Т5 устройство и применение акваланга.

Акваланг - это собственное имя первого автономного дыхательного аппарата, созданного морским офицером Жаком - Ивом Кусто и инженером Эмилем Ганьяном в 1943 году. Мы не будем нарушать эту традицию. Заметим, однако, что за рубежом применяют термин СКУБА (SCUBA - Self-Contained Underwater Breathing Apparatus), который можно перевести как "автономный подводный дыхательный аппарат". Создание акваланга открыло двери в подводный мир для миллионов людей. Акваланг в воде почти ничего не весит, и, привыкнув правильно дышать и регулировать свою плавучесть, можно парить в толще воды и перемещаться без каких-либо ограничений в любом направлении.

Акваланг представляет собой автономный дыхательный аппарат индивидуального пользования, для дыхания в котором используется сжатый атмосферный воздух, который хранится под высоким давлением в баллонах аппарата.

Акваланг работает по так называемой ОТКРЫТОЙ СХЕМЕ ДЫХАНИЯ. Это означает, что при вдохе порция воздуха из аппарата поступает в лёгкие водолаза, а выдох из лёгких производится непосредственно в воду. Главным элементом любого акваланга является дыхательный (лёгочный) автомат, который обеспечивает порционную подачу воздуха в лёгкие под давлением, равным давлению окружающей среды. Это позволяет при наличии в баллонах достаточного запаса сжатого воздуха плавать под водой сравнительно длительное время и на различных глубинах.

Общий вид акваланга

Использование для дыхания сжатого воздуха, а не кислорода или его смесей с другими газами, а также свободный выдох в воду исключает возможность возникновения таких тяжёлых водолазных заболеваний, как кислородное голодание, отравление кислородом и углекислым газом, сводит к минимуму вероятность баротравмы лёгких и декомпрессионной (кессонной) болезни.

Все воздушно-баллонные дыхательные аппараты имеют один принцип действия, схожую конструкцию, а также аналогичные по своему назначению основные части: баллон (или два баллона) сжатого воздуха с запорным вентилем и редуктором, соединённые шлангом с дыхательным автоматом. Для крепления аппарата на теле водолаза обычно используется компенсатор плавучести или спинка с ремнями (навесная система).

Регулятор

За рубежом редуктор, шланг и дыхательный автомат объединяют одним термином - регулятор (Regulator). При этом редуктор называют первой ступенью регулятора, а дыхательный автомат - второй ступенью.

Подавляющее большинство регуляторов, выпускаемых ведущими мировыми производителями водолазного снаряжения, устроено по единому двухступенчатому принципу редуцирования воздуха и имеют разнесённые ступени редуцирования. В таких регуляторах давление воздуха из баллонов понижается в два этапа. На первом этапе давление воздуха после редуктора понижается до так называемого установочного давления, которое является величиной постоянной и равно 5 - 13 ат. на втором этапе установочное давление после второй ступени (дыхательный или "лёгочный" автомат) понижается до давления окружающей среды, т.е. до значения абсолютного давления воды на глубине погружения.

Такие регуляторы включают в себя три конструктивных элемента:

• Редуктор (первая ступень понижения давления), который присоединяется непосредственно к вентилю баллона

• Дыхательный автомат (вторая ступень понижения давления или редукции), совмещённый с загубником и клапанами вдоха и выдоха

• Шланг среднего давления, соединяющий воздушную камеру среднего давления редуктора с клапаном вдоха дыхательного автомата

Существуют различные конструкции редукторов, основными из них являются - редуктор мембранного типа, редуктор поршневого типа и редуктор со сбалансированным редуцирующим устройством. На современных редукторах предусмотрены несколько выходов или портов высокого и среднего давления воздуха, которые обозначаются соответственно HP и LP. Дополнительные порты позволяют подключить к редуктору:

• Резервную вторую ступень регулятора - Октопус (к порту LP)

• Инфлятор компенсатора плавучести (к порту LP)

• Клапан поддува сухого гидрокостюма (к порту LP)

• Манометр высокого давления (контрольный) или приборную консоль (к порту HP)

Во всём мире используются два типа соединений баллона с редуктором регулятора:

• Винтовое соединение DIN

• Соединение INT (YOKE - струбцина)

К регуляторам предъявляются минимальные технические требования:

