2009年11月13日 星期五

CCR初學者指南_part 1

A Learner's Guide To Closed-circuit Rebreather Operations

我相信對於過去、現在和未來的循環系統潛水員而言,維持一個開放溝通管道以分享經驗和技術,儘可能地減少潛在危機或其它人為疏失,是至關重要的一件事。




注意:本文僅供知識交流參考,未依任何業界標準校對逕自翻譯,任何參照本文進行潛水而產生的意外事故或傷害,均屬個人行為,與本文無關!!
WON YOUR RISK!!!!!

Part 1

作者
by Richard L. Pyle
This article was originally published in Proceedings of the Rebreather Forum 2.0. 26-28 September 1996. Redondo Beach, CA, pp. P45-P67. For information on obtaining copies of this excellent reference, contact: 1-800-729-7234, ext. 525; or email: DSAT1@AOL.com

摘要
自1994年起,我開始使用Cis-Lunar公司的MK-4P混合氣全密閉循環水肺,在深度界於200-400呎/61-122公尺的珊瑚礁進行探勘,最近在巴布新幾內亞的一次探勘中,我和我的潛伴發現了近30種珊瑚礁魚類和數種新的無脊椎動物。
在使用循環水肺進行減壓潛水的過程中,我學到了幾個重要的課題:

1.全程掌握氧分壓的重要性 。
2.大量的開放系統(OC)潛水經驗,並無益於實質上了解使用
循環水肺潛水時的氣體物理特性和潛水生理 。
3.
循環水肺的訓練方式應當著重於手動操作和緊急脫離(bailout)程序 。
4.潛水員永遠要有回到水面的備用方案,即便是面臨極大的災難困境、或是無法復原性的呼吸迴路失效。


針對使用多種稀釋氣體(diluent)的全密閉循環系統進行減壓潛水,我發展了一整套的方案,如同各種狀況下緊急脫離方案的程序。

我相信對於過去、現在和未來的循環系統潛水員而言,維持一個開放溝通管道以分享經驗和技術,儘可能地減少潛在危機或其它人為疏失,是至關重要的一件事。

簡介
目前我所全心投入的深海珊瑚礁生物棲息地記錄影片拍攝工作,阻擋了我在進階混合氣潛水技術的興趣發展,當然這也包含了全密閉循環呼吸系統。
生物學家們使用傳統空氣水肺進行的探勘,最大作業深度被限制在大約130呎-190呎/40公尺-57公尺,而科學性質的研究調查作業,則運用深海潛艇集中在深度超過500呎/150公尺的區域。在這二者之中的區域,則是被我稱之為水下「微光層」的區域(圖.1),仍有極廣闊的未探索區域。(Pyle, 1991; 1992a; 1996a; 1996b; Montres Rolex S.A., 1996).


圖1


為了能安全的探查此一區域,我設計了一套開放式混合氣潛水系統,整合了2具大容量的氣瓶、2只小型氣瓶、5組調節器,和減壓用的水面供給式氧氣系統(Pyle, 1992b; 1996c; Sharkey & Pyle, 1993)。
運用這套開放式潛水裝備,查理和我在庫克群島地區,發現了許多新品種的深海珊瑚礁石的魚類 (e.g., Pyle, 1991; 1994; Pyle & Randall, 1992)。這些新發現是如此的令人驚艷,不只是因為在此深度,極端受限的潛水時間(每次僅約12-15分鐘),也因為庫克群島根本不位於各式各樣的珊瑚礁石群之中


(圖.2)。

這些令人意想不到的生物多樣性寶庫位於「微光層」,顯而易見的是,我需要更長滯底時間的潛水,才能更充份的探索這個區域,特別是我一直想要探查的西太平洋地區,那兒的生物多樣性更為豐富。

不幸的是,要在遍遠的熱帶島嶼運送大量的氧氣和氦氣,是極端的昂貴且後勤支援非常困難;如果可能的話,最直接的解決方案就是使用全密閉混合氣循環呼吸系統的技術。
在1994年Cis-Lunar研究實驗室提供我2套MK-4P全密閉混合氣循環水肺,我和我的潛伴John Earle因此能夠繼續探索深海珊瑚礁石區。

經過了在夏威夷將近1年的訓練之後,我們將循環水肺運送到巴布新幾內亞,以便下潛到深海礁石區進行探勘潛水。我們搭乘M/V Telita (住宿潛水船)出海潛水,我們使用循環水肺的潛水紀錄總計96小時,包含了28次的氦氮氧潛水,深度是200-420呎/61-122公尺。

