Нитрокс (дайвинг)
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Нитрокс, Найтрокс (англ. Nitrox, от Nitrogen — азот и Oxygen — кислород); отечественное название — КАС (Кислородно-азотная смесь) — это название газовых смесей для подводных погружений, содержащих кислорода больше, чем в обычном воздухе. Назначение: расширить бездекомпрессионный лимит (время, в течение которого возможно всплытие без прохождения декомпрессионных процедур), уменьшить (за счёт снижения количества азота в смеси) риск декомпрессионной болезни, а также риск возникновения азотного наркоза.
Двумя стандартными смесями, используемыми дайверами, являются
нитрокс-32 (нитрокс-I, EAN32 — 32 % кислорода) и нитрокс-36 (нитрокс-II,
EAN36 — 36 % кислорода). Для этих двух смесей существуют декомпрессионные таблицы. Использование газовых смесей с иным содержанием кислорода возможно при использовании декомпрессионного компьютера или таблицы эквивалентных воздушных глубин вместе с декомпрессионными таблицами для воздуха.
Используемые обозначения
- CNS, англ. Central Nervous system — центральная нервная система (ЦНС). Имеется в виду токсичность кислорода для центральной нервной системы.
- EAD, англ. Equvalent Air Depth — эквивалентная воздушная глубина
- EANx — это сокращённое обозначение нитрокса, Enriched (обогащенный) + Air (воздух) + Nitrox + x-процент кислорода в смеси.
- MOD, англ. Maximum Operation Depth — максимальная глубина погружения
Таблица эквивалентных воздушных глубин
При погружении на нитроксе поглощается меньше азота, чем при
погружении на воздухе на ту же глубину и время. Формула EAD используется
для того, чтобы пересчитать действительную максимальную глубину
погружения в азотный эквивалент воздушной глубины, который, в свою
очередь, используется для расчётов режимов декомпрессии.
, где
- FN2 — фракция (часть) азота в газовой смеси
- Dmsw — действительная глубина, в метрах солёной воды
Таблица эквивалентных воздушных глубин.
|
21 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
12 |
12 |
12 |
11 |
11 |
10 |
9 |
9 |
8 |
8 |
7 |
7 |
13 |
13 |
13 |
12 |
12 |
11 |
10 |
10 |
9 |
9 |
8 |
7 |
14 |
14 |
14 |
13 |
12 |
12 |
11 |
11 |
10 |
9 |
9 |
8 |
15 |
15 |
15 |
14 |
13 |
13 |
12 |
12 |
11 |
10 |
10 |
9 |
16 |
16 |
16 |
15 |
14 |
14 |
13 |
12 |
12 |
11 |
10 |
10 |
17 |
17 |
17 |
16 |
15 |
15 |
14 |
13 |
13 |
12 |
11 |
11 |
18 |
18 |
18 |
17 |
16 |
16 |
15 |
14 |
13 |
13 |
12 |
11 |
19 |
19 |
19 |
18 |
17 |
16 |
16 |
15 |
14 |
13 |
13 |
12 |
20 |
20 |
20 |
18 |
18 |
17 |
17 |
16 |
15 |
14 |
14 |
13 |
21 |
21 |
21 |
19 |
19 |
18 |
17 |
17 |
16 |
15 |
14 |
14 |
22 |
22 |
22 |
20 |
20 |
19 |
18 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
23 |
23 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
18 |
17 |
16 |
15 |
24 |
24 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
18 |
17 |
16 |
25 |
25 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
17 |
26 |
26 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
27 |
27 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
28 |
28 |
28 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
29 |
29 |
29 |
28 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
30 |
30 |
29 |
29 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
|
31 |
31 |
30 |
30 |
28 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
|
32 |
32 |
31 |
31 |
29 |
28 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
|
33 |
33 |
32 |
32 |
30 |
29 |
28 |
27 |
26 |
25 |
|
|
34 |
34 |
33 |
33 |
31 |
30 |
29 |
28 |
27 |
26 |
|
|
35 |
35 |
34 |
34 |
32 |
31 |
30 |
29 |
28 |
|
|
|
36 |
36 |
35 |
35 |
33 |
32 |
31 |
30 |
28 |
|
|
|
37 |
37 |
36 |
36 |
34 |
33 |
32 |
30 |
29 |
|
|
|
38 |
38 |
37 |
37 |
35 |
34 |
33 |
31 |
|
|
|
|
39 |
39 |
38 |
37 |
36 |
35 |
33 |
32 |
|
|
|
|
40 |
40 |
39 |
38 |
37 |
36 |
34 |
33 |
|
|
|
|
Красным отмечены глубины, на которых парциальное давление кислорода превышает 1,4 ата, а пустые ячейки — означают глубины, на которых парциальное давление кислорода превышает 1,6 ата.
