Подводный коллектор
 Два баллона для подводного плавания на 300 бар, соединенные изолирующим коллектором ниже по потоку. | |
| Использование | Соединение между баллонами для подводного плавания для подключения подачи газа |
|---|---|
Коллектор для подводного плавания — это устройство, включающее один или несколько клапанов и одно или несколько выпускных отверстий для газа с соединениями регулятора подводного плавания, используемое для соединения двух или более баллонов для дайвинга , содержащих дыхательный газ , обеспечивающее большее количество газа для более длительного погружения или более глубоких погружений. Изолирующий коллектор позволяет закрыть соединение между баллонами в случае утечки из одного из баллонов или его клапана или регулятора, сохраняя газ в другом баллоне. Погружения с двумя и более баллонами часто ассоциируются с техническим дайвингом . Почти все коллекторы в сборе включают по одному клапану на каждый цилиндр, а подавляющее большинство - на два цилиндра.
Используются несколько конфигураций, каждая из которых имеет свой спектр применения, преимущества и недостатки.
Функция [ править ]
Более длинные и глубокие погружения требуют большего количества дыхательного газа, что, в свою очередь, требует более высокого давления наполнения, баллона большего размера или нескольких баллонов. дайвера Цилиндр большого диаметра имеет тенденцию смещать центр масс дальше от центральной линии, делая его неуравновешенным в воде, а цилиндр с более высоким давлением оказывает аналогичный эффект, также уменьшая плавучесть дайвера из-за более толстого металла, необходимого для прочности. . [1] Длина баллона также ограничена эргономическими соображениями и пропорциональна росту дайвера. Один баллон также представляет собой критическую единственную точку отказа для подачи дыхательного газа. Конфигурации с несколькими резервуарами включают сдвоенные коллекторы, расположенные ниже по потоку, с одним регулятором, независимые или отдельные сдвоенные баллоны , которые представляют собой два цилиндра, прикрепленные к задней пластине, но без коллектора, цилиндры с боковым креплением или сдвоенные коллекторы, расположенные выше по потоку, с двумя полными регуляторов комплектами , которые могут иметь запорный клапан. [1] [2] [3]
Многообразие функционально объединяет обычно два, [1] но иногда три или более баллонов таким образом, чтобы все содержимое можно было доставить дайверу через обычно один или два регулятора. Теоретически возможно любое устройство, которое будет выполнять эту функцию, но на практике обычно встречаются лишь несколько устройств, и это жесткая сборка, состоящая из комбинации клапанов баллона , соединительных трубок коллектора, запорных клапанов и резервных клапанов с соединение с каждым цилиндром через резьбу горловины и выходной разъем для каждого регулятора. [1] Также необходима довольно жесткая система поддержки для крепления баллонов, но она обычно не является частью системы коллектора. На практике системы коллекторов для подводного плавания соединяют баллоны под давлением хранения, давление можно балансировать между баллонами, и баллоны можно одновременно заполнять через коллектор из одного заправочного патрубка. [1] Обычно баллоны можно изолировать от коллектора или от выпускных патрубков, и газовая смесь, как правило, одинакова во всех баллонах. [1] Коллекторы, объединяющие более трех баллонов, иногда используются для попыток установления рекорда глубины подводного плавания с открытым контуром.
Функция наиболее часто используемых коллекторов для подводного плавания заключается в соединении источников газа с двумя баллонами, установленными сзади (называемыми двойными или сдвоенными ), что позволяет дайверу дышать одновременно из обоих. [1]
На коллекторе выше по потоку левый и правый клапаны баллона позволяют отключить соответствующий регулятор первой ступени, оставляя весь запас газа для использования через оставшийся регулятор. На изолирующем коллекторе центральный клапан, называемый изолирующим клапаном , разделяет резервуары на две независимые системы, каждая со своими собственными регуляторами первой и второй ступени, что может предотвратить потерю давления в одной половине системы из-за отказа на входе. Весь газоснабжение. [1]
История [ править ]
