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19. 密閉循環系統在洞穴潛水的應用

密閉循環系統在洞穴潛水的應用

 

摘譯:www.xray-mag.com,編譯 江學良

 

資料來源:本會98年刊文章

 

    密閉循環系統(CLOSED-CIRCUIT REBREATHERS,以下簡稱CCR)使用在洞穴潛水已不是什麼新鮮事,大約10年前,Hans和Lotte Hass大膽的使用這種器材進入水下洞穴。知名人物有英國的Rob Palmer,美國的Bill Stone,George Irving and Jarrod Jablonski,歐洲的Olivier Isler...等人,都在洞穴潛水作業中使用CCR。

 

    最早是休閒洞穴潛水員在海軍的報廢品中發現純氧CCR,然後是Draeger公司的Dolphins進行測試、近代則有APD公司的Inspiration,現今,有許多的品牌和機型,它們在世界各地的洞穴潛水社團中,也越來越熱門..........

 

為什麼?

為什麼洞穴潛水要使用CCR?相較於高可靠度的傳統開放式水肺,這種型態的裝備有什麼好處?

 

額外的潛水時間

    CCR的一項主要優勢就是能達到更長的潛水時間,在洞穴環境中,這就變成了更多的探勘作業時間,進行多數傳統開放式水肺無法做到的潛水,CCR也增加了額外的安全限度,它提供了洞穴潛水員更多的時間以掌握緊急狀況,這些狀況有可能是錯失了導引線、找不到出口,或是潛伴失蹤,需要更多的搜尋時間,或是燈具故障、全面性的淤泥懸浮干擾(低能見度),都需要更多額外的時間來解決問題,如同遇到出口時,必須斷然的慢下來。

 

良好的浮力特性

    在洞穴潛水中,浮力控制很明顯的是最重要的技巧之一,可預防揚起底部的淤沙,對一個CCR潛水員來說,氣瓶的剩餘浮力絕對是左右了全程潛水,因此,以額外的配重補償潛水結束前空瓶時所增加的浮力是沒有必要的,較少的配重代表了較好的平衡,以及水中前進時較少的能量消耗。

 

沒有氣泡

    另一個問題,開放式水肺洞穴潛水員會遇到的,稱之為滲透(percolation),氣泡會在眼前形成一道牆造成視線干擾,而且會積聚在洞穴頂部攪動某些泥沙,然而這不會發生在CCR潛水員身上,它同時也有助於水下通訊(咬著咬嘴說話是有可能的),在多數人尋找洞穴時維持寂靜。

 

使用混合氣的彈性化

    探勘一個未知的洞穴系統時,使用混合氣CCR具有相當多的好處,面臨氣體混合選擇時,潛水計畫更為容易,即便是無法先確認洞穴的實際深度,相較於同樣濃度的氣體,相同的稀釋氣體可以適用於更大的深度範圍,上升過程中,混合氣CCR同時也提供最佳化的減壓氣體濃度,這點在洞穴潛水中更顯優勢,以完美的yo-yo剖面方式(yo-yo Profile)作結束。

(譯註:洞穴潛水將結束時,常會遇到許多上上下下的地形...)

 

溫暖

    大多數的洞穴系統位於又冰又冷的水中(例如墨西哥和古巴),CCR提供了潛水員額外的溫暖

比起從氣瓶中吸進寒冷的空氣,當你的潛水時間長達數小時,CCR循環的溫暖氣體絕對是有好處的。

 

重量

    許多洞穴系統位處偏遠之處,當潛水小組打算探勘某些極深的洞穴時,使用傳統開放式水肺所要擕帶的氣體總量,有時侯根本不切實際,先不討論緊急脫離所需要的氣體,CCR有助於裝備小型化,以及後勤作業的彈性化,一具增壓泵和少數幾桶蘇達明(sodalime,吸附劑),就有機會實質的進行任何洞穴的冒險。

 

但是

    單單只是有一套CCR是不足以進行洞穴潛水的,仍有一些必要的特定條件和安全要項得同時俱備。

 

抬頭顯示器(HUD)

    HUD是進行安全的洞穴潛水裝備的主要元件,它能告訴你氣體濃度是否正確,甚至提示你其它潛在性的問題,(氧感測器、電池電力、減壓程序..等等),所有這些訊息都會顯示在手持式顯示器上,但是在洞穴中,你必須把手空出來忙別的事,例如:操作捲線軸以收放引導繩、設定跳線(註)、擠過一條窄小的通道、操作水中推進器、描繪地圖...等等。

