Polish Hyperbaric Research

Transkrypt

1 Polsh Hyperbarc esearch. Kłos, A. Olejnk M E O D Y K A S P O Z Ą D Z A N I A M E S Z A N I N O D D E C H O W Y C H W N U K O W A N I A C H S A U O W A N Y C H W artykule przedstawono etodykę sporządzana eszann oddechowych stosowanych w nurkowanach saturowanych głębokch. Szczególną uwagę zwrócono na etody produkcj eszann dwu trójskładnkowych: ntroks, heloks trks. słowa kluczowe: technologa prac podwodnych, nurkowana saturowane, H E M E H O D I C S O F P E P E I N G O F B E A H I N G M I X U E S I N S A U A I O N D I I N G In the artcle ade the ethodc of preparng of breathng practcal xtures n saturaton and deep dvng. he specal attenton was returned on ethods of the producton of xtures two and three-of coponent. keywords: underwater work technology, saturaton dvng WSĘP ealzacja prac podwodnych wyaga nadal obecnośc nurka roboczego na podwodny stanowsku pracy. Powoduje to koneczność stosowana wyspecjalzowanych technolog nurkowana w celu zabezpeczena odpowednego bezpeczeństwa pracy nurko pozostały członko ekpy nurkowej. Wraz ze wzroste głębokośc nurkowana wzrasta stopeń trudnośc jego wykonana oraz lość nakładów, jake trzeba poneść, aby je zrealzować. Podwodna dzałalność człoweka obejuje bardzo szeroke spektru jego aktywnośc. Budowa nowych rozbudowa starych portów, stoczn, pogłębane, oczyszczane torów wodnych, prace przy zatoponych obektach, podwodna dzałalność ltarna tp. o tylko nelczne przykłady prac, których realzacja jest neożlwa bez stosowana technolog nurkowych. Wybór właścwej technolog jest uzależnony od rodzaju pracy. Z dośwadczena wynka, że podczas planowana robót ożna wykorzystać przynajnej dwe technologe, które nadają sę do realzacj wybranego zadana podwodnego. Każda technologa posada jednak optyalne uwarunkowana jej zastosowana, tak ze względów realzacyjnych jak ekonocznych. Szeroke ożlwośc realzacj techncznej, jake dają współczesne technologe, stawają przed wykonawcą proble wyboru technolog spełnającej warunk wynkające z rodzaju zakresu pracy. Analzując aktualne stosowane technologe należy podkreślć, że ze względów praktycznych najczęścej stosowane są technologe hperbaryczne. echnczny sposób realzacj hperbarycznych systeów nurkowych uzależnony jest.n. od zastosowanego czynnka oddechowego. Natoast o wyborze konkretnego rodzaju eszanny oddechowej do realzacj zadana decydują następujące czynnk: - etabolczne zapotrzebowane tlenu oraz szkodlwe oddzaływane na organz nurka jego nadaru lub nedoaru, Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 43

2 Nr 3 (0) 007 rok - stopeń toksycznego oddzaływana pozostałych składnków eszanny, - wpływ sprężonych gazów na centralny układ nerwowy człoweka, - wpływ lepkośc podwyższonej gęstośc gazu na opór podczas oddychana, - stopeń znekształcena wda głosu w atosferze zawerającej sprężone gazy lekke, - własnośc ceplne gazów, - warunk dekopresj zależne od stopna rozpuszczalnośc gazów we krw płynach tkankowych, - stopeń zagrożena pożarowego, - koszt dostępność składnków eszanny oddechowej. Najbardzej ekonoczny czynnke oddechowy w zakrese głębokośc powyżej 50 są eszanny azotowo-helowo-tlenowe helowo-tlenowe [0]. Z tego powodu trks heloks znalazły zastosowane w nurkowanach głębokch. Dodane do heloksu 5% azotu spowodowało znejszene lub całkowte wyelnowane zespołu neurologcznego wysokch cśneń, który ogranczał stosowane heloksu na głębokoścach powyżej 00. W latach 70-tych 80-tych w welu krajach prowadzono lczne badana nad wykorzystane trksu o różnej zawartośc azotu (od 5 do 0%), np. eksperyenty Atlants w USA, dzęk który osągnęto głębokość nurkowana wynoszącą 650 [6]. Oczywśce zastosowane sztucznego czynnka oddechowego posada równeż swoje wady. Ma bezpośredn wpływ na rodzaj wykorzystanej technk nurkowej technologę nurkowana. W krajowych warunkach najczęścej podczas nurkowań głębokch saturowanych znajdują zastosowane take eszanny oddechowe jak: trks heloks. Stąd też w ponższy aterale zostane przedstawona etodyka produkcj ego typu eszann oddechowych.. EOEYCZNE PODSAWY MIESZANIA GAZÓW ZECZYWISYCH Jako podstawę do określana zachowana sę danej eszanny gazów doskonałych przyjujey twerdzene, że gazy tworzące składnk eszanny zachowują sę tak, jakby każdy z gazów zajował sa całą objętość eszanny, a cśnene eszanny równało sę sue cśneń cząstkowych poszczególnych jej składnków. werdzene to nos nazwę prawa Daltona. ys.. Zbornk cśnenowy zawerający sprężony gaz 44 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

3 Polsh Hyperbarc esearch Wyobraźy sobe zbornk o pewnej objętośc (ys. ) wypełnony eszanną gazów o teperaturze cśnenu p. Oznaczając cśnene cząstkowe poszczególnych składnków eszanny przez p (gdze =,,3,...,n), zgodne z prawe Daltona otrzyay równane : lub p = p p p p n... p () 3 n = n p = p = Dzęk któreu określy cśnene (p) eszanny gazów znajdujących sę w zbornku. Przypuśćy dalej, że poszczególne składnk eszanny zajowałyby pod cśnene p objętośc:,, 3,... n wówczas: lub 3 n... n = (3) () 3 n n... = (4) Natoast asę poszczególnych składnków eszanny oznaczy jako,, 3,... n. Wtedy całkowtą asę eszanny określy jako suę as poszczególnych jej składnków: lub 3 n... n = (5) 3 n n... = (6) Za poocą zależnośc (4) (6) ożey określć udzały objętoścowe asowe składnków w eszanne: gdze : g - udzał asowy składnka w eszanne, - asa składnka w eszanne, - asa eszanny. wtedy równane (6) przyjuje postać : g = (7) = n g = = (8) Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 45

4 Nr 3 (0) 007 rok r = (9) gdze : r -udzał objętoścowy składnka w eszanne, -objętość, jaką wypełnłby składnk pod cśnene równy całkowteu cśnenu eszanny, -objętość eszanny. wtedy równane [4] przyjuje postać: = n r = = (0) ównana (), (7) (9) pozwalają na bardzo ogólne scharakteryzowane trzech etod wytwarzana eszann gazowych. Są to: etoda cśnenowa, etoda grawetryczna, etoda objętoścowa.. MEODA CIŚNIENIOWA ys.. Metoda cśnenowa przetłaczarka, poar cśnena w zbornku rozchodowy, 3 zbornk rozchodowy z eszanną, 4 poar cśnena w zbornku ze składnke B eszanny, 5 zbornk z składnke B eszanny, 6 poar cśnena w zbornku ze składnke A eszanny, 7 zbornk z składnke A eszanny. Metoda wykorzystuje zjawsko suowana sę cśneń cząstkowych poszczególnych składnków eszanny. Polega na kolejny dodawanu do zbornka rozchodowego składnków A B eszanny do oentu uzyskana pożądanych cśneń cząstkowych p A p B w oczekwanej eszanne gazów. Metoda uożlwa otrzyane dużej lośc eszanny bez konecznośc zaangażowana skoplkowanych 46 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

