Водолазная камера — это сосуд для занятий людьми, который может иметь герметичный вход для поддержания внутреннего давления, значительно превышающего давление окружающей среды , газовую систему под давлением для контроля внутреннего давления и подачу дыхательного газа для находящихся в нем людей.
Камеры для дайвинга выполняют две основные функции:
Существует два основных типа погружных водолазных камер, различающихся по способу создания и контроля давления в водолазной камере.
Исторически более старая открытая камера для дайвинга, известная как открытый водолазный колокол или мокрый колокол, по сути представляет собой отсек с открытым дном, содержащий газовое пространство над свободной поверхностью воды , что позволяет дайверам дышать под водой. Отсек может быть достаточно большим, чтобы полностью вместить дайверов над водой, или может быть меньше, в нем помещается только голова и плечи. Внутреннее давление воздуха равно давлению свободной поверхности воды и соответственно меняется с глубиной. Подача дыхательного газа для открытого колокола может быть автономной или, что чаще всего, подавать с поверхности через гибкий шланг, который можно комбинировать с другими шлангами и кабелями в качестве шлангокабеля колокола . Открытый колокол также может содержать панель распределения дыхательного газа со шлангокабелями водолазов для подачи дыхательного газа водолазам во время выхода из колокола, а также бортовую аварийную подачу газа в баллонах для хранения высокого давления. Этот тип камеры для дайвинга можно использовать только под водой, поскольку внутреннее давление газа прямо пропорционально глубине под водой, а подъем или опускание камеры — единственный способ отрегулировать давление. [ нужна цитата ]
Герметизируемая водолазная камера, закрытый колокол или сухой колокол представляет собой сосуд под давлением с люками, достаточно большими для входа и выхода людей, а также системой подачи сжатого дыхательного газа, которую можно использовать для повышения внутреннего давления. Такие камеры обеспечивают подачу дыхательного газа для пользователя и обычно называются гипербарическими камерами, независимо от того, используются ли они под водой, на поверхности воды или на суше. Термин «погружная камера» может использоваться для обозначения тех, которые используются под водой, и «гипербарическая камера» для тех, которые используются вне воды. Есть два связанных термина, которые отражают конкретное использование, а не технически разные типы:
При использовании под водой существует два способа предотвращения затопления воды при открытом люке погружной барокамеры. Люк может открываться в камеру лунного бассейна , и тогда его внутреннее давление сначала должно быть уравнено с давлением в камере лунного бассейна. В более общем случае люк открывается в подводный шлюз , и в этом случае давление в основной камере может оставаться постоянным, в то время как давление в шлюзе уравнивается с внешним. Такая конструкция называется камерой блокировки и также используется на подводных лодках , аппаратах для подводного плавания и подводных средах обитания . [ нужна цитата ]
При использовании под водой все типы водолазных камер развертываются с судна обеспечения водолазного обеспечения, подвешенного на тросе для подъема и спуска, а также на шлангокабеле , подающем, как минимум, сжатый дыхательный газ, электроэнергию и средства связи. Им может понадобиться балластный груз, чтобы преодолеть плавучесть . [ нужна цитата ]
Помимо водолазного колокола и барокамеры, соответствующее водолазное снаряжение включает в себя следующее :
Помимо перевозки водолазов, в водолазной камере находятся инструменты и оборудование , баллоны высокого давления для аварийной подачи дыхательного газа , а также средства связи и аварийно-спасательное оборудование. Он обеспечивает временную среду сухого воздуха во время длительных погружений для отдыха, приема пищи, выполнения задач, которые невозможно выполнить под водой, а также в чрезвычайных ситуациях. Водолазные камеры также служат подводной базой для водолазных операций с надводным питанием , при этом шлангокабели водолазов (подача воздуха и т. Д.) Прикрепляются к водолазной камере, а не к судну поддержки водолазов. [ нужна цитата ]
Водолазные колокола и открытые водолазные камеры того же принципа были более распространены в прошлом из-за их простоты, поскольку им не обязательно контролировать, контролировать и механически регулировать внутреннее давление. Во-вторых, поскольку внутреннее давление воздуха и внешнее давление воды на стенку колокола почти уравновешены, камера не обязательно должна быть такой сильной, как камера для дайвинга под давлением (сухой колокол). Воздух внутри открытого колпака находится под тем же давлением, что и вода на поверхности раздела воздух-вода. Это давление постоянно, и разница давлений на оболочке колокола может быть выше внешнего давления на высоту воздушного пространства в колоколе. [ нужна цитата ]
Мокрый водолазный колокол или открытая камера для дайвинга должны медленно подниматься на поверхность с декомпрессионными остановками, соответствующими профилю погружения, чтобы находящиеся в нем люди могли избежать декомпрессионной болезни . Это может занять несколько часов, что ограничивает его использование.
