วิธีคำนวณความจุถัง SCBA: ทำความเข้าใจระยะเวลาการทำงานของถังคาร์บอนไฟเบอร์

ถังเครื่องช่วยหายใจแบบพกพา (SCBA)มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการจัดหาอากาศบริสุทธิ์ให้กับนักดับเพลิง เจ้าหน้าที่กู้ภัย และบุคลากรอื่นๆ ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมอันตราย การรู้ว่าต้องใช้เวลานานเท่าใดถัง SCBAอายุการใช้งานยาวนานเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวางแผนการดำเนินงานและการสร้างความมั่นใจด้านความปลอดภัย ระยะเวลาการทำงานของถังบรรจุขึ้นอยู่กับปริมาตร ความดัน และอัตราการหายใจของผู้ใช้ บทความนี้จะแนะนำวิธีการคำนวณความจุของถัง SCBAโดยใช้สูตรง่ายๆ โดยให้ความสำคัญเป็นพิเศษกระบอกสูบคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีน้ำหนักเบาและแข็งแรง

ถัง SCBAพื้นฐาน: ปริมาตรและความดัน

ถัง SCBAs เก็บอากาศอัดที่ความดันสูง โดยทั่วไปวัดเป็นบาร์หรือปอนด์ต่อตารางนิ้ว (PSI) ปริมาตรอากาศภายในกระบอกสูบมักแสดงเป็นลิตร ปัจจัยหลักสองประการที่กำหนดปริมาณอากาศที่มีอยู่ ได้แก่:

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

กระบอกสูบคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เป็นที่นิยมในระบบ SCBA เนื่องจากมีความจุแรงดันสูงกว่า (สูงสุด 300 บาร์) และมีน้ำหนักเบากว่าถังเหล็กหรืออะลูมิเนียมแบบดั้งเดิมมาก จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ที่ผู้ใช้ต้องเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วหรือต้องใช้งานเป็นเวลานาน

The สูตรคำนวณระยะเวลา SCBA

ระยะเวลาการทำงานของถัง SCBAสามารถคำนวณได้จากสูตรต่อไปนี้:

• ตัวเลข “40” ในสูตรนี้หมายถึงอัตราการหายใจเฉลี่ยของบุคคลภายใต้สภาพการทำงานระดับปานกลาง อัตรานี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความหนักของผู้ใช้งาน แต่ 40 ลิตรต่อนาที (L/min) ถือเป็นตัวเลขมาตรฐาน
• เครื่องหมาย “-10” ที่อยู่ท้ายสูตรคือระยะขอบความปลอดภัย ช่วยให้ผู้ใช้มีเวลาออกจากพื้นที่อันตรายก่อนที่อากาศจะหมดไป

ตัวอย่างการคำนวณ:

มาลองคำนวณระยะเวลาการทำงานของเครื่อง 6.8 ลิตรกันถัง SCBA คาร์บอนไฟเบอร์, แรงดันถึง 300 บาร์

ในตัวอย่างนี้ถัง SCBAจะให้อากาศหายใจได้ประมาณ 35 นาทีก่อนที่จะต้องเปลี่ยนหรือเติมใหม่ การคำนวณนี้ถือว่ามีกิจกรรมทางกายระดับปานกลาง และเวลาใช้งานจริงอาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับว่าผู้ใช้ออกแรงมากหรือน้อยเพียงใด

ปัจจัยอาฟเฟการติดต่อถัง SCBAระยะเวลา

แม้ว่าสูตรจะให้การประมาณพื้นฐาน แต่ปัจจัยหลายประการสามารถส่งผลต่อ

ระยะเวลาจริงของการถัง SCBAในการใช้งาน การทำความเข้าใจตัวแปรเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญในการสร้างความมั่นใจในการปฏิบัติงานที่ปลอดภัย

1. อัตราการหายใจ

สูตรนี้ใช้สมมติฐานว่าน้ำหนักเฉลี่ย

อัตราการหายใจ 40 ลิตร/นาที ซึ่งสอดคล้องกับกิจกรรมระดับปานกลาง ในความเป็นจริง อัตราการหายใจอาจผันผวนขึ้นอยู่กับปริมาณงานของผู้ใช้:

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

2. แรงดันกระบอกสูบ

ถังแรงดันสูงจะให้ลมมากขึ้นในปริมาตรเท่าเดิมกระบอกสูบคาร์บอนไฟเบอร์โดยทั่วไปแล้ว s จะทำงานที่แรงดันสูงถึง 300 บาร์ เมื่อเทียบกับถังเหล็กหรืออลูมิเนียมซึ่งอาจจำกัดอยู่ที่ 200 บาร์ แรงดันที่สูงกว่าช่วยให้กระบอกสูบคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อกักเก็บอากาศไว้ในบรรจุภัณฑ์ที่เล็กลงและเบากว่า ทำให้ระยะเวลาการทำงานยาวนานขึ้น

3. ระยะขอบความปลอดภัย

ระยะขอบความปลอดภัยที่สร้างขึ้นในสูตร (-10 นาที) ช่วยให้มั่นใจได้ว่า

ผู้ใช้จะไม่ขาดอากาศหายใจแม้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงบัฟเฟอร์นี้เมื่อคำนวณเวลาทำงานและวางแผนการใช้อากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่เส้นทางออกอาจใช้เวลาหลายนาที

T

บทบาทของกระบอกสูบคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์s

กระบอกสูบคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์กลายเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับระบบ SCBA เนื่องจากมีน้ำหนักเบาและสามารถรับแรงดันได้สูงกว่า เมื่อเทียบกับถังเหล็กและอะลูมิเนียมกระบอกสูบคาร์บอนไฟเบอร์s เสนอผลประโยชน์หลายประการ:

• น้ำหนัก: กระบอกสูบคาร์บอนไฟเบอร์มีน้ำหนักเบากว่าเหล็กอย่างเห็นได้ชัด ทำให้พกพาสะดวกและลดความเมื่อยล้าของผู้ใช้ระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน
• แรงดันสูง:สามารถเติมแรงดันสูงถึง 300 บาร์ ให้มีอากาศมากขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่มขนาดกระบอกสูบ
• ความทนทาน:คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงเป็นอย่างยิ่ง สามารถทนต่อแรงกดดันสูงได้ ในขณะเดียวกันก็ยังทนทานต่อแรงกระแทกและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

การออกแบบที่มีน้ำหนักเบาเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเจ้าหน้าที่กู้ภัยที่ต้องการความคล่องตัวขณะพกพาอุปกรณ์อื่นๆ เช่น เครื่องมือดับเพลิงหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ แม้จะมีข้อดีหลายประการ แต่กระบอกสูบคาร์บอนไฟเบอร์มาพร้อมกับข้อกำหนดการบำรุงรักษาเพิ่มเติม เช่น การทดสอบไฮโดรสแตติกเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่ายังคงปลอดภัยภายใต้แรงดัน

การทดสอบไฮโดรสแตติกและถัง SCBAการซ่อมบำรุง

เพื่อรักษาความน่าเชื่อถือของถัง SCBAรวมถึงรุ่นคาร์บอนไฟเบอร์ การบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอจึงเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งรวมถึง:

• การตรวจสอบภาพ:ตรวจสอบความเสียหาย เช่น รอยแตกหรือรอยบุบ ก่อนใช้งานแต่ละครั้ง
• การทดสอบไฮโดรสแตติก: คาร์บอนไฟเบอร์ถัง SCBAโดยทั่วไปแล้ว s จำเป็นต้องทดสอบไฮโดรสแตติกทุกห้าปี เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทนต่อแรงดันสูงที่เกี่ยวข้องได้ การทดสอบนี้จะตรวจหาการขยายตัวในกระบอกสูบที่อาจบ่งชี้ถึงการอ่อนตัวของวัสดุ
• การทดแทน:แม้จะบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมแล้วถัง SCBA คาร์บอนไฟเบอร์มีอายุการใช้งานจำกัด โดยปกติประมาณ 15 ปี หลังจากนั้นจะต้องเปลี่ยนใหม่

บทสรุป

รู้จักการคำนวณความจุและระยะเวลาการทำงานของถัง SCBAs คือ

สำคัญสำหรับทุกคนที่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์เหล่านี้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย โดยใช้สูตร(ปริมาตร × ความดัน) / 40 – 10คุณสามารถn ประมาณเวลาที่มีอยู่ในถังใดๆ โดยคำนึงว่าอัตราการหายใจ แรงดัน และขอบเขตความปลอดภัย ล้วนมีบทบาทในระยะเวลาสุดท้าย

กระบอกสูบคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ด้วยการออกแบบที่น้ำหนักเบาและความสามารถในการรับแรงดันสูง จึงเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับระบบ SCBA ถังเหล่านี้มีระยะเวลาการทำงานที่ยาวนานกว่าและมีความคล่องตัวมากกว่าเมื่อเทียบกับถังเหล็กหรืออะลูมิเนียม อย่างไรก็ตาม การบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ รวมถึงการตรวจสอบด้วยสายตาและการทดสอบไฮโดรสแตติก เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อให้มั่นใจว่าถังเหล่านี้จะยังคงปลอดภัยและมีประสิทธิภาพตลอดอายุการใช้งาน

การเข้าใจด้านต่างๆ เหล่านี้ของถัง SCBAความจุจะช่วยให้แน่ใจว่ามีการใช้งานอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย ซึ่งอากาศที่หายใจได้ทุกนาทีอาจสร้างความแตกต่างได้