2009年11月13日 星期五

CCR初學者指南_Part 2

全密閉循環系統的潛水程序和方案

全密閉循環系統的潛水程序和方案,取決於各種不同的特定器材樣式、潛水狀況和任務目標,在這個章節中,我將概括的描述我所面對的環境條件下,我發展的循環系統潛程序和方案。



I. 系統配置和裝備
    A. 稀釋氣體
        1. 免減壓潛水

大多數不需減壓的全密閉循環系統潛水使用單一的稀釋氣體(通常是氮或氦)。如果潛水員只配掛一支”非氧”氣瓶,那麼必須是透過開放式調節器來使用該氣體,該氣瓶的氧濃度必須適用於當次潛水的所有深度(標準空氣通常是最簡單的選擇),而且,氣瓶容量必須足以支應所有的浮力控制、乾式防寒衣(如果有)等需求,並且能供給全系統的全安用量,以及整個潛水過程中,在任何失效情況下,使用開放模式全安返回水面的氣體需求。

        2. 減壓潛水

使用循環系統需要進行減壓潛水時,常常會牽涉到一種以上的稀釋氣體(通常是氮、氦或者二者混合),潛水員想要攜帶足夠的氣體,以開放系統的模式完成所有的減壓,多半是不切實際的想法。

針對這個問題,有二種選項:

1)潛水員攜帶另一套完全獨立的循環系統(包含獨立的呼吸迴路、對應囊和吸附劑過濾罐);或者是 :

2)潛水員以開放式模式操作時,其攜帶的氣體足以抵達一個維生站系統(配置有另一套循環系統、更多的開放式系統的氣體支援,或是一座海底高壓艙..等)

選項1的困難之處不單只是要考慮第二套循環系統的實體掛載位置,還必須在深度變化時,同步監控其迴路中的氣體濃度,更有甚者,同時也是選項2會牽涉到的層面是:潛水員對於每種型態的氣體攜帶量為何?減壓站的配置又為何?這其中有許多變數會影響這些數據,包含了是否能依靠潛伴額外支援提供的開放式氣體?是否使用全罩式面鏡?是否有引導線實體連接潛水員與減壓氣體?最大深度與潛水時間?海流強度?以及這當中許許多多的其它相關問題..

稀釋氣體的氧濃度必須適用於任何深度,並且是以開放式系統操作的維生氣體,至少一組位於潛水員隨手可得之處,選擇最佳化的稀釋氣體配置,並切合當次潛水需求,是循環系統進行減壓潛水時,最為困難之處。

我做過各種廣泛的配置組合試驗,並且發展固定出一組基本的配置,足以適用於大部分深度超過220 呎/66公尺、減壓上升總時間超過15分鐘以上的潛水。

這組配置方法包含了分散在3支氣瓶、總計80立方英呎(cf)的氣體:1支20cf內建式氣瓶,和2支30cf的外掛氣瓶;其中1支30cf的氣瓶充填了氦氮氧(trimix)氣體,提供該次潛水中最大可能深度可安全呼吸的氣體,其餘另2支氣瓶包含了1支空氣(air),1支則是Heliox-10(氧10%,氦90%);這2種氣體充填在20cf的內建氣瓶,而30cf的外掛氣瓶則端視當次潛水的減壓計劃而定(參閱後文”緊急脫離”篇)

B. 氧氣

大部份CCR的免減壓潛水僅需使用1支氧氣氣瓶就可以安全的達成,如果單一的氧氣氣瓶是經由開放式來使用,那麼減壓潛水(有限制條件的)亦可藉由單一的氧氣供應來完成(主要受限於氧氣的供給量,是否能支應淺水層以開放式操作全程減壓站所需,且仍有適當的容錯界限)。

雖然,潛水員可以用單一的氧氣氣瓶達成各減壓站的氣體需求(前提是在緊急脫離時,大量的開放式減壓氣體可確實供應無虞),在此潛水型態中,擕帶一組備用的氧氣供應是較好的作法,如果CCR中單一的氧氣供應失效時,潛水員將被迫執行OC的緊急脫離(某些時侯則是SCR模式),至少要能夠利用系統中的氧氣。

對於這些減壓需求,我擕帶了2組獨立的氧供應系統,二者均為13.5cf氣瓶,任何一者均可在CCR的模式,完成全程的減壓潛水,在必要時也可以OC的模式達成。

C. 全罩式面鏡的考慮要項Full Face Mask Considerations

在CCR中是否要採用全罩式面鏡,有幾項考量因素:首先,是否要使用水下通訊系統?是否獨潛或有其它潛水員?潛水員切換額外的氣體時,盲目程度為何(能見度)?(不論是CC或OC)在大部份的情況下,FFM是個不錯的選擇,但是要花點錢。

很明顯的,如果潛水中需要水下通訊系統,FFM派得上用場,若是在缺氧或過氧的黑視(Blackout)情況下,FFM可能就意味著生與死之間的不同,不過這個優點隨著獨潛或是遇上粗心大意的潛伴而遞減(特別是遭遇缺氧時)。

相反的,如果潛水員必須在低能見度下移除面鏡以便操作額外的支援氣體時,FFM反而會增加溺水的風險。(如果必須採用開放式氣體進行緊急脫離,那麼很有可能會失去視覺)