Погружные гипербарические камеры, известные как закрытые колокола или капсулы для перевозки персонала, можно без промедления поднимать на поверхность, поддерживая внутреннее давление и либо разжимая водолазов в камере на борту вспомогательного судна, либо переводя их под давлением в более просторную декомпрессионную камеру или в систему насыщения , где они остаются под давлением на протяжении всего срока службы, рабочие смены находятся под примерно постоянным давлением и разгерметизируются только один раз в конце. Возможность вернуться на поверхность без декомпрессии в воде снижает риск для дайверов, если погода или нарушение динамического позиционирования заставят судно поддержки покинуть станцию. [ нужна цитата ]
Водолазную камеру на основе сосуда под давлением построить дороже, поскольку она должна выдерживать большие перепады давления. Это может быть давление разрыва, как в случае с сухим колоколом, используемым для погружений с насыщением, где внутреннее давление соответствует давлению воды на рабочей глубине, или давление разрушения, когда камера опускается в море и внутреннее давление меньше чем давление окружающей воды, например, которое может быть использовано для спасения подводных лодок. [ нужна цитата ]
Спасательные колокола - это специализированные водолазные камеры или подводные аппараты, способные в чрезвычайной ситуации поднимать водолазов или обитателей водолазных камер или подводных обиталищ и поддерживать их под необходимым давлением. Они имеют шлюзы для входа под воду или для образования водонепроницаемого затвора с люками на целевой конструкции для осуществления сухой перевозки личного состава. Спасение пассажиров подводных лодок или подводных аппаратов с внутренним давлением воздуха в одну атмосферу требует способности выдерживать огромный перепад давления для осуществления сухой транспортировки и имеет то преимущество, что не требует принятия мер по декомпрессии при возвращении на поверхность, что позволяет продолжить более быстрый ремонт. спасательная операция. [ нужна цитата ]
Гипербарические камеры также используются на суше и над водой:
Гипербарические камеры, предназначенные только для использования вне воды, не должны выдерживать разрушающие силы, а только разрывающие. Те, что предназначены для медицинского применения, обычно работают только при абсолютном давлении до двух или трех атмосфер, а те, что для водолазных применений, могут достигать шести и более атмосфер. [ нужна цитата ]
Легкие портативные гипербарические камеры, которые можно поднимать на вертолете , используются военными или коммерческими водолазными операторами и спасательными службами для перевозки одного или двух водолазов, нуждающихся в рекомпрессионной терапии, в подходящее учреждение. [ нужна цитата ]
Декомпрессионная камера, или палубная декомпрессионная камера, представляет собой сосуд под давлением для размещения людей , используемый при погружениях с поверхности , чтобы дать дайверам возможность завершить декомпрессионные остановки в конце погружения на поверхности , а не под водой. Это устраняет многие риски длительных декомпрессий под водой, в холодных или опасных условиях. Декомпрессионную камеру можно использовать с закрытым раструбом для декомпрессии после погружений с отскоком, после перевода под давлением, или дайверы могут всплывать на поверхность до завершения декомпрессии и подвергаться повторной компрессии в камере, следуя строгим протоколам, чтобы минимизировать риск развития симптомов декомпрессионной болезни в короткий период времени, прежде чем вернуться к давлению. [ нужна цитата ]
Гипербарическая камера – это гипербарическая камера, предназначенная или введенная в эксплуатацию для медицинского лечения при давлении выше местного атмосферного давления.
