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大气的压强
大气的压力,是指大气层中空气对地球表面的压力。
大气压力是由大气的重量所引起的。空气虽然无形无色,但它是由具有重
量的各种物质组成。早在 17世纪,伽利略就发现空气具有重量。
单位面积地面所承受的大气压力叫做大气压强。大气的压力究竟有多大
水银
呢?由于大气层的体积巨大无比,显然无法用衡器来称量。17
世纪 40 年代意大利科学家托利拆利根据伽利路实验的启发,决定测定大气的
重量。
托里拆利用一根长一米,口径一平方厘米,
一端密封的玻璃管,装满水银
(水银的密度为水的 13.6 倍)。
用一个手指将开口的一端密封,然后将玻璃倒
置并插入装有水银的槽内。移开手指,玻璃管内的水银下降,当达到距槽中的
图2-3 托里塞利试验
水银液面高度为 760mm 时,水银停止下降,并一直保持这一高度(图 2-3)。
托利拆利实验说明,压在槽内上方空气的重量等于 760mm 水银的重量。
后来,法国科学家帕斯卡重复了托利拆利试验。他证明:只要截面面积相同,地球上高达几千公里的
空气柱重量与 10m 海水水柱的重量近似相等。
根据上面结论,我们可以计算出,
一平方厘米的地面,其上空的大气重约为 1.033 6kg。 地球表面大
压强约为 0.1013MPa.
地球表面大气压强的值并非恒定不变的,它随天气,海拔高度等因素有关,但地球表面大气压强的值
波动范国很小,并且国绕0 1013MPa 波动。当大气压强值等于 0.101 3MPa 时,我们称之为标准大气压。
潜水作业有关计算中,不考虑大气压强值的变化,并用0.1MPa 作为大气的压强值。
湿度
空气中含有水蒸汽,潜水混合气中也会有一定量的水蒸汽。水蒸汽是水的气态形式,它也遊循气体六
律。
大气中水蒸汽的含量叫做湿度。温度大则表明空气中所含水分多。潜水员呼吸气体中应含适量的水
汽,这样可以滋润人体组织。但是如果温度过大,潜水员会感觉不适,且当水蒸汽冷凝为水时,可引起
气软管和装具中的气路结冰堵塞,使潜水员面窗模糊。果我们将一定量的水装入一个广口瓶,然后将瓶密封,这时由于水分子的运动,
一部分水将蒸发到
方的气体中,同时气体中一部分水蒸汽将回到瓶内水中。
水将持续蒸发,终将会出现离开液体表
蒜汽分子数与返回水中的分子数相等的平衡状态,此时称之为瓶内上空空气己被水蒸汽饱和。
度与水蒸汽的分压有关,而水蒸汽的分压与液态水的温度有关。当水温和水面气温上升时,更多的
将蒸发到气体中,直至达到更高的水蒸汽分压的平衡状态。如果水和气体温度降低,那么气体中的
将凝结为液态水,直至出现较低的水蒸汽分压的平衡状态。所以一种气体中水蒸汽所能达到的
决于这种气体的温度。水蒸汽饱和时的温度叫露点。
体中水蒸汽的含量通常用 湿度和相对湿度表示。
对湿度是指单位体积的混合气体中水蒸汽的质量。
对湿度是指混合气体中水蒸汽的质量与同一温度下该混合气被水蒸汽饱和时的水蒸汽质量之比。用
表示。
显然,相对湿度的值在 0~之间。
研究湿度时,还常用到湿球温度和干球温度的概念。千球温度为气体的实际温度。湿球温度是气体
饱和(露点)的温度。只有在相对湿度为 时,两种温度才相等,否则,湿球温度总是低于干
度在常规潜水中对潜水员的影响并不大,但在饱和潜水中,因潜水员长期居住在饱和深度的高压环
