2009年11月13日 星期五

CCR初學者指南_Part 3

II. 潛水前檢查 Pre-Dive

除了一般性的氣體混合充填、裝備測試、設備整備、小組簡報和各種既有的潛水前活動之外,循環系統潛水員應該還要進行一些額外的潛水前常規性檢查。



A. 迴路洩漏測試Loop Leak Test

任何一個循環系統潛水員最主要的潛水前測試就迴路洩漏測試(或稱為正壓測試),此項檢測的步驟包含充氣到迴路中直至過壓釋放閥(over-pressure relief valve)排氣,並檢視隨後迴路中的殘餘容積或壓力,由可以檢查出密封不良的連接點,或是迴路中某處的洩露。

B. 氧控制系統測試Oxygen Control System Test

另一項開始潛水前的測試就是氧控制系統功能的校對驗正,這項測試包含以稀釋氣體沖灌迴路,啟動氧制控系統,和驗証電磁閥致動是否正常。

如果系統允許使用者可以簡易的調整氧分壓設定點(PO2 set point),可以利用一個較低的設定點(例如0.3 atm)來驗証:當設定點到達時,電磁閥是否正確的停止動作。若進行該項測試後,務必於潛水前將設定值回復到正確的數值。

C. 最終檢查表Final Checklist

在開放式混合氣減壓潛水員們常用的標準檢查表之外,針對個別不同的循環呼吸器應當特別發展其專有的檢查表,這個檢查表應該包括吸附劑型別驗証、過濾罐剩餘壽期,精確的氧感測器校正、氧分壓設定點(PO2 set-point)校準、氧氣與稀釋氣體氣瓶壓力、稀釋氣體成分、以及校準系統中所有電磁閥位置(開或關),某些特定的循環呼吸器可能還需要一些額外特定的驗証程序。

III. 下潛Descent
如果下潛的非常陡峭(直線快速下潛到預定深度),在開始潛水之前就應該要以稀釋氣體沖灌呼吸迴路。如果潛水前在水面就有氧分壓增加的情況(例如:氧氣電磁閥提早動作),那麼在快速下潛的情況下,呼吸迴路中的氧分壓就會有超過安全值的風險。要修正這個情況,必須在深度中以稀釋氣體沖灌迴路,這也導致了開放式支援氣體的不必要損耗

如果當次潛水滯底時期迴路中只採用氦及氧,那麼在開始下潛之前,就應當以氦氧(Heliox)沖灌迴路。某些人(包括我自己)都曾體驗過以氦氧快速下潛超過250 呎/75公尺後,所引發的無法集中注意力現象,當迴路中的氮分壓(nitrogen)維持在大約2.5-3.0 atm時,這個情況似乎就會有所減緩(低於這個範圍時,通常就會體驗到麻醉narcosis)。

呼吸迴路採用氦氮氧(Trimix)有二種基本的方法,最直接的方法是使用預先混合好的氦氮氧作為稀釋氣體(diluent),這種方式的好處是氦氣與氮氣的比例保持固定,而缺點則是氮氣分壓會隨著深度增加而增加(因此氦氮氧混合氣充填時要以當次潛水最大深度作為混合氣的依據,同時也只適用於最大深度)。

另一個較少見的方法是從獨立分離的標準空氣(air)與氦氧(Heliox)混合氣即時混合成氦氮氧混合氣。要採用這個方法,開始下潛時先以標準空氣充灌滿迴路,並以空氣作為稀釋氣體(diluent)。待深度到達約100呎/30公尺時,而且讓氧分壓數值上升到達設定點,將稀釋氣體自標準空氣(air)切換為氦氧(Heliox)混合氣,繼續下潛,這將會使迴路中的氮氣分壓保保持相對性的固定。

(計算公式 = [切換稀釋氣體時的絕對壓力] - [切換稀釋氣體時的氧分壓])

此法的優點是氮氣分壓不會隨著深度增加而增加,而缺點則是當迴路容積變動或是迴路氣體排氣時,氮氣分壓的數值有可能出乎預料的波動(例如面鏡排水時..)。要整合上述二種方法是可能的,不過更為關鍵重要的是,無論採用那種方法,負責計算減壓程序(decompression profiles)的軟體(包含時即減壓計算和備用減壓表格二者),都必須將預期的氦氮比波動值納入考慮。

IV. 系統監測與控制System Monitoring & Control

A. 氧分壓PO2
監測全密閉循環系統最關鍵的變數就是呼吸迴路中的氧分壓,氧控制系統的氧分壓設定點(PO2 set point)不得低於0.5atm,最高不應超過1.4atm。最低下限值(0.5)保持氧分壓高於缺氧(hypoxic)的臨界值,而最高上限值(1.4)則保持氧分壓低於過氧(hyperoxic)的危險範圍。

