Неправильный воздух

Хочешь об этом поговорить? Давай поговорим. У Винни-Пуха был «неправильный» мёд, у дайверов бывает «неправильный» воздух. Для медведя из совсем недетской сказки это закончилось падением с дерева и тремя колючками в носу, для нас же всё может закончится куда плачевнее.
Неизменные спутники «неправильного воздуха», оказывающего негативное влияние на наш организм и нашу технику, – избыток углекислого газа, оксид углерода и оксиды азота в составе выхлопных газов, масло и влага. И проблемы с их появлением связаны с работой компрессора и обслуживанием техники.
Напомню, как производится забивка баллона: обыкновенный воздух сжимается до высокого давления в устройстве, которое называется компрессором. Все компрессоры, как и обыкновенные двигатели, должны смазываться маслом, и, чтобы очистить воздух, его сначала направляют в один сепаратор, затем – во второй, далее – в фильтр высокого давления и только после этого – в баллон. Всё гениальное просто. Главное – регулярная замена картриджей фильтра высокого давления, а также чёткое исполнение инструкций по обслуживанию компрессора. Если компрессорщик не делает первое или второе, то влага или масляный конденсат поступают в баллон. И вот тут-то появляются проблемы: влага, конденсируясь, вызывает внутреннюю коррозию, а масло остаётся внутри и, когда ты начинаешь дышать, попадает в лёгкие.
Теперь подробнее о том, чем это грозит «неправильный» воздух…

…ТЕБЕ
Сжатый воздух, которым мы дышим под водой, содержит, кроме азота и кислорода, также
углекислый газ. Это основной компонент выдыхаемого воздуха, накапливание которого в организме приводит к нарушению дыхания, головокружению, жару, головным болям, дремотному состоянию (вплоть до потери сознания). Хотя начальные симптомы отравления углекислым газом и появляются при достаточно высоких его концентрациях (3–4%), всё же избыток этого газа во вдыхаемом воздухе при повышенном парциальном давлении потенциально опасен. Превышение пределов содержания СО2 может произойти при заборе воздуха компрессором из недостаточно вентилируемых помещений, где находится несколько человек или курят (курение в помещении добавляет 2 г СО2 на одну сигарету), а также при несвоевременной замене фильтров-картриджей в фильтрующих системах компрессоров.
Кроме того, молекулярные фильтры, используемые в современных компрессорах, способны адсорбировать СО2, который затем накапливается в картридже фильтра. После остановки компрессора СО2 из фильтра в силу снижения парциального давления снова частично высвобождается. А при повторном запуске освободившийся СО2 попадает в заполняющую систему и твой баллон. Чтобы этого избежать, рекомендуется после запуска компрессора продувать его «вхолостую» в течение 1–2 минут. Держу пари, половина персонала, обслуживающего компрессоры в нашей стране, об этом даже не знает.
Если всасывающий патрубок компрессора при забивке был расположен вблизи либо по ветру выхлопа работающего двигателя внутреннего сгорания, можно столкнуться с ещё одной досадной неприятностью, влияющей на качество воздуха, – попаданием в него выхлопных газов. Из их смеси наиболее опасны оксиды азота и оксид углерода (СО) – ядовитый бесцветный газ без вкуса и запаха, образующийся в результате неполного сгорания углеводородов в двигателях. При попадании в баллоны со сжатым воздухом он представляет большую опасность: оксид углерода затрудняет способность крови переносить кислород, легко образуя с гемоглобином устойчивое соединение – карбоксигемоглобин (HbCO). Кроме этого оказывает токсический эффект на центральную нервную систему и работу сердца. Первые признаки того, что ты дышишь воздухом, немного приправленным СО, – шум в ушах, пульсация височных артерий, головокружение и головная боль в лобной и затылочной областях. Оксиды азота, также содержащиеся в выхлопных газах, вызывают изменения в органах дыхания: одышку, кашель, тяжесть в груди и общую слабость. При комбинированном действии на организм оксидов азота и углекислого газа эффект возрастает, особенно в отношении системы транспорта крови. Также токсический эффект значительно усиливается повышенной физической нагрузкой. И ещё. Следует иметь в виду, что токсичность вредных примесей возрастает пропорционально увеличению парциального давления, т.е. глубины погружения. Именно поэтому для появления проблем под водой этих газов достаточно самую малость – при концентрации СО в 100 ppm (100 частей на миллион) дыхание таким воздухом на глубине 30 м уже опасно для жизни, а при 600 ppm половина содержащегося в вашей крови гемоглобина напрочь потеряет способность переносить кислород, чудесным образом превратившись в HbCO.
Теперь о хорошем. Фильтрующие системы компрессоров, приводимых бензиновым или дизельным двигателем, комплектуются специальными фильтрами, содержащими компонент, удаляющий зловредный СО (правда, до определённых пределов его концентрации в воздухе). Так что даже если ветер поменялся, а ответственный за забивку этого не заметил или особого значения этому событию не придал, в результате в баллоне у тебя всё равно окажется чистый воздух без примесей выхлопных газов. Но при двух существенных условиях: во-первых, в фильтрующей системе должен стоять именно СО-удаляющий фильтр, а во-вторых, он должен быть работоспособным – т.е. вовремя заменён. Здесь всё понятно – насыщенный фильтр, отработавший свой ресурс, своих функций не выполняет.
Другой досадной неприятностью, которая может сильно испортить впечатление от погружения, является попадание в сжатый воздух паров масел. Кроме того, что эти пары придают дыхательной смеси крайне неприятный привкус, при повышенном давлении их концентрация может оказаться достаточно высокой и вызвать раздражение лёгочных мембран, в результате чего появляется сильный кашель. В более тяжёлых случаях попадание паров масел в лёгкие может привести к развитию пневмонии. Попадание масла в баллон происходит по причине износа поршневых колец компрессора, применения несоответствующего типа компрессорного масла, неэффективной работы сепаратора и фильтра. Но это в худшем случае. Обычно же современный нормально работающий компрессор практически не расходует масло, а пары эффективно задерживаются сепараторами, которых на хорошей технике устанавливается минимум два, а то и три, и фильтрующей системой, задерживающей даже следы масла.
Отсюда, как ты уже понял, следует один очень важный вывод: ключевые моменты в обеспечении тебя чистым и сухим воздухом, а не коктейлем из масла, СО и NxOx – это нормально работающий компрессор и «правильный» компрессорщик. Правильный компрессорщик ответственно относится к обслуживанию техники, использует рекомендуемое масло, следит за воздухом, попадающим во всасывающий патрубок компрессора и не экономит на фильтрах. Искренне хочется верить, что неправильных компрессорщиков не бывает.

