox-scuba-diving-guide-certification (дата обращения: 3 декабря 2022 г.).
  13. ^ Кларк, Джеймс М.; Том, Стивен Р. (2003). «Кислород под давлением». В Брубакке, Альф О.; Ньюман, Том С. (ред.). Физиология и медицина дайвинга Беннетта и Эллиотта (5-е изд.). Соединенные Штаты: Saunders. стр. 375. ISBN 0-7020-2571-2. OCLC  51607923.
  14. ^ «Как вы себя чувствуете под действием нитрокса?». ScubaBoard. 2007. Получено 21.05.2009 .
  15. ^ Брубакк, АО; Т. С. Ньюман (2003). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта (5-е переиздание). США: Saunders Ltd. стр. 800. ISBN 0-7020-2571-2.
  16. ^ Harris RJ, Doolette DJ, Wilkinson DC, Williams DJ (2003). «Измерение усталости после погружений в сухой камере на глубину 18 м с дыханием воздухом или обогащенным воздухом нитроксом». Undersea and Hyperbaric Medicine . 30 (4). Undersea and Hyperbaric Medical Society: 285–91. PMID  14756231. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 г. Получено 2008-05-02 .{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  17. ^ Chapman SD, Plato PA. Brueggeman P, Pollock NW (ред.). "Измерение усталости после погружений в открытой воде на глубину 18 м. с. с дыханием воздухом или EAN36". В: Дайвинг для науки 2008. Труды 27-го симпозиума Американской академии подводных наук . Архивировано из оригинала 11 мая 2010 г. Получено 21 мая 2009 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  18. ^ Оуэн Андерсон. «Эргогенные средства: может ли повышение уровня кислорода улучшить спортивные результаты?». Sports Performance Bulletin. Архивировано из оригинала 28-09-2007 . Получено 27-07-2015 .
  19. ^ Лафер, Пьер; Балестро, Константино; Хемельрик, Вальтер; Донда, Никола; Сакр, Ахмед; Тахер, Адель; Маррони, Сандро; Жермонпре, Питер (сентябрь 2010 г.). «Оценка критической частоты слияния мельканий и воспринимаемой усталости у дайверов после погружений на воздухе и обогащенном воздухе с нитроксом» (PDF) . Дайвинг и гипербарическая медицина . 40 (3): 114–118. PMID  23111908. Архивировано из оригинала 2 октября 2018 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  20. ^ Хиршманн, Герхард (1996). Руководство Nitrox Diver (на немецком языке) (3-е изд.). Мюнхен: Альфа Верлаг. ISBN 3-932470-01-X. Получено 15.04.2022 .
  21. ^ Эллиотт, Д. (1996). «Нитрокс». Журнал Южно-Тихоокеанского общества подводной медицины . 26 (3). ISSN  0813-1988. OCLC  16986801. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 г. Получено 2008-05-02 .{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  22. ^ Mastro, SJ (1989). "Использование двух основных дыхательных смесей для водолазных операций с обогащенным воздухом". В: Lang, MA; Jaap, WC (Ed). Дайвинг для науки…1989. Труды Американской академии подводных наук Ежегодный научный симпозиум по дайвингу 28 сентября - 1 октября 1989 г. Океанографический институт Вудс-Хоул, Вудс-Хоул, Массачусетс, США . Архивировано из оригинала 5 июля 2013 г. Получено 16 мая 2013 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  23. ^ abc Harlow, Vance (2002). Oxygen Hacker's Companion (четвертое издание). Warner, NH: Airspeed Press. ISBN 0-9678873-2-1.
  24. ^ Staff (2015). «Что такое SafeAir». ANDI . Получено 28 июля 2016 г.
  25. ^ Липпманн, Джон; Митчелл, Саймон Дж. (октябрь 2005 г.). "28". Глубже в дайвинг (2-е изд.). Виктория, Австралия: JL Publications. стр. 403–4. ISBN 0-9752290-1-X. OCLC  66524750.
  26. ^ Логан, JA (1961). «Оценка теории эквивалентной воздушной глубины». Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США . NEDU-RR-01-61. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 г. Получено 01.05.2008 .{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  27. ^ Berghage, Thomas E.; McCraken, TM (декабрь 1979 г.). «Эквивалентная глубина воздуха: факт или вымысел». Undersea Biomedical Research . 6 (4): 379–84. PMID  538866. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 г. Получено 01.05.2008 .{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  28. ^ Аб Беккер, Лотар (2007). Nitrox Handbuch (на немецком языке) (2-е изд.). Билефельд: Делиус Класинг Верлаг. ISBN 978-3-7688-2420-0.
  29. ^ Миллар, Иллинойс; Молди, П.Г. (2008). «Сжатый воздух для дыхания – потенциал зла изнутри». Дайвинг и гипербарическая медицина . 38 (2). Южнотихоокеанское общество подводной медицины : 145–51. PMID  22692708. Архивировано из оригинала 17 апреля 2009 г. Получено 28 февраля 2009 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  30. ^ "Nitrox: Как работает мембранная система nitrox". www.nuvair.com . Получено 29 февраля 2020 г. .
