Hvordan endres trykk under vann, og hvordan påvirker trykkendringer aspekter ved dykking som utjevning, oppdrift, bunntid og risikoen for dekompresjonssykdom? Gjennomgå grunnleggende om trykk og dykking, og oppdag et konsept som ingen fortalte oss under vårt åpne vannløp: at trykket endres raskere jo nærmere en dykker er overflaten.
det grunnleggende
Luft har vekt
Ja, luft har faktisk vekt. Vekten av luft utøver trykk på kroppen din - omtrent 14.7 psi (pund per kvadrattomme). Denne mengden trykk kalles en trykkatmosfære fordi det er den mengden trykk jordens atmosfære utøver. De fleste trykkmålinger i dykking er gitt i enheter av atmosfære eller ATA.
Trykk øker med dybde
Vekten av vannet over en dykker utøver trykk på kroppen deres. Jo dypere en dykker kommer ned, jo mer vann har de over seg, og jo mer press utøver den på kroppen deres. Trykket en dykker opplever på en viss dybde er summen av alt trykket over dem, både fra vannet og luften.
Hver 33 fot saltvann = 1 ATA trykk
Trykk en dykker opplever = vanntrykk + 1 ATA (fra atmosfæren)
Totalt trykk ved standard dybder *
Dybde / atmosfærisk trykk + vanntrykk = totalt trykk
0 fot / 1 ATA + 0 ATA = 1 ATA
15 fot / 1 ATA + 0.45 ATA = 1, 45 ATA
33 fot / 1 ATA + 1 ATA = 2 ATA
40 fot / 1 ATA + 1.21 ATA = 2.2 ATA
66 fot / 1 ATA + 2 ATA = 3 ATA
99 fot / 1 ATA + 3 ATA = 4 ATA
* dette er bare for saltvann på havnivå
Vanntrykk komprimerer luft
Luft i dykkerens kroppsrom og dykkerutstyr vil komprimere når trykket øker (og utvides når trykket synker). Luftkomprimerer i henhold til Boyles lov.
Boyles lov: Luftvolum = 1 / trykk
Ikke en matte person? Dette betyr at jo dypere du går, jo mer komprimeres luft. For å finne ut hvor mye, lag en brøkdel på 1 over trykket. Hvis trykket er 2 ATA, er trykkluftens volum ½ av den opprinnelige størrelsen på overflaten.
Trykk påvirker mange aspekter ved dykking
Nå som du forstår det grunnleggende, la oss se på hvordan trykk påvirker fire grunnleggende aspekter ved dykking.
utjevning
Når en dykker kommer ned, får trykkøkningen luften i kroppens luftrom til å komprimere. Luftrommene i ørene, masken og lungene blir som støvsugere når trykkluften skaper et undertrykk. Delikate membraner, som trommehinnen, kan suges inn i luftrommene og forårsake smerte og skade. Dette er en av grunnene til at en dykker må utjevne ørene for dykking.
Ved oppstigning skjer det motsatte. Reduserende trykk fører til at luften i dykkers luftrom utvides. Luftrommene i ørene og lungene opplever et positivt trykk når de blir overfylte med luft, noe som fører til lungebarotrauma eller en omvendt blokk. I verste fall kan dette sprekke en dykkers lunger eller trommehinner.
For å unngå en trykkrelatert skade (for eksempel en ørebarotrauma), må en dykker utjevne trykket i kroppens luftrom med trykket rundt dem.
For å utjevne deres luftrom på avstamning en dykker tilfører luft til kroppens luftrom for å motvirke "vakuum" -effekten ved
- puster normalt, dette tilfører luft til lungene hver gang de puster inn
- legge luft til masken ved å puste ut nesen
- legge luft til ørene og bihulene ved å bruke en av flere øreutjevningsteknikker
For å utjevne deres luftrom på stigning en dykker slipper luft fra kroppens luftrom slik at de ikke blir overfylte av
- puster normalt, frigjør dette ekstra luft fra lungene hver gang de puster ut
- stiger sakte og lar den ekstra luften i ørene, bihulene og masken boble ut av seg selv
Oppdrift
Dykkere kontrollerer deres oppdrift (enten de synker, flyter opp eller forblir "nøytrale flytende" uten å flyte eller synke) ved å justere lungevolumet og oppdriftskompensatoren (BCD).
Når en dykker kommer ned, fører det økte trykket til at luften i BCD og våtdrakt (det er små bobler fanget i neopren) komprimerer. De blir negativt flytende (synker). Når de synker, komprimerer luften i dykkerutstyret mer og de synker raskere. Hvis de ikke tilfører luft til BCD for å kompensere for deres stadig mer negative oppdrift, kan en dykker raskt finne seg i å kjempe mot en ukontrollert nedstigning.