Таблица максимальных рабочих глубин
Данная таблица иллюстрирует, как процентное содержание кислорода в
нитроксе может влиять на максимальную рабочую глубину погружения.
Расчёты велись по формуле , где
- PO2 — парциальное давление кислорода, допустимое при данных условиях погружения
- FO2 — фракция (часть) кислорода в газовой смеси
Таблица максимальных рабочих глубин, м.
|
кислород, % |
парциальное давление, ата |
|
|
21 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
1,2 |
47 |
45 |
40 |
36 |
33 |
30 |
28 |
25 |
23 |
22 |
20 |
14 |
10 |
7 |
5 |
3 |
2 |
1,3 |
52 |
49 |
44 |
40 |
36 |
33 |
31 |
28 |
26 |
24 |
23 |
16 |
12 |
9 |
6 |
4 |
3 |
1,4 |
57 |
54 |
48 |
44 |
40 |
37 |
34 |
31 |
29 |
27 |
25 |
18 |
13 |
10 |
8 |
6 |
4 |
1,5 |
61 |
58 |
53 |
48 |
44 |
40 |
37 |
34 |
32 |
29 |
28 |
20 |
15 |
11 |
9 |
7 |
5 |
1,6 |
66 |
63 |
57 |
52 |
47 |
43 |
40 |
37 |
34 |
32 |
30 |
22 |
17 |
13 |
10 |
8 |
6 |
2,0 |
85 |
81 |
73 |
67 |
61 |
56 |
52 |
49 |
45 |
42 |
40 |
30 |
23 |
18 |
15 |
12 |
10 |
2,4 |
104 |
99 |
90 |
82 |
76 |
70 |
65 |
61 |
57 |
53 |
50 |
38 |
30 |
24 |
20 |
17 |
14 |
3,2 |
142 |
135 |
123 |
113 |
104 |
97 |
90 |
84 |
79 |
74 |
70 |
54 |
43 |
36 |
30 |
26 |
22 |
Оранжевым отмечены строки, на которых парциальное давление кислорода превышает 1,6 ата. Погружения при парциальном давлении кислорода более 1,6 ата проводятся в военных целях, например PO2=2,4 ата используется в армии ФРГ, а PO2=3,2 считается вполне безопасным в Российской армии.
Однако военные — люди тренированные и специально отобранные по
здоровью, поэтому настоятельно не рекомендуется превышать парциальное
давление кислорода в 1,6 ата.
Таблица кислородных лимитов
«Платой» за использование нитрокса служит уменьшение глубин погружения и риск кислородного отравления. Впрочем, при соблюдении рекомендаций вероятность получить отравление кислородом незначительна.
Расчёт %CNS/мин ведётся по формуле: %CNS/мин = 100/(Время разовой
экспозиции при выбранном парциальном давлении кислорода). Например, для
парциального давления кислорода, равного 1,3, %CNS/мин будет равен: 100 / 180 = 0,5(5).
Таблица кислородных лимитов. Нормальная работа.
PO2, ата |
Время разовой экспозиции, мин. |
%CNS/мин |
Время суточной экспозиции, мин. |
1,6 |
45 |
2,22 |
150 |
1,5 |
120 |
0,83 |
180 |
1,4 |
150 |
0,67 |
180 |
1,3 |
180 |
0,56 |
210 |
1,2 |
210 |
0,48 |
240 |
1,1 |
240 |
0,42 |
270 |
1,0 |
300 |
0,33 |
300 |
0,9 |
360 |
0,28 |
360 |
0,8 |
450 |
0,22 |
450 |
0,7 |
570 |
0,18 |
570 |
0,6 |
720 |
0,14 |
720 |
Расчёт значения CNS: , где
- Tdive — время погружения при выбранном парциальном давлении кислорода, мин,
- TmaxO2 — время разовой экспозиции при выбранном парциальном давлении кислорода, мин.
- Максимальным рекомендованным парциальным давлением для кислорода является РО2 в 1,6 ата.
- Рекомендованным парциальным давлением для кислорода является РО2
в 1,45 ата, при этом, если погружение проводится в сложных условиях
(холодная вода, течение, интенсивная работа), то рекомендуется уменьшать
парциальное давление кислорода в смеси на 0,05 ата за каждое из
осложняющих условий.
- Настоятельно не рекомендуется превышать значение CNS в 80 %, как разовое, так и по сумме во всех погружениях серии.
- Каждые 90 минут пребывания на поверхности насыщение организма кислородом уменьшается вдвое.
- Через 24 часа после начала первого погружения считается, что весь
избыточный кислород выведен из организма и можно начинать использование
нитрокса «с чистого листа».
Следующая таблица показывает возможность использования найтрокса в
исключительных ситуациях спасения или самоспасения в случае отказа
оборудования.
