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  • 潜水技术

    供人员和机具潜入水下环境的专门装备和操作方法。是海洋开发利用以及打捞、救助、观测的重要辅助手段。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    名称: 潜水技术 作者: 马洪飚
    出版社: 中国劳动社会保障出版社 页数: 120
    开本: 16开 出版时间: 2005年6月

    目录

    历史/潜水技术 编辑

    人类利用装备潜水历史悠久。早在公元前4世纪,亚里士多德曾记述过供采集海绵用的小型潜水钟,潜水钟带有驴皮制的气囊。中国明代崇祯十年(1637)出版的《天工开物》,记载了南海沿岸潜水采珠者用锡制弯管呼吸,还记载了治疗潜水病的方法。1819年英国人发明了通风式潜水装置;1866年法国人设计了自携式轻潜水装具的供气调节器,以后研制出自携式轻潜水装具。现代海洋潜水技术分为有人潜水和无人潜水两大类。

    分类/潜水技术 编辑

    有人潜水  操作人员进入水下环境,所用的潜水装具需解决呼吸、承受水下压力和行动等问题。潜水员直接和海水接触,暴露在高压环境中,潜水结束后要按照不同下潜深度和逗留时间进行减压,称为直接潜水(又称高压潜水);潜水员在耐压容器内,不与海水直接接触,容器内保持正常大气压(一个大气压),称为间接潜水,又称大气压潜水或常压潜水。

    直接潜水  潜水员暴露在水下高压环境中,每下潜10米水深约增加一个大气压,必须呼吸有相应压力的混合气体。潜水员在一定水深停留时,人体组织和血液内就会溶解一定数量混合气体中的中性气体,其溶解量随潜水深度和时间的增加而增加。当潜水员要回到常压环境时,须经过减压过程,使人体内的中性气体慢慢析出。析出过快会在人体组织和血液内形成气泡,使人得病,轻则瘫痪,重则死亡,称为减压病。减压时间随潜水的深度和时间增加而增加,例如,潜水员在200米水深停留20分钟,大约需要4小时的减压时间。应用普遍的是常规潜水,即潜入水下短时间作业后便减压回到水面的潜水,其供气装具有水面供气式(又称重潜水)和自携式(又称轻潜水)两种。

    水面供气式潜水由水面通过软管向潜水员输送呼吸气体。随下潜深度增加,输送的呼吸气体成分不同,有氧气、压缩空气、氦-氧或氦-氮-氧混合气体。潜水深度超过60米,呼吸气体中需掺入比较昂贵的氦气,常采用喷射再生式氦-氧潜水装置,吸收呼吸气体中的二氧化碳等废气,补充其中消耗掉的氧气,然后继续循环使用。

    自携式潜水是指潜水员自己携带呼吸气体下潜。潜水员在水下能自由活动,作业范围广,并能和潜水钟式潜水器等配合使用,是现代潜水技术中的主要潜水方式(图1)。潜水员呼出的气体有3种处理方式:直接排出装具的为开放式;全部回收,经净化和补充氧气后继续使用的为密闭式;少量排出,大部分回收的为半密闭式。密闭式和半密闭式一般用于提供氦-氧或氧气的潜水装具。  1957年科学家发现,人在水下某一深度停留超过一定时间后(理论上是64小时,实际应用上是24小时),体内溶解的中性气体量将达到饱和。此时再延长停留时间并不需要增加减压时间,从而最大限度地减少减压次数和总减压时间,提高实际潜水工作效率。利用这一原理,潜水员首先被加压至某水深压力,然后再进行作业,称为饱和潜水。在饱和潜水的条件下,潜水员可以离开“水下加压(居住)舱”到相当于饱和深度的水中,并可以向下或向上到一定的深度进行作业,然后安全返回居住舱内。这种潜水称为饱和-巡回潜水(图2)。

    间接潜水  利用抗压(盔甲)潜水服、潜水器等能够承受海水压力、内部保持常压的装具进行潜水。通常在作业后,潜水人员不需要进行减压。

    抗压(盔甲)潜水服是一种用轻质合金制成、外形象人、四肢各关节可以活动和弯曲的硬式潜水装具。头盔上有透明观察窗,机械手随装具内人手的活动做相应的动作。这种潜水服备有供气系统和空气净化装置,到1980年时下潜深度已达 500米(图3)。  潜水器是一种自带推进动力和观察设备,既能在水面行驶,又能在水下独立进行工作的运载器。乘员可以在无水的常压舱内,利用观察窗或电视系统等直接向外观察水下情况或利用机械手作业。最初的潜水器大多用于水中和海底观察。从20世纪60年代开始,载人潜水器大多装备有机械手和多方向的推进器,不仅能够进行水下观察,还能进行各种水下作业。如“阿尔文”号潜水器,70年代发展了潜水员可以在水下出入的设闸式潜水器,把直接潜水和间接潜水结合起来。此外,还发展了能在水下和潜艇接口的深潜救生艇。目前载人潜水器的下潜深度大多在2000米以内,最深可达10000米以上,如“的里雅斯特”号潜水器。