雖然在這次探勘中,我們原本只預劃要進行初步的觀察,但是我們仍然發現了近30種新品種的魚類,和數種新的無脊椎動物。(e.g., Gill et al., in press; Earle & Pyle, in press; Allen & Randall, in press; Randall & Fourmanoir, in press)

在CCR潛水中存活
在過去的2年間,在使用全密閉循環水肺的過程中,我發展出我自己的程序和方案,我也學習到一些重要課題(Comper & Remley, 1996; Pyle, 1996d)。
我最初的前10個小時內,我覺得自己簡直是個專家,而在另外40個小時潛水後,我開始覺得自己是個生手;當我完成了約100小時的循環水肺潛水後,我才了解我只不過是個初學者。

如今我在全密閉循環系統的潛水時數已超過200小時,我很清楚在這個領域我只是個小角色,在我的經驗中,能夠讓潛水員在循環系統潛水中存活下來的碁石就是訓練。

這個訓練的首要課題就是確切了解到你真正的限制是什麼。

你應該在實際潛水中所作所為,以及你所認知的限制之間,多預留一些容錯的界限。為了幫助循環呼吸系統的潛水員在他們開始變得自大之前存活下來,以下是我的一些建議:

1. 隨時掌握你的氧分壓(PO2)
這是勿庸置疑的,全密閉循環水肺最為風險的情況就是:呼吸氣體中的氧濃度是動態的。在開放式水肺中,呼吸氣體中各個組成氣體濃度是固定的,因此,只要各自沒有超出分壓的呼吸深度限制,開放式系統潛水員可以放心地進行潛水。

全密閉循環水肺最根本的優勢是它能在各個深度中,維持最佳的氣體濃度。

然而,在此一動態的氣體混合濃度控制系統中,潛藏的隱憂則是:在沒有任何深度變化的情況下,氧濃度有可能低於或高於安全值。

真正的危險就是在無預警的情況下缺氧(hypoxia)或是過氧(hyperoxia),它們都不具有任何確切的警示徵侯症狀(although see Pyle, 1995), 而且二者都會在水下的環境中造成致命,這也是為何循環呼吸系統的潛水員必須隨時掌握氧分壓的重要性。

只是單純且規律的檢查主要電子儀器是不夠的,在大部分的電子控制式循環水肺的設計中,至少配置了3個氧感測器(sensor),而大多數也提供潛水員至少二組不同氧感測值的顯示器,許多人將其稱之為主用(primary)與備用(backup),而我個人則較偏好以次要(secondary)來代替備用(backup)這個字。

這是因為大部份的備用(backup)裝備,是用來當主用(primary)元件失效後的支援,然而全密閉循環水肺的次要(secondary)氧顯示器,則應當隨同主用(primary)顯示器規律檢查,以驗証二者的數值是否相同。

令人啼笑皆非的是,多數可靠的循環水肺,對於一個沒有經過足夠訓練的潛水員來說,反而可能是最危險的。

如果主要的氧控制系統從不出錯,那麼潛水員就有可能對於檢查次要顯示器的態度變成輕忽。 就如同"自動故障安全防護電路(fail-safe electrionics)"這種矛盾詭譎的字眼(特別是指水下),這種類型的自滿心態,將導致後果不堪設想的致命災難。

2. 正確理解循環系統的潛水物理與生理特性,比任何再多的開放式水肺潛水經驗來得有用 :
許多有經驗的開放式潛水員剛接觸循環水肺時,都會掉入自大的陷阱之中。大量的開放式潛水經驗會增加一個人在水中的舒適度,並強化對於水下世界被破壞的關心。

但是這些特質都不足以支持循環水肺潛水員的存活率。從很多方面來說,以全密閉循環水肺潛水時要考慮的因素,和開放式潛水是大不相同的。

從浮力控制的原理、氣體監控的習慣,到緊急程序等等。發展正確的知識、技巧,並且投入心力去練習和學習經驗,不管你有多少開放式的經驗(無論是混合氣或者其它),適切的拋開包袱,你才能完全成功。


相對來說,在任何一個循環水肺潛水員的學習曲線中,初期可能是最危險的時期;這大約發生在對於系統的基本操作已累積有足夠的時間並且開始感到舒適之後,但是練習和經驗還不足以適切的判斷問題並修正問題(這個時期就是所謂的信心超過能力)。