5 Polsh Hyperbarc esearch środków techncznych. Nestety, jest pracochłonna. Po ustablzowanu sę eszanny w zbornku rozchodowy należy wykonać poary sprawdzające, polegające na analtyczny wyznaczenu składu procentowego eszanny.. MEODA GAWIMEYCZNA ys. 3. Metoda grawetryczna przetłaczarka, poar cśnena w zbornku rozchodowy z wytwarzaną eszanną, 3 zbornk rozchodowy z eszanną, 4 waga do poaru asy zbornka rozchodowego, 5 poar cśnena w zbornku z składnke B eszanny, 6 zbornk z składnke B, 7 poar cśnena w zbornku z składnke A eszanny, 8 zbornk z składnke A. Metoda wykorzystuje zjawsko suowana sę asy poszczególnych składnków oczekwanej eszanny. Produkcja eszanny tą etodą polega na kolejny dodawanu składnków do zbornka rozchodowego w czase, którego określa sę ch asę poprzez ważene zbornka, przed po dodanu każdego składnka eszanny (rys.6). Na podstawe tych poarów wyznacza sę zawartość poszczególnych składnków. Metoda pozwala na otrzyywane eszann z bardzo dużą dokładnoścą. Wadą etody jest newelka lość eszanny, jaką ożna otrzyać przy jej stosowanu. Z tego powodu jest główne wykorzystywana do produkcj eszann wzorcowych..3 MEODA OBJĘOŚCIOWA Metoda wykorzystuje zjawsko suowana sę objętośc poszczególnych składnków eszanny. Polega na wprowadzanu do zbornka o znanej objętośc, w teperaturze otoczena pod cśnene atosferyczny, określonych objętośc gazów składnków. Ze zerzonych objętośc wprowadzonych gazów ożna określć ch stężene w eszanne. Przy poocy tej etody otrzyuje sę newelke lośc gazów dlatego ne a ona zastosowana w technce nurkowej. Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 47

6 Nr 3 (0) 007 rok ys. 4. Metoda objętoścowa przetłaczarka, poar cśnena w zbornku rozchodowy z eszanną, 3 zbornk rozchodowy z eszanną o znanej objętośc, 4 poar cśnena w zbornku z składnke B eszanny, 5 zbornk z składnke B eszanny, 6 poar cśnena w zbornku z składnke A eszanny, 7 zbornk z składnke A eszanny, 8 poar dodanej objętośc składnka A eszanny, 9 poar dodanej objętośc składnka B eszanny, 0 poar dodawanej objętośc do zbornka rozchodowego z eszanną. Dotychczas opsane etody produkcj eszann gazowych oparte były o prawo Daltona. Polegały na dodawanu poszczególnych składnków eszanny do zbornka rozchodowego gdze zachodzł proces hoogenzacj eszanny. W zależnośc od przyjętej etody produkcj stężene poszczególnych składnków eszanny określano za poocą cśneń cząstkowych, udzałów asowych lub objętoścowych. Możlwe jest równeż przygotowane eszanny gazowej przy poocy etody dynacznej. Metoda ta wykorzystuje nne zjawsko terodynaczne..4 MEODA DYNAMICZNA Metoda wykorzystuje zjawsko łączena sę (w określonych warunkach) w pojedynczy strueń, struen gazów o znanych objętoścowych natężenach przepływu. Wprowadzene gazu A do gazu B oże odbywać sę w sposób cągły lub cyklczny. Podczas stosowana tej etody ożlwe jest wytwarzane cągłego struena oczekwanej eszanny, ale etoda ta ne daje ożlwośc tworzena zapasu eszanny przez jej agazynowane pod cśnene [8]. Podstawowe technk do wykonana eszanny tą etodą to: - wykorzystane pop dozujących, - okresowe wstrzykwane, - cągłe wstrzykwane, - przepływ gazów przez kaplary, - zjawsko dyfuzj. Na rysunku ponżej przedstawono scheatyczne etodę sporządzana eszanny za poocą okresowego wstrzykwana. 48 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

7 Polsh Hyperbarc esearch ys. 5. Metoda dynaczna [8] koora eszalnka, - rurka Strueń gazu B o natężenu q B płyne przez rurkę. W punkce P układu znajduje sę urządzene pozwalające na usunęce ze struena częśc gazu B o objętośc wstrzyknęce częśc gazu A o tej saej objętośc, tak aby ne uległa zane wartość natężena przepływu gazu przez rurkę. Następne gaz A gaz B przepływają do eszalnka 3 gdze zachodz hoogenzacja eszanny gazów A B. Gazy A B pownny eć tą saą teperaturę, a poędzy natężene przepływu gazu B, jego teperaturą t objętoścą eszalnka 0 pownna zachodzć zależność [8]: 0 3 qb t () Stężene gazu A w oczekwanej eszanne gazów A B oblczay z zależnośc : qa C = () q gdze : C - stężene gazu A w oczekwanej eszanne, q A - średne objętoścowe natężene przepływu gazu A, q - natężene przepływu eszanny. Średne objętoścowe natężene przepływu gazu A jest uzależnone od wstrzykwanej objętośc gazu A ( A ) do gazu B częstotlwośc wstrzykwana gazu A (n). Oblczay je z wzoru : q A = A n (3) Opsane powyżej etody eszana gazów tj. etoda grawetryczna, objętoścowa dynaczna, ne znalazły szerokego zastosowana w technce nurkowej. Wyagają, bowe bardzo skoplkowanych urządzeń techncznych uożlwają wyprodukowane newelkej lośc eszanny w bardzo dług czase, o stosunkowo dużej dokładnośc wykonana. Ponadto, ch wykorzystane wyaga najperw rozprężena gazów koponentów ponownego sprężena po wyeszanu składnków, co jest czasochłonne powoduje wzrost kosztów produkcj. Z tych powodów etody te znalazły zastosowane jedyne do produkcj gazów wzorcowych produkowanych na zaówene klenta w pojedynczych sztukach butl. Najbardzej Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 49

