Балон автономного дихального апарату (АДА)мають вирішальне значення для забезпечення повітрям, придатним для дихання, пожежників, рятувальників та іншого персоналу, який працює в небезпечних середовищах. Знання того, як довгоБалон SCBAтермін служби під час використання є життєво важливим для планування операцій та забезпечення безпеки. Тривалість роботи балона залежить від його об'єму, тиску та частоти дихання користувача. У цій статті ви дізнаєтесь, як розрахувати місткістьБалон SCBA, використовуючи просту формулу, з особливою увагою доциліндр з вуглецевого волокна з композитного матеріалуs, які широко використовуються завдяки своїй легкій вазі та міцності.
Балон SCBAОснови: Об'єм і тиск
Балон SCBAзберігають стиснене повітря під високим тиском, який зазвичай вимірюється в барах або фунтах на квадратний дюйм (PSI). Об'єм повітря всередині циліндра зазвичай виражається в літрах. Два основні фактори, що визначають кількість доступного повітря:
- Об'єм циліндраЦе внутрішній розмір циліндра, часто виражається в літрах (наприклад, 6,8 літра або 9 літрів).
- Тиск у циліндріТиск, під яким зберігається повітря, зазвичай від 200 до 300 бар дляБалон SCBAs.
Циліндр з вуглецевого волокна з композитного матеріалуПопулярні в системах АВД, оскільки вони пропонують вищу продуктивність тиску (до 300 бар), водночас будучи набагато легшими за традиційні сталеві або алюмінієві балони. Це робить їх ідеальними для ситуацій, коли користувачам потрібно швидко пересуватися або пересуватися протягом тривалого часу.
ThФормула для розрахунку тривалості використання SCBA
Тривалість роботиБалон SCBAможна розрахувати за такою формулою:
- «40» у формулі позначає середню частоту дихання людини за помірних умов праці. Ця частота може змінюватися залежно від того, наскільки інтенсивно працює користувач, але 40 літрів на хвилину (л/хв) – це стандартний показник.
- «-10» в кінці формули — це запас міцності, який гарантує, що користувач матиме час залишити небезпечну зону до того, як повітря повністю закінчиться.
Приклад розрахунку:
Давайте розрахуємо тривалість роботи для 6,8-літрового двигунабалон SCBA з вуглецевого волокна, під тиском 300 бар.
У цьому прикладі,Балон SCBAзабезпечить приблизно 35 хвилин дихання повітрям, перш ніж його потрібно буде замінити або поповнити. Цей розрахунок передбачає помірну фізичну активність, і фактичний час використання може відрізнятися залежно від того, чи користувач навантажується більше чи менше.
Фактори, що впливаютьктінгБалон SCBAТривалість
Хоча формула дає базову оцінку, на неї може вплинути кілька факторів
фактична тривалістьБалон SCBAпід час використання. Розуміння цих змінних є ключем до забезпечення безпечної експлуатації.
1. Частота дихання
Формула розрахована на середнє дихання
частота дихання 40 л/хв, що відповідає помірній активності. Насправді частота дихання може коливатися залежно від робочого навантаження користувача:
- Низька активністьЯкщо користувач перебуває у стані спокою або виконує легку роботу, частота дихання може бути нижчою, приблизно 20-30 л/хв, що подовжить термін служби балона.
- Висока активністьПід час важкої фізичної активності, такої як гасіння пожеж або порятунок людей, частота дихання може зрости до 50-60 л/хв або більше, що зменшує тривалість роботи балона.
2. Тиск у циліндрі
Балони з вищим тиском забезпечують більше повітря за той самий об'єм.Циліндр з вуглецевого волокнаЗазвичай працюють під тиском до 300 бар, порівняно зі сталевими або алюмінієвими балонами, тиск яких може бути обмежений 200 барами. Вищий тиск дозволяєциліндр з вуглецевого волокнаутримувати більше повітря в меншому та легшому корпусі, що подовжує термін служби.
3. Запас міцності
Запас міцності, вбудований у формулу (-10 хвилин), гарантує, що
користувач не вичерпує повітря, перебуваючи в небезпечному середовищі. Важливо враховувати цей буфер під час розрахунку робочого часу та планування використання повітря, особливо в ситуаціях, коли подолання шляху евакуації може зайняти кілька хвилин.
T
РольВуглецевий композитний циліндрs
Циліндр з вуглецевого волокна з композитного матеріалустали кращим вибором для систем SCBA завдяки своїй легкій конструкції та здатності витримувати вищий тиск. Порівняно зі сталевими та алюмінієвими балонами,циліндр з вуглецевого волокнапропонують кілька переваг:
- Вага: Циліндр з вуглецевого волокнаВони значно легші за сталь, що полегшує їх перенесення та зменшує втому користувача під час тривалої роботи.
- Вищий тискЇх можна наповнювати до тиску до 300 бар, забезпечуючи більше повітря без збільшення розміру балона.
- ДовговічністьВуглецеві волокнисті композити надзвичайно міцні, здатні витримувати високий тиск, а також стійкі до ударів та факторів навколишнього середовища.
Легка конструкція особливо важлива для рятувальників, яким потрібно залишатися мобільними, переносячи інше обладнання, таке як пожежні інструменти чи медичне спорядження. Незважаючи на їхні переваги,циліндр з вуглецевого волокнамають деякі додаткові вимоги до технічного обслуговування, такі як регулярні гідростатичні випробування, щоб гарантувати їхню безпеку під тиском.
Гідростатичні випробування таБалон SCBAТехнічне обслуговування
Щоб зберегти надійністьБалон SCBAДля моделей, включаючи моделі з вуглецевого волокна, регулярне технічне обслуговування є важливим. Це включає:
- Візуальні огляди: Перед кожним використанням перевіряйте наявність пошкоджень, таких як тріщини або вм'ятини.
- Гідростатичні випробуванняВуглецеве волокноБалон SCBAЗазвичай гідростатичні випробування проводяться кожні п'ять років, щоб переконатися, що вони можуть витримувати високий тиск. Це випробування перевіряє будь-яке розширення циліндра, яке може свідчити про ослаблення матеріалу.
- ЗамінаНавіть за належного догляду,балон SCBA з вуглецевого волокнамають обмежений термін служби, зазвичай близько 15 років, після чого їх необхідно замінити.
Висновок
Знання того, як розрахувати ємність та тривалість роботиБалон SCBAs є
критично важливо для тих, хто використовує ці пристрої в небезпечних середовищах. Використання формули(Об'єм × Тиск) / 40 – 10, ти можешn оцінити час, доступний у будь-якому балоні, пам'ятаючи, що частота дихання, тиск та запаси безпеки відіграють певну роль у кінцевій тривалості.
Циліндр з вуглецевого волокна з композитного матеріалуЗавдяки своїй легкій конструкції та здатності витримувати високий тиск, балони SCBA є популярним вибором для систем SCBA. Вони пропонують довший робочий час та покращену мобільність порівняно зі сталевими або алюмінієвими балонами. Однак регулярне технічне обслуговування, включаючи візуальні огляди та гідростатичні випробування, має вирішальне значення для забезпечення безпеки та ефективності цих балонів протягом усього терміну їхньої служби.
Розуміння цих аспектівБалон SCBAпотужність допоможе забезпечити безпечне та ефективне використання у складних умовах, де кожна хвилина повітря, придатного для дихання, може мати значення.
Час публікації: 14 вересня 2024 р.