儘管某些標準規範允許氧分壓高達1.6atm,如此高的分壓設定點並不適用於全密閉循環系統,其原因有二:第一,當快速下潛時,迴路中氧分壓可能在短時間內,峰值上升超出設定點的範圍(spike),第二,循環系統潛水員應當比開放式系統潛水員更保守地控制潛水全程的氧分壓(相較於開放式系統潛水,氧分壓上限的體驗只會發生在每種混合體的最大深度)。

對於計劃使用的特定機種,每一個循環系統潛水員都應該非常熟諳在不同程度的負荷下,呼吸迴路中的氧分壓,對於其自身新陳代謝速率的影響,例如:我所使用的全循環系統在將氧氣控制系統關閉的情況下,全程約30-40分鐘,緩和程度的工作負荷,氧分壓自1.4atm下降至0.2atm,在相同情況下我的潛伴消耗氧氣的速率則是我的二倍,因此他的氧分壓會在15-20分鐘後,就提前下降到我前述相同的情況。

一旦潛水員知道了氧氣的消耗率後,在氧分壓下降到危險範圍前的一半的時間內,就應該開始規律地檢查監測,以上述例子來說,如果氧分壓設定點是1.4atm,我至少每15分鐘會檢查迴路中的氧分壓,而我的潛伴則至少每7或8分鐘要檢查迴路氧分壓,每當深度有實質的變化時,就必須監測氧分壓。

潛水員也應當養成規律比對主用氧分壓顯示器與次要氧分壓顯示器的好習慣,要特別注意所有的氧感測器數值是否同步?數值是動態還是靜態(靜態的數值通常意味著某些種類的氧感測器失效)?某些循環呼吸器的設計,可允許潛水員驗証感測器是否輸出正確的數值,這種測試功能應當在潛水過程中,週期性地執行,或是任何懷疑感測器數值正確性時執行。

B. 氣體供給Gas Supplies

儘管對於開放式系統潛水員來說,氣對壓力是悠關生命的重要,然而對於全密閉循環呼吸系統的潛水員來說,某些程度上來說這點並不是這麼的絕對。監控稀釋氣體的供氣壓力,確保在潛水中隨時可安全的執行切換開放系統的緊急脫離。監控氧氣的供氣壓力,確保留有足夠的氧氣,以全密閉模式完成接下來的潛水(預留容許錯誤的安全界限)。

C. 剩餘過濾罐時間Remaining Absorbent Canister Time

二氧化碳過濾罐的使用時間是維持潛水員生命的關鍵,因此開始潛水前務必清楚而確定的掌握了解,為了因應減壓的需要,必須至少預留有50%以上的容錯界限,更甚者要達到100%的容錯界限(例:過濾罐時間必須是計畫潛水時間的1.5~2倍以上)。

由於缺系可靠的二氧化碳感測器,精確地預估過濾罐的剩餘使用時間是有困難的,最常用的方法是以簡單的"時鐘"概念,來計算個別的過濾罐有多少已消耗的潛水時間。不幸的是,不同的潛水員可能有不同的時鐘速率,而且影響工作負荷的因素可能有十種以上;在相同的時間內,某個潛水員可能已經完全耗盡過濾罐時間,而另一個潛水員則可能10%都不到(這是以最極端的情形為例)。

另一個監控過濾罐的方法就是監控氧氣的消耗量,這包括了迴路中的氧氧量,來自氧氣氣瓶和稀釋氣體氣瓶二者,要校正這個數值應該要在可控制的情況下憑經驗完成(例如:迴路氣體排出最小化),不同的循環呼吸器有其個別的過濾罐設計(因此無法單純以吸附劑材質的容積來推斷)。

潛水時迴路中的排氣(上升、面鏡清除..等)將導致過濾罐時間更保守的評估,如果能正確的作到,這大概是所有評估過濾罐時間的方法中最精確的(前提是一致且正確的過濾罐裝填技術,和相同的吸附劑品質)

在所有的潛水型態中,潛水員應當要對潛在的血碳酸過多症狀特別警愓(呼吸急促、頭痛、頭昏眼花、噁心嘔吐、感覺溫暖..等),如果懷疑有上述任何症狀,潛水員應該立即停止潛水並開始上升,隨著上升中的短暫症狀解緩現象,並不足以作為過濾罐作用正常的証據,這是因為上升本身就會造成迴路中二氧化碳分壓暫時性下降,此時通常也伴隨著工作負荷減少的現象(二氧化碳產生率)。

不適常的呼吸技巧也可能導致血碳酸過多症(例如許多潛水員都會的跳躍式呼吸,對於循環呼吸器潛水員完全沒有一點好處),短時間內的大量費力工作也會導致過濾罐失效(在淺水層),在極短時間內的爆發式運動後,如果潛水員感覺不尋常的渴望呼吸,那麼過濾罐有可能已經接近壽期的終點(注意,這種爆發式運動的時間應該保持短暫的,勿須浪費無謂的剩餘吸附劑壽期)。

如同之前所討論過的,體驗血碳酸過多症的第一手經驗,作為循環呼吸器學生在基本訓練課程中的一部分是有益的。