8 Nr 3 (0) 007 rok rozpowszechnoną etodą produkcj gazowych eszann oddechowych jest etoda cśnenowa. Metoda znalazła tak szeroke wykorzystane, gdyż do jej zastosowana ne a potrzeby korzystana ze skoplkowanego aparatu ateatycznego drogego wyposażena techncznego..5.emodynamiczne PODSAWY MIESZANIA GAZÓW ZECZYWISYCH Przy nskch cśnenach eszanny gazów rzeczywstych zachowują sę tak jak roztwory gazów doskonałych, spełnające prawo Daltona Agata. Wtedy: oraz k p(,, x) = p(, ) (4) = gdze : k ( p,, x) = x( p, ) (5) = p - cśnene - objętość x - olowy udzał tego składnka w eszanne - teperatura p - cśnene cząstkowe -tego składnka eszanny - objętość -tego składnka w eszanne W arę wzrostu cśnena oddzaływana ędzycząsteczkowe stają sę co raz bardzej ntensywne w wynku czego drobny danego składnka eszanny gazowej zachowują sę naczej nż w stane czysty. Konsekwencją takego zachowana jest odstępstwo od prawa Daltona Agata. W wynku, czego przy posługwanu sę podczas dozowana składnków eszanny wartośca cśneń cząstkowych oblczonych jak dla gazów doskonałych ożna doprowadzć, przy wyższych cśnenach, do uzyskana składu eszanny odennego od zakładanego. Aby określć wartość błędu wynkającego z zastosowana prawa gazu doskonałego należy oblczyć różncę w wartośc całkowtego końcowego cśnena sporządzanej eszanny gazowej w oparcu o dwa równana, z których jedno będze odnosło sę do gazów doskonałych, a druge rzeczywstych. Wartość różncy cśnena całkowtego eszanny oblczonego w oparcu o dwa różne równana stanu gazu doskonałego będze nazywana cśnenowy efekte zotercznego eszana gazów rzeczywstych. Do dokładnejszych rozważań loścowych zastosowano równane stanu gazu doskonałego Beattego-Brdgeanna: p = B 0 b 3 c A0 A0 a (6) gdze: stała gazowa teperatura właścwa objętość olowa 50 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

9 Polsh Hyperbarc esearch Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej c b B b B c B a A A c B p p = = = B 0 - współczynnk A 0 - charakterystyczne a- dla danego b- rodzaju c- gazu oraz równane stanu gazu doskonałego w postac równana Clapeyrona: p = (7) (dla n =) Możlwe jest także wykorzystane nnych postac równana stanu gazów rzeczywstych. O wyborze tego zadecydowała stosunkowo prosta postać ateatyczna tego równana. Należy jednocześne paętać, ż dobrą dokładność oblczeń uzyskuje sę (wg Beattego - Brdgeana) przy cśnenach neprzekraczających 0 MPa teperaturach od 4 do 673 Kelwnów. Dokonując oblczena różncy cśneń wyznaczonych za poocą dwóch powyższych równań otrzyuje sę następującą zależność: (8) gdze: p t - cśnenowy efekt zotercznego eszana gazów rzeczywstych Do dalszych rozważań będzey wykorzystywać wralną postać równana Beattego Brdgeana, wynkającą z przekształcena równana (8) (9) gdze: 0 0 A c B = β współczynnk wralne b B c B a A = χ 0 c b B = δ Współczynnk wralne w n występujące są charakterystyczne dla danej teperatury oraz dla danego rodzaju gazu. W przypadku eszann współczynnk a, b, c, A 0, B 0 oblcza sę ze wzorów zalecanych przez Beattego-Brdgeanna wówczas 4 3 p δ χ β =

10 Nr 3 (0) 007 rok Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 5 współczynnk β, χ, δ zależą dodatkowo od udzałów olowych poszczególnych składnków eszanny : [ ] 0/ 0 A x A = (0) B x B 0 0 = () a x a = () b x b = (3) c x c = (4) Indeksy dotyczą odpowednch paraetrów oblczonych dla eszann gazowych. Po wykorzystanu wralnej postac tercznego równana stanu gazów rzeczywstych (tj. równana nuer 9) oraz przy założenu warunków zochorycznych, dla których objętość eszanny jest równa sue objętośc poszczególnych jej składnków ( =Σx = de ) otrzyujey następującą zależność określającą wartość p t będącą cśnenowy efekte zotercznego eszana gazów rzeczywstych: ( ) = = n l p p p 4 3,, χ δ χ χ χ β χ (5) W powyższej zależnośc występuje welkość zwana olową objętoścą właścwą, którą wyznacza sę w oparcu o następujące równane: ( ) 3,, = = p p p p β β χ δ β χ β χ (6) ozwązując wyprowadzone równane dla układów dwuskładnkowych azot-hel hel tlen, oblczono cśnenowy efekt zoterczny w funkcj ułaka olowego jednego ze składnków. Przeprowadzając oblczena wykorzystano wartośc współczynnków znajdujące sę w lteraturze. W wynku przeprowadzonych oblczeń zaobserwowano, że dla eszanny helowo tlenowej przy cśnenu eszanny wynoszący 0 MPa w teperaturze 73,5 K ekstrealna wartość rozpatrywanego efektu wynosła,63 MPa dla eszanny, w której ułaek olowy tlenu wynosł 0,4. Stąd wynka wnosek, że uzyskane cśnene będze o około 8,% wyższe od cśnena wynkającego z prawa Daltona, czyl tyle będze stanowł błąd powstający w rezultace zastosowana równana gazów doskonałych. Najnejsza rozbeżność w odnesenu do prawa Daltona, przy analogcznych warunkach cśnena teperatury, będze występować dla układu w który donować będze jeden ze składnków. Dla ułaka olowego helu równego 0,9 wartość cśnenowego efektu zotercznego eszana gazów stanow tylko,08% cśnena wynkającego z prawa Daltona. Jednocześne łatwo zauważalny jest wpływ cśnena eszanny na oawane zjawsko. Jeżel cśnene będze wynosło

11 Polsh Hyperbarc esearch MPa to wsponana wartość cśnenowego efektu zotercznego eszana gazów wynos tylko 0,075 MPa. Należy jednocześne paętać, że w przypadku wykorzystana równana Beattego Brdgeana należy ogranczyć rozważana do pewnego zakresu cśnena, ne przekraczającego dla czystych składnków około 7 MPa (jest to wartość podawana dla powetrza-zeszyty Naukowe Poltechnk Szczecńskej nr 3), gdyż po przekroczenu tego zakresu wyraźne znejsza sę dokładność zastosowanego odelu. Analogczne rozważana przeprowadzono dla nnego roztworu dwuskładnkowego, zawerającego tlen azot (ys. 6). utaj granczna wartość cśnenowego efektu zotercznego eszana gazów rzeczywstych wynos,004 MPa dla ułaka olowego tlenu wynoszącego 0,4 (oczywśce przy założenu takch saych warunków cśnena teperatury (73,5 K; 0 MPa). utaj także obserwuje sę wyraźny spadek wartośc zotercznego efektu eszana gazów rzeczywstych wraz ze spadke cśnena eszanny. ys. 6. Cśnenowy efekt zotercznego eszana tlenu azotu dla różnych cśneń eszanny w funkcj udzału olowego tlenu., 0 MPa 0,8 p [MPa] 0,6 0,4 0, MPa 0 0 0, 0, 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 x(o ) Wartość cśnenowego efektu zotercznego eszana gazów rzeczywstych, co do wartośc, ne przekracza 0 % końcowego cśnena eszanny. Z uwag na fakt, ż zbyt czasochłonne byłoby prowadzene oblczeń dotyczących sporządzana eszann gazowych w oparcu o równane stanu gazu rzeczywstego, korzystając z praw gazów doskonałych trzeba przestrzegać pewnych reguł pozwalających na nalzację pojawającego sę błędu. Należy, węc sporządzać eszanny w zakresach cśneń do 0 atosfer. Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 53