湿度对潜水员有一定彤响。一般相对湿度应控制在 50%~70%范围内。若相对湿度过高,潜水员会
潮湿,并容易引起细菌,特别是程菌感染,若相对湿度过低,潜水员会感觉干燥,并使二氧化碳吸
率降低。



我国潜水技术现状和发展趋势
我因解放前仅有少数几个潜水单位,潜水员不过百余人,没有专门从事这方面的研究人员,所有的清
水器材都从国外进口,潜水装具只有简易装具和少量的通风式重潜装具,或不用装具潜水,潜水设备和作
业条件极差,潜水事故屡见不鲜。新中国成立后,成立了专业的技术机构,开始培训潜水技术人员,研創
和更新了潜水装具、加压舱等潜水设各系统。目前,我国己建立了一支潜水技术人员和装备比较齐全的专
业队伍,具备了可以采用各种潜水技术在海上进行潜水作业的能力。
1979 年春至 1980 年秋,在福建海区打捞 “阿波丸”工程是我国 次远海深水作业。在海上施工共 965 天,500 多名港水员在 57~63 水下
作业总数13 064 人次,捞货5418t,圆满地完成沉船的勘测打捞任务。当今,就潜水员关系密切的承
压潜水来说,在空气常规潜水方面,作业深度、潜水装具及医务保障上均与国际水平相当。传统的通风式
重装渐趋淘汰,采用水面供气需供式轻装与开式钟配套使用将成为发展趋势。在氢氧常规港水方面,使用
国产的装具和设备,己可满足海上进行潜水作业的要求。
由于氦气昂费,采用新型的半闭式装具,并配以
常规潜水系统己引起重视。目前,我国仅有少数单位学握混合气潜水技术,所以实际应用还不够普追。在
饱和潜水方面,我国起步较迟,但进展较快。氮氧饱和一空气巡回潜水技术,在饱和深度和时间方面己跨
入世界先进行列。氦氧饱和潜水己完成实验室 350m 饱和-370m 巡回潜水。在海上进行了 150m 飽和-182m
巡回潜水。
这些成绩与国外模拟潜水 701m 及海中直接潜水 535m 的世界记录相比,还有很大的差距。而且,
饱和潜水作业在国外海洋开发中己大规模实际应用,而国内尽管有了国产的 300m 饱和潜水系统及大循环
的闭路呼吸系统,但都有待于海上实际应用。
潜水作业不是一项单纯的潜水任务,还需要潜水员在水下完成各种技术性工作。潜水技术仅仅解决下
潜和上升的问题,而潜水作业技术则指使用水下工具(包括机械手)完成水下作业任务所采用的技术,是
解决水下能否干活的问题。所以,如今对一名专职潜水员的要求是很高的。他除了要了解水下物理、工程、
医学等知识和会熟练操作各种潜水装具、设各和载人潜水器之外,还需要懂得多种水下工具和新型仪器的
使用。
21 世纪是海洋经济时代。
从世界范围总体来说,现在大约总数 1/3 的潜水员是专为海洋石油开发服务
的。据有关方面预测,我国近海石油开发总投资估算需200 亿美元。所以,当前在我国培养和建立一支可
以满足海上作业的潜水队伍是非常迫切和需要的。



潜水梯
供通风式重装潜水员出入水的潜水梯,目前尚无统一标准规格,但通常以木材或金属制成,长度根据
所在潜水工作船舷高度而定,梯档上下距离约 25~30om,宽度约 45cm 左右,潜水梯上端固定在潜水工作
船上,下端应入水 1.5m,以利于潜水员出水登梯时方便省力,潜水梯置放成与垂线成 15° 角,以利于潜水
员手抓扶梯登梯时身体角度适宜省力。
潜水梯应能承受大于 1800N 的重量。
二、入水绳与入水铊
入水绳又称导素、老车。入水绳应选用截面积小、拉力大的优质白棕绳或尼龙绳。入水绳的长短以潜
