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    氦氩混合气在潜水中应用

    2016-6-11 13:59:37

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    为什么氦气能用于潜水?一切归功于氦气独有的特性!
    氦气属于惰性气体,其化学结构稳定,不与其他物质发生化学反应。
    氦气的相对分子质量为(4x1=4)小,为氮气相对分子质量(14*2=28)的1/7.
    氦气的相对密度(0.138)小,为氮气(0.967)的1/7.
    氦气的溶解度小。花旗在水中的溶解度(0.00872)比氮气(0.1275)小,仅为氮气的1/1.5;氦气在油中的溶解度(0.0148)比氮气(0.06683)更小,仅为氮气的1/4.5.因此,氦气的脂水溶比(1.7)也比氮气(5.2)小,仅为氮气脂水熔比的1/3
    氦气的扩散速度快,为氮气的2.65倍。
    氦气的比热为氮气5倍,是水的1.25倍,导热系数为空气的6.18倍。
    氦气的传音速度快,在标准情况下,为空气传音速度(约330m/S)的2.9倍。
    早在1919年,Thomson就提出,为克服氮麻醉,氦将是潜水员呼吸介质氮最合适的替代品;而且他预计用氦代替氮可还是用潜水深度增加50%1925年,Yant首先将氦氧混合气用于隧道中挖煤的工人获得成功。此间,由于多次潜艇失事沉没于空气潜水的极限深度,促使美国海军 1927年起,在华盛顿潜水实验室用氦氧混合气进行实验室研究和对潜水员进行训练。
    自正式应用氦氧混合气作为高气压环境中的呼吸气体以来,经过40多年的广泛实践证明,在配制恰当的氧分压的情况下,使用氦氧混合气经行潜水的主要目的是为了预防氮麻醉和增加潜水的深度。所以氦氧混合气一般用于空气潜水时容易发生氮麻痹的深度范围,即大于60m的深度,在特殊情况下,为了在水下进行精密操作,也有在60m以浅使用氦氧混合气的。
    氦氧重潜水用于60~200m范围,通常以120m左右为常用作业深度的极限。氦氧轻潜水,若自携气源,在水下自由潜水,则会因供气量等因素的限制,使最大潜水深度控制为40~60mm,若改为水面供气式作定点潜水,深度就可增加,但又必须“拖”着很长的供气软管。所以,氦氧轻潜水以“脐带式”潜水的方式。进行这种方式潜水时,潜水员进入潜水中钟内,经潜水钟下潜到预定的深度,在钟内这氦氧轻潜水装置,钟内压调至与外界水压相等后,潜水员出钟进入水中活动,所用氦氧混合气由潜水钟内的储气瓶经管道(即脐带)供给。这样,即可使潜水作业不致像自携供气那样受供气时间的限制,又可避免拖着很长的管子,同时,由于潜水钟与潜水员之间有“脐带”相连,有利于潜水员在水下定向。迄今为止,人所能到达的不抗压潜水的最大深度,多为使用这种方式的潜水所获得。
     
     
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