Vod do potápění: Základní pokyny a bezpečnostní tipy pro začínající potápěče | Suunto

Zdolali jsme všechny oblasti nad a pod značkou 0 m Tento článek poskytuje stručný popis procesů, které se vyskytují ve vašem těle, když se potápíte pod vodou.

Potápění je velmi zajímavá aktivita, která vám poskytne jedinečný zážitek, který lze získat pouze ve vodním prostředí. Naše těla, přizpůsobená životu na souši, však mohou na potápění reagovat negativně, pokud si nedáme pozor. Klíčové aspekty potápění probereme podrobně, abyste plně porozuměli tomu, co se během ponoru děje.

Tlak se mění – tělo se potřebuje přizpůsobit.

Tlak, který na nás působí, se neustále mění, jak se pohybujeme po zemi nebo se noříme do oceánu. Každých 10 metrů se tlak mění o 1 bar/14,7 PSI a pod vodou se zvyšuje mnohem rychleji, protože hustota vody je větší než hustota vzduchu. Tlak, který na nás pod vodou působí, se nazývá tlak vnějšího prostředí a vzniká tíhou vody. Čím hlouběji se ponoříme, tím větší je tlak vnějšího prostředí. V hloubce 10 metrů je již tlak dvakrát větší než na povrchu.

Nepříjemné pocity v uších, které pociťujete, když letadlo vzlétá, můžete také pocítit, když se ponoříte na dno 3 stop hlubokého bazénu. Jak se potápěč potápí, tlak vody se zvyšuje. Změny tlaku pod vodou ovlivňují dutiny, které obsahují vzduch: uši, dutiny, kompenzátor vztlaku a masku. Nejvýrazněji je ale postižen dýchací a oběhový systém. To je třeba brát velmi vážně, protože taková expozice může představovat vážná zdravotní rizika.

Co se stane, když jdete do vody nebo vylezete na horu?

Naše tělo obsahuje velké množství rozpuštěných plynů ze vzduchu, který dýcháme. Naše tělo ke svému fungování aktivně využívá kyslík. Jiné plyny, nazývané inertní plyny, včetně dusíku, tělo nevyužívá, ale zůstávají v krvi a tkáních. Při potápění se zvyšuje tlak a zvyšuje se intenzita absorpce dusíku obsaženého v tkáních. Objem inertního plynu rozpuštěného v těle závisí na tlaku vnějšího prostředí. Proč to necítíme? Naše tělo se skládá převážně z tekutin, takže účinky tlaku nepociťujeme. Cítíme to však v uších a dutinách, protože tyto dutiny obsahují vzduch.

Když po potápění vystoupíme na hladinu, vnější tlak se sníží a rozpuštěný dusík potřebuje z těla odejít (tento efekt se nazývá desaturace plynem). Pokud se dusík uvolňuje pomalu a řízeně, bez výrazných změn tlaku, nezpůsobí žádné problémy. Pokud ano
Pokud se tlak sníží příliš rychle, příliš rychle unikne i dusík, což může vést k dekompresní nemoci (DCS) nebo dekompresní nemoci.

Objem plynů rozpuštěných v těle závisí na tlaku vnějšího prostředí. Každý plyn má tedy svůj parciální tlak a celkový tlak plynů v těle zůstává v rovnováze s okolím. Tělo je během výstupu, který pokračuje poměrně dlouhou dobu, zcela nasyceno plyny. Níže jsou uvedeny dva scénáře, které vysvětlují, k jakým změnám v těle dochází:

• Pokud jít na horu, tlak vzduchu klesá a obsah plynů v těle klesá. V tomto případě jsou tkáně přesyceny plynem vzhledem k novému okolnímu tlaku. Organismus dedukuje plyn podle difúze a dýchání k obnovení rovnováhy. Tento jev se také nazývá desaturace plynem.
• Pokud sestoupit na hladinu moře a pak pod vodou se v těle zvyšuje tlak a zvyšuje se obsah plynů v krvi a tkáních. A aby se tlak vyrovnal, tělo nabírá a rozpouští více plynů ze vzduchu, který dýcháte. Jmenuje se nasycení plynem.