I det motsatte scenariet, når en dykker stiger opp, utvides luften i BCD og våtdrakt. Den ekspanderende luften gjør dykkeren positivt flytende, og de begynner å flyte opp. Når de flyter mot overflaten, reduseres omgivelsestrykket, og luften i dykkerutstyret fortsetter å utvide seg. En dykker må kontinuerlig lufte luft fra BCD-en sin under oppstigning, ellers risikerer de en ukontrollert, rask oppstigning (en av de farligste tingene en dykker kan gjøre).
En dykker må tilføre luft til BCD når de stiger ned og slipper luft fra BCD når de stiger opp. Dette kan virke kontraintuitivt til en dykker forstår hvordan trykkendringer påvirker oppdriften.
Bottom Times
Bunntid refererer til hvor lang tid en dykker kan holde seg under vann før den begynner oppstigningen. Omgivelsestrykket påvirker bunntid på to viktige måter.
Økt luftforbruk reduserer bunntidene
Luften som en dykker puster, komprimeres av det omkringliggende trykket. Hvis en dykker faller ned til 33 fot eller 2 ATA trykk, blir luften de puster sammen komprimert til halvparten av sitt opprinnelige volum. Hver gang dykkeren inhalerer, tar det dobbelt så mye luft å fylle lungene enn det gjør på overflaten. Denne dykkeren vil bruke luften opp dobbelt så raskt (eller på halvparten av tiden) som de ville gjort på overflaten. En dykker vil bruke opp den tilgjengelige luften raskere jo dypere de går.
Økt nitrogenopptak reduserer bunntidene
Jo større omgivelsestrykk, desto raskere absorberer dykkers kroppsvev nitrogen. Uten å komme inn på detaljene, kan en dykker bare tillate vevet sitt en viss mengde nitrogenabsorpsjon før de begynner oppstigningen, eller de har en uakseptabel risiko for dekompresjonssykdom uten obligatorisk dekompresjonsstopp. Jo dypere en dykker går, desto mindre tid har de før vevet absorberer den maksimalt tillatte mengden nitrogen.
Fordi trykket blir større med dybden, øker både luftforbruk og nitrogenopptak jo dypere en dykker går. En av disse to faktorene vil begrense dykkerens bunntid.
Raske trykkendringer kan forårsake dekompresjonssykdom (svingene)
Økt trykk under vann får en dykker kroppsvev til å absorbere mer nitrogengass enn de normalt ville inneholde på overflaten. Hvis en dykker stiger sakte, utvides denne nitrogengassen litt etter litt, og det overskytende nitrogenet elimineres trygt fra dykkerens vev og blod og frigjøres fra kroppen når de puster ut.
Imidlertid kan kroppen bare eliminere nitrogen så raskt. Jo raskere en dykker stiger, desto raskere utvides nitrogen og må fjernes fra vevet. Hvis en dykker går for raskt med trykkendring for raskt, kan kroppen ikke eliminere alt det ekspanderende nitrogenet, og overflødig nitrogen danner bobler i vev og blod.
Disse nitrogenboblene kan forårsake dekompresjonssykdom (DCS) ved å blokkere blodstrømmen til forskjellige deler av kroppen, forårsake hjerneslag, lammelse og andre livstruende problemer. Raske trykkendringer er en av de vanligste årsakene til DCS.
De største trykkendringene er nærmest overflaten.
Jo nærmere en dykker er overflaten, desto raskere endres trykket.
Dybdeendring / trykkendring / trykkøkning
66 til 99 fot / 3 ATA til 4 ATA / x 1.33
33 til 66 fot / 2 ATA til 3 ATA / x 1.5
0 til 33 fot / 1 ATA til 2 ATA / x 2.0
Se på hva som skjer veldig nær overflaten:
10 til 15 fot / 1.30 ATA til 1.45 ATA / x 1.12
5 til 10 fot / 1.15 ATA til 1.30 ATA / x 1.13
0 til 5 fot / 1.00 ATA til 1.15 ATA / x 1.15
En dykker må kompensere for det skiftende trykket oftere jo nærmere overflaten. Jo grunne dybden deres:
• jo oftere en dykker må utjevne ørene og masken manuelt. • jo oftere må en dykker justere oppdriften for å unngå ukontrollerte opp- og nedstigninger
Dykkere må være spesielt forsiktige under den siste delen av oppstigningen. Skyt aldri, aldri, rett til overflaten etter et sikkerhetsstopp. De siste 15 fot er den største trykkendringen og må tas saktere enn resten av oppstigningen.
De fleste nybegynnere dykk gjennomføres i de første 40 fot vann for sikkerhetsformål og for å minimere nitrogenopptak og risikoen for DCS. Dette er som det skal være. Husk imidlertid at det er vanskeligere for en dykker å kontrollere oppdriften og utjevne seg på grunt vann enn på dypere vann fordi trykkendringene er mer ekstreme!