- •Часть II
- •Оглавление
- •Глава 1. Физиология дыхания человека в условиях повышенного давления
- •Глава 2. Проблема защиты человека в экстремальных условиях гипербарической среды обитания
- •Глава 3. Подводная техника
- •Глава 4. Системы снабжения, поддержания жизнедеятельные и утилизации в подводных лабораториях и жилищах
- •Введение
- •Физиология дыхания человека в условиях повышенного давления.
- •1. Давление и растворение газов
- •2. Дыхание и биохимические процессы
- •3. Декомпрессия
- •4. Дыхательные смеси
- •Выводы:
- •Проблема защиты человека в экстремальных условиях гипербарической среды обитания
- •1. Индифферентные газы
- •2. Гипербарические экосистемы
- •3. Экстремальная рабочая среда
- •4. Понятие экстремальной физиологии и медицины
- •5. Адаптация человека к экстремальным условиям среды
- •Факторы, связанные с физико-химическими свойствами
- •II. Факторы, связанные с физико-химическими свойствами воды и гидросферой.
- •III. Факторы, связанные со свойствами замкнутого газового пространства, создаваемого гипербарической техникой.
- •Давления и высокого парциального давления индифферентных газов на организм
- •Концепция адаптации человека к гипербарической среде
- •6. Использование аргона в дыхательной смеси водолаза
- •7. Гипотеза газового молекулярно – клеточного массажа
- •Подводная техника
- •1. Технические средства для глубоководных погружений
- •Конструктивные принципы и схемы использования
- •«Наблюдательные» погружения
- •Кратковременные погружения на глубину до 50 м.
- •«Насыщенные» погружения с дыхательными аппаратами новой конструкции
- •2. Подводные лаборатории
- •2.1. Наиболее распространенные конструкции
- •Простейшие варианты подводных лабораторий
- •Варианты с комбинированными корпусами
- •Самоходные конструкции
- •Примеры существующих «иглу»
- •Примеры существующих подводных лабораторий
- •2.2. Системы обеспечения
- •Аварийные системы
- •2.3. Спасательные средства
- •2.4. Способы погружения подводных лабораторий
- •2.5. Доставка персонала
- •Системы снабжения, поддержания жизнедеятельности и утилизации
- •1. Конструктивные особенности глубоководных комплексов
- •2. Особенности составных элементов Погружающиеся камеры
- •Палубные декомпрессионные установки
- •Спасательные барокамеры
- •3. Энергообеспечение
- •4. Система газоснабжения и хранения газов
- •Система обеспечения газового состава с производством кислорода на основе электролиза воды
- •5. Система водоснабжения и питания
- •Системы водообеспечения и питания на запасах
- •Обеспечение водоснабжения за счет обессоливания морской воды
- •Нетрадиционные и утилизационные источники энергии при опреснении
- •6. Утилизация отходов
- •Характеристика отходов жизнедеятельности и технических систем
- •Утилизация газовых дыхательных смесей
- •Утилизация бытовых отходов и отходов научной деятельности подводных лабораторий
Аварийные системы
При нарушении по каким-либо причинам нормального функционирования основных систем обеспечения необходимо включать в действие аварийные системы. В любых аварийных ситуациях работа подводной лаборатории должна продолжаться в течение определенного заранее заданного времени.
Практически единственными аварийными источниками энергии в подводных лабораториях остаются аккумуляторные батареи (может быть, в ближайшем будущем в определенных условиях их заменят топливные элементы). До сих пор почти во всех известных случаях применялись автомобильные аккумуляторы. Соединенные в батареи, эти аккумуляторы работали под давлением, действующим в подводной лаборатории. Это оказалось возможным благодаря защитным конструктивным мероприятиям (в частности, устройству водонепроницаемого колпака из стеклопластика). Накапливание взрывоопасных газовых смесей исключалось периодическим продуванием пространства под колпаком чистым азотом.