Таблица кислородных лимитов. Исключительная ситуация.
PO2, ата |
Время экспозиции, мин |
2,0 |
30 |
1,9 |
45 |
1,8 |
60 |
1,7 |
75 |
1,6 |
120 |
1,5 |
150 |
1,4 |
180 |
1,3 |
240 |
Важные замечания по использованию газовых смесей
Стандартная наклейка, используемая на баллонах, содержащих нитрокс
- Все баллоны с нитроксом должны быть очищены и промаркированы в соответствии с существующими промышленными стандартами.
- Чтобы убедиться в безопасности погружения, водолаз должен лично проверить газоанализатором
смесь, которую он собирается использовать, или должен наблюдать за
анализом профессионального техника. Перед тем, как взять баллон,
необходимо проверить его!
- Ярлыки, показывающие процентное содержание кислорода, дату проверки,
максимальную рабочую глубину для смеси, должны быть прикреплены к
каждому баллону с нитроксом.
Глубины применения нитроксов
Глубины, на которых возможно применять нитроксы, ограничены
следующими значениями: рекомендованная глубина — 40 м, 29 % кислорода (PO2 = 1,45 ата и PN2 = 3,6 ата), EAD = 36 м; допустимая глубина — 51 м, 26 % кислорода (PO2 = 1,6 ата и PN2 = 4,5 ата), EAD = 47 м.
Проверка содержания кислорода в смеси при помощи газоанализатора
После включения газоанализатора необходимо откалибровать его, для
чего обеспечить подачу воздуха к сенсору потоком 1 л/мин, например, от
баллона со сжатым воздухом. После продувки в течение 1 минуты установить
на приборе значение 20,9 %. Теперь можно приступать к проверке
содержания кислорода в смеси. Для анализа смеси нужно обеспечить её
подачу к сенсору потоком 1 л/мин в течение 30 секунд.
Пример расчёта серии бездекомпрессионных погружений на нитроксе
Условия:
- До первого погружения в серии считать, что организм полностью рассыщен от избыточного азота и кислорода
- Совершается погружение на глубину 40 метров с временем экспозиции 10 минут. Смесь — EAN32
- Поверхностный интервал после первого погружения — 80 минут.
- Совершается погружение на глубину 30 метров с временем экспозиции 20 минут. Смесь — EAN36
- Поверхностный интервал после второго погружения — 120 минут.
- Совершается погружение на глубину 25 метров с временем экспозиции 25 минут. Смесь — EAN40
Задача:
- определить группу по насыщению азотом тканей тела после крайнего погружения в серии.
- определить оставшийся лимит по кислороду
Решение:
Для решения используются таблицы эквивалентных воздушных глубин, кислородных лимитов и декомпрессионные таблицы NAUI для воздуха.
- Исходные данные:
- Группа насыщения азотом — A
- %CNS (насыщение кислородом) — 0 %
- Первое погружение:
- Глубина — 40 метров.
- Время погружения — 10 минут.
- Эквивалентная глубина для погружения на EAN32 — 33 м.
- После подъёма на поверхность группа насыщения азотом будет «D».
- Парциальное давление кислорода в смеси EAN32 на глубине 40 метров — 1,6 ата
- За время погружения насыщение кислородом составило: 10 минут × 2,22 %CNS/мин = 22,2 %
- После первого поверхностного интервала (80 минут) группа насыщения станет «C», рассыщение от избыточного кислорода не произошло.
- Второе погружение:
- Глубина — 30 метров.
- Эквивалентная глубина для погружения на EAN36 — 22 м.
- Время погружения — 20 минут.
- После подъёма на поверхность группа насыщения азотом будет «H».
- Парциальное давление кислорода в смеси EAN36 на глубине 30 метров — 1,44 ата
- За время погружения насыщение кислородом составило: 20 минут × 0,83 %CNS/мин + 22,2 % = 38,8 %
- После второго поверхностного интервала (120 минут) группа насыщения станет «E».
- CNS уменьшится вдвое (прошёл один 90-минутный интервал) CNS = 38,8/2 = 19,4 %
- Третье погружение:
- Глубина — 25 метров.
- Эквивалентная глубина для погружения на EAN40 — 17 м.
- Время погружения — 25 минут.
- После подъёма на поверхность группа насыщения азотом будет «I».
- Парциальное давление кислорода в смеси EAN40 на глубине 25 метров — 1,4 ата
- За время погружения насыщение кислородом составило: 25 минут × 0,67 %CNS/мин + 19,4 % = 16,75 % + 19,4 % = 36,15 %
Ответ:
- Группа насыщения по азоту после третьего погружения — «I»
- Процент насыщения кислородом после третьего погружения — 36,15 %
Источник: http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%C0%D1 |