就某些層面來說,初次學習操作循環系統,有經驗的潛水員可能比非潛水員更危險!!這是因為根本上的差異就在於信心與能力都會變得更大。

另一方面,相較於開放式混合氣潛水和循環水肺潛水,對於氣體物理特性和潛水生理的良好實務經驗更為重要。
設計優異的全循環系統可以提供使用者許多方法,來控制呼吸迴路中的氣體濃度,潛水員必須能夠直覺的了解到他的任何行動(例如氣體灌注、迴路清除和深度變換等),都會影響到他的呼吸氣體和減壓狀態。

全循環系統提供給潛水員這些對於呼吸氣體濃度額外的控制權,隨之而來的需求則是更為充份的訓練和對動態的理解。

3. 訓練內容應著重於故障判斷、手動控制和緊急脫離程序:
當系統完全正常運作時,全密閉循環系統操作起來是簡易的,能在事態尚未嚴重前正確的辨識失效問題所在、並且知道最佳的對應方案,相對來說困難多了。對於問題的排除反應是非常直覺的:訓練範圍應當包括大量時間的失效模擬和充份的反應操作練習。

循環系統的手動操作或許是學習過程中最為重要的技巧,事實上,我建議初學者最好先學習手動操作,當手動操作完全熟練後,再啟動自動控制系統。不幸的是,即便有了最好的技巧練習,和世上最佳的備用系統,對於一個已經失去意識的潛水員來說,這些都派不上用場。因此,在為時已晚之前,能夠正確的辨識問題所在,遠比熟知如何解決問題來得重要多了

循環系統潛水員所面臨最為致命的失效情況有缺氧hypoxia過氧hyperoxia(發生於氧控制系統失效),和血碳酸過多症hypercapnia(發生於過濾罐失效)。

儘管前述二者並沒有可靠的生理警告徵侯,某些人在某些特定的情況下,仍然可以在黑視blackout或痙攣convulsion發作之前,早期查覺到缺氧或過氧的症兆。

文字所敘述的某些指標性症兆或許有些幫助,但是任何教練都知道,第一手的經驗更為有用!

問題是:在訓練過程中,並且是可控制情況的提前下,應當把潛水員置身於一個缺氧或過氧的環境嗎?(很明顯的,"可控制情況"並不包括讓潛水員在水中體驗這些事,或是沒有監督的訓練)

缺氧的症兆可能比過氧的症兆更為明顯,而且,只須要在陸地上將系統中的氧氣灌注系統關閉,就可體驗缺氧的經驗。而過氧(達到痙攣的程度)則必須動用到高氧艙(hyperbaric chamber)才可能達成。

因此,訓練過程中缺氧的體驗,實用性與後勤的可行性上,要比過氧來得高。不過,只是缺氧的體驗仍無法有效的釐清問題,在某些情況下,對於症兆有了第一手的經驗,很可能救了潛水員一命,但也有可能假性地提高了潛水員對於警戒這些症兆能力的信心(導致自滿心理)。

另一項值得關注的是,任何缺氧狀況下的曝露過程,都有可能造成腦細胞(以及其它細胞)的死亡,因此,即使能夠避開自滿的問題,在"缺氧體驗"階段中,第一手輕驗的益處,與腦細胞死亡這二者之間,何者孰重孰輕仍是未知...但在我的案例中,我相信這第一手的經驗是值得的。

相關血碳酸過多症(hypercapnia)的記載仍是含糊不清的,雖然美國海軍的測試中指出,血碳酸過多的症兆,不像黑視症的先期症兆來得可靠,但是幾位平民身份的潛水員(包括我自己)指出,這是有清楚的脈絡可循的。

對於這些經驗之間的差異,一個可能的解釋是:個別的變數不同。
或許某些個案無法預警到血碳酸過多的先期症兆(所以叫做co2 retainers),有些卻可以(也許包含了前述平民身份的潛水員)。

4. 掩護你的後方:
這大概是我的CCR教練 – Bill Stone所給我的忠告中最重要的一個,也許這並不需要精密的技巧,不過卻攸關循環系統潛水員的存活,這個基本的原則是所有的洞穴潛水員,以及混合氣潛水員都了解的道理:永遠要有安全返回水面的備用方案

對於開放系統的潛水員而言,這通常意味著備用調節器,以及與氣體消耗控制的”第3定律”。
就循環系統潛水員而言,特別是那些需要進行減壓的潛水,備用方案的後勤支援,也意味著安全返回水面,在更為嚴重的災難中、或是無法復原的呼吸迴路失效時,都更加的困難。
請參閱以下有關緊急脫離程序的章節中,一些我自己所發展的解決方案。

(待續...)