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氦氬混合氣在潛水中應(yīng)用
2016-6-11 13:59:37
為什么氦氣能用于潛水？一切歸功于氦氣獨有的特性！
氦氣屬于惰性氣體，其化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
氦氣的相對分子質(zhì)量為（4x1=4）小，為氮氣相對分子質(zhì)量（14*2=28）的1/7.
氦氣的相對密度（0.138）小，為氮氣（0.967）的1/7.
氦氣的溶解度小。花旗在水中的溶解度（0.00872）比氮氣（0.1275）小，僅為氮氣的1/1.5；氦氣在油中的溶解度（0.0148）比氮氣（0.06683）更小，僅為氮氣的1/4.5.因此，氦氣的脂水溶比（1.7）也比氮氣（5.2）小，僅為氮氣脂水熔比的1/3
氦氣的擴散速度快，為氮氣的2.65倍。
氦氣的傳音速度快，在標準情況下，為空氣傳音速度（約330m/S）的2.9倍。
早在1919年，Thomson就提出，為克服氮麻醉，氦將是潛水員呼吸介質(zhì)氮最合適的替代品；而且他預(yù)計用氦代替氮可還是用潛水深度增加50%。1925年，Yant首先將氦氧混合氣用于隧道中挖煤的工人獲得成功。此間，由于多次潛艇失事沉沒于空氣潛水的極限深度，促使美國海軍 從1927年起，在華盛頓潛水實驗室用氦氧混合氣進行實驗室研究和對潛水員進行訓(xùn)練。
自正式應(yīng)用氦氧混合氣作為高氣壓環(huán)境中的呼吸氣體以來，經(jīng)過40多年的廣泛實踐證明，在配制恰當(dāng)?shù)难醴謮旱那闆r下，使用氦氧混合氣經(jīng)行潛水的主要目的是為了預(yù)防氮麻醉和增加潛水的深度。所以氦氧混合氣一般用于空氣潛水時容易發(fā)生氮麻痹的深度范圍，即大于60m的深度，在特殊情況下，為了在水下進行精密操作，也有在60m以淺使用氦氧混合氣的。
氦氧重潛水用于60~200m范圍，通常以120m左右為常用作業(yè)深度的極限。氦氧輕潛水，若自攜氣源，在水下自由潛水，則會因供氣量等因素的限制，使最大潛水深度控制為40~60mm，若改為水面供氣式作定點潛水，深度就可增加，但又必須“拖”著很長的供氣軟管。所以，氦氧輕潛水以“臍帶式”潛水的方式。進行這種方式潛水時，潛水員進入潛水中鐘內(nèi)，經(jīng)潛水鐘下潛到預(yù)定的深度，在鐘內(nèi)這氦氧輕潛水裝置，鐘內(nèi)壓調(diào)至與外界水壓相等后，潛水員出鐘進入水中活動，所用氦氧混合氣由潛水鐘內(nèi)的儲氣瓶經(jīng)管道（即”臍帶”）供給。這樣，即可使?jié)撍鳂I(yè)不致像自攜供氣那樣受供氣時間的限制，又可避免拖著很長的管子，同時，由于潛水鐘與潛水員之間有“臍帶”相連，有利于潛水員在水下定向。迄今為止，人所能到達的不抗壓潛水的最大深度，多為使用這種方式的潛水所獲得。
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