Peranan silinder tekanan tinggi dalam rebreathers dan alat pernafasan

Pengenalan

Silinder tekanan tinggiS digunakan secara meluas dalam aplikasi yang berbeza, termasuk rebreathers dan alat pernafasan. Walaupun manusia tidak bernafas nitrogen tulen, ia memainkan peranan penting dalam campuran gas yang digunakan untuk menyelam, keselamatan, dan tindak balas kecemasan yang mendalam. Komponen utama penyimpanan gas moden adalahsilinder komposit serat karbonS, yang menawarkan kekuatan yang tinggi dan mengurangkan berat badan berbanding tangki keluli tradisional. Artikel ini menerangkan alasan untuk menggunakansilinder tekanan tinggis dalam sistem pernafasan dan menonjolkan kelebihansilinder serat karbons untuk aplikasi ini.

Mengapa nitrogen digunakan dalam sistem pernafasan?

Walaupun orang memerlukan oksigen untuk bernafas, nitrogen sering dimasukkan ke dalam campuran gas untuk tujuan tertentu dalam sistem pernafasan menyelam dan kecemasan. Inilah sebabnya:

1. Pencairan Gas di Rebreathers
   • Rebreathers mengitar semula gas yang dilepaskan, mengeluarkan karbon dioksida dan menambah oksigen segar untuk mengekalkan keadaan pernafasan yang selamat.
   • Oksigen tulen boleh berbahaya pada tekanan tinggi, yang membawa kepadaKetoksikan oksigen. Untuk mengelakkan ini, gas lengai seperti nitrogen atau helium ditambah kepada campuran untuk mengurangkan kepekatan oksigen ke tahap yang selamat.
2. Aplikasi menyelam yang mendalam
   • Dalam menyelam laut dalam, nitrogen digunakan dalam campuran gas sepertiNitrox, Trimix, atau Helioxuntuk menguruskan risiko yang berkaitan dengan kedalaman.
   • Tekanan tinggi meningkatkan kesan oksigen, menjadikannya perlu untuk mencampurkannya dengan nitrogen untuk mewujudkan persekitaran pernafasan yang selamat.
   • Menggunakan tahap nitrogen terkawal membantu mencegahPenyakit penyahmampatan, biasanya dikenali sebagai "The Bends."
3. Pemadam kebakaran dan sistem pernafasan kecemasan
   • Pemadam kebakaran dan penggunaan kakitangan penyelamatalat pernafasan yang serba lengkap (SCBA)yang membekalkan udara bernafas di bawah keadaan berbahaya.
   • Sistem ini biasanya menyimpan udara termampat (yang secara semulajadi mengandungi nitrogen), menyediakan sumber udara yang bebas dan boleh dipercayai apabila udara di sekeliling tercemar.

PerananSilinder komposit serat karbons

Kerana sistem pernafasan memerlukan penyimpanan gas tekanan tinggi yang padat,silinder komposit serat karbonstelah menjadi pilihan pilihan atas tangki keluli tradisional.Silinder iniS menawarkan kelebihan yang ketara dari segi berat, ketahanan, dan keselamatan.

1. Reka bentuk ringan

• Silinder serat karbonS berat badan kurang daripada silinder keluli, menjadikannya lebih mudah untuk dibawa.
• Ini penting bagi penyelam, anggota bomba, dan responden kecemasan yang perlu bergerak dengan cepat dalam persekitaran yang mencabar.

2. Kapasiti kekuatan dan tekanan tinggi

• Silinder serat karbons dengan selamat boleh menyimpan gas pada tekanan tinggi, biasanya sehingga300 bar atau lebih.
• Reka bentuk mereka memastikan mereka dapat menahan tekanan tanpa menjejaskan keselamatan.

3. Rintangan kakisan dan kesan

• Tidak seperti keluli, serat karbon tidak berkarat atau menghancurkan, memanjangkan jangka hayat silinder.
• Bahan komposit menyerap lebih baik, mengurangkan risiko kerosakan semasa penggunaan.

4. Hayat perkhidmatan yang lebih lama dan kecekapan kos

• Silinder serat karbonS umumnya mempunyai jangka hayat yang lebih lama dengan penyelenggaraan yang betul, mengurangkan kekerapan penggantian.
• Walaupun kos awal yang lebih tinggi, mereka memberikan nilai jangka panjang yang lebih baik kerana ketahanan dan keperluan penyelenggaraan yang lebih rendah.

Pertimbangan Keselamatan

Manakalasilinder serat karbonS direka untuk standard keselamatan yang tinggi, pengendalian dan penyelenggaraan yang betul adalah penting untuk memastikan kebolehpercayaan:

• Pemeriksaan tetap: SilinderS harus diperiksa untuk kerosakan, memakai, atau kelemahan struktur.
• Ujian hidrostatik: Ujian berkala memastikansilindermasih boleh memegang gas tekanan tinggi dengan selamat.
• Penyimpanan yang betul: Simpansilinders dalam persekitaran yang selamat dan terkawal untuk mengelakkan kerosakan atau pelepasan yang tidak disengajakan.
• Peraturan tekanan: Sentiasa gunakan pengawal selia yang sesuai untuk mengawal aliran gas dan mencegah perubahan tekanan secara tiba -tiba.

Kesimpulan

Silinder tekanan tinggiS memainkan peranan kritikal dalam rebreathers, sistem menyelam, dan alat pernafasan kecemasan, walaupun nitrogen sendiri bukan orang gas utama yang perlu bernafas. Peranannya dalam mengawal tahap oksigen dan menghalang risiko yang berkaitan dengan menyelam menjadikannya penting dalam aplikasi tindak balas laut dan kecemasan.Silinder komposit serat karbonS Meningkatkan keselamatan dan kecekapan dengan menyediakan penyelesaian penyimpanan tahan karat yang kuat, ringan, dan kakisan. Memandangkan industri terus menuntut sistem pernafasan berprestasi tinggi,silinder serat karbonS akan menjadi pilihan pilihan untuk penyimpanan dan pengangkutan gas.