水作业处水深而定,入水绳用来供潜水员上升、下潜之用,它的一端系在水下物件上,另一端系在水面工
作船上。要求能承受 3 000N 以上的拉力。
入水铊用铅或铁铸成,铊上有个固定环,供连接入水绳用,水铊质量为 50~100kg。
三、减压架
减压架有坐式、立式两种,供潜水员在诚压时用,以减轻潜水员在导索上吊着减压之劳累。减压架通
常用金属制成,坐式减压架坐板长约 50cm,两端略为上翘,坐板中间焊有直径 12mm、高 40om 圆铁杆,
顶端有个环,供系绳索用 (简易式的仅有坐板供潜水 员坐着减压),减压架绳承受力应大于 1800N,绳素
长度视水深而定,每3m 做一标记,以指示减压深度。减压架因受水流、潮汐 及使用过程中种种因素影响,
故使用率不高。
四、行动绳
行动绳又称走脚绳,一端系在水铊上,另一端由潜水员在水下控制,用来水下寻找实物。行动绳的长短视工作需要而定,通常为 10m 左右。
五、水下照明灯
水下照明灯可增强水下光线,它由灯罩、电约及控制开关组成,电
源应符合 有关水下用电规范。使用时,应先置于水中,然后才
合上开关。
现有水下手电简,
电源一般是4节15V大号电池,
用于水下一般照明。还有一种 wS-91L 型携带式全密封水下照明灯,电
图3-13 潜水电筍
压为 12V,由可充电式蓄电池供给电源。
六、
为钢制刀,长为20cm 左右,
一边为刀刃,并带有锯齿,配有刀鞘,供潜水员自卫和切割物品
用。
七、潜水软管三角或五角架
港水软管三角或五角架由木或金属制成。三角或五角架用以置放潜水软管,并有一个帆布套,可以把
三角或五角架罩住,以防潜水软管日晒雨淋
八、保暖服
潜水员着装时,贴身所穿的衣服,如线衣、毛线衣、毛线袜、棉袜等等。



潜水头盔的介绍(一)头盔
头盔由 12m1m 铜板压制而成,头盔顶部加厚到 1 Smm。头盔内、外壁都钱有一层锡,防止氟化。头查
的前、左、右壁上各有一个由6mm 厚透明的钢化玻璃制成的观察窗,观察窗外装有防护量,见图33
和图 3-4。
头盔的后部有进气管和线引入管各1个。进气管与短潜水软管相连按,压缩空气由此进入头盔内。
进气管内有个弹寶式单向问,其功能是在供气软管万一破损或供气中断时阻止头盔内气体倒流。进气管的
内口焊于头盔内壁,在其接口处设置三路分气挡板,分气挡板延伸到三个观察窗上缘,使输入气体不断吹
到前面窗和侧面窗的玻璃上,这样既使输入头盔内的压缩空气不直接吹着潜水员头部而引起不适,同时又
使水气不易凝结在观察窗玻璃上妨碍潜水员视线。线则通过线引入管进入头盔内,与送受话器连
接。
头盔的下缘立壁上有四排等距离的间断螺纹,可与领盘上相对应的四排螺纹相连接。头盔的右后部位
装有排气网(图3-5),排气闵里有一个顶压弹簧,潜水员用头部顶压排气弹簧的國顶片时,就可将潜水限
内的多余气体和潜水员呼出的气体排入水中,达到通风、更新呼
头盔果
空隐
吸气体、调节潜水员的正负浮力的作用。
挡代板
头益后部还设有一个定位销,当头盔与领盘连接后,此
选“管内口
选气管
销插于领盘定位孔内,防止头盔与领盘连接后螺纹松动。有时还
缚保险绳加固。
头盔质量约 9.5kg(不包括附件)。
(二)领盎
领盛由 1-5mm 铜板制成,表面镇锡,防止氧化。领盐颈部上
缘有四排等距离的间断螺纹,可与头盔下缘四排间断螺纹相港
接。领盘上槽内有皮革垫閣,用于确保头盔与领盘连接后水密利
图3-3 头盔剖视图
气密,见图 3-3。
