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混合气潜水技术的发展过程 上个世纪20年代起，随者军事和产业港水对大深度潜水的需要与日俱增，人们研究和发展了混合气 潛水技术。这种技术解快了空气潜水叙麻醉的问题，使潜水深度沖破了 60 m 以浅的限制。混合气体中， 常用的是氦氧气体。氮气作为呼吸气体中的稀释介质，是一种理想的情性气体。但是，它也带来了一些 新的问题。 首先是寒冷问题。氢气的导热系數是空气的6 倍多，潜水员着湿式或千式潜水服，因深度增大， 衣服受压变薄，绝热保暖性能急剧下降，已难以抵挡水下的寒冷。于是，在 1937 年出现了加热潜水服。 加热方法有气、水、电、化学材料等多种，目前国际上通用的是热水潜水服。它可使潜水员在很冷的水中 保持舒适状态，进行较长时间的水下作业。当港水深度超过 150口 左右时，潜水员的大量体热将会从呼吸 道排出，所以，为了维持体热平衡，降低呼吸散热损失，还必须用呼吸气体加热装置。其次是氢语音失真 问题。 氢氧潜水电话的使用较好地解决了这个问题。第三，潜水深度增大，氦气消耗量很多。为了减少 贵的氢气损失，先后研制成功呼吸气体少量排出或者完全不排出呼吸器的半闭式和闭式潜水装具。 随着混合气潛水深度的继续增加，人们发现用于减压的时间远远大于水下作业的时间，潜水效率极低。 計对这一矛盾，1957 年，美国人庞德提出了 “饱和潜水”新概念。1962 年开始了 次海上实验，并于 965年首次把饱和潜水技术用于产业潜水，解决了常规潜水(即非饱和潜水）无法克服的潜得深、呆得久， 角保潜水员等一系列难题。大量的实践表明，饱和潜水技术是当今进行大深度和《或）长时间承压潜 k作业的 方法。 但饱和潜水需要庞大而复杂的设备和大深度潜水装具等支持，而且潜水深度愈大，对 又备的性能要求也愈高。例如，生命支持系统对饱和居住舱内环境温度的控制精度，在 150m 深度为士3C, g 450m 时仅为士1°C。 20世纪 80年代初，随着饱和潜水技术的发展，根据压气机一一抽气机原理制成的推挽式呼吸系统(叉 闭路呼吸系统）问世。它使水下呼吸器、钟上回收设备和水面控制设备构成了一套大循环的闭路呼吸系 ，成为与饱和潜水系统配套的新型闭式潜水装具。闭路呼吸系统不仅解决了因大深度潜水时气体密度增 加，潜水员呼吸困难的问题，而且，还大大提高了潜水作业的性和经济性。 图1-7饱和潜水系统 潜水系统，又称深潜系统，是承压潜水所需器材和设备的统称，通常包括《闭式）潜水钟、甲板诚压 舱和吊放系统等（图1-7）。潜水系统既可用于常规潜水，也可用于饱和潜水，所以又有常规潜水系统和饱 和潜水系统之分。深潜系统诞生于 1931 年，但到海上使用则在 1962 年。 从那时起，这一技术在军事和产 业潜水中获得了广泛的应用。它标志着潜水技术己进入了深潜系统时代，同时，也标志着传统的潜水技术 从简单的个体劳动水平发展到了类似现代化大生产方式的先进水平。

大气的压强 大气的压力，是指大气层中空气对地球表面的压力。 大气压力是由大气的重量所引起的。空气虽然无形无色，但它是由具有重 量的各种物质组成。早在 17世纪，伽利略就发现空气具有重量。 单位面积地面所承受的大气压力叫做大气压强。大气的压力究竟有多大 水银 呢？由于大气层的体积巨大无比，显然无法用衡器来称量。17 世纪 40 年代意大利科学家托利拆利根据伽利路实验的启发，决定测定大气的 重量。 托里拆利用一根长一米，口径一平方厘米， 一端密封的玻璃管，装满水银 （水银的密度为水的 13.6 倍)。 用一个手指将开口的一端密封，然后将玻璃倒 置并插入装有水银的槽内。移开手指，玻璃管内的水银下降，当达到距槽中的 图2-3 托里塞利试验 水银液面高度为 760mm 时，水银停止下降，并一直保持这一高度（图 2-3)。 托利拆利实验说明，压在槽内上方空气的重量等于 760mm 水银的重量。 后来，法国科学家帕斯卡重复了托利拆利试验。他证明：只要截面面积相同，地球上高达几千公里的 空气柱重量与 10m 海水水柱的重量近似相等。 根据上面结论，我们可以计算出， 一平方厘米的地面，其上空的大气重约为 1.033 6kg。 地球表面大 压强约为 0.1013MPa. 地球表面大气压强的值并非恒定不变的，它随天气，海拔高度等因素有关，但地球表面大气压强的值 波动范国很小，并且国绕0 1013MPa 波动。当大气压强值等于 0.101 3MPa 时，我们称之为标准大气压。 潜水作业有关计算中，不考虑大气压强值的变化，并用0.1MPa 作为大气的压强值。 湿度 空气中含有水蒸汽，潜水混合气中也会有一定量的水蒸汽。水蒸汽是水的气态形式，它也遊循气体六 律。 大气中水蒸汽的含量叫做湿度。温度大则表明空气中所含水分多。潜水员呼吸气体中应含适量的水 汽，这样可以滋润人体组织。但是如果温度过大，潜水员会感觉不适，且当水蒸汽冷凝为水时，可引起 气软管和装具中的气路结冰堵塞，使潜水员面窗模糊。果我们将一定量的水装入一个广口瓶，然后将瓶密封，这时由于水分子的运动， 一部分水将蒸发到 方的气体中，同时气体中一部分水蒸汽将回到瓶内水中。 水将持续蒸发，终将会出现离开液体表 蒜汽分子数与返回水中的分子数相等的平衡状态，此时称之为瓶内上空空气己被水蒸汽饱和。 度与水蒸汽的分压有关，而水蒸汽的分压与液态水的温度有关。当水温和水面气温上升时，更多的 将蒸发到气体中，直至达到更高的水蒸汽分压的平衡状态。如果水和气体温度降低，那么气体中的 将凝结为液态水，直至出现较低的水蒸汽分压的平衡状态。所以一种气体中水蒸汽所能达到的 决于这种气体的温度。水蒸汽饱和时的温度叫露点。 体中水蒸汽的含量通常用 湿度和相对湿度表示。 对湿度是指单位体积的混合气体中水蒸汽的质量。 对湿度是指混合气体中水蒸汽的质量与同一温度下该混合气被水蒸汽饱和时的水蒸汽质量之比。用 表示。 显然，相对湿度的值在 0~之间。 研究湿度时，还常用到湿球温度和干球温度的概念。千球温度为气体的实际温度。湿球温度是气体 饱和（露点）的温度。只有在相对湿度为 时，两种温度才相等，否则，湿球温度总是低于干 度在常规潜水中对潜水员的影响并不大，但在饱和潜水中，因潜水员长期居住在饱和深度的高压环 湿度对潜水员有一定彤响。一般相对湿度应控制在 50%~70%范围内。若相对湿度过高，潜水员会 潮湿，并容易引起细菌，特别是程菌感染，若相对湿度过低，潜水员会感觉干燥，并使二氧化碳吸 率降低。