Испытания ребризера ИДА-СВЛ

Обсуждаются вопросы технического дайвинга, многосмесевых и декомпрессионных погружений, погружений в надголовные среды, использование ребризеров, вопросы безопасности и любые другие технически сложные вопросы.

Модераторы: трофи, Максим Васильев, KWAK, DukeSS

Ответить
Сообщение
Автор
СВЛ
Активный участник
Сообщения: 374
Зарегистрирован: 16-02-2005 18:49
Откуда: Североморск- СПб

#121 Сообщение Добавлено: 26-01-2006 23:40 Заголовок сообщения:

На счет "самовоспламенителей", как я понимаю, опечатка. Но очень уместная по сути. Лучше эту химию не назовешь. Врагу не пожелаешь участвовать в тушении пожара регенерации.
Наверное имелись в виду, "самоспасатели".
Кстати, то, что мы в просторечье называем О-3, не всегда таковым является. На сколько я знаю, настоящий О-3 применяется только в водолазной практике, а в ИП-ах, ПДА и на ПЛ - это совсем другие рецептуры, причем разные. Все зависит от требуемого коэффициента регенерации и поглотительной способности по СО2.
Про асбест. Его присутствие в регенеративных веществах вполне объяснимо, т. к. реакция в них идет при много большей температуре, чем в ХП-И или других поглотителях. По сути, в О-3 происходят две реакции с выделением тепла. Первая - выделение кислорода, вторая - поглощение СО2. В ХП-И, только вторая.
Асбест, наверное, обеспечивает механическую прочность зерен вещества при сильном разогреве. Точно температуру не скажу, но "разработанный" патрон ИП-а голой рукой не возьмешь. Где-то под 100 градусов. Помнится, на корпусе РП-4 даже специальная полоска имелась, которая при включении и разогреве патрона начинала дымиться и меняла цвет.
Про наличии асбеста в ХП-И мне ничего не известно, хотя пару процентов при растворении в кислоте можно и не разглядеть.
Сошлюсь на ГОСТ :
"Поглотитель ХП-И изготовляется из маломагнезиальной извести и гидроксида натрия и содержит не менее 96% гидроксида кальция и 4% гидроксида натрия (в пересчете на сухое вещество). В гидроксидах кальция и натрия содержатся в виде примесей карбонаты и оксиды металлов."
П.С. Информация к размышлению. В поглотительном патроне, сам ХП-И занимает 50... 60% объема, а остальное выдыхаемый газ. Это к тому, что может мы не совсем правильно представляем физику процесса поглощения СО2 ??

Аватара пользователя
Валерий Мухин
Великий и Ужасный.
Сообщения: 19021
Зарегистрирован: 01-07-2003 00:01
Откуда: Россия. Москва, "Русский Ребризер"
Контактная информация:

#122 Сообщение Добавлено: 27-01-2006 12:08 Заголовок сообщения:

СВЛ писал(а):Это к тому, что может мы не совсем правильно представляем физику процесса поглощения СО2 ??
На тебе ссылочку:

http://fgtu.donntu.edu.ua/fm/1998-1/9.htm

СТУПЕНЧАТЫЙ ПРОФИЛЬ СКОРОСТИ В ЧАСТИЧНО ОТРАБОТАННОМ ПАТРОНЕ РЕГЕНЕРАТИВНОГО РЕСПИРАТОРА
Канд. физ.-наук С.Г. Ехилевский (ДонГТУ)

СВЛ
Активный участник
Сообщения: 374
Зарегистрирован: 16-02-2005 18:49
Откуда: Североморск- СПб

#123 Сообщение Добавлено: 01-02-2006 01:57 Заголовок сообщения:

Концепция, изложенная в указанной работе, мне представляется не совсем соответствующей проблемам отчистки газовой смеси в патронах с химпоглотитем.
Прежде всего, потому, что в ней рассматривается непрерывный поток газа через поглотитель. Я не зря упомянул о свободном объеме в патроне с ХПИ. Если взять стандартный ИДА-шный патрон, объемом около 2 литров, то между гранулами в нем должно «поместиться» 0,7 … 1,0 литра газа, и это соответствует среднему объему выдоха.
Т.е. можно смело предположить, что значительная «доля» адсорбции СО2 происходит именно в период задержки смеси в патроне, во время вдоха и паузы.
Косвенным подтверждением такого предположения является ГОСТ 6755-88, определяющий порядок испытаний ХПИ. В нем прокачка смеси производится специальной машиной создающей пульсирующий поток, полностью имитирующий дыхание человека. Хотя для упрощения оборудования можно было бы использовать непрерывную прокачку газа через испытываемую пробу поглотителя.
В связи со сказанным интересно разобраться, какие факторы влияют на скорость адсорбции СО2 поглотителем.
Предполагая что скорость химической реакции намного выше скорости диффузии и не рассматривая начальный период работы «свежего» поглотителя, когда реакция идет на поверхности зерен, можно считать, что интенсивность адсорбции в первую очередь определяется скоростью диффузии молекул СО2 из свободного объема в поры зерен поглотителя и временем нахождения загрязненного газа в патроне .
Скорость диффузии молекул в газовой смеси зависит от:
- температуры газа,
- градиента концентрации молекул СО2 в свободном объеме и в зоне реакции, т.е. на поверхности поглотителя внутри пор.
Если предположить, что концентрация молекул в зоне реакции на несколько порядков ниже, чем в свободном объеме, то скорость диффузии будет пропорциональна процентному содержанию углекислого газа в выдыхаемой смеси.
Таким образом, эффективность отчистки зависит от
- времени нахождения смеси в массе поглотителя,
- температуры газа в патроне,
- процентного содержания СО2 в выдыхаемой смеси.
Теперь проанализируем изменение этих параметров во время погружений в реальных ребризерах.
Увеличить время контакта газа с ХПИ можно увеличением объема и массы поглотителя таким образом, чтобы смесь проходила через патрон за два цикла дыхания, но это не рационально с экономической точки зрения. На мой взгляд, вполне достаточно использовать «полуторократный» объем поглотителя. В этом случае, часть смеси, находящаяся в наиболее отработанной зоне патрона, при следующем выдохе будет проталкиваться к свежему поглотителю.
Другой способ - два раза прокачивать смесь через патрон, например как нарисовано на предыдущей странице темы. Но этот способ тоже имеет недостаток – увеличение сопротивления вдоху.
Третий способ – ритм дыхания, обеспечивающий максимальную задержку смеси в поглотительном патроне, быстрый выдох – медленный вдох.
Теперь о температуре. На первый взгляд кажется, что температура газа в патроне при постоянной легочной вентиляции зависит только от теплопередачи в окружающую среду. Но это не так. По мере увеличения глубины погружения, пропорционально повышается плотность смеси, а, следовательно, при постоянном выделении тепла от реакции, температура будет падать.
За счет увеличения плотности смеси также уменьшается процентная концентрация СО2,
что ведет к снижению эффективности адсорбции.
Вывод: с ростом окружающего давления (глубины) эффективность отчистки газовых смесей поглотителями углекислого газа значительно снижается, что приводит к повышению парциального давления СО2 в контуре.
Совершенно очевидно, что патрон с ХПИ, нормально работающий на поверхности или мелководье, на больших глубинах может не обеспечить нормальной отчистки.
Почему столько внимания этому вопросу. Явные признаки отравления углекислым газом
проявляются при РСО2 = 0,02 … 0,04 кгс/см2, а риск возникновения ДКБ и кислородного отравления увеличивается при меньших величинах.
Отсутствие приемлемых систем измерения парциального давления СО2 в контуре ребризера делает проблему эффективной работы поглотителя еще более значимой.

П.С. Раньше не мог понять, почему у аппаратов замкнутого цикла с ростом глубины погружения уменьшается время работы. Теперь все стало на свои места.

Аватара пользователя
Валерий Мухин
Великий и Ужасный.
Сообщения: 19021
Зарегистрирован: 01-07-2003 00:01
Откуда: Россия. Москва, "Русский Ребризер"
Контактная информация:

#124 Сообщение Добавлено: 01-02-2006 09:52 Заголовок сообщения:

СВЛ писал(а):Т.е. можно смело предположить, что значительная «доля» адсорбции СО2 происходит именно в период задержки смеси в патроне, во время вдоха и паузы.
Слишком смелое предположение – лично мне представляется наоборот. Эффективность работы поглотителя должна возрастать при перемешивании газа при обдуве.
Кроме того, в твоих рассуждениях, мне ОЧЕНЬ не понравилось предположение (так я понял твой текст), что реакция идет в СУХОМ поглотителе. На мой взгляд реакция идет во ВЛАЖНОМ поглотителе. Т.е. углекислый газ сначала растворяется в тончайшей пленке влаги покрывающей поглотитель, и вступает в реакцию в растворе.
Косвенно мою гипотезу подтверждает тот факт, что сначала поглотитель работает очень плохо и ему нужно время на «разогрев».
СВЛ писал(а):Скорость диффузии молекул в газовой смеси зависит от:
- температуры газа,
- градиента концентрации молекул СО2 в свободном объеме и в зоне реакции, т.е. на поверхности поглотителя внутри пор.
По-моему все сводится к растворимости газа в воде (растворе поглотителя) в зависимости от парциального давления.