Stává se to samé, když se po ponoru vynoříte?

Pokud po ponoru vystoupáte příliš rychle (tedy pokud se okolní tlak rychle sníží), mechanismy desaturace zemního plynu si se zátěží neporadí. Rozpuštěné plyny v těle jsou vypuzovány příliš rychle a tvoří bubliny, které mohou způsobit dekompresní nemoc (DCS). Existují různá stadia a formy DCS, jejichž příznaky se mohou pohybovat od mírné bolesti kloubů a podráždění kůže až po velmi vážné poškození nervové tkáně a dokonce i smrt. Pokud se u potápěče rozvine DCS, příznaky mohou začít před vynořením nebo se mohou objevit několik hodin po vynoření. V některých případech může trvat několik dní, než se příznaky objeví. Většina případů je ale léčitelná např. v tlakové komoře (hyperbarická oxygenoterapie).

Potápění se stalo snadnějším a dostupnějším.

O desítky let později začaly být do potápěčských počítačů zahrnuty potápěčské algoritmy, aby si potápěč mohl spočítat, jak dlouho může zůstat pod vodou s minimálním rizikem DCS. Potápěčský počítač, který ukládá vaši historii ponorů, vypočítává bezpečnostní limity v reálném čase na základě následujících údajů: hloubka, čas, směs plynů, osobní faktory (pokud jsou k dispozici).

Co je to imerzní algoritmus?

Algoritmus ponoru je teoretický matematický vzorec, který přímo neodráží skutečné parametry stavu vašeho těla během ponoru. Každý je jiný a žádný potápěčský počítač (dosud) nedokáže změřit objem vzácných plynů ve všech tkáních těla. Každý potápěčský počítač má určitou vestavěnou úroveň konzervatismu navrženou tak, aby minimalizovala riziko DCS. Změnou osobních nastavení můžete rozšířit nebo zúžit bezpečnostní limity vašeho potápěčského algoritmu.

Co dělá algoritmus imerze?

Algoritmy jsou navrženy tak, aby vám pomohly přesně odhadnout, jak dlouho můžete zůstat v různých hloubkách, aniž byste riskovali DCS. Toto bere v úvahu čas/hloubku/rozpuštěné plyny. Některé algoritmy mírně prodlužují dobu ponoru kvůli větší pravděpodobnosti DCS a některé zkracují dobu ponoru, čímž zvyšují jeho bezpečnost.

V potápěčských počítačích se používají algoritmy založené na teoretických výpočtech vstřebávání a rozpouštění inertních plynů v tkáních těla potápěče a jejich odstraňování z těla . Dva nejčastěji používané dekompresní modely jsou plynový nebo Haldanův model a bublinový model známý jako VPM a RGBM.

• první model vychází z díla Johna Scotta Haldana. Podle jeho teorie jsou tělesné tkáně seskupeny do různých teoretických typů v závislosti na rychlosti absorpce a uvolňování inertních plynů. Tato teorie pomáhá vyhnout se tvorbě bublin řízením absorpce a uvolňování plynů v různých teoretických typech tkání. Jedním z široce používaných algoritmů postavených na principech tohoto modelu plynu je Bühlmannův algoritmus ZHL-16C.
• Druhý Široce přijímaný model dekomprese je založen na předpokladu, že bubliny plynu se tvoří vždy, a klíčovým faktorem je kontrola velikosti bublin, které se tvoří. Algoritmus Suunto Fused™ RGBM 2 byl vyvinut Dr. Brucem Wienkem, který kombinuje výhody modelu VPM se svou nejnovější plnou verzí algoritmu RGBM.

co byste měli udělat?