• Механический отказ не должен вызвать внезапного прекращения подачи воздуха

• Конструкция должна быть надёжна и устойчива к повреждениям

• Обеспечить простоту монтажа систем высокого и низкого давления

• Обеспечить минимальное механическое сопротивление дыханию

Подготовка к работе проста:

• Снять защитный колпачок с редуктора

• Проверить состояние О - кольца и защитной сетки

• Установить редуктор на вентиль баллона, затягивая только усилием пальцев

• Медленно открыть вентиль баллона и проверить работу редуктора

Баллон

Баллон представляет собой пустотелый сосуд высокого давления с выпуклым дном и вытянутой шейкой с горловиной, в которую по резьбе (конической или цилиндрической) вворачивается запорный вентиль. Баллон предназначен для хранения под давлением 150 - 300 атмосфер сжатого воздуха, потребляемого подводным пловцом для дыхания.

Основными техническими характеристиками баллонов являются:

ёмкость,

испытательное и рабочее давление,

материал корпуса.

При изготовлении аквалангов наибольшее предпочтение отдаётся баллонам, изготовленным из хромомолибденовой стали, и баллонам, изготовленным из алюминиевых сплавов. Стальные баллоны обладают хорошими прочностными характеристиками. Этот материал не склонен к быстрому старению. Главная опасность для баллонов, изготовленных из хромомолибденовой стали (стальных баллонов) -коррозия металла. Во избежание появления коррозии следите за сохранностью внешнего покрытия баллона. Заряжайте баллоны только осушенным и очищенным воздухом.

Ёмкость баллонов измеряется, как правило, в литрах. В однобаллонных аквалангах используют в основном 8 — 10 — 12 — 15и 18-ти литровые баллоны.

В настоящее время наиболее часто используют баллоны с рабочим давлением 200, 220, 235 и 300 атмосфер. На импортных баллонах давления обозначается в барах (BAR).

1 BAR= 1ат= 1 кгс/см²

Испытательное давление должно превышать рабочее в 1.5 раза, т.е. если рабочее давление равно 200ат, то испытательное должно быть З00ат.

Все характеристики баллона выбиты на горловине и содержат следующую информацию:

• Завод изготовитель

• Тип баллона

• Рабочее давление

• Заводской номер

• Проверочное давление

• Заводское клеймо

• Дата изготовления

• Ёмкость

• Масса

• Клеймо и дата последнего испытания

Паспортное клеймо баллонов

Запорный вентиль ввёрнут в резьбовое отверстие шейки горловины баллона. В настоящее время в водолазной практике используются баллоны с конической и цилиндрической резьбой шейки баллона. Наиболее часто встречаются резьбы шейки баллонов и запорных клапанов М25 х 2 с уплотнительным кольцом типа О - кольцо. В недалёком прошлом производственные компании производили запорные вентили с резьбой 3/4GAS. На рынке водолазного снаряжения оборудование с резьбой такого типа ещё встречается.

Вентиль головки при открытии должен обеспечивать плавное нарастание давления (открывающий момент) для предохранения седла клапана высокого давления и 1-ой ступени регулятора.

Очень удобны в эксплуатации с

установкой одновременно двух

регуляторов асимметрично

расположенные головки вентилей.

Давление в баллоне измеряется манометром, который с помощью шланга высокого давления соединяется с портом высокого давления редуктора (HP) и может быть смонтирован на консоли совместно с глубиномером и компасом.

Для удобства пользования баллоном применяется башмак, который защищает днище баллона от повреждений и позволяет ставить и хранить баллон в вертикальном положении. Башмак изготавливается из резины или пластмассы. Наличие ручки создаёт удобство при переноске баллона.

Защитная сетка предохраняет корпус баллона от повреждений.

В нашей стране баллоны должны проходить обязательное техническое переосвидетельствование один раз в пять лет. Основная цель гидравлических испытаний - проверка запаса прочности материала баллона. Пользование баллонами не прошедшими очередное гидравлическое испытание ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Т 6 ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ

Организм человека состоит из различных органов и систем. Деятельность последних тесно взаимосвязана и дополняет друг друга.

Важнейшими из них являются: органы дыхания и кровообращения, нервная система, органы пищеварения, органы выделения, органы чувств и т.д.