    无人潜水  依靠遥控操作的无人潜水器在水下执行观察和作业任务,操作人员不直接进入水下。无人潜水器有多方向的推进器、水下姿态控制系统、水下照明、电视摄像系统和机械手等装置。按其能源和控制方式不同,可分为有缆和无缆两种。有缆无人潜水器于1953年研制成功,1975年开始用于海洋开发;70年代中期开始发展无脐带无人潜水器(图4)。目前有缆的无人潜水器占多数,其下潜深度已达7600米左右。70年代后期开始研制“海洋机器人”,遥控水下操纵器,它将能代替潜水人员进行更多的潜水作业。

    《潜水技术》/潜水技术 编辑

    图书信息

    作者:马洪飚

    出版社:中国劳动社会保障出版社

    出版日期:2005年6月

    ISBN:750452124

    页数:120

    装帧:平装

    开本:16开

    版次:1

    内容简介

    《潜水技术》为全国中等职业技术学校水下作业专业和沿海城市就业训练及岗位培训教材。主要内容包括潜水物理学常识、潜水生理学和医学知识、潜水作业的组织、特殊条件下的潜水及作业要求、海蜂—Ⅱ型水下电视系统、水下焊接与切割、水下爆破等。

    目录

    第一章 潜水物理学常识(1)

    §1.1 水的密度和比重(1)

    §1.2 水的温度、浮力、阻力与潜水员的稳度(1)

    §1.3 静水压(5)

    §1.4 气体定律(6)

    §1.5 气体的其他特性(8)

    第二章 潜水生理学(12)

    §2.1 解剖学与生理学基本知识(12)

    §2.2 水下环境对潜水员机体的影响(15)

    §2.3 高气压对机体的影响(19)

    第三章 潜水医学理论(22)

    §3.1 高气压下惰性气体在体内的饱和及其规律(22)

    §3.2 减压表的计算(24)

    §3.3 潜水疾病及事故(27)

    第四章 潜水作业的组织(37)

    §4.1 组织潜水作业的原则和潜水准备工作(37)

    §4.2 潜水作业的实施(38)

    §4.3 空气自携式潜水装具(40)

    §4.4 空气管供式潜水装具(46)

    第五章 特殊条件下的潜水及水下作业要求(49)

    §5.1 特殊条件下的潜水(49)

    §5.2 水下各种作业及要求(51)

    第六章 水下摄像器材及其基本操作(54)

    §6.1 CM.4 0型水下电视摄像机(54)

    §6.2 海蜂.Ⅱ型水面控制台(57)

    §6.3 MK.1 3型水下照明灯(62)

    §6.4 水下摄像基本知识(63)

    第七章 水下焊接与切割(66)

    §7.1 基础知识(66)

    §7.2 水下湿法焊接技术(66)

    §7.3 水下手工电弧焊的施工组织(91)

    §7.4 水下氧弧切割技术(93)

    第八章 水下爆破(100)

    §8.1 炸药(100)

    §8.2 起爆方法与起爆器材(101)

    §8.3 水下爆破作业(106)

    §8.4 安全事项(110)

    附录一 六十米水下阶段减压法潜水减压表使用说明(113)

    附录二 治疗减压表使用说明(120)

    序言

    潜水,作为人类与大自然作斗争的一种手段,随着人类社会生产和科学技术的不断发展,已成为一门独立的技术学科。特别是近20年来,世界人口剧增,陆地资源告急,世界各国尤其是发达国家纷纷将注意力转向人类赖以生存的重要空间——海洋,并随着人类对海洋战略意义的认识及海洋资源的开发,海洋已成为国际政治、经济和军事斗争的新焦点。因此,打开世界海洋资源宝库大门的金钥匙——潜水技术,同其他科学技术一样,受到世界各国的重视并得到迅速发展。

    我国的潜水技术在解放前是一项空白,解放后,特别是20世纪70年代以来,随着国家经济建设、国防建设和科学技术的飞跃发展,包括潜水学、潜水装备和潜水作业在内的潜水技术都得以快速发展。

    潜水技术在经济建设、国防建设和科学研究事业中,已成为一种不可或缺的技术门类。它在援潜救生、沉船打捞、水下勘察、清理航道、水下爆破、海洋科学考察试验、电缆铺设、桥梁建筑等领域,以及海水养殖与捕捞方面都得到广泛应用。

    为推进职业技术教育更好地适应地区经济的发展和劳动力技能水平的提高,加快特殊工种技能人才的培养,满足职业技术学校的教学需要,我们组织编写了本教材,供中等职业技术学校相关专业和从事与潜水有关工作的人员学习和使用。

    大连市劳动保障部门培训机构、大连北方龙翔潜水有限公司参与了教材的编写工作,在此表示衷心的感谢。由于水平所限,不当之处在所难免,恳切希望广大读者对本教材提出宝贵的意见和建议,以便修订时加以完善。

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    技术方法潜水技能

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