12 Nr 3 (0) 007 rok,8,6,4 0 MPa, p [MPa] 0,8 0,6 0,4 0, MPa 0 0 0, 0, 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 x(he) ys. 7. Cśnenowy efekt zotercznego eszana helu tlenu dla różnych cśneń eszanny w funkcj udzału olowego helu. Nezbędne w procese produkcj eszanny oddechowej gazy koponenty przechowuje sę w zbornkach agazynowych pod cśnene około 00 at. Podczas produkcj dław sę je do cśnena technologcznego wynkającego z przyjętego sposobu produkcj eszanny. Podczas dławena gazu występuje zjawsko zwane efekte Joule a-hosona polegające na zane końcowej teperatury gazu zgodne z wzore : wtedy: = = α ( p p) = α p (7) gdze : p α p P α = (8) p - różnca teperatury gazu na początk na końcu procesu dławena [K], - różnca cśneń gazu na początku na końcu procesu dławena [at] - całkowy współczynnk efektu Joule a-hosona [K/at] - cśnene gazu w zbornku agazynowy [at] - cśnene gazu w zbornku rozchodowy [at], - teperatura gazu przed dławene [K], - teperatura gazu po dławenu [K]. Wartość lczbowa współczynnka α zależy od paraetrów początkowych końcowych gazu oraz od jego właścwośc terodynacznych. Współczynnk ten oże przyjować wartośc zarówno ujene jak dodatne. Podczas dławena p jest zawsze wększa od zera poneważ p >p wtedy dla α <0 wartość <0, co oznacza, że <. ak węc z ujeną wartoścą współczynnka α zwązany jest wzrost teperatury gazu podczas dławena. Dla α >0 zależność jest odwrotna ( > ), co oznacza że podczas dławena teperatura gazu aleje. 54 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

13 Polsh Hyperbarc esearch Lteratura ne podaje prostych etod oblczana efektu Joule a-hosona dla eszann gazowych. Jedyne Sobańsk przedstawa wyprowadzena wzorów uożlwających oblczene zan teperatury podczas zentalpowego dławena gazów rzeczywstych w ty eszann. (. Sobańsk erodynaka eszann oddechowych ch własnośc ceplne Poltechnka Szczecńska 98r. str. 67 [7]). Oblczone wartośc współczynnka α są zależne od paraetrów na początku na końcu sprężana. Dla zlustrowana tej zależnośc na kolejny rysunku przedstawono wykresy α = f(p,p, ) dla powetrza. Wartość współczynnka α oblczono dla p =[bar] odczytanego z tabel (. Sobańsk erodynaka eszann oddechowych str.7[7]). 0,35 [K/bar] 0,3 = 53,5[K] 0,5 0, = 303,5[K] 0,5 0, = 373,5[K] 0, [bar] ys. 8. Zależność całkowego współczynnka efektu Joule'a -hosona dla powetrza. Z przeprowadzonych oblczeń wynka, że teperatura podczas dławena powetrza będze sę obnżać (dodatne wartośc α ). Sobańsk podaje oblczone wartośc współczynnków dla eszann helowo-tlenowo-azotowych, z których wynka że podczas dławena eszanny zawerającej hel w duży udzale teperatura czynnka będze wzrastać (.Sobańsk str. 7[7]). Z powyższych rozważań wynka, że podczas eszana gazów rzeczywstych ne ożey zakładać zotercznego przebegu procesu. Aby zastosować równana gazów doskonałych do oblczeń należy podczas produkcj ędzy kolejny faza dodawana składnków eszanny do zbornka produkcyjnego odczekać lość czasu potrzebną na wyanę cepła czynnka z otoczene. Wyana ta odbywa sę na drodze przejowana cepła ędzy powerzchną cała stałego a opływający je gaze. Natężene struena ceplnego określane jest w ty przypadku prawe Newtona, w yśl którego lość przekazanego cepła jest wprost proporcjonalna do teperatury cała stałego gazu oraz współczynnka przejowana cepła. Współczynnk przejowana cepła jest welkoścą zależną od welu czynnków np. prędkośc kerunku przepływu gazu, powerzchn cała stałego. Wyznacza sę go dośwadczalne z wykorzystane lczb podobeństwa. Wynka z tego, że podczas produkcj należy gaz z zbornka agazynowego do rozchodowego przetaczać w sposób wolny a czas potrzebny na wyanę cepła jest uwarunkowany objętoścą zbornka. Dotychczasowe dośwadczena wskazują jednak, że czas ten ne pownen być krótszy jak 30 nut. Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 55

14 Nr 3 (0) 007 rok Podczas przetaczana gazu koponentu do zbornka rozchodowego, następuje burzlwy przepływ czynnka, na tej drodze poprzez prądy wry składnk sztucznego gazu oddechowego podlegają wyeszanu (wnkane asy w przepływe wyuszony). Z chwlą zakończena dodawana gazów do zbornka eszane poszczególnych składnków odbywa sę na drodze dyfuzj w neruchoych warstwach gazów. Hobler [6] podaje, że proces dyfuzj wbrew pozoro ne przebega szybko. Zderzena cząsteczek dące w lardy na sekundę w c 3 przeszkadzają ch przeeszczanu sę w określony kerunku utrudnając proces dyfuzj. Dyfuzja pod względe lośc (ne asy) dyfundujących cząsteczek będze przebegać ntensywnej w wysokch teperaturach (wyższe prędkośc translacj cząstek) nższy cśnenu (nej cząstek, nej zderzeń). Ponadto szybcej dyfundować będą cząsteczk lżejsze poruszające sę szybcej od cężkch. W przypadku produkcj eszanny oddechowej cśnene gazów w zbornku wzrasta (pogorszene warunków dyfuzj) a teperatura gazu ulega zane (rośne lub aleje w zależnośc od rodzaju gazu). Jednoczesny wpływ tych dwóch zjawsk na dyfuzję ne był badany z dośwadczeń produkcyjnych wynka jedyne, że podgrzewane zbornka podczas sezonowana eszanny polepsza jej hoogenzację. abela. Nektóre właścwośc gazów czystych stosowanych w produkcj eszann oddechowych. Nazwa gazu Sybol checzny Masa olowa Gęstość Względna przewodność ceplna w stosunku do powetrza (dla t=0 C) [g/ol] [g/d 3 ] len O 3,999,49 0,99 Hel He 4,003 0,79 5,95 Azot N 8,0,5 6,88 Ujednorodnene składu eszanny oddechowej ożna także uzyskać za poocą różnych rozwązań techncznych lub technologcznych. W ty przypadku dąży sę do zaburzena neruchoych warstw składnków eszanny w celu ch szybszego wyeszana lub podaje sę gazy koponenty do zbornka rozchodowego w sposób ułatwający ch zeszane. ys. 9. Podawane do zbornka rozchodowego gazów o różnych cężarach właścwych 56 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