Камера гипербарической оксигенации используется для лечения пациентов, в том числе дайверов, состояние которых может улучшиться за счет лечения гипербарической оксигенацией . Некоторые заболевания и травмы возникают и могут сохраняться на клеточном или тканевом уровне. В таких случаях, как проблемы с кровообращением, незаживающие раны и инсульты, достаточное количество кислорода не может достичь поврежденного участка, и процесс заживления организма не может функционировать должным образом. Гипербарическая кислородная терапия увеличивает транспорт кислорода за счет растворенного кислорода в сыворотке и наиболее эффективна при нарушении гемоглобина (например, при отравлении угарным газом) или когда избыток кислорода в растворе может диффундировать через ткани после эмболий , которые блокируют кровоснабжение, как при декомпрессионной болезни. . [2] Гипербарические камеры, способные вместить более одного пациента (многоместные) и обслуживающего персонала, имеют преимущества при лечении декомпрессионной болезни (ДКБ), если пациенту требуется другое лечение при серьезных осложнениях или травмах во время пребывания в камере, но в большинстве случаев мономестные камеры могут с успехом использоваться для лечения декомпрессионной болезни. [3] Жесткие камеры способны обеспечить большую глубину рекомпрессии, чем мягкие камеры, которые не подходят для лечения ДКБ.
Рекомпрессионная камера — это камера гипербарической терапии, используемая для лечения дайверов, страдающих некоторыми расстройствами дайвинга , такими как декомпрессионная болезнь . [4]
Лечение назначает лечащий врач (офицер-водолаз) и обычно следует одной из стандартных схем гипербарического лечения , таких как Таблицы лечения ВМС США 5 или 6. [5]
Когда используется гипербарический кислород, его обычно вводят с помощью встроенных дыхательных систем (BIBS), которые уменьшают загрязнение газа в камере избыточным кислородом. [6]
Если диагноз декомпрессионной болезни считается сомнительным, водолазный офицер может назначить испытание давлением. [7] Обычно это рекомпрессия на глубину 60 футов (18 м) продолжительностью до 20 минут. [ нужна ссылка ] Если дайвер отмечает значительное улучшение симптомов или сопровождающий может обнаружить изменения при физическом осмотре, следует придерживаться таблицы лечения. [ нужна цитата ]
Таблица 6 ВМС США включает компрессию на глубину 60 футов (18 м) с пациентом на кислороде. Позже дайвера декомпрессируют до глубины 30 футов (9,1 м) на кислороде, а затем медленно возвращают к поверхностному давлению. Эта таблица обычно занимает 4 часа 45 минут. Оно может быть продлено и дальше. Это наиболее распространенный метод лечения декомпрессионной болезни 2 типа. [ нужна цитата ]
Таблица 5 ВМС США аналогична таблице 6 выше, но короче по продолжительности. Его можно использовать дайверам с менее серьезными жалобами (декомпрессионная болезнь 1-го типа). [ нужна цитата ]
Таблица 9 ВМС США включает сжатие на глубине 45 футов (14 м) с пациентом на кислороде с последующей декомпрессией до давления на поверхности. Этот стол может использоваться в мономестных гипербарических камерах низкого давления или в качестве последующего лечения в многоместных барокамерах. [ нужна цитата ]
.jpg/1280px-Hyperbaric_escape_module_20151203_134043_(cropped).jpg)
Гипербарическая среда на поверхности, состоящая из набора связанных между собой барокамер, используется при погружениях с насыщением для размещения дайверов под давлением на время проекта или от нескольких дней до недель, в зависимости от обстоятельств. Пассажиры разгерметизируются до поверхностного давления только один раз, в конце своего срока службы. Обычно это делается в декомпрессионной камере, которая является частью системы насыщения. Риск декомпрессионной болезни значительно снижается за счет минимизации количества декомпрессий и очень консервативной скорости декомпрессии. [8]
Система насыщения обычно состоит из комплекса, состоящего из жилой камеры, передаточной камеры и погружной декомпрессионной камеры , [9] которую в коммерческом и военном дайвинге обычно называют водолазным колоколом , [ 10] PTC (капсула для перевозки персонала) или SDC (погружная декомпрессионная камера). [6] Система может быть стационарно установлена на корабле или океанской платформе, но обычно ее можно переносить с одного судна на другое. Управление системой осуществляется из диспетчерской, где контролируется и контролируется глубина, атмосфера в камере и другие параметры системы. Водолазный колокол используется для перевода водолазов из системы на место работы. Обычно он соединяется с системой с помощью съемного зажима и отделен от системы коробом, через который дайверы переходят к колоколу и обратно. [ нужна цитата ]
Питание колокола осуществляется через большой многосекционный шлангокабель, по которому подается дыхательный газ, электричество, средства связи и горячая вода. Колокол также оснащен установленными снаружи баллонами с дыхательным газом для использования в экстренных ситуациях. Водолазы работают с колокола, используя водолазное оборудование с надводным шлангокабелем . [ нужна цитата ]
Для аварийной эвакуации дайверов из системы насыщения могут быть предусмотрены гипербарическая спасательная шлюпка, гипербарический спасательный модуль или спасательная камера. [9] Это можно использовать, если платформа подвергается непосредственной опасности из-за пожара или затопления, чтобы уберечь пассажиров от непосредственной опасности. Гипербарическая спасательная шлюпка автономна и автономна в течение нескольких дней в море.
