Погружение в насыщение
-
Погружение с насыщением
- Погружение на периоды, достаточные для насыщения тканей инертными газами.
- Сокращение количества декомпрессий за счет длительного пребывания под давлением.
- Использование гелий-кислородной смеси для предотвращения азотного наркоза.
-
История и развитие
- Первое намеренное погружение с насыщением в 1938 году.
- Альберт Р. Бенке предложил идею в 1942 году.
- Джордж Ф. Бонд начал проект Genesis в 1957 году.
- Первые коммерческие погружения в 1965 году.
-
Коммерческое применение
- Начало добычи нефти и газа на шельфе в 1960-х годах.
- Развитие процедур и оборудования для погружений с насыщением.
- Разработка методов погружения для Северного моря.
-
Безопасность и процедуры
- Эксперименты и исследования для улучшения безопасности.
- Разработка таблиц декомпрессии для различных условий.
- Стандарты и соглашения для контроля безопасности.
-
Современные применения
- Погружения с насыщением используются в научных исследованиях и коммерческих погружениях.
- Применение в научных исследованиях и коммерческих операциях на шельфе.
-
Коммерческий оффшорный дайвинг
- Работа в поддержку разведки и добычи нефти и газа
- Включает техническое обслуживание нефтяных платформ и строительство подводных сооружений
- Погружения с насыщением и с воздуха
-
Подводные среды обитания
- Подводные сооружения для длительного проживания и работы
- Должны обеспечивать физиологические потребности и подходящие условия окружающей среды
- Включают системы регенерации воздуха, воды, продовольствия и электричества
-
Медицинские аспекты
- Декомпрессионная болезнь: пузырьки инертного газа в организме
- Нервный синдром высокого давления: неврологическое расстройство при погружении
- Компрессионная артралгия: боль в суставах при высоком давлении
- Дисбарический остеонекроз: асептический некроз костей при длительном воздействии высокого давления
-
Эффекты экстремальной глубины
- Дыхательная газовая смесь из кислорода, гелия и водорода для экстремальных глубин
- Эксперименты с барокамерой и газовой смесью hydreliox
-
Токсичность кислорода
- Острая и хроническая кислородная интоксикация
- Парциальное давление кислорода должно поддерживаться на приемлемом уровне
-
Тепловой баланс дайвера
- Терморегуляция для поддержания температуры тела
- Гипертермия и гипотермия как возможные состояния
-
Теплообмен в условиях высокого давления
- Теплообмен происходит через дыхание, нагрев и увлажнение газа, а также через поверхность тела.
- Теплоизоляция поверхности тела может уменьшить потери тепла.
- Тепло вырабатывается метаболическими процессами и может быть обеспечено извне.
-
Влияние давления на теплообмен
- Теплопередача через газы при высоком давлении увеличивается из-за их большей плотности.
- Изменения в составе газа могут влиять на теплообмен.
- Теплопроводность гелия выше, чем у других газов.
-
Условия в жилых помещениях
- В жилых помещениях поддерживается контролируемая температура и влажность.
- Альвеолы эффективно передают тепло и влажность.
- Дыхательный газ, достигающий альвеол, нагревается и увлажняется.
-
Влияние на здоровье
- Длительное пребывание в условиях высокого давления может привести к снижению функции легких.
- Возможны поверхностные инфекции, такие как кожные высыпания и отит.
- Длительное воздействие высокого давления кислорода может ускорить развитие катаракты.
-
Рекомендации по длительности и интервалам
- Длительность погружения не должна превышать 28 дней.
- Интервал между погружениями должен быть равен длительности предыдущего погружения.
- Кумулятивное воздействие не должно превышать 182 дней в год.
-
Процедуры погружения
- Погружение позволяет работать при давлениях выше 50 м.
- Погружение включает компрессию и декомпрессию.
- Ограничения на глубину погружения и время пребывания.
-
Требования к персоналу
- Команда включает минимум 10 человек, включая руководителя и специалистов.
- В некоторых случаях требуется медицинский персонал.
-
Контроль атмосферы
- Атмосфера контролируется для минимизации риска долгосрочных последствий.
- Используется смесь гелия и кислорода с низким содержанием углекислого газа.
- В экстренных случаях допускается более высокое содержание кислорода.
-
Процесс погружения
- Погружение начинается с переноса водолазов в подводное рабочее место.
- Используется закрытый колокол, который опускается на нужную глубину.
- Давление в колоколе регулируется для медленного изменения.
-
Подготовка и использование колокола
- Колокол устанавливается на глубине, давление регулируется.
- Используется устройство для управления движением колокола.
- Колокол открывается только при уравновешенном давлении.
-
Работа водолазов
- Водолазы работают через колокол, используя спасательный газ.
- Водолазы снабжаются дыхательным газом через колокол.
- В случае отказа системы используется бортовой запас газа.
-
Предотвращение гипотермии
- Используются горячие водолазные костюмы и подогретый дыхательный газ.
- Горячая вода подается через колокол и передается водолазам.
-
Электропитание и связь
- Колокол снабжен кабелями для электропитания и связи.
- В некоторых случаях используется рекуперация газа для экономии гелия.
-
Процесс погружения
- Погружение начинается с процесса lock-in, который требует промежуточного шлюза.
- Lock-out происходит при выходе из колокола.
-
Эксцизии и декомпрессия
- Эксцизии позволяют водолазам работать на разных глубинах.
- Декомпрессия после эксцизии должна быть медленной и осторожной.
- Декомпрессия после недавнего эксцизии может быть рискованной.
-
Аварийная декомпрессия
- Мало известно о декомпрессии в экстренных ситуациях.
- Рекомендуется использовать высокие парциальные давления кислорода и поддерживать гидратацию.