15 Polsh Hyperbarc esearch Najprostszy technczne rozwązane jest wykorzystane ułożonego horyzontalne zbornka (rys. 9) wyposażonego (wewnątrz) w specjalnej konstrukcj rurę z otwora o zróżncowanej średncy. W takej sytuacj gaz koponent o wększej ase podajey do zbornka z góry a gaz o nejszej ase z dołu zbornka. Pozwala to na naturalne przenkane sę poszczególnych part tłoczonych do zbornka gazów ułatwa hoogenzację produkowanej eszanny. Można też podawać obydwa gazy do zbornka jednocześne dzęk czeu zapewna sę odpowedną do wnkana asy burzlwość przepływu gazów podlegających eszanu. Inny rozwązane jest zastosowane specjalnej konstrukcj butl zaocowanych na kołysce (rys.0). ys. 0. Butla z eszanną oddechową na "kołysce" W tak przypadku ruch gazów podlegających wyeszanu powodowany jest przez kulk przeeszczające sę wewnątrz kołysanej butl. Wadą takego rozwązana jest koneczność stosowana butl specjalnej konstrukcj uneożlwającej uszkadzane wewnętrznych powerzchn przez poruszające sę kulk. Zaneczyszczena, które ogą sę w ty przypadku pojawać przedostają sę do gazu oddechowego a ponadto, ogą spowodować nedrożność aratury. Zaast kulek ożna zastosować przeeszczające sę po śrube watraczk (rys. ). ys.. Mechanczne wspoagane eszana za poocą przeeszczających sę wewnątrz butl watraków Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 57

16 Nr 3 (0) 007 rok W celu ujednorodnena składu eszanny ożna też zastosować zbornk posadający wewnątrz obrotową spralę wywołującą ruchy eszanych gazów. Przedstawone powyżej rozwązana ne są jednak powszechne stosowane ze względu na stopeń ch techncznego skoplkowana. Jedyne rozwązane przedstawone na rys. 3 zostało wykorzystane w Polsce w Moblnej Stacj Przygotowana Meszann Oddechowych typu LOA. Najbardzej ekonoczny praktyczne stosowany jest rozwązane przedstawone na rys. 9. Jest ono z powodzene wykorzystywane przez Zakład echnolog Nurkowana Prac Podwodnych AMW Centralny Zakład Sprzętu atownczego Marynark Wojennej. Z przeprowadzonych powyżej rozważań wynkają ogólne zasady produkcj eszann oddechowych etodą cśnenową: - ożlwe jest stosowane równań gazów doskonałych do wykonywana oblczeń teoretycznych potrzebnych przy produkcj eszanny oddechowej z gazów rzeczywstych, - ze względu na cśnenowy efekt zotercznego eszanna sę gazów rzeczywstych, cśnene eszanny na końcu produkcj ne pownno przekroczyć 0 at, - ze względu na efekt Joule a-hosona, należy gaz do zbornka rozchodowego przetaczać powol odczekać czas potrzebny na wyanę cepła. - eszannę należy produkować w zbornku ułożony horyzontalne, - zbornk rozchodowy pownen posadać zawory odcnające z obydwu stron, - przyspeszene hoogenzacj eszanny ożna uzyskać na drodze podgrzewana zbornka lub etoda echanczny.. MEODYKA OBLICZEŃ EOEYCZNYCH Podczas nurkowań saturowanych głębokch zastosowane znajdują dwuskładnkowe eszanny oddechowe helu tlenu oraz trójskładnkowe helu, tlenu azotu. Sposób wykonana oblczeń teoretycznych podczas sporządzana tych eszann wynka wprost z przyjętej technolog produkcj gazu oddechowego. Meszanny helowo- tlenowe ożna sporządzać etodą cśnenową eszając gazy czyste : - tlen hel Meszanny trójskładnkowe helowo-tlenowo-azotowe ożna sporządzać eszając : - gazy czyste : hel, tlen, azot, - eszannę dwuskładnkową gaz czysty: - ntroks (wykonany z gazów czystych) hel, - ntroks (wykonany z powetrza tlenu) hel, - heloks (wykonany z tlenu helu) azot.. MEODYKA OBLICZEŃ EOEYCZNYCH DLA MIESZANIN DWUSKŁADNIKOWYCH Aby rozpocząć produkcję eszanny usy w perwszej kolejnośc oblczyć cśnena parcjalne poszczególnych składnków w oczekwanej eszanne oddechowej. W ty celu należy określć udzały procentowe składnka A B co pozwol oblczyć ch cśnena parcjalne przy zakładany cśnenu całkowty w zbornku rozchodowy (p c = 0 at). Jeśl oznaczyy cśnene całkowte eszanny przez p k, cśnene cząstkowe -tego gazu w eszanne przez p, lczbę ol -tego składnka w eszanne przez n a stosunek n / n przez x to zgodne z prawe Daltona, dla 58 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

17 Polsh Hyperbarc esearch założonych udzałów procentowych poszczególnych składnków w oczekwanej eszanne oblczay cśnena parcjalne z wzoru : p = pk x (9) gdze : p - cśnene parcjalne -tego składnka eszanny (p A dla składnka A p B dla składnka B), p k - całkowte cśnene eszanny, x - olowy udzał -tego składnka w eszanne na końcu procesu technologcznego. Znając wartośc cśneń p A p B ożey określć cśnena technologczne napełnana zbornka rozchodowego, w który produkowana jest eszanna oddechowa. Ogólne przyjuje sę zasadę ne wprowadzana za jedny raze całej wyaganej lośc danego składnka eszanny do zbornka rozchodowego. W zwązku z powyższy poszczególne cśnena technologczne oblczay z następujących wzorów: p = pa (30) p = p pb (3) p 3 = p pa (3) p 4 = p3 pb = pk (33) Oblczone z powyższych równań cśnena technologczne wykorzystujey w czase produkcj eszanny napełnając kolejno zbornk rozchodowy składnke A B. Jednak przed rozpoczęce produkcj należy określć lość potrzebnych do jej zrealzowana zapasów gazów czystych (koponentów eszanny). Ilość tę określay na podstawe zakładanej objętośc eszanny oddechowej przeznaczonej do wyprodukowana. Ilość zagazynowanych gazów koponentów us uwzględnać straty gazu zwązane z zalegane resztek gazów w przestrzenach artwych zbornków transportowych lub agazynowych, straty wynkające ze sprawnośc urządzeń neszczelnośc systeów gazowych oraz lość gazu potrzebną do wykonana ewentualnych poprawek. Ogólne przyjuje sę, że straty te ne ogą przekroczyć 0% objętośc gazów czystych przeznaczonych do wyprodukowana eszanny oddechowej. Objętość poszczególnych gazów koponentów określay z wzoru: gdze: - =, M x (34) objętość -tego składnka potrzebna do wykonana M eszanny oddechowej [N 3 ], M - zakładana lość produkowanej eszanny oddechowej [N 3 ], x - udzał olowy -tego składnka w eszanne oddechowej [-]. Na podstawe objętośc M określay też lość zbornków rozchodowych przeznaczonych do wykorzystana w produkcj. Ilość tę określay z wzoru: Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 59

