JML-diving

Menu
MENU

Człowiek na okręcie podwodnym

Człowiek w zamkniętej przestrzeni zużywa około 30 litrów tlenu na godzinę i emituje około 24 litrów dwutlenku węgla. Nieakceptowany poziom dwutlenku węgla wytwarza się zanim brak tlenu staje się problemem. Na przykład: w pomieszczeniu 2.43 x 2.43 x 2.43 = 14.5 m3 zajmowanym przez 10 osób, dwutlenek węgla osiągnie poziom 3% w przeciągu 76 minut, podczas gdy poziom tlenu spadnie do 16% po 110 minutach. Są to poziomy, na których zaczynają pojawiać się znaczące skutki psychologiczne. Różnice te stają się jeszcze bardziej wyraźne w normalnych, akceptowanych warunkach działania na okręcie podwodnym.

USUWANIE DWUTLENKU WĘGLA (CO2) to w tym wypadku najważniejsza kwestia dla ratowania ludzkiego życia w zamkniętym środowisku. 

Usuwanie CO2 osiągane jest zazwyczaj poprzez chemiczną absorpcję. Najczęściej stosowanymi stałymi materiałami cząsteczkowymi są: wapno sodowane, wodorotlenek litu, ponadtlenek potasu. Rozwiązania bazujące na aminach są najbardziej powszechną formą stosowaną do regenerujących się absorbentów, gdyż proces jest odwracalny. Ich wykorzystanie wymaga jednak dostępności większej mocy niż w przypadku bezpośrednich absorbentów chemicznych.

Rozpatrując problemy związane z oczyszczaniem powietrza z dwutlenku węgla należy mieć na uwadze następujące kwestie:

Natężenie przepływu przez absorber – jest to zależne od objętości zamkniętego pomieszczenia i wymaganego maksymalnego stężenia CO2. Oczywiście jeśli tylko połowa powietrza przechodzi w zamkniętym pomieszczeniu przez absorber w danym okresie czasu, wtedy tylko połowa wyprodukowanego w tym okresie CO2  może zostać usunięta, niezależnie od wydajności absorbera.

Rozmiar absorbera – określony jest przez wymagany czas przebywania CO2 dla jego absorpcji i objętości materiału koniecznego do zapewnienia wystarczającego czasu trwania operacji. 

Spadek ciśnienia gazu przechodzącego przez absorber – określa ilość potrzebnej mocy, którą trzeba zapewnić, by gaz przedostał się przez absorber. Przy wysokich przepływach, spadek ciśnienia jest wyższy.

Molecular Products produkuje szeroką rangę stałych absorberów CO2 wliczając w to nasze produkty takie jak: wapno sodowane, wodorotlenek litu, ponadtlenek potasu w wielu postaciach. 

DOSTARCZANIE TLENU

Jak wspomniano wcześniej, drugą kwestią jest zapewnienie przebywającym w zamkniętej przestrzeni odpowiedniej ilości tlenu. Gdy zawartość tlenu w powietrzu spadana poniżej 14%, pogarsza się stan zdrowia człowieka.

Tlen na okręcie podwodnym może być dostarczany ze zbiorników ze sprężonym gazem, ze zbiorników z gazem w postaci ciekłej lub dzięki chemicznym generatorom tlenu. Gaz skompresowany zajmuje stosunkowo dużą przestrzeń i rozwiązanie to jest nieefektywne, ze względu na koszty utrzymania urządzeń. Dostarczanie tlenu z formy ciekłej jest rozwiązaniem stosunkowo lepszym, ale wymaga dużej ilości dodatkowych urządzeń oraz dodatkowej energii dla jego ewaporacji do stanu gazowego. Natomiast nie może być składowany przez długi okres czasu.

Mając na uwadze powyższe problemy oraz warunki panujące na okręcie podwodnym (ograniczona przestrzeń) doskonałym rozwiązaniem, także pod kątem kosztów zakupu i przechowywania są chemiczne generatory tlenu (świece tlenowe), które dostarczają dużych ilości czystego tlenu, nie wymagają prac konserwacyjnych i charakteryzują się długą trwałością. Tlen z nich produkowany jest o bardzo dużym stopniu czystości i przy stałym, znanym natężeniu przepływu.

Porównanie wydajności objętościowej dla poszczególnych rozwiązań (ilość litrów O2 w normalnych warunkach temperatury i ciśnienia / litry materiału ):

Sprężony tlen pod ciśnieniem 517 bar   –  406 litrów

Cieły tlen  – 798 litrów

Chlorek sodu – 784 litry

Nadchloran litu – 1022 litry

Ponadtlenek potasu  – 233 litry

Nadtlenek wodou – 959 litry

 

POCHLANIANIE INNYCH SUBSTANCJI

Poza kontrolą poziomu CO2 oraz O2 w zamkniętych pomieszczeniach pojawiają się inne związki, które nie zagrażają bezpośrednio życiu lub zdrowiu, ale mogą znacząco wpływać na poziom komfortu przebywających tam osób. Różne systemy urządzeń oraz zwykłe czynności życiowe przyczyniają się do produkcji zapachów np. w postaci lotnych form olejów i tłuszczy np. przez wycieki z systemów takich jak instalacje chłodnicze. Lotne związki produkowane są również przez takie materiały jak plastik czy farba. Te stosunkowo niskie poziomy zanieczyszczeń mogą być kontrolowane przez adsorpcję w filtrach węglowych (Chemsorb), bądź przez katalityczne utlenianie do części związków – zazwyczaj CO2 i wody za pomocą produktów Moleculite lub Sofnocat. Nasz produkt Sofnosiv pozwala na usuwanie z powietrza związków siarki, usuwanie merkaptanów oraz usuwanie wilgoci. Możemy również dostarczyć Sofnocarb – impregnowany filtr węglowy do adsorpcji ściśle określonych substancji chemicznych. Węgle impregnowane charakteryzują się lepszą zdolnością pochłaniania szkodliwych związków, a ich budowa pozwala na dużo większą ich pojemność adsorpcji. Dla specjalnych zastosowań używane są specyficzne chemiczne absorbenty, np. użycie produktu Ethysorb dla usuwania etylenu z magazynu świeżych warzyw w celu zahamowania ich dojrzewania.