วิธีคำนวณความจุถัง SCBA: ทำความเข้าใจระยะเวลาการทำงานของถังคาร์บอนไฟเบอร์

ถังบรรจุเครื่องช่วยหายใจแบบพกพา (SCBA)เป็นสิ่งสำคัญในการให้อากาศหายใจแก่เจ้าหน้าที่ดับเพลิง เจ้าหน้าที่กู้ภัย และบุคลากรอื่นๆ ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมอันตราย การทราบว่าเครื่องช่วยหายใจทำงานนานแค่ไหนถัง SCBAจะคงอยู่ตลอดการใช้งาน ซึ่งมีความสำคัญต่อการวางแผนปฏิบัติการและการรับรองความปลอดภัย ระยะเวลาการทำงานของถังขึ้นอยู่กับปริมาตร แรงดัน และอัตราการหายใจของผู้ใช้ บทความนี้จะแนะนำวิธีคำนวณความจุของถังถัง SCBAโดยใช้สูตรง่ายๆ โดยใส่ใจเป็นพิเศษกระบอกสูบคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีน้ำหนักเบาและแข็งแรง

ถัง SCBAพื้นฐาน: ปริมาตรและความดัน

ถัง SCBAs เก็บอากาศอัดที่แรงดันสูง โดยทั่วไปวัดเป็นบาร์หรือปอนด์ต่อตารางนิ้ว (PSI) ปริมาตรของอากาศภายในกระบอกสูบมักแสดงเป็นลิตร ปัจจัยหลักสองประการที่กำหนดปริมาณอากาศที่มีอยู่ ได้แก่:

• ปริมาตรกระบอกสูบ:นี่คือขนาดภายในของกระบอกสูบ มักแสดงเป็นลิตร (เช่น 6.8 ลิตร หรือ 9 ลิตร)
• แรงดันกระบอกสูบ:ความดันที่อากาศถูกเก็บไว้ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 200 ถึง 300 บาร์ถัง SCBAs.

กระบอกสูบคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เป็นที่นิยมในระบบ SCBA เนื่องจากถังเหล่านี้มีความจุแรงดันสูงกว่า (สูงถึง 300 บาร์) ในขณะที่มีน้ำหนักเบากว่าถังเหล็กหรืออลูมิเนียมแบบดั้งเดิมมาก จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ที่ผู้ใช้ต้องเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วหรือเป็นเวลานาน

The สูตรคำนวณระยะเวลา SCBA

ระยะเวลาการทำงานของถัง SCBAสามารถคำนวณได้จากสูตรต่อไปนี้:

• “40” ในสูตรนี้แสดงถึงอัตราการหายใจเฉลี่ยของบุคคลภายใต้สภาพการทำงานปานกลาง อัตราดังกล่าวอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความหนักหน่วงของผู้ใช้งาน แต่ 40 ลิตรต่อนาที (L/min) ถือเป็นตัวเลขมาตรฐาน
• เครื่องหมาย “-10” ที่อยู่ตอนท้ายสูตรเป็นเครื่องหมายเผื่อความปลอดภัย ช่วยให้ผู้ใช้มีเวลาออกจากพื้นที่อันตรายก่อนที่อากาศจะหมดไปโดยสิ้นเชิง

ตัวอย่างการคำนวณ:

มาลองคำนวณระยะเวลาใช้งานของเครื่องยนต์ขนาด 6.8 ลิตรกันถัง SCBA คาร์บอนไฟเบอร์,มีแรงดันถึง 300 บาร์

ในตัวอย่างนี้ถัง SCBAจะให้อากาศหายใจได้ประมาณ 35 นาทีก่อนจะต้องเปลี่ยนหรือเติมใหม่ การคำนวณนี้ถือว่ามีกิจกรรมทางกายปานกลาง และเวลาใช้งานจริงอาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับว่าผู้ใช้ออกแรงมากหรือน้อยเพียงใด

ปัจจัยอาฟเฟ่ติงถัง SCBAระยะเวลา

แม้ว่าสูตรนี้จะเป็นค่าประมาณพื้นฐาน แต่มีหลายปัจจัยที่สามารถส่งผลกระทบได้

ระยะเวลาจริงของการถัง SCBAในการใช้งาน การทำความเข้าใจตัวแปรเหล่านี้ถือเป็นกุญแจสำคัญในการประกันการดำเนินงานที่ปลอดภัย

1. อัตราการหายใจ

สูตรนี้ใช้สมมติฐานว่าปริมาตรเฉลี่ย

อัตราการหายใจอยู่ที่ 40 ลิตรต่อนาที ซึ่งสอดคล้องกับกิจกรรมปานกลาง ในความเป็นจริง อัตราการหายใจอาจผันผวนขึ้นอยู่กับปริมาณงานของผู้ใช้:

• กิจกรรมต่ำ:หากผู้ใช้กำลังพักผ่อนหรือทำงานเบา อัตราการหายใจอาจต่ำลง อยู่ที่ประมาณ 20-30 ลิตร/นาที ซึ่งจะช่วยยืดระยะเวลาการทำงานของถังได้
• กิจกรรมสูง:ในระหว่างกิจกรรมทางกายที่หนัก เช่น การดับเพลิงหรือการช่วยเหลือผู้คน อัตราการหายใจอาจเพิ่มขึ้นเป็น 50-60 ลิตรต่อนาที หรือมากกว่านั้น ทำให้ระยะเวลาการทำงานของถังลดลง