Процесс перевода персонала из одной гипербарической системы в другую называется переводом под давлением (ТУП). Он используется для перевода персонала из переносных рекомпрессионных камер в многоместные камеры для лечения, а также между системами жизнеобеспечения с насыщением и капсулами для перевозки персонала (закрытыми колоколами) для транспортировки на рабочее место и обратно, а также для эвакуации водолазов с насыщением в гипербарическую спасательную шлюпку. . [ нужна цитата ]
Иногда возникает необходимость перевезти дайвера с тяжелыми симптомами декомпрессионной болезни в более подходящее для лечения учреждение или эвакуировать людей, находящихся в гипербарической среде, которой угрожает опасность высокого риска. Гипербарические носилки могут быть полезны для перевозки одного человека, переносная камера предназначена для транспортировки пострадавшего с сопровождающим, а гипербарические системы спасения и эвакуации используются для транспортировки групп людей. Иногда закрытый колокол может использоваться для перевода небольшого количества (до трех) дайверов между одним гипербарическим комплексом в другой, когда имеется необходимая инфраструктура.
,_by_Klugschnacker_in_Wikipedia_(56).JPG/1280px-Stralsund,_Nautineum_(2012-06-29),_by_Klugschnacker_in_Wikipedia_(56).JPG)
Гипербарические носилки — это легкий сосуд под давлением для размещения людей (PVHO), предназначенный для размещения одного человека, проходящего начальную гипербарическую терапию во время или во время ожидания транспортировки или перевода в лечебную камеру. [11]
Дайвера, находящегося в насыщенном состоянии, которого необходимо эвакуировать, желательно транспортировать без значительного изменения давления окружающей среды. Гипербарическая эвакуация требует транспортного оборудования под давлением и может потребоваться в ряде ситуаций: [12]
Для экстренной эвакуации дайверов-сатураторов из системы насыщения могут быть предусмотрены гипербарическая спасательная шлюпка или спасательная камера. [9] Это будет использоваться, если платформа находится в непосредственной опасности из-за пожара или затопления, и позволяет дайверам, находящимся в состоянии насыщения, избежать непосредственной опасности. Гипербарическая спасательная шлюпка является автономной и может управляться экипажем на поверхности, пока находящиеся в камере находятся под давлением. Он должен быть автономным в течение нескольких дней в море на случай задержки спасательных операций из-за морских условий. После запуска можно начать декомпрессию, если пассажиры стабильны с медицинской точки зрения, но морская болезнь и обезвоживание могут задержать декомпрессию до тех пор, пока модуль не будет восстановлен. [13] : Гл. 2
Спасательную камеру или гипербарическую спасательную шлюпку обычно восстанавливают для завершения декомпрессии из-за ограниченности бортового жизнеобеспечения и средств. План восстановления будет включать в себя резервное судно для проведения восстановления. [14]
Перенос колокола на колокол может использоваться для спасения дайверов от потерянного или застрявшего колокола. «Потерянный» колокол — это колокол, оторванный от подъемных тросов и шлангокабеля; фактическое положение колокола обычно известно со значительной точностью. Обычно это происходит на дне или вблизи него, и дайверы перемещаются между колоколами при атмосферном давлении. [12] В некоторых случаях также возможно использовать колокол в качестве спасательной камеры для транспортировки дайверов из одной системы насыщения в другую. Это может потребовать временной модификации раструба и возможно только в том случае, если ответные фланцы систем совместимы. [12]