Двух- и трехцилиндровые агрегаты с коллектором использовались со времен разработки Кусто и Ганьяном регулятора открытого контура, как можно видеть на ранних фотографиях оборудования. Это были выходные коллекторы, которые соединяли цилиндры вместе путем соединения выходов клапанов баллонов и имели один выход для регулятора. Такое расположение позволило увеличить емкость хранения газа при использовании ограниченного диапазона доступных баллонов. Независимая клапанность коллекторных баллонов также позволяла контролировать подачу газа при отсутствии погружных манометров, открывая и закрывая клапаны в определенном порядке по мере израсходования газа. Необходимость помнить историю работы клапана и отсутствие возможности подключения резервного регулятора сделали использование независимых двойников обычной альтернативой. Это также имеет ограничения, даже если содержимое можно тщательно контролировать с помощью погружных манометров. В 1970 году группа дайверов, в которую входили Том Маунт и Айк Икехара. и Джордж Бенджамин придумали эту концепцию и создали первые зарегистрированные прототипы клапанов для подводного плавания с двойным выпуском. Это позволило подключить баллоны вверх по потоку с регулятором на выпускном клапане каждого цилиндра. [2]
Компоненты [ править ]
Коллектор в гидромеханике — это трубопроводный фитинг или подобное устройство, которое соединяет несколько входов или выходов. В этом приложении:
- Клапаны баллонов контролируют поток газа в баллоны и из баллонов. [1] [3]
- Трубки соединителей коллектора используются для обеспечения канала для газа под давлением, протекающего между баллонами и к выпускным соединителям, и обычно обеспечивают довольно жесткое соединение между баллонами. [1] [3]
- Запорные клапаны устанавливаются в соединительных трубках коллектора, которые можно закрывать, чтобы перекрыть поток через эту трубку. [1]
- Выпускные клапаны контролируют подачу газа к регуляторам. [1] [3]
- Резервные клапаны (в основном устаревшие) могут использоваться для сохранения части давления на случай непредвиденных обстоятельств. [3]
В некоторых случаях клапан может выполнять две функции: клапан баллона также может быть выпускным клапаном или запорным клапаном, а в некоторых случаях каждая функция может выполняться конструктивно отдельным модульным блоком, при этом модульные блоки объединяются в сборный коллектор. . В других случаях один интегрированный блок может обеспечивать более одной функции. [3]
Строительство [ править ]
Конструкционные компоненты коллектора обычно изготавливаются из высококачественного латунного сплава. [4] и хромирован для защиты от коррозии и внешнего вида. Используется латунь, поскольку она достаточно прочна, достаточно устойчива к коррозии, легко обрабатывается и пригодна для работы с кислородом. В запорном клапане используются аналогичные материалы, если они присутствуют. Доступны коллекторы различной длины для подключения цилиндров разного диаметра, а расстояние между осями можно регулировать в небольшом диапазоне.
Восходящие коллекторы [ править ]
Коллекторы, предназначенные для использования с агрегатами, в которых для каждого цилиндра предусмотрен регулятор, подключаются к клапанам баллонов перед седлом клапана баллона к соединительному отверстию, специально предназначенному для этой цели. [2] Для этой конструкции обычно доступны два типа соединения: торцевое уплотнение и цилиндрическое уплотнение. Соединения с торцевым уплотнением аналогичны соединительным уплотнениям регулятора DIN и состоят из уплотнительного кольца в канавке, выточенной на конце трубки коллектора, которая прижимается к поверхности отверстия клапана с помощью резьбового компонента. Торцевые уплотнения просты и прочны, но для надежного уплотнения полагаются на плотное соединение и не позволяют регулировать межосевое расстояние цилиндров. В цилиндрических уплотнениях используются одно или два уплотнительных кольца в канавках вокруг конца трубки коллектора, которые уплотняют отверстие порта клапана. Обычно они ввинчиваются в порт клапана с помощью ручной резьбы и фиксируются в нужном положении контргайкой. Они, как правило, немного менее прочны, чем коллекторы с торцевым уплотнением, и более уязвимы к повреждению резьбы во время сборки, поскольку в них используется более мелкий шаг резьбы, но допускают небольшую регулировку межосевого расстояния цилиндра и обеспечивают надежное уплотнение, даже если оно не полностью герметично. Коллекторы этого типа обычно поставляются в комплектах, состоящих из коллектора и совместимых клапанов цилиндра с левой и правой стороны с возможностью выбора типа резьбы горловины. Рабочие узлы всех трех клапанов в комплекте обычно идентичны. Шестиугольник с левой резьбой В стопорной гайке обычно имеется канавка, предупреждающая техника о наличии левой резьбы. [5]
Манифольды выше по потоку могут быть простыми или изолирующими.
Обычные коллекторы просто соединяют внутренние части двух цилиндров вместе, обеспечивая постоянный поток газа между ними. Если один из них протечет, газ из другого также будет потерян.
Изолирующие коллекторы соединяют газовые пространства двух баллонов, когда запорный клапан открыт, и изолируют их, когда он закрыт. В случае утечки в одном баллоне газ из другого можно защитить, закрыв запорный клапан.