18 Nr 3 (0) 007 rok M X Z pk gdze: M - zakładana lość produkowanej eszanny oddechowej [N 3 ], Z - objętość wodna pojedynczego zbornka rozchodowego [d 3 ] p k - cśnene całkowte w zbornku rozchodowy na końcu procesu produkcj [at] X - lość zbornków rozchodowych potrzebnych do wyprodukowana M eszanny oddechowej = (35) Jeśl X ne jest lczbą całkowtą, to zaokrąglay ją w górę do całośc, uprzedno sprawdzając na podstawe oblczonych z równana [34] objętośc, czy ożlwe jest z tej lośc gazów wykonane objętośc eszanny równej łącznej objętośc zbornków rozchodowych. W ty przypadku pownno zachodzć równane: M = n n Z( ) pk = (36) = =. MEODYKA OBLICZEŃ EOEYCZNYCH DLA MIESZANIN ÓJSKŁADNIKOWYCH.. PODUKCJA Z GAZÓW CZYSYCH Podczas produkcj eszanny trójskładnkowej z gazów czystych korzysta sę z podobnej jak dla eszanny dwuskładnkowej etodyk oblczeń. W ty przypadku za poocą równana [9] określa sę cśnena parcjalne składnka A, B C eszanny oddechowej. Następne oblcza sę cśnena technologczne za poocą następujących zależnośc: p = p A (37) p = p p B (38) p3 = p p C (39) p 4 = p3 p A (40) p 5 = p4 p B (4) p 6 = p5 p c = p k (4) Ilość gazów koponentów potrzebnych do wykonana określonej objętośc eszanny oddechowej oblczay z równana (34). Określając lość zbornków rozchodowych ożey wykorzystać równane (35). 60 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

19 Polsh Hyperbarc esearch.. PODUKCJA MIESZANINY ÓJSKŁADNIKOWEJ NA BAZIE UPZEDNIO SPOZĄDZONEJ MIESZANINY DWUSKŁADNIKOWEJ Ponżej przedstawono sposób wykonywana oblczeń teoretycznych potrzebnych do wykonana eszanny trksowej na baze uprzedno wykonanej eszanny ntroksowej. Produkcja eszanny trksowej tą etodą podyktowana jest względa praktyczny. Po perwsze łatwej jest eszać dwa składnk nż trzy. Po za ty oparce procesu technologcznego na poarze zawartośc jednego składnka eszanny upraszcza ten proces. Podczas sporządzana eszanny trksowej tą etodą w perwszej kolejnośc należy określć stosunek udzałów tlenu azotu w oczekwanej eszanne. Następne na podstawe tego stosunku określa sę procentowy udzał tych składnków w eszanne ntroksowej. Stosunek udzałów tlenu azotu w eszanne ntroksowej pownen być równy co do wartość stosunkow udzałów tych składnków w eszanne trksowej. Dalej należy oblczyć objętość tlenu w zbornku rozchodowy zawerający eszannę trksową pod cśnene panujący na końcu procesu technologcznego. Na podstawe oblczonej objętośc tlenu określa sę cśnene do jakego należy napełnć zbornk ntrokse. Ostatną fazą procesu technologcznego jest przetoczene do zbornka rozchodowego czystego helu do cśnena odpowadającego założoneu cśnenu końcoweu. Oczekwana eszanna trksowa pownna posadać określone (założone) udzały (x ) poszczególnych składnków : tlenu (x O ), azotu (x N ), helu (x He ). Wartośc poszczególnych udzałów oblczay dzeląc procentowy udzał -tego składnka eszanny przez 00. C x = 00 (43) gdze : x - udzał -tego składnka w eszanne, C - procentowy udzał -tego składnka w eszanne. Wykonując oblczena wg wzoru (43) oblczay wartość x dla każdego składnka eszanny. Następne za poocą wzoru (44) oblczay stosunek udzałów tlenu azotu w oczekwanej eszanne trksowej. gdze : Y - x O - x N - xo Y = (44) xn stosunek udzałów tlenu azotu w eszanne trksowej, udzał tlenu w eszanne, udzał azotu w eszanne. Do wykonana oczekwanej eszanny trksowej potrzebny jest ntroks, w który stosunek udzałów tlenu azotu jest równy co do wartość stosunkow udzałów tych składnków w produkowanej eszanne. A zate : x' O Y ' = x' N (45) Y ' = Y (46) Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 6

20 Nr 3 (0) 007 rok gdze : Y - stosunek udzałów tlenu azotu w eszanne ntroksowej, x O - udzał tlenu w eszanne ntroksowej, x N - udzał azotu w eszanne ntroksowej. Wtedy korzystając z równana (44) zależnośc x ' O x' N = (47) x' O x' N ożey określć zależność na x O x N : Y = (48) Y x' O = (49) Y Y x' N = (50) Y Do dalszych oblczeń koneczne jest określene objętośc, jaką zaje tlen w eszanne trksowej w zbornku rozchodowy pod cśnene odpowadający cśnenu końcoweu. Objętość tę oblcza sę z wzoru: O pk z xo gdze : O - objętość tlenu w zbornku rozchodowy z eszanną trksową pod cśnene p k, p k cśnene w zbornku rozchodowy, z - objętość zbornka rozchodowego, = (5) Następne należy oblczyć cśnene, do jakego trzeba napełnć zbornk rozchodowy eszanną ntroksową, aby objętość tlenu była równa, co do wartośc objętośc tlenu w oczekwanej eszanne trksowej. Objętość tą lczyy z wzoru: O pn = ' (5) z xo Cśnene napełnana hele (p He ) stanow różncę cśneń p k p N. phe = pk pn (53) Oblczena sprawdzające polegają na oblczenu czy podczas wprowadzana do zbornka eszanny ntroksowej o składze x O x N do cśnena p N wprowadzono wyaganą objętość tlenu O. Oraz czy podczas dopełnana zbornka rozchodowego czysty hele do cśnena p k wprowadzono wyaganą objętość helu He. W ty celu oblczay objętośc poszczególnych składnków eszanny przy cśnenu p k w zbornku o objętośc z. = pk z x (54) 6 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

21 Polsh Hyperbarc esearch Oblczona w ten sposób objętość -tego składnka eszanny pownna być równa co do wartośc objętośc -tego składnka wprowadzonej do zbornka rozchodowego podczas kolejnych procesów technologcznych. Jeśl z oblczeń sprawdzających wynka, że spełnony jest warunek: ' = (55) to oznacza, że eszanna trksowa o założony składze poszczególnych składnków wykonana zgodne z powyższy oblczena pownna być wykonana prawdłowo. Produkcję bazowego ntroksu rozpoczynay od wykonana oblczeń teoretycznych ających na celu określene poszczególnych wartośc cśneń, do jakch napełnać będzey zbornk, w który wykonujey eszannę. Ntroks ożna wykonać eszając gazy czyste tlen azot lub powetrze tlen. Oblczena dla ntroksu bazowego wykonanego z gazów czystych wykonuje sę w sposób podany w p.3.. Ponżej przedstawone zostaną podstawy oblczeń teoretycznych dla wykonana ntroksu z powetrza tlenu. Cśnene całkowte w zbornku napełnony ntrokse bazowy wynka z doprowadzena do nego kolejno dwóch rodzajów gazu (tlenu powetrza) w zwązku, z czy zależność na p c przyjuje postać: p c p O p N = (56) oraz pc = p p (57) gdze : p cśnene do którego napełnay zbornk w perwszej kolejnośc, p cśnene powetrza który napełnay zbornk w drugej kolejnośc p x O () p = (58) O () p p O ( ) N ( ) p = (59) x O ( ) x N ( ) gdze : p O() cśnene parcjalne tlenu doprowadzonego do zbornka pod cśnene p, x O() udzał tlenu w gaze doprowadzany do zbornka pod cśnene p, p O() cśnene parcjalne tlenu doprowadzanego do zbornka z powetrze pod cśnene p, x O() udzał tlenu w gaze doprowadzany do zbornka pod cśnene p, p N() cśnene parcjalne azotu doprowadzanego do zbornka z powetrze pod cśnene p, x N() udzał azotu w gaze doprowadzany do zbornka pod cśnene p, Poneważ w perwszej kolejnośc do zbornka dodajey tlen, węc x O() =, a zate cśnene parcjalne tlenu dodanego do zbornka równe jest cśnenu panujący w ty zbornku, następne z zależnośc (56) (57) otrzyujey: p p O p N p O ( ) p N ( ) = (60) Azot do zbornka doprowadzay tylko jeden raz, czyl na końcu procesu technologcznego przy cśnenu p c w zbornku znajduje sę azot pod cśnene parcjalny adekwatny do cśnena powetrza wprowadzonego do zbornka tak węc zależność (6) przyjuje postać: Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 63