(譯註:set up a jump,jumping off of the mainline onto another line,從主線設定連接一條到其它支線的引導繩,詳情請參閱http://www.bigbluetech.net/big-blue-tech-news/2009/11/09/complex-cave-diving-navigation/)

 

平衡

    某些CCR有讓潛水員底部過重的傾向,這有可能是因為某些不同的元件,(氣瓶和過濾罐、跨肩式(OTS,over the should)或背置式對應氣囊),或是潛水員自身的其它裝備(乾溼式防寒衣、超重的蛙鞋、分離式灯具...等等)。在真正進行洞穴之前,確定平衡是很重要的(水平位置、頭部微向下,腳朝上),這可以經由運用某些調整或是一些平衡配重來達成,而流線外型的設置和管線的收整,(中壓管、顯示器連接纜線...等)。

 

 外接氣體切換功能(off-board gas switch)

    對洞穴潛水而言,這是非常重要的功能,這可讓你使用不同的外接氣瓶,接續到迴路中,如果遇到氣體耗盡、電子線路失效、裝備故障、過濾罐失效,潛水員仍可以在不放棄迴路的情況下,手動操作整個系統(全密閉、半密閉或是開放模式),額外的氣瓶也意味著增加了潛水員的時間與範圍,所有的外接氣瓶都要確認有相同配置的低壓管連接著。

 

安全脫離路線

所有的洞穴潛水員都必須確認,因為任何理由必須放棄迴路時(通常是因為全面性的迴路進水或是嚴重的血碳酸過多症),能夠安全返回出口(包含水面)。在大部分的情況下,這意味著擕帶足夠的開放系統的支援氣體,以便執行完整的緊急脫離程序。當支援氣體的需求量太大時,這也可以是另一套CCR系統。

 

緊急切換閥(Bail-Out Valve)

    在CCR系統中緊急切換閥(BOV)對於面臨緊急情情況時避免操作負荷(task loading),是非常有用的,當循環系統發生問題時,可提供安全、簡易又快速的方式,切換到開放系統,例如浮力排氣、鎖定捲線軸等,然後再檢查問題並解決。此外,遭遇CO2中毒症狀的潛水員,移除咬嘴並切換調節器是有困難的,因為呼吸動作可能已經不能自主控制...。如果他們試著這麼做,極有可能嗆水,在洞穴環境中使用CCR,當頂流或通過窄小通道時,CO2中毒是非常有可能性的,BOV閥是個快速而安全的解決方案,至少可以意識清楚地呼吸,並有時間冷靜下來,以便切換到OC緊急脫離氣瓶。

 

潛在的問題

    很明顯的,在CCR系統在洞穴探勘作業中,是非常有用的工具,不過,這其中存在著二個主要問題。1、錯誤的時間管理:CCR提供了洞穴潛水時額外的潛水時間,這也會增加了氧曝露時間,或耗盡氣瓶,而超出過濾罐的有效時間,也是個該考慮的問題。2、操作負荷(task loading):別忘記洞穴潛水是非常吃力的活動,有許多的事要忙,有許多的事要想,查覺狀況徵侯是每一次的洞穴潛水中,非常重要的一環,增加任何一項更多操作負荷的裝備(例如多一套CCR)並無助於應付正常情況下的洞穴潛水,更別提是緊急的狀況了。

 

紀律

    在洞穴潛水訓練中,如同我們常說的,洞穴潛水不是每個人都能玩的,若加上CCR,我們要說;CCR洞穴潛水絕對不是每個人都能玩的,在封閉環境中潛水前,首先必須是非常有經驗的CCR潛水員,而CCR洞穴潛水員的主要態度就是紀律,一個人需要嚴守"不超過任何容易踰越的限制",而且不要心存僥倖,因為安全也似乎可以如此面對...直到出了麻煩的那天,而這有可能要數年後才會發生,對於洞穴系統進行深入的探勘作業時,CCR是非常便利的工具,在洞穴環境中可能發生的緊急情況時,它也是一項很好的解決方案,不過,儘管此處已羅列了許多它的益處,這仍不是一項可簡易使用、立即適應需求的工具,有經驗的OC洞穴潛水員,或是有經驗的CCR潛水員,都需要時間整合這二項技術,只有做到這二個要求時他們才有可能到達這二者最完美的境界。