JML-diving

Menu
MENU

Badanie wydajności wapna na głębokości

Działanie Sofnolime 797 jest dobrze udokumentowane w warunkach ciśnienia otoczenia, a sam produkt szeroko stosowany w różnych warunkach i głębokościach od wielu lat, przy użyciu zarówno powietrza, jak i różnych mieszanek oddechowych. Pomimo to, zebrano niewiele danych z udokumentowanych i kontrolowanych badań w realistycznych warunkach nurkowych.

W związku z tym przeprowadzono próby w rzeczywistych warunkach nurkowania, wykorzystując pomieszczenie ANSTI przy APD. Obiekt ten jest w stanie zapewnić symulację wilgotnych warunków nurkowania pod ciśnieniem (na głębokości) w zimnej wodzie, jednocześnie kontrolując tempo oddychania i mierząc cyrkulację gazów CO2 i O2.

Protokół testu i procedura operacyjna sprzętu zostały opracowane przez APD i wykorzystano je do przeprowadzenia badań. Testy wykonano przy użyciu standardowego zestawu nurkowego rebreather Inspiration, działającego przy 40 litrach na minutę oddychania (2 litry objętości oddechowej x 20 oddechów na minutę zgodnie z normą EN14143). Zestaw testowy został wypełniony skruberem ze standardowym absorbentem dwutlenku węgla – próbką wapna sodowanego. Każda próbka absorbentu została zważona, a waga próbki zapisana.

Zestaw został zamontowany w pomieszczeniu testowym w normalnej konfiguracji nurkowej. Pomieszczenie testowe zawierało wodę schłodzoną do 4oC i zachowywało tę temperaturę w sposób automatyczny. Analizatory gazu zostały skalibrowane zgodnie ze standardową procedurą kalibracji gazów, a stopień przepływu był sprawdzany przed i w trakcie każdego z testów. Rebreather został zanurzony i uszczelniony w zbiorniku testowym, a następnie zanurzony do ciśnienia testowego w ciągu minuty od rozpoczęcia wprowadzania CO2 do aparatu oddechowego. Gwarantowało to, że początek każdego testu był zasadniczo taki sam, minimalizując czas testu, kiedy jednostka nie znajdowała się na głębokości testu nurkowego.

Każdy test przeprowadzono przy wprowadzaniu do zamkniętej pętli oddechowej 1,6 litra CO2 na minutę (zgodnie z normą EN14143). Zapisywano czas, który upłynął do momentu osiągnięcia ciśnienia parcjalnego 0,005 Bar i 0,01 Bar oraz przebicia początkowego CO2. System testowy ANSTI zapisywał operacyjne parametry obiegu zamkniętego, łącznie z monitoringiem ciśnienia pracy oddechowej, temperaturą i ciśnieniem w obiegu oddechowym oraz pomieszczeniu testowym.

Pod koniec każdego testu, jednostka była wydobywana do warunków powierzchniowych, a absorbent usuwany. Absorbent wysypano, a próbki były pobierane z wlotu, wylotu oraz ze zmieszanej zawartości skrubera. Próbki zostały ponumerowane i poddane analizie w MPL pod kątem zawartości wody i węglanów, by umożliwić dokładny pomiar całkowitej zawartości wchłoniętego CO2 podczas cyklu testowego.

Głównym celem przeprowadzonych testów było lepsze zrozumienie działania Sofnolime 797 w ciśnieniu nurkowym. Skorzystano również z okazji, by dokonać porównania z innymi rodzajami wapna sodowanego, dostępnymi na rynku. Przeprowadzono test przy ciśnieniu odpowiadającym 40 i 20 metrom głębokości. Temperatura wody podczas testu oscylowała między 3,3 oC i 4,9oC, przeważnie zachowując 3,9 oC. Temperatura wydychanego powietrza była kontrolowana w zakresie do 28 oC +/- 1oC.

Uzyskane wyniki wskazują, że Sofnolime 797 osiąga średnie wartości pojemności na poziomie 82 litrów CO2 na kilogram absorbentu przy głębokości 40 metrów w rebreatherze Inspiration (na podstawie suchej masy). Jest to równoważne średniemu czasowi nurkowania przez 143 minuty przy ciśnieniu parcjalnym CO2 0,01 Bar na 40 metrach.
Rezultaty dwóch zanurzeń na 20 metrach wykazały pojemność 107 litrów CO2 na kilogram absorbentu w zestawie nurkowym z rebreatherem. Jest to równoważne czasowi nurkowania 184 minuty przy ciśnieniu parcjalnym CO2 0,01 Bar, na 20 metrach.
Z wartości tych wynika, że zwiększając głębokość nurkowania z 20 m na 40m, skraca się nam czas nurkowania na tym samym pochłaniaczu średnio o 22%. Działanie zestawu z rebreatherem przy nurkowaniu płytkim zbliża się do 200 minut, dając szacowany 8% spadek czasu działania w pierwszych 20 metrach. Dlatego też można wyciągnąć wniosek, że czas działania pochłaniacza skraca się o 10% przy pierwszych 20 metrach oraz o kolejne 20%, zwiększając zanurzenie z 20 do 40 metrów.

W oparciu o te same kalkulacje i założenia, drugi z materiałów absorpcyjnych wykazał pojemność 57 litrów CO2 na kilogram przy nurkowaniu na 40 metrach i 82 litrów CO2 na kilogram przy głębokości 20 m i przy czasach do ciśnienia parcjalnego CO2 0,01 Bar, czyli odpowiednio przy 99 minutach i 139 minutach nurkowania. Daje nam to spadek pojemności pochłaniacza o 28% przy przemieszczaniu się z 20 do 40 metrów w tych samych warunkach.
Porównanie pomiędzy Sofnolime 797 i innym absorbentem nurkowym wskazuje, że w obu aspektach – pojemności pochłaniania CO2 oraz czasu nurkowania, Divelime-Intersorb 812 był o około 20% na 20 metrach i 30% na 40 metrach mniej efektywny niż Sofnolime 797 przy uśrednieniu obu zestawów danych (w sumie wykonano 14 zanurzeń).

Wnioski
• Pomieszczenie APD ANSTI zapewniło realistyczne warunki środowiska nurkowego, odpowiednie do przeprowadzenia do badań.
• Spodziewane rezultaty Sofnolime 797 przy niskiej temperaturze wody i wysokim ciśnieniu z powietrzem zostały potwierdzone.
• Zdolność absorpcyjna Sofnolime 797 dla dwutlenku węgla okazała się lekko zmniejszać, jednak o przewidywalne i odtwarzalne wartości, proporcjonalne do wzrostu ciśnienia (głębokości), w wodzie o temperaturze 4oC.
• W oparciu o dostępne dane okazuje się, że czas nurkowania na pochłaniaczu zmniejsza się o około 10% na 20 metrach i 30% na 40 metrach, w porównaniu do czasu absorpcji na powierzchni (przy użyciu relatywnie małych pochłaniaczy 2-3 kg).
• Został zbadany Divelime-Intersorb 812 i okazało się, że gwarantuje przynajmniej 20% krótszy czas działania na 20 oraz 30% na 40 metrach, w porównaniu do Sofnolime 797, przeprowadzając badania z tym samym profilem nurkowym i na tym samym sprzęcie.

Powyższy tekst można ściągnąć w postaci artykułu klikając tutaj: Badanie Sofnolime na glebokosci