Экспериментальные камеры сжатия используются примерно с 1860 года. [15]
В 1904 году инженеры-подводники Зибе и Горман вместе с физиологом Леонардом Хиллом разработали устройство, позволяющее дайверу войти в закрытую камеру на глубине, затем поднять камеру – все еще находящуюся под давлением – и доставить на борт лодки. Затем давление в камере постепенно снижали. Эта профилактическая мера позволила дайверам безопасно работать на большей глубине в течение более длительного времени, не развивая декомпрессионную болезнь. [16]
В 1906 году Хилл и другой английский ученый М. Гринвуд подвергли себя воздействию среды высокого давления в барокамере, построенной Зибе и Горманом, чтобы исследовать эффекты. Их выводы заключались в том, что взрослый человек мог безопасно выдержать семь атмосфер при условии, что декомпрессия была достаточно постепенной. [17]
Рекомпрессионная камера, предназначенная для лечения дайверов с декомпрессионной болезнью, была построена CE Heinke и компанией в 1913 году и доставлена в Брум, Западная Австралия , в 1914 году [18] , где она была успешно использована для лечения дайвера в 1915 году. [19] Эта камера сейчас находится в Историческом музее Брума. [20]
Конструкция и расположение гипербарической водолазной камеры зависит от ее предполагаемого использования, но есть несколько особенностей, общих для большинства камер.
Там будет сосуд под давлением с системой наддува и сброса давления в камере, устройствами доступа, системами мониторинга и контроля, смотровыми окнами и часто встроенной дыхательной системой для подачи альтернативных дыхательных газов. [21]
Сосуд под давлением является основным конструктивным элементом и включает в себя оболочку основной камеры, а также, если она имеется, оболочки форкамеры и медицинского или снабженческого шлюза. Может присутствовать передняя камера или входной шлюз для обеспечения доступа персонала к основной камере, пока она находится под давлением. Может присутствовать медицинский или складской замок, обеспечивающий доступ к основной камере для мелких предметов, находящихся под давлением. Небольшой объем позволяет быстро и экономично перемещать мелкие предметы, поскольку потерянный газ имеет относительно небольшой объем по сравнению с форкамерой. [21]
Дверь доступа или люк обычно откидывается внутрь и удерживается в закрытом состоянии за счет перепада давления, но его также можно зафиксировать для лучшей герметизации при низком давлении. На входе в переднюю камеру, главную камеру, на обоих концах медицинского или складского замка, а также на любом канале для соединения нескольких камер имеется дверь или люк. Закрытый колпак имеет внизу аналогичный люк для использования под водой и может иметь боковой люк для перехода под давлением в систему насыщения или может использовать для этой цели нижний люк. Внешняя дверь медицинского замка необычна тем, что она открывается наружу и не удерживается в закрытом состоянии внутренним давлением, поэтому требуется система защитной блокировки, чтобы сделать невозможным открытие, когда замок находится под давлением. [21]
Обычно предусмотрены смотровые окна, позволяющие оперативному персоналу визуально контролировать находящихся в помещении людей, и их можно использовать для подачи сигналов вручную в качестве вспомогательного метода связи в экстренных ситуациях. Внутреннее освещение можно обеспечить путем установки светильников снаружи смотровых иллюминаторов.
