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潛水技術發展簡史 主動從水面灣入水下,再從水下上升出水的過程,稱為潛水。過控灣水器和水下機器人灣水,風無人 潛水:潛水員潛水,則為有人潛水。有人潛水可按潛水員機體是否派受商壓,分為常壓潛水和承壓潛水。 有人潛水又可按潛水員機體組織內的情性氣體足香達到飽和,分為常規潛水和飽和潛水。隨著潛水技術不 斷進步,潛水方式愈來愈多,因此,有人潛水還有多種分類方法。 例如,按潛水員的呼吸氣體種類可分為 空氣潛水、氧氣潛水和混合氣潛水;按呼吸氣體來源,可分為自攜式潛水和水面供氣式潛水:按呼吸氣體 供氣方式,可分為通風式 (即連續供氣式)潛水、需供式《即按需供氣式) 潛水:按呼吸氣體回路,可分 為開式、半閉式和閉式潛水,等等, 潛水根據其目的不同,可以分為產業潛水、娛樂潛水、科教潛水和軍事潛水。灣水作為人類進入水下 環境的一種手段,在人類原始時代即己開始。如今,潛水己成為經濟建設、國防建設和科學研究中不可缺 少的一個特殊的技術工種。潛水在軍事上主要用于水下偵察、水下 、投潛救生和水下兵器的打撈等, 在民用上主要用于水產和礦產資源拗察和開發、水下施工、沉船打撈、清掃航道、水庫檢修、水產養殖和 海洋考察研宄等方面。 潛水技術是指以不同方式潛水所采用的技術。近幾十年來,人類為了向海洋進軍,潛水技術得到了迅 速的發展。本章旨在簡略地回顧潛水各階段的發展情況和當今潛水技術的發展趨勢。 第 節 早期的潛水活動 人類早潛水的確切年代己無法考證,但可以推斷是遠在有歷史記教之前。據《下海半英里》一書中 介紹,早在公元前 4500 年進行的一次考古發據中,就發現了鎮聯珍珠母的珍寶。在中國,有文字記教的 可以追湖到公元前 2250 年,夏朝皇帝禹曾接收了由部落進貢的牡蠣珍珠貢 品。這些人工制品是先由潛水者采集,然后由工匠制作而成的。 這是人類 在海中屏氣潛水作業的早例證。 在與大自然的斗爭中,我們的祖先也創造了 不少涉泅水的方法。如流 傳于民間的 “狗刨式” “寒鴨浮水”、“扎猛子”等。“扎猛子〞實際上就是 今天的屏氣潛水。潛水者屏氣潛水時,先吸足一口氣,然后潛入水下,在 耐受極限時間之內再急速上升出水(圖 1-1)。由于潛水時人的身體直接承 受水下的環境水壓,因此,屏氣潛水是一種原始的承壓潛水技術。屏氣 潛水不需要任何器具,所以,在一定條件下仍不失為一種有用的潛水方法。 迄今,世界上屏氣潛水的深記錄于 2000 年1月18日由一名古巴潛水員 弗朗西斯科創造,他下潛深度達 162m,屏氣時間為 3min 12s 屏氣潛水有一定的危險性,而且因為屏氣時間很短,在產業潛水方面 價值有限,所以為了延長水下時間,必須解決水下呼吸問題。簡易的水 下呼吸器是一根潛水呼吸管。采用潛水呼吸管進行水下呼吸的方法,在我 國明朝史料中就有記載。采集珍珠的潛水者用錫制的彎管在水下進行呼吸, 圖1-1 屏氣潛水 見圖 1-2。 這種潛水技術因潛水者肺內氣體是常壓,故吸氣比較費力,只能 下潛很淺的深度。如今,經過改進的潛水呼吸管,在娛樂潛水場所仍在廣泛使用。 為了減小水下的呼吸阻力,人們設想出了由潛水者自攜氣爽進行潛水的方法。氣囊潛水是呼吸氣體來 白潛水者白攜氣囊的一種潛水技術。它是現代自攜式水下呼吸器的前驅。