Дыхание

Дыхание - это основной, жизненный процесс, обеспечивающий газообмен. Во время дыхания организм усваивает кислород и выделяет углекислый газ. Остановка дыхания влечёт за собой прекращение газообмена и гибель организма. Различают внешнее и внутреннее дыхание.

Внешнее дыхание обеспечивает газообмен между наружным воздухом и кровью человека. Конечной задачей внешнего дыхания является насыщение крови кислородом и выведение из крови углекислоты. Внутренне дыхание - обмен газами между кровью и тканями организма.

К органам дыхания относятся дыхательные пути (нос, рот, носоглотка, трахея и бронхи) и лёгкие.

В дыхательных путях не происходит непосредственного газообмена. Они являются лишь воздуховодом из атмосферы в лёгкие. Поэтому пространство, которое воздух занимает в них, называется "вредным". Это пространство порядка 140 мл. Вредным оно названо несправедливо т.к. здесь воздух очищается, нагревается и увлажняется.

Лёгкие

Лёгкие состоят из множества мелких воздухоносных трубочек - бронхиол, которые оканчиваются тонкостенными, воздушными пузырьками - альвеолами. Они как гроздья винограда расположены вокруг мельчайших бронхов. В лёгких насчитывается около 700 млн. альвеол с общей площадью в 90м². Альвеолы окружены лёгочными капиллярами - тончайшими кровеносными сосудами. Диаметр капилляров настолько мал, что красные кровеносные тельца (эритроциты) проскальзывают через них только поодиночке.

В силу разности парциальных давлений кислорода в альвеолярном воздухе и венозной крови

(насыщенной СО2 и обеднённой О2) лёгочных капилляров, кислород путём диффузии переходит из альвеолярного воздуха в кровь.

Углекислый газ по этой же причине покидает кровь и переходит в альвеолы, откуда удаляется во время выдоха из лёгких. Происходит газообмен.

Бесконечным потоком кровь протекает по лёгочным капиллярам, где эритроциты на ходу "разгружаются" от углекислого газа и "нагружаются" кислородом, чтобы доставить его в органы и ткани организма. Доказательством этого служит разница в содержании кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

КРУГОВОРОТ КИСЛОРОДА В ОРГАНИЗМЕ

Акт дыхания

Во время вдоха усилием дыхательных мышц грудная клетка расширяется. Лёгкие, пассивно следуя за грудной клеткой, всасывают воздух через дыхательные пути. Затем грудная клетка уменьшается в объёме, лёгкие сжимаются и выталкивают избыток воздуха в атмосферу. Происходит выдох.

При нормальном дыхании в лёгкие человека во время каждого вдоха поступает около 500 мл воздуха. Такое же количество он выдыхает. Этот воздух называется дыхательным, а его объём за 1 минуту дыхания называется лёгочной вентиляцией. Но если сделать глубокий вдох, то в лёгкие поступает ещё 1500 - 3000 мл воздуха. Его называют дополнительным. Кроме того, при глубоком выдохе, после нормального вдоха, из лёгких может удалиться 1000 - 2500 мл так называемого резервного воздуха. Однако и после этого в лёгких остаётся еще около 1000 - 1200 мл остаточного воздуха. Сумма объёмов дыхательного, дополнительного и резервного воздуха называется жизненной ёмкостью лёгких. Её измеряют при помощи спирометра. У здоровых людей жизненная ёмкость лёгких колеблется от 3000 до 6000 - 7000 мл.

Цикл дыхания при средней физической нагрузке следующий:

- на воздухе - вдох, выдох, задержка

- под водой - вдох, задержка, выдох.

Чем больше объём лёгких, тем большим резервом времени пребывания под водой располагает ныряльщик.

Дыхание регулируется особыми нервными клетками, так называемым дыхательным центром, который находится в головном мозгу.

Дыхательный центр очень чувствителен к избытку углекислого газа в крови. Повышение

содержания СОг раздражает дыхательный центр и ведет к учащению и углублению дыхания. И

наоборот, уменьшение содержания СОг в крови ведёт к кратковременной остановке дыхания (апноэ) ~ на 1 - 1.5 мин.

Дыхательный центр работает автоматически, обеспечивая у здорового человека 16-18 циклов дыхания (вдох - выдох) в 1 минуту.

Дата добавления: 2015-10-24