  31. ^ abc Южноафриканский национальный стандарт 10019:2008, Транспортируемые контейнеры для сжатых, растворенных и сжиженных газов. Базовая конструкция, производство, использование и обслуживание, Стандарты Южной Африки, Претория
  32. ^ EN144-3:2003 Средства защиты органов дыхания. Клапаны газовых баллонов. Часть 3. Выпускные соединения для газов для дайвинга, нитрокса и кислорода.
  33. ↑ Бит А. Мюллер (15 апреля 2008 г.). «Tauchen und Normung mit spez. Berücksichtigung der EN144-3 (Nitrox-Gewinde M26 x 2)» (PDF) (на немецком языке). Швейцарский пещерный дайвинг. стр. 33–36. Архивировано из оригинала (PDF) 6 февраля 2022 года . Проверено 20 декабря 2023 г.
  34. ^ Южноафриканский национальный стандарт 10019:2021, Транспортируемые контейнеры для сжатых, растворенных и сжиженных газов. Базовая конструкция, производство, использование и обслуживание, Стандарты Южной Африки, Претория
  35. ^ Батлер, Глен Л.; Мастро, Стивен Дж.; Халберт, Алан В.; Гамильтон-младший, Роберт В. (1992). Кахун, Л. Б. (ред.). «Безопасность кислорода при производстве обогащенных дыхательных смесей на основе нитрокса». В: Труды Американской академии подводных наук Двенадцатый ежегодный научный симпозиум по дайвингу «Дайвинг ради науки 1992». Состоялся 24–27 сентября 1992 года в Университете Северной Каролины в Уилмингтоне, Уилмингтон, Северная Каролина . Американская академия подводных наук . Архивировано из оригинала 15 мая 2011 года . Получено 11.01.2011 .{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  36. ^ Rosales KR, Shoffstall MS, Stoltzfus JM (2007). "Руководство по оценке совместимости кислорода с кислородными компонентами и системами". Технический отчет Космического центра имени Джонсона NASA . NASA/TM-2007-213740. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 года . Получено 05.06.2008 .{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  37. ^ abc Richardson, D & Shreeves, K (1996). "Курс PADI Enriched Air Diver и пределы воздействия кислорода DSAT". Журнал Южно-Тихоокеанского общества подводной медицины . 26 (3). ISSN  0813-1988. OCLC  16986801. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 г. Получено 2008-05-02 .{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  38. ^ Газовые баллоны Luxfer. "Почему Luxfer требует очистки при концентрации кислорода выше 23,5%?". Luxfer . Получено 2 октября 2018 г.
  39. ^ "Incident Insights - Trust but Verify". Divers Alert Network .
  40. ^ Деккер, Дэвид Л. «1889. Дрегерверк Любек». Хронология дайвинга в Голландии . www.divinghelmet.nl . Проверено 14 января 2017 г.
  41. ^ Lambertsen, CJ (1941). «Аппарат для подводного плавания для спасательных работ». JAMA . 116 (13): 1387–1389. doi :10.1001/jama.1941.62820130001015.
  42. ↑ Руководство по подводному плаванию ВМС США, 6-е издание. США: Командование морских систем ВМС США. 2006. Получено 24 апреля 2008 г.
  43. ^ abc Allen, C (1996). «BSAC дает добро на нитрокс». Diver 1995; 40(5) May: 35-36. Перепечатано в журнале South Pacific Underwater Medicine Society Journal . 26 (3). ISSN  0813-1988. OCLC  16986801. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 г. Получено 2008-05-02 .{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  44. ^ "История NAUI". Национальная ассоциация инструкторов подводного плавания . Получено 31 декабря 2015 г.
  45. ^ ab Розмари Э. Ланн Джон Лэмб - «Мистер Кислород» - умер в возрасте 78 лет Журнал X-Ray
  46. ^ TDI , Руководство по смешиванию газов Nitrox , на страницах 9-11.
  47. ^ "История Nitrox". www.americandivecenter.com . 2002. Архивировано из оригинала 4 июля 2009. Получено 28 июля 2015 .
  48. ^ Хиршманн, Герхард (2002). Руководство для дайверов по найтроксу - Kursbuch zum Nitroxtauchen für Sporttaucher (на немецком языке). Альфа-Верлаг. п. 52. ИСБН 3-932470-01-X.
  49. ^ Бернер, РА; Кэнфилд, Д.Е. (1989). «Новая модель атмосферного кислорода в течение фанерозоя». American Journal of Science . 289 (4): 333–361. Bibcode : 1989AmJS..289..333B. doi : 10.2475/ajs.289.4.333 . PMID  11539776.
  50. ^ Дадли, Роберт (1998). «Атмосферный кислород, гигантские палеозойские насекомые и эволюция воздушной локомоторной производительности» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 201 (8): 1043–1050. doi :10.1242/jeb.201.8.1043. PMID  9510518.

Сноски

  1. ^ Кислород может быть в 1,7 раза более наркотическим, чем азот – см. соответствующую наркотическую силу газов .
  2. ^ Позиция, которую она формально сохраняла до 1995 года, когда редактор журнала Билл Глисон заявил, что с нитроксом «все в порядке». Позже Skin Diver обанкротилась.

Внешние ссылки

Найдите значение слова «нитрокс» в Викисловаре, бесплатном словаре.