领盐的正前部位有挂桩二个,供前、后二块压铅悬挂之用
领盘边缘一周焊有加强板,加强板上焊有十三个柱式螺栓,用于潜水衣凸缘上十二个螺孔委在这十二个园
式螺栓上,然后用四块领國压板套压在潜水衣凸缘上,再用十二个蝶式螺帽旋紫,便将领盘与潜水衣造古
-起。
领盘重量约 9.25kg(不包括附件)。
领熱的作用是上连接头签,下進楼潜水服,香上户下组成了一个密闭空间,将灣水员与水隔绝,并有
悬挂前后压铅的功能,增加了潜水员的與浮力,以(保特潜水员在水下的稳性。(三)潜水服
TF-12 型重潜潜水服由三层不透水橡胶布制成。外层是特制涂胶布料,其中层是纯橡胶片,内层为涂
胶细帆布。潜水服上端用橡胶凸缘围成一个领圈,领圈上有十二个与领盘上相适应的螺孔。
凸缘上端还有
个衣领口,供潜水员穿、脱潜水服之用。潜水服上袖口由橡胶制成,潜水员根据自己手腕的粗细,再套上
合适的橡胶手箍于袖口上,以保持手脱处水密和气密。潜水服在村、膝、档、脚底等易磨损处,都加有扩
垫以抗磨损,见图 3-2。
潜水服一般分大、中、小号,供不同身高的潜永员选择使用。大号长1.9m、重量约 7kg;中号长 1.83m,
重量约 6.5kg;小号长 1.7m,重量约 6kg。 此外,潜水服还有特大号。
(四)潜水软管
潜水软管的常用规格为 30m、60m 两种。潜水软管内、外两层是橡胶,中间夹有数层尼龙线网橡胶层。
潜水软管的外径为 34mm, 内径为 14mm. 工作压力为 1.5MPao
一套标准 TF-12 型通风式潜水装具,潜水软管应为 120m。潜水软管外表应用细帆布包缠,以防使用
过程中磨损严重。潜水软管与潜水软管连接处用收紧猛加以保险,潜水软管与腰节阀连接处也要加以保险。
从腰节闵连接处向上每隔3m 间距做一个标记,以示软管入水深度。
潜水软管一端连接水面供气闵,
一端连接腰节阀,再通过短潜水软管(俗称小辫子)向头盔内输入压
缩空气供潜水员呼吸。
(五)压铅(图 3-6)
=3
压铅由铅铸成。
通风式潜水装具的压铅共二块,分
前、后二块挂在潜水员前胸、 后背,挂在前胸的称前压
铅。挂在后背的称后压铅,压铅悬挂点即是领盘上的挂
桩。
压铅又分轻、重两种。轻型总质量约 25kg,前压铅
质量约 13kg、后压铅质量约 12kg:重型压铅总质量约
30kg,前压铅质量约 15.5kg,后压铅质量约 14.5kg。:
常使用轻型压铅,重型压铅大多是在水深超过 45m、冬
季穿者较主、水流较快、 潜水员浮力较大等情况下采用。
压铅的主要作用是增加潜水员在水下负浮力,图3-6 压铅
1. 前压铅 2.前压铅挂禁 3.后压铃挂勢4厝乐铅
持潜水员稳性。
(六)潜水鞋(图 3-7)
潜水鞋头部由铜包头,鞋底是带有网格花纹的铅鞋底,鞋底由木村板用螺丝固定在铅鞋底上,鞋帮是
由两层胶布粘合 而成,每只鞋左右各有一根鞋带,
供穿着时系扣之用。潜水员在水下
的稳性
。
图3-7 潜水鞋
1.鞋哲 2.铜鞋头 3.木鞋底4.台鞋底
(七)腰节
阀(图 3-8)
腰节阀又称空气调节闼,用铜制成的角式单向供气节流阀。腰节
阀一头连接水面供气软管,另一头连接通向头盔的那根短潜水软管。
腰节阀在水面供气压力为 0.4~1.4MPa范围内调节供气流量的大小。
腰节阀在潜水员着装时系在腰部右侧腰绳上。
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