При установке аварийных аккумуляторов необходимо предусмотреть подзарядное устройство. Тогда даже при длительных сроках подводных работ они всегда будут готовы к включению. Можно устанавливать аккумуляторы в масляной ванне (что дает ряд важных эксплуатационных преимуществ) или заключать их в прочные герметичные кожухи.
Аварийное обеспечение подводной лаборатории питьевой водой не представляет особой проблемы. Ее запасы могут храниться в эластичных емкостях любых размеров рядом с подводной лабораторией. Определенные сложности не исключаются в случае интенсивных подводных течений, создающих угрозу механической прочности этих емкостей. Наилучшим вариантом, конечно, является хранение запаса питьевой воды в прочных цистернах самой подводной лаборатории. Например, в лаборатории «Гельголанд» одна такая цистерна вмещала 6000 л питьевой воды. Вместе с водяным резервуаром, размещавшимся на морском дне между опорами лаборатории, этого запаса было более чем достаточно.
Аварийный запас газа, в зависимости от рабочей глубины погружения, должен состоять из баллонов со сжатым воздухом, кислородом, гелием, азотом или с газовыми смесями. Баллоны размещаются батареями или группируются вокруг опорных стоек лаборатории (рис. 27). Желательно соединительные трубопроводы с арматурой заключать в водонепроницаемые кожухи, заполненные газом.
Рис. 27. Газовые баллоны на опорной стойке подводной лаборатории «Гельголанд» (на балластной цистерне горизонтально уложен 300-литровый баллон с запасом сжатого воздуха).
На рис. 28 показана принципиальная схема системы аварийного газоснабжения лаборатории «Гельголанд». Здесь, как и в подавляющем большинстве других случаев, запасы газа размещаются на самом погружающемся комплексе. Однако не исключается вариант аварийного газоснабжения с поверхности, тогда как на повседневные нужды расходуется газ из баллонов, установленных непосредственно на лаборатории. Достоинства и недостатки того или иного варианта должны оцениваться с позиций вполне определенных конкретных условий подводного эксперимента.
Аварийные запасы продуктов питания, как показал опыт, лучше всего хранить в глубоко замороженном состоянии. Размораживание их легко производится на специальных печах. Удобно хранить продукты, высушенные в вакууме, и в консервированном виде. Прекрасно себя зарекомендовали, несмотря на высокую стоимость изготовления, питательные пасты в тубах, аналогичных используемым в космических кораблях.
По сравнению с аварийными продуктовыми запасами, требующими сравнительно мало места для хранения, такие расходуемые материалы, как, например, абсорбенты (известь, силикагель), занимают гораздо более значительные объемы.
Рис. 28. Принципиальная схема системы аварийного газоснабжения лаборатории «Гельголанд».
1—баллон с запасом азота (емкостью 30 м3); 2 -- редукционный клапан;
3—манометр за редукционным клапаном; 4 — клапан на патрубке отбора проб; 5 — невозвратный клапан; 6—манометр, показывающий давление в баллонах; 7 — штуцера присоединения индивидуальных дыхательных приборов; 8—баллон с запасом гелия (емкостью 30 м3); 9 — кислородный баллон (емкостью 60 м3); 10—впускной патрубок; 11—запорный клапан на впускном трубопроводе; 12 — запорный вентиль на баллоне; 13 — наружный запорный клапан; 14—внутренний запорный клапан; 15 — баллон с воздухом высокого давления (емкостью 120 м3).
Специалисты находят выход в устройстве своеобразных складских помещений типа уже упоминавшихся «иглу», изготовленных из стеклопластика. Обычно они имеют вид опрокинутых днищем вверх полусфер диаметром 2 м, удерживаемых на расстоянии 1,5 м от дна цепями, прикрепленными к тяжелым бетонным блокам.
Для удобства перегрузки абсорбентов из «иглу» в лабораторию их хранят в водонепроницаемых коробках емкостью по 10 л. Любые другие вещества и материалы тоже могут находиться в «иглу» складского типа. Но их также следует надежно защищать от соприкосновения с морской водой.