…ОБОРУДОВАНИЮ
Регулятор
Современный регулятор – устройство довольно надёжное и при правильном обслуживании должен служить долго. И, тем не менее, иногда случается так, что мы сталкиваемся с его поломкой, одна из которых – увеличение сопротивления на вдохе. Причиной, как правило, является всё то же качество воздуха, подаваемого компрессором, а также внутреннее состояние баллона.
Попадающая внутрь влага, особенно солёная, повреждает уплотнения внутри регулятора и вызывает окисление рабочих частей. Воздух из баллона, в котором присутствует внутренняя коррозия, может содержать твёрдые частицы, приводящие к отказу регулятора. Масло, попадающее из компрессора с изношенной поршневой, активно забивает регулятор и приводит к его отказу. Кроме этого, как мы уже говорили, пары масла могут привести к неприятным и опасным последствиям для здоровья самого дайвера. Мы опять возвращаемся к качеству воздуха.
Для того, чтобы не пропустить в регулятор примеси и твёрдые частицы, многие производители устанавливают в регуляторах металлопорошковые фильтры. Часто по внешнему виду такого фильтра можно определить, какой воздух был в баллоне:
• Чёрно-коричневый налёт говорит о большой концентрации масла в воздухе, значит, проблема в компрессоре.
• Буро-рыжий – в баллоне влага, и его стенки ржавеют; таким воздухом пользоваться тоже нельзя.
• Зеленовато-серый цвет фильтра – вода попала в регулятор, возможно, его неправильно промывали.
• Белый налёт – в регулятор попала солёная вода, и он требует срочного обслуживания.
Следи за состоянием фильтра своего регулятора – проверяй его после каждого погружения. Тогда ты сможешь вовремя обнаружить проблему с воздухом и избежать последствий.