Z tohoto úvodu je důležité pochopit, že každý potápěč a každý ponor je jiný, stejně jako předpoklady, na kterých jsou postaveny algoritmy používané v tomto neuvěřitelném sportu. V konečném důsledku je to potápěč, kdo rozhoduje o tom, jaké bezpečnostní limity a jaký teoretický model pro své ponory použije. Tato volba závisí na školení, zkušenostech a samozřejmě na osobních preferencích. Udělejte si čas, abyste se seznámili s bezpečností pod vodou a nebudete zklamáni.

Úkol čerpání horkých kapalin, stejně jako otázka samonasávací výšky čerpadla před vznikem kavitace (varu), je před námi poměrně často. Proto bylo rozhodnuto velmi jasně a srozumitelně vysvětlit na reálném příkladu označení pojmů a také fyzikální vlastnosti kapalin a plynů skrývajících se pod cizími zkratkami HPSHa a NPSHr. To je důležité, protože pokud zanedbáte výpočet kavitační rezervy v místě instalace čerpadla, kavitace nevyhnutelně povede k nadměrnému opotřebení a selhání čerpadla. Taková porucha není případem záruky a bude mít za následek finanční ztráty. Vážnost je naznačena, můžeme začít!

Musíme začít tím, že téměř každé čerpadlo má určitou kavitační rezervu – tedy výšku sloupce kapaliny, kterou čerpadlo dokáže udržet při čerpání produktu přes sebe. Údaje o kavitační rezervě čerpadla v konkrétním provozním bodě je nutné získat od výrobce. V příkladu, který budeme uvažovat, tedy čerpadlo Argal TMR 16.15 instalované v režimu cirkulace horké kapaliny pracovalo s tlakem 1,5 Bar (údaje převzaty z tlakoměru na tlakovém potrubí).

Nyní se podívejme na výše uvedený tovární plán. Vidíme, že při tlaku 1,5 Bar (15 metrů) dochází k průsečíku s křivkou pracovního výkonu v bodě 16 metrů krychlových. za hodinu, klesáním kolmice, od níž k bodu průsečíku s křivkou kavitační rezervy, vidíme průsečík s ní v bodě rovném 4,3 metru. co to znamená? To znamená, že když čerpadlo pracuje při tlaku 1,5 baru (15 metrů), jeho kapacita je 16 metrů krychlových. za hodinu a rychlost jím procházející kapaliny je dostatečná k tomu, aby podpírala kolonu 4,3 metru vysokou pod čerpadlem. To znamená, že pokud čerpadlo začnete zvedat nad hladinu kapaliny, kterou nasává, pak až do výšky 4,3 metru bude čerpadlo schopno kapalinu nasávat, ale dál už ne. V tomto případě lze místo slova „kavitační rezerva“ použít srozumitelnější slovo „rezerva vakua“. Stejný podtlak, jaký se vytvoří v trubici, kterou vy i já nasáváme zbývající šťávu ze dna sklenice. Abychom totiž mohli nasát kapalinu ze dna sklenice, musíme vytvořit tažnou sílu, což je právě vakuum, které vzniká prouděním kapaliny v pumpě. V našem příkladu se rovná 4,3 metru (0,43 baru se znaménkem mínus, kvůli vakuu).

Právě tato sací síla (síla vakua) je hodnota, kterou je třeba vzít v úvahu pro normální provoz čerpadla, to znamená, že v továrních tabulkách je povinným požadavkem a je označena v mezinárodních normách NHPSr (Net Positive Suction Head Requested – požadovaná hodnota dopravní výšky na sací větvi). To znamená, že aby čerpadlo fungovalo, tlaková výška nesmí být větší než mínus 4,3 metru. Navíc, jako obecné pravidlo pro všechna dynamická odstředivá čerpadla, jejich provozní návod obsahuje požadavek, že musí existovat dodatečná rezerva k NHPSr čerpadla rovnající se alespoň 1 metru. Ukazuje se, že je 5,3 metru. Zapamatujme si toto číslo.