Нижние коллекторы [ править ]
Ранее коллекторы использовались для соединения цилиндров после клапанов баллонов с использованием фитингов DIN или хомута на стандартных клапанах баллонов. Эти коллекторы обычно не включают в себя запорный клапан, поскольку клапаны баллонов могут использоваться для изоляции баллонов. Однако они также не предусматривают наличие более одного регулятора. Некоторые из этих более ранних коллекторов включают резервный клапан в точке подключения регулятора, другие включают резервный клапан на одном из клапанов баллона или не имеют резервного клапана. [3]
Прямые коллекторы [ править ]
Третий тип коллектора, представляющий в основном исторический интерес, ввинчивается непосредственно в резьбу горловины обоих цилиндров и обеспечивает единый клапан, который контролирует поток из обоих цилиндров к одному разъему для регулятора. Эти коллекторы также могут включать в себя резервный клапан. С точки зрения управления газом они идентичны одному баллону той же емкости. [3]
Преимущества [ править ]
По сравнению с одним цилиндром эквивалентной мощности:
- Эргономичность – обеспечивает более удобную посадку баллонов с более низким профилем и центром масс, расположенным ближе к средней линии дайвера, для лучшего баланса в воде.
По сравнению с независимыми близнецами:
- Эксплуатационная простота – возможность дышать на протяжении всего погружения из одного регулятора без необходимости смены вторых ступеней, за исключением экстренных случаев или смены газов для декомпрессии. [6]
- Если запорный клапан нормально открыт, необходим только один погружной манометр. [6]
Изолирующий коллектор по сравнению с простым коллектором:
- Стандартное управление неисправностями – в случае неисправности регулятора или коллектора можно использовать стандартную процедуру для ограничения потерь газа. Водолаз может локализовать неисправность и изолировать ее от функционирующей системы, закрыв необходимые клапаны. [1] [6]
Недостатки [ править ]
По сравнению с независимыми близнецами:
- Манифольд является единственной точкой отказа подачи газа, что особенно опасно в надземных средах, таких как пещеры или затонувшие корабли . Изолирующий коллектор локализует единственную точку отказа самого запорного клапана.
- Коллекторный комплект, расположенный выше по потоку, необходимо опорожнить для разделения, если это необходимо, по отдельности.
По сравнению с одним большим цилиндром:
- Коллектор, клапаны и второй цилиндр требуют дополнительных затрат, как капитальных затрат, так и технического обслуживания.
- Двойной комплект обычно тяжелее, чем эквивалентный одинарный.
По сравнению с боковым креплением:
- Коллектор и клапаны уязвимы для повреждений в результате удара о верхнюю часть и зацепления.
- Многим дайверам трудно добраться до клапанов, что снижает эффективность процедур изоляции.
Управление коллектором при чрезвычайных ситуациях с газоснабжением [ править ]
Неисправность регулятора [ править ]
Если регулятор выходит из строя на установке с входным коллектором, дайвер закрывает клапан соответствующего баллона и переключается на другой регулятор. Весь оставшийся запас газа доступен до конца погружения. [1] [6]
Утечка в соединении цилиндра [ править ]
Неисправность соединения баллона с коллектором, хотя и встречается редко, может привести к чрезвычайно быстрой потере газа. В комплекте с изолирующим коллектором дайвер закрывает изолирующий клапан, чтобы сохранить газ в непротекающем баллоне, затем использует протекающий баллон, пока остается газ, и переключается на неповрежденный боковой баллон, когда негерметичный баллон пуст. По крайней мере половина оставшегося объема газа доступна до конца погружения. Если запорного клапана нет, вся подача газа может быть прекращена. [1] [6]
См. также [ править ]
- Водолазный баллон - Контейнер для подачи дыхательного газа под высоким давлением для дайверов.
- Doing It Right (подводное плавание) – философия безопасности технического дайвинга.
- Коллектор (механика жидкости) - структура, которая разделяет или объединяет поток жидкости в каналы.
- Клапан баллона с аквалангом - клапан, контролирующий поток дыхательного газа в баллон с аквалангом и из него.
- Навыки подводного плавания – навыки, необходимые для безопасного погружения с использованием автономного подводного дыхательного аппарата.
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Бересфорд, Майкл (2006). CMAS-ISA Advanced Nitrox Diver Руководство (3-е изд.). CMAS-ISA.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Маунт, Том (август 2008 г.). «9: Конфигурация оборудования». В Маунте, Том; Дитури, Джозеф (ред.). Энциклопедия разведки и дайвинга на смешанном газе (1-е изд.). Майами-Шорс, Флорида: Международная ассоциация дайверов на найтроксе. п. 95. ИСБН 978-0-915539-10-9 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час Робертс, Фред М. (1963). Базовое подводное плавание: автономный подводный дыхательный аппарат: его эксплуатация, обслуживание и использование (2-е изд.). Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольдт.
- ^ «Клапаны и манифольды OMS SCUBA» . ОМС. 2013 . Проверено 6 мая 2013 г.
- ^ «Модульный клапан DGX Premium, правый (типовая сторона)» . www.divegearexpress.com . Дайвинг Экспресс . Проверено 27 января 2021 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и Яблонски, Джаррод (2006). Делаем это правильно: основы лучшего дайвинга . Хай-Спрингс, Флорида: Глобальные исследователи подводного мира. ISBN 0-9713267-0-3 .