- Декомпрессия должна быть медленной и контролируемой.
-
Системы погружения в условиях насыщения
- Системы погружения в условиях насыщения (saturation diving systems) используют давление для обеспечения жизнедеятельности и безопасности.
- Включают подводное обиталище или наземный комплекс с жилой, передаточной и декомпрессионной камерами.
- Могут быть установлены на судне или платформе, но чаще перемещаются краном.
-
Компоненты системы
- Модульные компоненты на основе интермодальных контейнеров.
- Управление из диспетчерской, где контролируются давление, атмосфера и другие параметры.
- Диверсионный колокол (diving bell) используется для перемещения водолазов.
-
Процесс погружения
- Погружение происходит под давлением, затем постепенное снижение до атмосферного.
- Используется один цикл декомпрессии, что снижает риск и время.
- Несколько жилых камер могут быть связаны для хранения водолазов на разных глубинах.
-
Оборудование и системы
- Водолазы используют оборудование с поверхности, включая дыхательные газы.
- Колокол снабжается дыхательным газом, электричеством, связью и горячей водой.
- Колокол имеет внешние баллоны для аварийного использования.
-
Система управления и обслуживания
- Колокол управляется из диспетчерской, где контролируются параметры.
- Система включает системы жизнеобеспечения, контроля и связи.
- Операторы системы поддерживают жизнедеятельность водолазов.
-
Дополнительные системы
- Система горячего водоснабжения для защиты от холода.
- Система аварийного нагрева для предотвращения замерзания водолазов.
-
Проблемы с изоляцией и отоплением
- Изоляция колокола часто недостаточна, что приводит к быстрому охлаждению при отказе первичного отопления.
- Длительное пребывание в колоколе может вызвать гипотермию, что приводило к смертям.
-
Пассивные системы изоляции
- Пассивные системы, такие как изолирующий мешок и теплообменник, обеспечивают достаточную изоляцию.
- Мешок и теплообменник сохраняют тепло, выделяемое при дыхании, и предотвращают коллапс при потере сознания.
-
Проблемы с речью
- Использование гелия и высокого давления вызывает гипербарическое искажение речи.
- Это связано с изменением скорости звука и плотности газа, что влияет на тембр и высоту голоса.
- Helium speech unscramblers улучшают разборчивость речи.
-
Коммуникационные системы
- Используются четыре компонента: проводная система, беспроводная система, видеосистема и резервная телефонная система.
- Проводной интерком обеспечивает связь между колоколом и консолью управления.
- Беспроводная система является резервной в случае отказа проводной.
- Видеосистема позволяет визуально контролировать погружение.
-
Хранение и распределение газа
- Газ хранится в цилиндрах, называемых «квадами», и используется для поддержания давления и очистки системы.
- Газ распределяется через систему, включающую регуляторы давления и фильтры.
-
Системы рекуперации газа
- Системы рекуперации газа используются для экономии гелия и снижения затрат на хранение газа.
- Система включает компоненты на поверхности и под водой, такие как контроллеры, очистители и регуляторы давления.
- Газ проходит через систему очистки и возвращается в колокол для повторного использования.
-
Система подачи газа
- Газ проходит через сепаратор воды, фильтр и поплавковый клапан.
- Регулятор давления контролирует давление в шлангах.
- Газ проходит через фильтры и бустеры, где удаляется углекислый газ.
- Газ охлаждается и проходит через фильтры перед подачей в баллоны.
-
Система жизнеобеспечения
- Включает горячую и холодную воду, туалеты и систему дренажа.
- Управление осуществляется через три панели: жизнеобеспечения, управления погружениями и управления газом.
-
Система управления погружениями
- Включает датчики глубины, клапаны и системы мониторинга.
- Включает системы связи и контроля видеокамер.
-
Система пожаротушения
- Включает ручные огнетушители и автоматические системы.
- Используются специальные огнетушители без токсичных материалов.
-
Системы жизнеобеспечения и спасения
- Включают встроенные дыхательные системы и гипербарические спасательные системы.
- Гипербарические спасательные системы используются в экстренных случаях.
-
Платформы и подводные обиталища
- Большинство погружений проводится на платформах или в подводных обиталищах.
- Подводные обиталища предназначены для длительного пребывания под давлением.
-
Рекорды глубины
- Рекорд глубины для погружений в Средиземном море установлен в 1988 году.
- В 1990 году в Бразилии установлен рекорд глубины для погружений в нефтедобывающей промышленности.
-
История и достижения
- В 1992 году греческий дайвер Теодор Мавростомос достиг глубины 701 м в гипербарической камере.
- В 2019 году Netflix выпустил документальный фильм «Last Breath» о выживании дайвера Криса Лемона.
-
Сложности и риски
- Профессиональные погружения на экстремальные глубины сложны и дороги.
- Развитие глубоководных костюмов и роботов устранило необходимость в таких погружениях.
-
Обучение и регистрация
- Обучение дайверов-сатураторов проводится в коммерческих школах с необходимой инфраструктурой.
- Обучение включает знания о системах и оборудовании, а также практические навыки.
-
Безопасность и риск
- Цель сатурации — продлить время работы без увеличения риска декомпрессионной болезни.
- Риски включают высокое давление и финансовые затраты.
- Гипербарическая эвакуация возможна, но сложна и дорога.
-
Рабочие условия
- Условия жизни и работы дайверов-сатураторов необычны и требуют адаптации.
- Работа связана с монотонностью и длительными периодами изоляции.
- Важны командная работа и взаимопонимание.
-
В искусстве и медиа
- Сатурация часто упоминается в литературе и кино.
- В 2019 году вышел документальный фильм «Last Breath» о выживании дайвера Криса Лемона.