潛水者在水下,肺內外壓力基本 平衡,潛水深度可以不受限制,但是皮質氣囊容積有限,可用的氣體太少,所以,潛水深度和時間的增加 都很有限。 早期的鐘式潛水技術,在公元前 300 多年就有記載,真正應用則在 16 世紀 30 年代。原始的潛水鐘為 一只倒扣的木質桶狀容器,鐘內氣體供潛水者呼吸。隨著潛水深度增加,氣體容積變小,使潛水者動作范圖1-2 呼吸管落水 圖1-3 原始的潛水鐘潛水 圍受限,而且鐘內氣體不能更新,終因缺氧和二氧化碳增高而發生呼吸困難。直到 18 世紀末,鼓風箱 與鐘的配合使用,使潛水技術有了新的突破,解決了對水下不能連續供氣的問題(圖 1-3)。用潛水鐘潛水 比用呼吸管或氣爽潛水有較多的優點,但鐘的本身龐大、笨重,移動操作很不方 便,潛水作業效率低下, 因此,早期的鐘式潛水在 19 世紀初葉就告結束。
混合氣 ?混合氣的概念 混合個是指兩種或兩種以上單一一氣體找一定此例混合所組成的均勻混合的氣體。 潛水中呼吸的混合氣一般買用人工配前而成,器用的配制方法有。分壓配氣法、容積配氣法、流電 氣法及稱量配氣法等。 金個是被路見的天然泥合氣。它含有額、每、三氧化碳、水不汽等成份。空氣是當用的譜水呼吸個 源。因空氣中含有大的魚。 在深落水時,會使港永民發生無麻醉。故在深港水中第用氧氣和其它一些情 性氣體配成灣水混合氣體。現今常用的是角街,和家氣校一定比例配制成氫氧混合氣,用于氫氧潛水和 混合氣具有一定的壓理,一瓶裝有菜種混合氣的氣瓶,我們用壓力表可測出這瓶混合一的壓強。這個 壓強是由混合氣中各個成份共同作用的結果,我們把它稱做混合氣的總壓。如果我們把混合氣體中某一成 份氣體單獨留在氣瓶內,其它成份全部排出氣瓶,這時所留下的單一氣體將單獨占據整個氣瓶的空間。我 們用壓力表能夠測出這種單一成份氣體的壓強。泥合氣體中,某種單一成份的氣體的壓強叫做混合氣體中這種單一成份氣體的分壓。故在混合氣體中, 每一種成份的單一氣體都具有各自的分壓。 二、道爾頓定律 混合氣的總壓用壓力表可輕易測得,但混合氣中某種成份氣體的分壓幾乎不可能用壓力表測出。 因為 我們無法在容器中僅保留某種氣體,而把其它成份氣體排出。 英國科學家道爾頓通過實驗證明: 混合氣體的,總壓強,等于各組成成份氣體的分壓之和,即: P=Pi+P2+Pst?Pn (2-10) 式中:P一混合氣的總壓強 P P2???P. 各組成成份氣體的分壓。 我們把 2-10式稱做道爾頓定律,也叫分壓定律。 道爾頓指出混合氣中任何一種氣體的分壓與這種氣體在整個容器中的分子百分數(體積百分比)成正 比。 道爾頓定律可用于計算混合氣中菜種成份氣體的分壓,即: Px-P ?C (2-11) 式中:P一某種氣體的分壓 P一混合氣總壓 C一某種氣體在混合氣中所占的體積百分比。 例2.6 己知空氣中 の、N,和CO,的體積分別占空氣總體積的 21%、78%和 0.03%。求在常壓及水下 50m 時,它們各自的分壓。 解:常壓下,空氣的總壓強為 0.IMPa,水下 50m 時,空氣的壓強變為 0.6MPa。在空氣的壓縮過程中, 各種成份的百分比不變。 據 2-11 式,在常壓時,Po?= 0.l×21% =0.021(MPa) PN2=0.1x78% =0.078(MPa) Poo2= 0.1×0.03%=0.000 03(MPa)在水下 50m 時,三、水面等值 從上面例題中,可以看出,潛水員在 50m 水深時,從空氣中吸入的氧分子的數量,比在常壓(0.1MP, 從純氧中吸入的氧分子數量還多得多。 