ЗЫ. Ты видел, что я отрыл?
viewtopic.php?t=12246

СВЛ
Активный участник
Сообщения: 374
Зарегистрирован: 16-02-2005 18:49
Откуда: Североморск- СПб

#125 Сообщение Добавлено: 01-02-2006 12:40 Заголовок сообщения:

Слишком смелое предположение – лично мне представляется наоборот. Эффективность работы поглотителя должна возрастать при перемешивании газа при обдуве.
Я не утверждал, что перемешивание газа – это плохо.
Конечно, при перемешивании газа, концентрация молекул СО2 у поверхности зерен возрастает. Но это имеет решающее значение при начале работы поглотителя. По мере перехода реакции в глубину зерен, определяющим фактором становится диффузия в поры.
Мы традиционно считали, что скорость прокачки смеси определяет эффективность отчистки, но не учитывали, что газ на какое-то время остается в патроне с поглотителем. Вопрос: как лучше, медленно прокачивать смесь через ХПИ или резким выдохом заполнить патрон газом с высокой концентрацией СО2 ? Я думаю – второй вариант эффективнее.
Кроме того, в твоих рассуждениях, мне ОЧЕНЬ не понравилось предположение (так я понял твой текст), что реакция идет в СУХОМ поглотителе.
Я этого не говорил. Более того, сама реакция идет с выделением воды.
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O + 19 ккал
На мой взгляд реакция идет во ВЛАЖНОМ поглотителе. Т.е. углекислый газ сначала растворяется в тончайшей пленке влаги покрывающей поглотитель, и вступает в реакцию в растворе.
Я не химик, но мне кажется, что пленка там не образуется. Скорее всего, реакция идет в парогазовой фазе внутри пор поглотителя.
Косвенно мою гипотезу подтверждает тот факт, что сначала поглотитель работает очень плохо и ему нужно время на «разогрев».
Правильно, только = РАЗОГРЕВ = надо писать без кавычек.
ЗЫ. Ты видел, что я отрыл?
viewtopic.php?t=12246
Очень интересная статья, колись, где взял?
Кстати, помнишь давний спор об использовании ИДА-71 на ХПИ ?
Это я про накопление азота в контуре.

СВЛ
Активный участник
Сообщения: 374
Зарегистрирован: 16-02-2005 18:49
Откуда: Североморск- СПб

#126 Сообщение Добавлено: 01-02-2006 13:18 Заголовок сообщения:

Кстати, беру назад свое утверждение, что подавать кислород в трубку выдоха – это очень хорошо. Это очень плохо.
При работе ЭМ клапана, и особенно при ручной подаче, О2 будет выталкивать не отчищенную смесь из патрона с поглотителем.
Наверно чисто интуитивно, еще осенью, я переделал схему своего аппарата. Теперь кислород подается прямо в мешок, при помощи распылителя в виде перфорированной трубки длинной около 20 см.
Вот так бывает, сначала сделал, а потом понял, зачем.

Аватара пользователя
Валерий Мухин
Великий и Ужасный.
Сообщения: 19021
Зарегистрирован: 01-07-2003 00:01
Откуда: Россия. Москва, "Русский Ребризер"
Контактная информация:

#127 Сообщение Добавлено: 01-02-2006 16:03 Заголовок сообщения:

СВЛ писал(а):Очень интересная статья, колись, где взял?
Случайно поиском нашел. Набери в Яндексе название и увидишь источник.

СВЛ
Активный участник
Сообщения: 374
Зарегистрирован: 16-02-2005 18:49
Откуда: Североморск- СПб

#128 Сообщение Добавлено: 10-02-2006 15:23 Заголовок сообщения:

Кое-что про влажность поглотителей и пр. Ссылка работает плохо, поэтому привожу полностью.
....Химический известковый поглотитель ХП-И. Химический известковый поглотитель ХП-И (ГОСТ 6755-88 "Поглотитель химический известковый ХП-И. Технические условия") представляет собой гранулированный продукт белого или светло серого цвета, изготовляемый из маломагнезиальной обожженной извести и едкого натра, и предназначен для очистки воздуха от двуокиси углерода в регенеративных кислородных дыхательных аппаратах и шахтных интерферометрах.
По физико-химическим показателям поглотитель ХП-И должен соответствовать нормам, указанным в таблице. Поглотитель ХП-И является продуктом одноразового применения и регенерации не подлежит. Гарантийная сохранность продукта - один год при условии соблюдения правил хранения и отсутствия повреждений упаковки. Поглотитель поставляется в герметично закрытых и опломбированных барабанах, имеющих внешнее антикоррозийное покрытие.
Каждая партия поглотителя должна сопровождаться аналитическим паспортом завода-изготовителя. При поступлении партии ХП-И устанавливают ее соответствие паспорту, проверяют номер партии, барабанов, отметку ОТК заводаизготовителя о соответствии данной партии требованиям ГОСТ 6755-88 "Поглотитель химический известковый ХП-И. Технические условия". Производят внешний осмотр всех барабанов, их упаковки и выборочную проверку содержания влаги и двуокиси углерода в поглотителе.
Проверке подвергается 10 % барабанов от полученной партии. Барабаны, в которых при осмотре партии обнаружены незначительные повреждения (нарушение пломбировки или плотности крепления крышки, мелкие пробоины), должны быть забракованы. Поглотитель из этих барабанов следует подвергать анализу для определения содержания влаги и двуокиси углерода. Если поглотитель соответствует требованиям, его пересыпают в другие барабаны, годные к применению, и пломбируют.
По истечении гарантийного срока хранения поглотитель каждого барабана подвергают анализу. Если результаты анализа соответствуют требованиям, срок годности проверенной партии ХП-И продлевают еще на один год. Хранение его более двух лет не рекомендуется. Если возникла необходимость продлить срок хранения ХП-И сверх двух лет, то очередная проверка и оценка его годности должна производиться в каждом барабане по тем же показателям и ежеквартально. Результаты проверки годности ХП-И заносят в журнал.
После выполнения приемочной, годичной и последующих проверок на каждый барабан с пригодным для использования ХП-И наклеивают этикетку приведенного ниже образца. ХП-И, не соответствующий нормативным требованиям, бракуют и уничтожают, с барабана снимают этикетку "ГОДЕН". Если ХП-И имеет влажность ниже 16 %, то ее можно повысить путем доувлажнения. Для этого устанавливают массу подлежащего доувлажнению ХП-И и рассчитывают недостающее количество воды.
Например: по данным анализа в ХП-И содержится 15 % воды, масса его равна 80 кг. Следовательно, в 80 кг ХП-И содержится 12 кг воды согласно пропорции: 100-15 80-Х Х=80*15/100=12 Масса сухого ХП-И составляет 80 - 12 = 68 кг. Чтобы 68 кг сухого ХП-И имели влажность 18 %, в нем должно быть 14,93 кг воды согласно пропорции: 68 кг - 82 % Х-18% Х=68*18/82=14,93 Но так как в 68 кг ХП-И уже содержится 12 кг воды, то необходимо добавить 14,93 - 12,0 = 2,93 кг воды.
Чтобы доувлажнить ХП-И, его рассыпают на гладкий цементный пол ровным слоем толщиной 3-4 см, равномерно опрыскивают с помощью пульверизатора рассчитанным количеством воды (2,93 кг) и ссыпают в барабан. Чтобы влага равномерно распределилась по всему поглотителю, его необходимо выдержать в герметично закрытом барабане не менее 3 сут. По истечении этого срока ХП-И подвергается анализу для определения степени влажности и содержания углекислоты.
Если влажность ХП-И более 21 %, то его подвергают подсушке. Подсушивают только такой поглотитель, у которого влажность будет соответствовать приведенному ниже содержанию углекислоты (%). При содержании СО2 выше указанных пределов ХП-И бракуется. Для подсушки ХП-И рассыпается ровным слоем толщиной 1,0- 1,5 см на гладкий цементный пол в помещении с температурой 18-25 °С и с содержанием СО2 в воздухе этого помещения не более 0,03- 0,04 %. Для равномерной подсушки рассыпанный ХП-И перемешивают.
Перемешивание производят через 1-2 ч. Время, необходимое для подсушки, устанавливают в зависимости от содержания влаги, имея в виду, что каждые 3 ч сушки ХП-И снижают его влажность на 1 % и повышают содержание СО2 на 0,3-0,4 %. По истечении установленного времени для сушки ХП-И его ссыпают в барабан и, чтобы влага равномерно распределилась по всей массе, выдерживают в герметично
закрытом барабане не менее 24 ч. После этого ХП-И подвергают анализу для определения его влажности и содержания углекислоты. Показатели Норма по ГОСТ 6755-88 Массовая доля влаги, % 16,0-21,0 Массовая доля связанной двуокиси углерода, %, не более 4,0 Наличие запаха Характерный известковый Проскоковая объемная доля СО2 в воздухе на выходе из патрона, %: в первые 40 мин определения через 120 мин от начала определения
0,1 0,5 Максимальное сопротивление во время определения проскоковой объемной доли СО2, Па (мм вод. ст.), не более 147 (15,0) Максимальная температура воздуха на выходе из патрона при определении проскоковой объемной доли СО2,0С, не более 50,0 Прочность на истирание, %, не более 65,0 Доля фракций с зернами диаметром, %: от 5,50 до 6,50 мм, не более 5,0
от 2,80 до 5,50 мм, не менее 90,0 от 1,00 до 2,80 мм, не более 5,0 менее 1,00 (пыль) мм, не более 0,6 ХП-И

Ответить