某些無須完全移除就可操作額外支援氣體的面鏡和咬嘴,可以將這些危險降到最低(或是面鏡的一部分可讓潛水員目視),在任何情況下,使用FFM時都應該額外擕帶一只傳統型式的面鏡。

一旦決定要採用FFM,其它要考慮的就是要使用何種型式的FFM,某些FFM有設計獨立的氣室(Airspace)給眼睛、鼻子和嘴,有些則是各有獨立的空間給隔離的區間,一邊是咬嘴,一邊則是眼睛和鼻子。後者(通常也稱為半面鏡half-mask)較適用於CCR,其主要原因有三:

第一,單一元件化的FFM會增加整體呼吸迴路的死腔(Dead space)容積,尤其是當口鼻部又沒有適當的密封好時,這將會增加面鏡中CO2積存的風險。

第二,要將過多的氣體從整個呼吸迴路中排除時,最快的方式是從鼻子;但如果潛水員的面鏡鼻部隔間又同時是呼吸迴路的一部份時(譯註:口鼻部獨立封隔連接迴路,無咬嘴),那麼過多的氣體排除就必須另尋他路。

第三,整個FFM面鏡可視成為一個橫隔膜,吸氣時收縮,吐氣時膨脹,增加了呼吸的整體工作負荷(Rod Farb, personal communication)。FFM的相關成本與利益,必須將潛水的每個不同變數組合納入考量。

D. 緊急導引繩與浮具Emergency Line and Float

每個潛水員都擕帶著捲軸與導引線,以及各種不同的緊急浮具,捲軸導引線的長度主要是依據潛水深度而定,以及第一個減壓站的深度,但是一般的情況下最少是200呎/60公尺長,對於我的潛水型態而言,理想的緊急浮具是可充氣式的,圓形柱狀,大約3-6呎/1-2公尺長、直徑2-6吋/5-15公分,亮橘色,並附有過壓釋放閥(overpressure relief valve)。這種浮具主要是用來警示水面支援人員:潛水員開始執行緊急脫離(bailout)!!

E. 水面支援Surface-Support

對於牽涉到減壓的潛水,額外的裝備整合在水面支援船隻是通常必要的。

1. 減壓繩組Decompression Line

一組基本減壓繩組的元件包含了一只較大的浮具、較粗的繩索和一組配重,繩索的長度是依潛水計劃的減壓站規劃(剖面圖)而定,不過通常最少的長度會與第一個計劃性減壓站深度相同,浮具則附屬在繩索的末端,配重(不超過10磅/2公斤)則固定在另一端。固定有配重的一端同時也配置有某些種類的扣具(clip)(較為理想的是不鏽鋼製止滑扣)。有時侯這些標記或繩圈會沿著繩組每隔10英呎/3公尺標置,這樣的繩組就如同減壓”站”(可連結額外的裝備,或是支援氣體)的作用,適用於潛水前部署。

2. 開放式系統氣體支援Open Circuit Gas Supplies
   a. 自給式氣體支援Self-Contained Gas Supplies

在一個開放式緊急脫離(OC Bailout)的情況下,水面支援船隻上備有額外的氣體支援,永遠是個好主意。在大多數的情況中,備妥純氧和氮氧混合氣(空氣或是高氧)隨時在側,甚至備有氦氣以便應付極端的潛況所需。

某些情況下,這些氣體會在潛水前就配置在水中,而在另外一些情況中,則留置在水面船隻上以便不時之需,但最重要關鍵之處是必須確保潛水員能確實取得這些額外的氣體支援,至少要維持有30%的容錯量以應付隨時出現的需求。

如果只有一位潛水員進行全循環系統的減壓潛水(例如:獨潛),總支援氣體的容積,必須是以OC執行全部減壓過程所需的二倍,如果是二個潛水員同時進行這樣的潛水,那麼總支援氣體的容積,則應該是一位潛水員以OC執行全部減壓過程所需的三倍,若是三人一組或是更多人以上的作業,則需要更大的氣體支援量。

  b. 水面支援氧氣Surface-Supplied Oxygen

開放式緊急氧氣供應可以採用水面供氣式的氧供給系統,這樣的系統可以減少裝備在水中的體積,如此有利於淺水層區域的額外減壓站需求(特別是針對DCS減壓病症所需要的水中再壓)。對此完整的探討已超出本文的篇幅,然在此必須注意的是,若有二個或以上的潛水員同時進行減壓潛水,那麼至少一位必須備有自給式的氧氣支援系統,以防有二個或以上的潛水員,同時都須要用到這組額外的氧支援系統。

3. 其它裝備Other Equipment
全密閉循環系統進行減壓潛水所需的其它裝備,端視當次潛水的實際任務目標和環境狀況而定,大多數的潛水員應當擕帶的二種裝備是1組銳利的切割工具,與一組以上的減壓表格。

刀具應選用小而且任一手都容易取用的型式,減壓表格不僅應當包括各種可能的深度與滯底時間以防萬一,而且要同時適用於當次氣體以密閉式(固定氧分壓)和開放式(固定氧濃度)進行全程減壓的需求。

(待續...)