同樣吸入的二氧化碳分子數也為在水面正常空氣中的六倍。為了 較氣體在高壓環境和常壓環境對人體生理作用的影響,我們引入水面等值的概念。 所謂水面等值,指在某一深度的水中, 一定分壓的某種氣體的濃度,與在水面常壓(0.1MPa)時呼吸白 合氣體中含x%的這種氣體相同。即:式中:SE一水面等值 P 一氣體在某深度水中的分壓 例2.7 某種混合氣體中,CO,分壓為 0.003MPa( 壓)。問其水面等值為多少? 解:己知 Pco2=0.003MPa,根據 2-12式,可得:SE = 6., * = 0,023 x = 3% ?其水面等值為 3%。 上例中,說明潛水員在水下所吸入的二氧化碳的數量,相當于在水面常壓下呼吸的氣體中含有 3%的 二氧化碳,這對潛水員來說是相當危險的,即可能引起二氧化碳中毒癥狀。為了避免這種現象的出現,應 嚴格控制呼吸氣源中二氧化碳的含量,并經常對潛水頭盔進行通風,防止頭盔內二氧化碳大量積聚引起分 壓過高。 四、氣體的彌散 氣體的彌散,是指某種氣體的分子,通過自身的運動而進入另一種物質分子間隙內部的現象。它是氣 體分子在分壓作用下運動的結果。 把兩種氣體放在同一容器內,盡管兩種氣體的密度不同,但到 ,這兩種將完全均勻混合。 氣體的彌散遵循從高分壓向低分壓區擴散的規律。分壓的差值越大,彌散的速度也越快。
說到切割可能很多人都能理解,也可以想象,但是在水中切割的普通人從未見過。今天,周口潤港水下工程小編介紹水下切割是如何防止觸電的。水下切割比陸地切割危險得多,潛水員們在可導電的水下環境中,要更加注意。一、施工前應對潛水員進行電力教育,了解和掌握電力知識,思想認識。 水下切割設備應進行絕緣性、水密性檢查,及時更換或不符合要求者。二、在水下切割過程中,更換切割條或切割線時,請通知陸地工作人員切斷電源。三、水下切割時連接地線,使地線和火炬在潛水員的同一側。否則,不僅容易引起觸電,還容易腐蝕潛水員裝備的金屬零件,壽命。 為您介紹水下焊接主要工藝是什么1、通風式重裝潛水作業組,單組潛水作業應有四人組成,并備有全套應急潛水裝具和救助潛水員;雙組潛水作業可由八人組成,但不得少于七人。離基地外出潛水作業,必須具備兩組同時潛水的作業能力。 2、潛水員、信繩員、員、收放潛水膠管員(扯管員)必須由正式潛水作業人員操作,嚴禁他人代替(見潛水作業組各崗位人員職責)。3、潛水作業前應了解作業現場的水深、流速、水溫、水質、水文、底質及風速,并認真填寫在潛水日志中。 4、根據水下作業內容和工作量,結合作業現場水文、氣象、地質情況,認真分析潛水作業中可能遇到的各種情況,制定潛水作業方案和應急保障措施。5、潛水作業開始,潛水工作船應懸掛信 旗;夜間作業應懸掛信 燈,并有足夠的工作照明。 6、潛水作業人員必須熟悉使用信 繩的規定及事先約好的聯絡信 。是在深水、流急及水庫、堤壩處作業必須系信 繩,以備發生故障時,可利用信 繩傳遞信 。7、兩組或兩組以上潛水作業人員同在一個工作面工作時,要隨時注意檢查各自的供氣膠管和信 繩,防止相互絞纏。
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