2. แรงดันกระบอกสูบ

ถังแรงดันสูงจะให้ปริมาณอากาศมากขึ้นในปริมาตรเท่าเดิมกระบอกสูบคาร์บอนไฟเบอร์โดยทั่วไปแล้ว s จะทำงานภายใต้แรงดันสูงถึง 300 บาร์ เมื่อเทียบกับกระบอกสูบเหล็กหรืออลูมิเนียม ซึ่งอาจจำกัดอยู่ที่ 200 บาร์ แรงดันสูงกว่านี้ช่วยให้กระบอกสูบคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อกักเก็บอากาศไว้ในบรรจุภัณฑ์ที่เล็กลงและเบากว่า ทำให้ระยะเวลาการทำงานยาวนานขึ้น

3. ระยะขอบความปลอดภัย

ระยะขอบความปลอดภัยที่สร้างขึ้นในสูตร (-10 นาที) ช่วยให้มั่นใจได้ว่า

ผู้ใช้จะไม่ขาดอากาศในขณะที่ยังอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงบัฟเฟอร์นี้เมื่อคำนวณเวลาทำงานและวางแผนการใช้ลม โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่เส้นทางออกอาจใช้เวลาหลายนาทีในการผ่าน

T

เขาบทบาทของกระบอกสูบคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์s

กระบอกสูบคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์s ได้กลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับระบบ SCBA เนื่องจากมีการออกแบบที่น้ำหนักเบาและความสามารถในการรับแรงดันที่สูงกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับถังเหล็กและอลูมิเนียมกระบอกสูบคาร์บอนไฟเบอร์s มีประโยชน์หลายประการ:

• น้ำหนัก: กระบอกสูบคาร์บอนไฟเบอร์มีน้ำหนักเบากว่าเหล็กอย่างเห็นได้ชัด ทำให้พกพาสะดวกขึ้นและลดความเมื่อยล้าของผู้ใช้ระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน
• แรงดันสูง:สามารถเติมแรงดันสูงถึง 300 บาร์ ให้มีอากาศมากขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่มขนาดกระบอกสูบ
• ความทนทาน:คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงเป็นอย่างยิ่ง สามารถทนต่อแรงดันสูงได้ในขณะเดียวกันก็ยังทนทานต่อแรงกระแทกและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

การออกแบบน้ำหนักเบาเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเจ้าหน้าที่กู้ภัยที่ต้องเคลื่อนไหวร่างกายขณะถืออุปกรณ์อื่นๆ เช่น เครื่องมือดับเพลิงหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ แม้จะมีข้อดีหลายประการ แต่กระบอกสูบคาร์บอนไฟเบอร์มาพร้อมกับข้อกำหนดการบำรุงรักษาเพิ่มเติม เช่น การทดสอบไฮโดรสแตติกเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่ายังคงปลอดภัยภายใต้แรงดัน

การทดสอบไฮโดรสแตติกและถัง SCBAการซ่อมบำรุง

เพื่อรักษาความน่าเชื่อถือของถัง SCBAรวมถึงรุ่นคาร์บอนไฟเบอร์ การบำรุงรักษาเป็นประจำถือเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งรวมถึง:

• การตรวจสอบภาพตรวจสอบความเสียหาย เช่น รอยแตกหรือรอยบุบ ก่อนใช้งานแต่ละครั้ง
• การทดสอบไฮโดรสแตติก:คาร์บอนไฟเบอร์ถัง SCBAโดยทั่วไปแล้ว จำเป็นต้องทดสอบไฮโดรสแตติกทุก ๆ ห้าปี เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถรับมือกับแรงดันสูงที่เกี่ยวข้องได้ การทดสอบนี้จะตรวจหาการขยายตัวในกระบอกสูบที่อาจบ่งชี้ว่าวัสดุอ่อนตัวลง
• การทดแทน:แม้จะบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมแล้วก็ตามถัง SCBA คาร์บอนไฟเบอร์มีอายุการใช้งานจำกัด โดยปกติประมาณ 15 ปี หลังจากนั้นจะต้องเปลี่ยนใหม่

บทสรุป

รู้จักการคำนวณความจุและระยะเวลาการทำงานของถัง SCBAs คือ

เป็นสิ่งสำคัญสำหรับทุกคนที่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์เหล่านี้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย โดยใช้สูตร(ปริมาตร × แรงดัน) / 40 – 10คุณสามารถn ประมาณเวลาที่มีในถังแต่ละถัง โดยคำนึงว่าอัตราการหายใจ แรงดัน และขอบเขตความปลอดภัยต่างมีบทบาทต่อระยะเวลาสุดท้าย

กระบอกสูบคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เนื่องจากมีการออกแบบน้ำหนักเบาและความสามารถในการรับแรงดันสูง จึงเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับระบบ SCBA เนื่องจากมีระยะเวลาการทำงานที่ยาวนานกว่าและมีความคล่องตัวมากกว่าเมื่อเทียบกับถังเหล็กหรืออลูมิเนียม อย่างไรก็ตาม การบำรุงรักษาเป็นประจำ รวมถึงการตรวจสอบด้วยสายตาและการทดสอบไฮโดรสแตติก ถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าถังเหล่านี้ยังคงปลอดภัยและมีประสิทธิภาพตลอดอายุการใช้งาน

การเข้าใจด้านเหล่านี้ของถัง SCBAความจุจะช่วยให้มั่นใจถึงการใช้งานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย ซึ่งอากาศที่หายใจได้ทุกนาทีอาจสร้างความแตกต่างได้