Dále se vraťme k hodině fyziky na střední škole, k části týkající se varu vody – jevu spojeného s uvolňováním plynů rozpuštěných v kapalině. Každá kapalina obsahuje určité množství rozpuštěných plynů, které jsou v ní drženy rovnováhou mezi tlakem těchto plynů, které se snaží uniknout, a tlakem, který je drží uvnitř kapaliny. Když se rovnováha posune a tlak nasycených par překročí tlak na jejich udržení uvnitř kapaliny, dojde k nám všem známému procesu, varu. Tato rovnováha může být narušena buď zahřátím kapaliny, čímž se zvýší tlak nasycené páry, nebo snížením vnějšího tlaku, který drží plyny uvnitř kapaliny. Takže známý příklad ze školy je, že například v horách v nadmořské výšce 6000 metrů se voda vaří o teplotě 81°C, protože atmosférický tlak je v této výšce 353 mm. rtuťový sloupec (0,47 bar), ne 740 mm. rtuťový sloupec (0,98 baru), jako ve známém prostředí středního Ruska. Při atmosférickém tlaku 0,47 bar dosáhne tlak nasycených par této úrovně a při teplotě 81 °C začíná var.

Nyní k našemu pracovnímu příkladu. Čerpadlo bylo nastaveno na cirkulaci horké kapaliny ze spodní části nádrže zpět nahoru. Tlakoměr před čerpadlem ukazoval plnící tlak 1,2 Bar – to je přetlak vytvořený dvěma metry kapaliny nad čerpadlem. Jeden bar je atmosférický a 0,2 bar je sloupec vody. Toto číslo si zapamatujeme. Při tomto tlaku voda vře o teplotě asi 104°C.

Však! I přes přetlak a vstupní tlak 1,2 Bar se voda v čerpadle začala vařit s charakteristickým praskavým zvukem a vibracemi při teplotách výrazně pod 104°C. A tady je proč. V tomto článku jsme vysvětlili původ dvou hlavních čísel. První je kavitační rezerva čerpadla (vakua), rovná se v našem příkladu 5,3 metru, při zohlednění požadované rezervy 1 metr. Druhým je protitlak (tlak) ze sacího potrubí, který je v našem příkladu 1,2 baru (12 metrů).

Zbývá pouze odečíst výtlačnou sílu čerpadla 12 metru od tlaku 5,3 metrů a určit tlak, při kterém kapalina v čerpadle cirkuluje. Ukazuje se, že 12 minus 5,3 se rovná 6,7 metru (0,67 baru nebo 502.54 mm rtuti). Při tlaku 0,67 baru se voda vaří o teplotě asi 88°C. Snadno si spočítáte, že při tlaku 1,1 Bar bude teplota varu vody v čerpadle 84°C.

Náš příklad popisuje reálnou situaci, kdy zakoupená čerpadla z vyztuženého fluoroplastu, určená pro čerpání kapalin s teplotou až 120°C, selhala při čerpání kapaliny o teplotě kolem 86°C z důvodu neopatrné konstrukce hydraulického systému, při které nebyly zohledněny podmínky vedoucí ke kavitaci.

Při práci s horkými kapalinami buďte opatrní!

O fenoménu kavitace a jejích důsledcích si můžete přečíst v článku na našem webu zde:
Pokud bubliny neexplodují nebo proč je kavitace tak nebezpečná?

Artem Emeljanov

U nás jste si vybrali spolehlivost:

Autorská práva k textům a obrázkům stránek jsou chráněna legislativou Ruské federace.
Jakékoli kopírování nebo zveřejňování materiálů stránek bez svolení vlastníka je zakázáno.

Průmyslová čerpadla LLC
+7 (495) 580-10-53
Fungujeme od roku 2010