Мебель обычно предусмотрена для комфорта жильцов. Обычно есть сиденья и/или кровати. В системах насыщения также есть столы и санузлы для жильцов. [ нужна цитата ]
Система внутреннего давления включает в себя подачу газа в основную и резервную камеру, а также клапаны и трубопроводы для управления ею для создания и сброса давления в основной камере и вспомогательных отсеках, а также предохранительный клапан для предотвращения повышения давления выше расчетного максимального рабочего давления. Клапаны обычно дублируются внутри и снаружи и имеют маркировку, чтобы избежать путаницы. В случае чрезвычайной ситуации обычно можно управлять камерой на несколько человек изнутри. Оборудование для мониторинга будет различаться в зависимости от назначения камеры, но будет включать в себя манометры для подачи газа и точно откалиброванный манометр для измерения внутреннего давления во всех отсеках, где находятся люди. [21]
Также будет установлена система голосовой связи между оператором и жильцами. Обычно это разговор снаружи и постоянная передача изнутри, чтобы оператор мог лучше следить за состоянием пассажиров. Также может быть резервная система связи. [21]
Необходимо наличие противопожарного оборудования, так как пожар в камере чрезвычайно опасен для находящихся в ней людей. Можно использовать либо огнетушители, специально предназначенные для гипербарической среды с нетоксичным содержимым, либо внутреннюю систему распыления воды под давлением. Ведра для воды часто предоставляются в качестве дополнительного оборудования. [21]
Системы жизнеобеспечения для систем насыщения могут быть довольно сложными, поскольку обитатели должны постоянно находиться под давлением в течение нескольких дней или недель. Содержание кислорода в газе камеры постоянно контролируется, и при необходимости добавляется свежий кислород для поддержания номинального значения. Камерный газ можно просто выпустить и промыть, если это воздух, но смеси гелия дороги, и в течение длительного периода времени потребуются очень большие объемы, поэтому камерный газ системы насыщения рециркулируется, пропуская его через скруббер углекислого газа и другие фильтры. для удаления запахов и лишней влаги. Многоместные камеры, которые могут использоваться для лечения, обычно содержат встроенную дыхательную систему (BIBS) для подачи дыхательного газа, отличного от газа-компрессора, а закрытые колокола содержат аналогичную систему для подачи газа в шлангокабели водолазов. Камеры с BIBS обычно оснащены кислородным монитором . BIBS также используются в качестве аварийного источника дыхательного газа, если газ в камере загрязнен. [21]
Требуются санитарные системы для мытья и вывоза мусора. Выпуск является простым из-за градиента давления, но его необходимо контролировать, чтобы избежать нежелательной потери давления в камере или колебаний. Питание обычно осуществляется путем приготовления еды и напитков на открытом воздухе и их передачи в помещение через шлюз склада, который также используется для переноса использованной посуды, белья и других принадлежностей. [ нужна цитата ]
Непереносные камеры обычно изготавливаются из стали [21] , поскольку она недорогая, прочная и огнестойкая. Переносные камеры изготавливаются из стали, алюминиевых сплавов [21] и композитов, армированных волокном. В некоторых случаях структура композитного материала становится гибкой при сбросе давления. [22] [23]
Детали будут различаться в зависимости от приложения. Описана обобщенная последовательность действий для автономной камеры. Оператора декомпрессионной камеры для коммерческого дайвинга обычно называют оператором камеры , а оператора системы насыщения называют техником жизнеобеспечения (LST). [24]
В зависимости от применения камеры используется широкий диапазон рабочих давлений. Гипербарическая оксигенотерапия обычно проводится при давлении, не превышающем 18 мс, или при абсолютном внутреннем давлении 2,8 бар. Декомпрессионные камеры обычно рассчитаны на глубину, аналогичную той, с которой дайверы столкнутся во время плановых операций. Камеры, в которых в качестве атмосферы используется воздух, часто рассчитаны на глубину от 50 до 90 м.кв., а камеры, закрытые колокола и другие компоненты систем насыщения должны быть рассчитаны как минимум на запланированную рабочую глубину. У ВМС США есть графики декомпрессии насыщения Heliox для глубин до 480 м. ю. ст. (1600 фут. на ю. ю.). [6] Экспериментальные камеры могут быть рассчитаны на большую глубину. Экспериментальное погружение было проведено на глубину 701 м.с. (2300 м.с.), поэтому по крайней мере одна камера рассчитана как минимум на эту глубину. [25]
{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite conference}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite report}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )