บทบาทของกระบอกสูบแรงดันสูงในเครื่องพ่นและการหายใจ

การแนะนำ

กระบอกแรงดันสูงS มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันรวมถึงเครื่องพ่นและการหายใจ ในขณะที่มนุษย์ไม่หายใจไนโตรเจนบริสุทธิ์ แต่ก็มีบทบาทสำคัญในการผสมก๊าซที่ใช้สำหรับการดำน้ำลึกความปลอดภัยและการตอบสนองฉุกเฉิน องค์ประกอบสำคัญของการจัดเก็บก๊าซที่ทันสมัยคือกระบอกคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์S ซึ่งให้ความแข็งแรงสูงและลดน้ำหนักเมื่อเทียบกับถังเหล็กแบบดั้งเดิม บทความนี้สำรวจเหตุผลในการใช้กระบอกแรงดันสูงในระบบการหายใจและเน้นข้อดีของกระบอกคาร์บอนไฟเบอร์สำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้

เหตุใดไนโตรเจนจึงใช้ในระบบการหายใจ?

แม้ว่าผู้คนจะต้องการออกซิเจนในการหายใจ แต่ไนโตรเจนมักจะรวมอยู่ในส่วนผสมของก๊าซเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะในระบบดำน้ำลึกและระบบหายใจฉุกเฉิน นี่คือเหตุผล:

1. การเจือจางก๊าซใน rebreathers
   • Rebreathers รีไซเคิลก๊าซหายใจออกกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์และเพิ่มออกซิเจนสดเพื่อรักษาสภาพการหายใจที่ปลอดภัย
   • ออกซิเจนบริสุทธิ์อาจเป็นอันตรายได้ที่แรงกดดันสูงนำไปสู่ความเป็นพิษของออกซิเจน- เพื่อป้องกันสิ่งนี้ก๊าซเฉื่อยเช่นไนโตรเจนหรือฮีเลียมจะถูกเพิ่มเข้าไปในส่วนผสมเพื่อลดความเข้มข้นของออกซิเจนในระดับที่ปลอดภัย
2. แอปพลิเคชั่นดำน้ำลึก
   • ในการดำน้ำทะเลลึกไนโตรเจนจะใช้ในส่วนผสมของก๊าซเช่นNitrox, Trimix หรือ Helioxเพื่อจัดการความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับความลึก
   • แรงกดดันสูงเพิ่มผลกระทบของออกซิเจนทำให้จำเป็นต้องผสมกับไนโตรเจนเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมการหายใจที่ปลอดภัย
   • การใช้ระดับไนโตรเจนที่ควบคุมช่วยป้องกันความเจ็บป่วยจากการบีบอัดรู้จักกันทั่วไปว่า "โค้งงอ"
3. ระบบดับเพลิงและการหายใจฉุกเฉิน
   • นักผจญเพลิงและการใช้บุคลากรกู้ภัยอุปกรณ์หายใจที่มีอยู่ในตัวเอง (SCBAs)ที่จ่ายอากาศที่ระบายอากาศได้ภายใต้สภาวะอันตราย
   • ระบบเหล่านี้มักจะเก็บอากาศอัด (ซึ่งมีไนโตรเจนตามธรรมชาติ) ให้แหล่งอากาศที่เป็นอิสระและเชื่อถือได้เมื่ออากาศรอบตัวปนเปื้อน

บทบาทของกระบอกคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์s

เนื่องจากระบบการหายใจต้องการการจัดเก็บก๊าซแรงดันสูงขนาดกะทัดรัดกระบอกคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์sได้กลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการมากกว่าถังเหล็กแบบดั้งเดิมกระบอกสูบเหล่านี้S เสนอข้อได้เปรียบที่สำคัญในแง่ของน้ำหนักความทนทานและความปลอดภัย

1. การออกแบบที่มีน้ำหนักเบา

• กระบอกคาร์บอนไฟเบอร์S มีน้ำหนักน้อยกว่าถังเหล็กอย่างมีนัยสำคัญทำให้ง่ายต่อการพกพา
• นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักดำน้ำนักดับเพลิงและผู้เผชิญเหตุฉุกเฉินที่ต้องการย้ายอย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย

2. ความแข็งแรงและแรงดันสูง

• กระบอกคาร์บอนไฟเบอร์S สามารถเก็บก๊าซได้อย่างปลอดภัยที่แรงดันสูงโดยทั่วไป300 บาร์ขึ้นไป.
• การออกแบบของพวกเขาทำให้มั่นใจได้ว่าพวกเขาสามารถทนต่อความเครียดได้โดยไม่ลดทอนความปลอดภัย

3. การกัดกร่อนและความต้านทานต่อแรงกระแทก

• ซึ่งแตกต่างจากเหล็กกล้าคาร์บอนไฟเบอร์ไม่เป็นสนิมหรือกัดกร่อนขยายอายุการใช้งานของกระบอกสูบ
• วัสดุคอมโพสิตดูดซับผลกระทบได้ดีขึ้นลดความเสี่ยงของความเสียหายในระหว่างการใช้งาน

4. อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นและประสิทธิภาพด้านต้นทุน

• กระบอกคาร์บอนไฟเบอร์โดยทั่วไปจะมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นด้วยการบำรุงรักษาที่เหมาะสมลดความถี่ของการเปลี่ยน
• แม้จะมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น แต่ก็ให้มูลค่าระยะยาวที่ดีขึ้นเนื่องจากความทนทานและความต้องการการบำรุงรักษาที่ลดลง

ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย

ในขณะที่กระบอกคาร์บอนไฟเบอร์S ได้รับการออกแบบมาสำหรับมาตรฐานความปลอดภัยสูงการจัดการและการบำรุงรักษาที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าน่าเชื่อถือ:

• การตรวจสอบเป็นประจำ: กระบอกสูบควรตรวจสอบความเสียหายการสึกหรอหรือจุดอ่อนเชิงโครงสร้าง
• การทดสอบแบบอุทกสถิต: การทดสอบเป็นระยะทำให้มั่นใจได้ว่ากระบอกสูบยังสามารถเก็บก๊าซแรงดันสูงได้อย่างปลอดภัย
• ที่เก็บที่เหมาะสม: เก็บกระบอกสูบS ในสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยและควบคุมเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายหรือการปลดปล่อยโดยไม่ตั้งใจ
• กฎระเบียบความดัน: ใช้ตัวควบคุมที่เหมาะสมในการควบคุมการไหลของก๊าซและป้องกันการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างฉับพลัน

บทสรุป

กระบอกแรงดันสูงS มีบทบาทสำคัญในการ rebreathers ระบบดำน้ำและอุปกรณ์หายใจฉุกเฉินแม้ว่าไนโตรเจนจะไม่ใช่ก๊าซหลักที่ต้องหายใจ บทบาทในการควบคุมระดับออกซิเจนและการป้องกันความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการดำน้ำทำให้จำเป็นในการใช้งานในทะเลลึกและการตอบสนองฉุกเฉินกระบอกคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เพิ่มความปลอดภัยและประสิทธิภาพโดยการจัดหาโซลูชันการจัดเก็บที่แข็งแกร่งน้ำหนักเบาและทนต่อการกัดกร่อน ในขณะที่อุตสาหกรรมยังคงต้องการระบบการหายใจที่มีประสิทธิภาพสูงกระบอกคาร์บอนไฟเบอร์S จะยังคงเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการจัดเก็บก๊าซและการขนส่ง