22 Nr 3 (0) 007 rok p po po() = (6) Po podstawenu zależnośc (56),(57) (59) do równana (6) przekształcenu go względe p otrzyujey ostateczną postać foruły na oblczane cśnena tlenu do jakego należy napełnć zbornk, by po uzupełnenu go powetrze do cśnena p c uzyskać eszannę ntroksową o zakładany składze: ' pc( x O xo() ) p = (6) xo() gdze : p cśnene do którego napełnay zbornk tlene [at], p c cśnene całkowte ntroksu bazowego w zbornku [at], x O udzał tlenu w oczekwanej eszanne ntroksowej, x O() udzał tlenu w powetrzu doprowadzany do zbornka pod cśnene p, Po wstawenu do równana (6) wartośc standardowych przyjuje ono postać: ' pc( x O 0,) p = (63) 0,8 Podczas produkcj eszanny trójskładnkowej na baze uprzedno wykonanej eszanny dwuskładnkowej określene lośc gazów potrzebnych do jej sporządzena zwązane jest z wyznaczene objętośc potrzebnego tlenu helu. Na objętość eszanny M składają sę objętośc poszczególnych jej koponentów: M = O N He (64) Dla produkcj eszanny na baze ntroksu równane (64) przyjuje postać : M N He gdze : N objętość bazowego ntroksu, = (65) Ilość potrzebnego helu do wykonana M eszanny trójskładnkowej oblczay z wzoru: He =,( M xhe) (66) gdze : He objętość czystego helu potrzebna do wykonana M eszanny trójskładnkowej, M zakładana objętość produkowanej eszanny trójskładnkowej, x He udzał olowy helu w produkowanej eszanne. Objętość tlenu potrzebnego do wykonana M eszanny trójskładnkowej oblczay na podstawe wyznaczonej objętośc bazowego ntroksu: N M He = (67), Przy produkcj bazowego ntroksu z powetrza tlenu, objętość N będze równa: N = O N (68) 64 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

23 Polsh Hyperbarc esearch oraz wtedy N O pow = (69) O = N N oraz pow = N O (70) następne to O = O 0,pow = O ( N O) (7) w ntrokse bazowy O = 0,8 O 0, N (7) ' O = N xo (73) gdze : x O udzał olowy tlenu w ntrokse bazowy Wtedy równane (73) przyjuje postać : ' N( x O 0,) O = (74) 0,8 Po uwzględnenu strat gazu zwązanych z zalegane resztek gazów w przestrzenach artwych zbornków transportowych lub agazynowych, strat wynkających ze sprawnośc urządzeń neszczelnośc systeów gazowych oraz lośc gazu potrzebnej do wykonana ewentualnych poprawek, równane (74) przyjuje postać:,5 ( ' O = N xo 0,) (75) gdze : O lość czystego tlenu potrzebna do wykonana M eszanny trójskładnkowej, N objętość bazowego ntroksu, x O udzał olowy tlenu w ntrokse bazowy, ównana (66) (75) pozwalają na oblczene lośc gazów koponentów (helu tlenu) potrzebnych do wykonana założonej objętośc M eszanny trójskładnkowej produkowanej na baze uprzedno sporządzonej eszanny ntroksowej z tlenu powetrza. Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 65

24 Nr 3 (0) 007 rok 3. MEODYKA SPOZĄDZANIA MIESZANIN ODDECHOWYCH W NUKOWANIACH SAUOWANYCH 3. MIESZANINA ÓJSKŁADNIKOWA Na podstawe przeprowadzonych analz proponuje sę technologę produkcj eszanny trójskładnkowej na baze ntroksu (sporządzonego z powetrza tlenu) oraz z helu. Podczas sporządzana eszanny tą etodą wykonując oblczena postępuje sę zgodne z algoryte przedstawony na rysunku ponżej. OBLICZYĆ SOSUNEK UDZIAŁÓW LENU I AZOU OBLICZYĆ SKŁAD NIOKSU OBLICZYĆ OBJĘOŚĆ LENU W IMIKSIE OBLICZYĆ CIŚNIENIE NAPEŁNIENIA ZBIONIKA NIOKSEM WYKONAĆ OBLICZENIA SPAWDZAJĄCE ys.. Algoryt oblczeń do sporządzana eszanny trójskładnkowej na baze uprzedno wykonanej eszanny ntroksowej helu. Następne wykorzystując stanowsko produkcyjne przedstawone na ys. 3 sporządza sę eszannę oddechową, wykonując najperw ntroks o oblczony składne wynkający wprost ze składu produkowanej eszanny trójskładnkowej uzupełna sę zbornk rozchodowy hele do cśnena końcowego. Kolejność dodawana poszczególnych składnków eszanny do zbornka rozchodowego przedstawono na następny rysunku. Dodawany do zbornka hel ożna podzelć na dwe parte podawane do zbornka rozchodowego z dwóch stron, co a na celu zapewnene 66 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

25 Polsh Hyperbarc esearch burzlwego przepływu gazów polepszene warunków eszana. ówneż w ty celu gazy podawane z różnych stron do zbornka rozchodowego ożna wprowadzać do zbornka jednocześne. ake operacje technologczne są jednak ożlwe tylko wtedy, gdy zbornk rozchodowy posada zawory odcnające z obydwu stron. Zaleca sę stosowane zbornków właśne o takej konstrukcj.. Dodawane tlenu. Dodawane powetrza ZBIONIK OZCHODOWY 4. Dodawane tlenu 3. Dodawane powetrza 7. Dodawane helu 6. Dodawane helu ys. 3. Kolejność dodawana poszczególnych składnków eszanny oddechowej do zbornka rozchodowego podczas produkcj Po wykonanu eszanny należy odczekać około czterech godzn na ujednorodnene jej składu. Po ty czase pobera sę ze zbornka próbkę gazu do analzy. Na ty etape sprawdzay jedyne zawartość procentową tlenu. Próbk gazu do analzy poberay z góry z dołu zbornka. Jako wynk poaru traktujey średną arytetyczną z trzech poarów tej saej próbk. Należy obowązkowo porównać wynk poarów dla próbek pobranych z tego saego zbornka, ale z różnych ejsc ( próbka dolna próbka górna ). Wynk tych poarów uszą być porównywalne. Jeśl nawet pojedyncza próbka cechuje sę właścwy paraetra a ne są one porównywalne z drugą próbką to eszannę uznajey za nejednorodną. W tak przypadku należy przeprowadzć procedurę polepszającą proces eszana gazów koponentów. Możey podgrzać zbornk w celu poprawena dyfuzj, ale bezpecznejszy łatwejszy rozwązane jest przetoczene produkowanej eszanny do nnego pustego zbornka o tej saej objętośc. Operacja ta spowoduje burzlwy przepływ gazów koponentów, podczas którego na drodze wnkana asy poprzez zawrowana nastąp wyeszane składnków eszanny gazowej. Po zakończenu tej operacj należy powtórzyć procedurę sprawdzana składu (ponowne erzyy tylko tlen). Jeśl nadal skład produkowanej eszanny ne odpowada zakładaneu należy wprowadzć poprawk dodając odpowedne lośc składnków. Poprawk dokonujey o wartość p : pk = pc p (76) p = p( o) p (77) gdze : p k całkowte cśnene eszanny w zbornku po wykonanu poprawek, p wartość poprawk, p (o) oczekwane cśnene parcjalne tego składnka eszanny pod cśnene p c, Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 67

