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                      氣體知識

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                      氦氬混合氣在潛水中應用

                      2016-6-11 13:59:37

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                      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,其化學結構穩定,不與其他物質發生化學反應。
                      氦氣的相對分子質量為(4x1=4)小,為氮氣相對分子質量(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?;ㄆ煸谒械娜芙舛龋?/span>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。
                      氦氣的比熱為氮氣5倍,是水的1.25倍,導熱系數為空氣的6.18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氮最合適的替代品;而且他預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 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練。
                      自正式應用氦氧混合氣作為高氣壓環境中的呼吸氣體以來,經過40多年的廣泛實踐證明,在配制恰當的氧分壓的情況下,使用氦氧混合氣經行潛水的主要目的是為了預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,經潛水鐘下潛到預定的深度,在鐘內這氦氧輕潛水裝置,鐘內壓調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的儲氣瓶經管道(即臍帶)供給。這樣,即可使潛水作業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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