Баллон
Что может произойти со стенками стального баллона, чёрный металл которого интенсивно корродирует в присутствии влаги и соли? Да ничего особенного. Они просто становятся тоньше. Что дальше в таком случае может произойти с сосудом динамических нагрузок высокого давления, да ещё и при регулярном превышении максимального давления (сам знаешь, сколько отзывчивые компрессорщики, по просьбе трудящихся, давят «на горячую») – тоже ничего страшного. Такой сосуд может просто взорваться. Не сильно – примерно как ручная граната.
Нет, пугать тебя разорванными баллонами – никак не цель этой статьи. Скорее, наоборот – хочется сказать, что есть мифы, а есть факты: баллоны взрываются часто – миф. Стальные баллоны делаются с большим запасом прочности, допускающим образование коррозионных каверн почти в половину толщины – факт. НО: стенки медленно и неуклонно будут корродировать в присутствии влаги – тоже факт. Двенадцатилитровый баллон с давлением 220 бар имеет потенциальную энергию взрыва, соответствующую взрыву ручной гранаты в закрытом пространстве, – факт. И главное: баллоны крайне редко, но всё-таки взрываются – самый неприятный факт. И происходит это, как показывает статистика, в момент его заполнения или при хранении в нагретом солнцем автомобиле. Причина тому – истончение стенок баллона в результате внутренней коррозии и превышение рабочего давления. Причина внутренней коррозии – всё та же банальная вода в баллоне. Причина появления воды – недостаточно осушенный воздух, поступающий из компрессора при забивке, и хранение баллона пустым, без давления.
Так что, решать вам, дорогие собратья по дайвингу, – регулярно делать внутренний осмотр и гидравлические испытания, правильно хранить баллон и использовать хорошо осушенный воздух или плавать с гранатой на спине, у которой выдернута чека.
А о стандартах качества «правильного» воздуха, принятых в мире, максимальному составу примесей и о том, как работают фильтрующие системы компрессоров высокого давления, мы ещё обязательно поговорим.

Баллон
Июнь 2000 года, городок Мияко-джима, префектура Окинава, Япония. Баллон, изготовленный из алюминиевого сплава (объём 10,3 литра, рабочее давление 220 бар, материал: А6351-Т6, производитель: Luxfer Gax Cylinders), внезапно взорвался сразу после заполнения воздухом. В ходе расследования инцидента в материале баллона были обнаружены многочисленные микротрещины вдоль оси горловины и резьбы. После обнаружения таких же трещин в баллонах, изготовленных из другого сплава, А6061-Т6, дотошные японцы создали в Институте Безопасности Газов Высокого Давления (High Pressure Gas Safety Institute of Japan – HPGSI) комиссию по расследованию причин взрыва. В задачи расследования также входило изучение возможности разрыва баллонов, изготовленных из сплава А6061-Т6…

Сегодня взорванным баллоном никого не удивишь, случаев достаточно, интернет изобилует и фотографиями, и описаниями. Вопрос – в причине.
Почему приведён в качестве примера случай в Японии? Во-первых, потому что там был проведён тщательнейший анализ причин, чего не делалось в других подобных случаях, данные о которых разрознены и содержат, по большей части, информацию в виде констатации фактов. Во-вторых, потому что инцидент произошёл именно с алюминиевым баллоном, хотя принято считать, что они не подвергаются коррозии, поскольку при попадании влаги на внутренних стенках баллона образуется плёнка устойчивого к коррозии оксида алюминия. Спроси продавца в любом магазине дайверского снаряжения – именно это он тебе и расскажет. И будет прав. Только вот про упрямство фактов всем известно…
…После окончания расследования в октябре 2001 года на сайте HPGSI был опубликован открытый отчёт, согласно которому взрыв был вызван комплексом из пяти причин:
1. Материал (A6351-T6), восприимчивый к внутренней зернистой коррозии и образованию внутренних микротрещин в результате напряжения и коррозии.
2. Несоответствующая требованиям процедура изготовления баллона, допускающая появление кристаллических зёрен в материале.
3. Присутствие внутренней влаги и соли в баллоне.
4. Крайняя сложность визуального обнаружения микротрещин.
5. Отсутствие течи перед разрывом – не сработал принцип LBB – Leak Before Burst.

Ивлев Алексей,
PADI DM
специалист отдела продаж и технического обслуживания
компании «Черноморэнерго» – официального представителя
BAUER-POSEIDON KOMPRESSOREN Ges.m.b.H.

Наверх | Вернуться | На главную