26 Nr 3 (0) 007 rok p cśnene parcjalne - tego składnka eszanny pod cśnene p c, p c całkowte cśnene eszanny w zbornku przed wykonane poprawk. W nektórych przypadkach równane (76) oże dać wartość ujeną wtedy cśnene p c obnżay o tę wartość. Oblczay nową wartość cśnena p tą welkość wstaway do równana (77). Wykonując w ten sposób poprawk (czase klkakrotne) dochodzy do oczekwanej wartośc p (o). Po uzyskanu prawdłowych wartośc składu ocenanych na podstawe analzy tlenoerze należy sezonować eszannę przez okres 4 godzn. Po ty czase poberay próbk gazu do analzy chroatografcznej stanowącej podstawę wystawena atestu na wyprodukowaną eszannę. 3.. MIESZANINA DWUSKŁADNIKOWA Do produkcj eszanny dwuskładnkowej proponuje sę technologę opartą o eszane gazów czystych: tlenu helu. Aby rozpocząć produkcję eszanny tą etodą usy w perwszej kolejnośc za poocą równana (9) oblczyć cśnena parcjalne poszczególnych składnków w oczekwanej eszanne oddechowej. Znając wartośc cśneń parcjalnych należy określć za poocą równań (30) (33) cśnena technologczne napełnana zbornka rozchodowego. Oblczone z powyższych równań cśnena technologczne wykorzystujey w czase produkcj eszanny napełnając kolejno zbornk rozchodowy poszczególny składnka eszanny. Kolejność wprowadzana poszczególnych składnków eszanny do zbornka rozchodowego przedstawono na rysunku ponżej.. Dodawane tlenu 3. Dodawane helu ZBIONIK OZCHODOWY 4. Dodawane tlenu. Dodawane helu ys. 4. Kolejność wprowadzana składnków eszanny dwuskładnkowej do zbornka rozchodowego podczas produkcj Po wykonanu eszanny należy odczekać około czterech godzn na ujednorodnene jej składu. ówneż procedura polepszająca proces eszana sę składnków jest analogczna jak dla eszanny dwuskładnkowej. Ewentualne poprawk wykonujey w oparcu o równane (77). Po uzyskanu prawdłowych wartośc składu ocenanych na podstawe analzy tlenoerze należy sezonować eszannę przez okres 4 godzn. Po ty czase poberay próbk gazu do analzy chroatografcznej stanowącej podstawę wystawena atestu na wyprodukowaną eszannę oddechową. 68 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej

27 Polsh Hyperbarc esearch Lteratura. ADv P Poradnk Sprzyerzonych. Choroby Nurkowe.. Bennet P.B.,Ellot B.H.,,he Physology and Medcne of Dvng``, 3 edton London, Phladelfha, oronto, okyo Buchowsk H. Ufnalsk W. Podstawy terodynak Wydawnctwa Naukowo- echnczne Warszawa 994r. 4. Czarneck S. nn,,nurkowana systeowe przy użycu eszann ntrox trx`` Projekt badawczy Kotet Badań Naukowych Nr Akadea Marynark Wojennej Gdyna 993, 5. Guńsk K., erodynaka PWN 974r., 6. Hobler. Dyfuzyjny ruch asy absorbery Wydawnctwa Naukowo-echnczne Warszawa 976r. 7. Kłos. Nurkowane z wykorzystane ntroksu Koopgraf 999r., 8. Kowalsk J.S. eora procesów przepływowych, ceplnych dyfuzyjnych Wydawnctwo Poltechnk Poznańskej Poznań 999r. 9. Mount., Glla B. Mxed gas dvng. he ultate challenge for techncal dvng Water Sport Publshng, Inc. 993, 0. NO-07-A005:999 Nurkowane w celach ltarnych. Czynnk oddechowe. Klasyfkacja, wyagana, badana,. Olszańsk., Skrzyńsk S., Kłos. Probley edycyny technk nurkowej Wyd. Okrętownctwo Żegluga Gdańsk 997 rok.. Paler. Mxed gas dvng DE, 997 r, 3. PN-70-C8490 len sprężony, 4. PN-76-M-69 Butle do gazów. Butle stalowe bez szwu, 5. PN-M-698 Butle do gazów. Zawory do butl. Wyagana badana 994r., 6. PN-ISO-7504 Analza gazu ternologa 994r., 7. PN-ISO-645- Analza gazu, sporządzane gazowych eszann wzorcowych 994r., 8. PN-ISO Analza gazu. Sporządzane gazowych eszanek wzorcowych. Dynaczne etody objętoścowe 994r., 9. PN-ISO-643 Analza gazu. Okrślane składu gazowych eszanek wzorcowych, 0. PN-ISO-646 Analza gazu. Sporządzane gazowych eszann wzorcowych. Metoda anoetryczna,. Praca zborowa Warunk technczne sec gazowe Norex 995r.,. Praca zborowa Wyagana dotyczące paraetrów techncznych kopleksu nurkowego. Centralny Progra Badawczo-ozwojowy 95 cel 3. Wyższa Szkoła Marynark Wojennej. Gdyna Praca zborowa Us Navy Dvng Manual Best Publshng CO. Carson,Calforna 90745,USA 995r., 4. Przylpak M., orbus J. Sprzęt prace nurkowe poradnk MON 98r., 5. utkowsk D. Blendng and partal pressure ethods of xng Ntrox IAND, Inc. 994 r. USA, 6. Stefanowsk B., Stanszewsk B. erodynaka technczna PWN 959r., 7. Sobańsk. erodynaka eszann oddechowych ch właścwośc ceplne Poltechnka Szczecńska 98r., 8. oasz S. Hel, własnośc, produkcja, zastosowane Wydawnctwa Naukowo- echnczne Warszawa 978r. 9. oass W. Podstawy terodynak checznej PW Warszawa 970r. 30. Zagórsk J. echnka ceplna PWN Warszawa 970r. Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej 69

28 Nr 3 (0) 007 rok ecenzent: doc. dr hab. n. ed. ouald Olszańsk Wojskowy Instytut Medyczny w Warszawe Autorzy: kdr por. dr nż. Ada Olejnk, kdr dr hab. nż. yszard Kłos Akadea Marynark Wojennej Zakład echnolog Nurkowana Prac Podwodnych 8 03 Gdyna 3 ul. Śdowcza 69 tel.: fax.: e-al:(a.olejnk): aolej@wp.pl, (. Kłos): skrzyn@wp.pl 70 Polske owarzystwo Medycyny echnk Hperbarycznej