讓潛水員像魚一樣對抗深海高壓

2016/6/14 9:32:43      點擊:

1月12日0時,搭乘3名潛水員的潛水鐘入水向300米目標沖刺。

5月12日,凌晨5點,南中國海,我國首次300米飽和潛水海底出潛探摸作業宣告成功。據悉,目前全世界能在這個水深下實現這項技術的國家數量只有個位數。

[飽和潛水]


■飽和潛水員可以將身體直接暴露在水下高壓環境里作業,前提是事先呼吸氦氣等惰性氣體和氧氣的混合氣體,讓分子量更大的惰性氣體以液態形式在人體組織液內達到飽和,以抗衡外界高壓。

■這一技術最早在1957年由美國海軍提出,它可以讓潛水員長時間在高壓環境下作業,待作業完成后回到飽和艙一次性減壓。一般在水深120米以下作業,都需要采取飽和潛水方式。

[艙內生活]

■飽和艙內是恒溫的,在29℃上下。艙內呼吸的氣體是氦氣氧氣混合氣體,隨著減壓時間的推進,潛水員的呼吸舒適度會提高,直到達到和外界環境中一樣的水平,才能出艙。

■潛水員在艙內的各種行為都是在24小時密切監視下完成的,已保證外界隨時觀察其生命體征。在里面感覺不到白天、黑夜,由于容易疲勞,一般每天要睡12個小時以上。

■洗澡、如廁等任何行動都要事先打報告。艙內的壓力指數變化是在嚴格控制下的,外面的閥門關閉,里邊的閥門才能打開,如果操作順序反了導致艙內漏氣,后果將很嚴重。

■吞咽食物不受影響。由于要保持身體能量,潛水員在艙內吃的都是牛排、雞鴨魚肉等高熱量食物,但不能吃太硬的、氣味大的食物。這種環境下味覺會變得不靈敏,嘗不出咸淡,因此食物一般都是重口味。“在兩批共6名潛水員的體內各組織體液中,所溶解的惰性氣體已達到飽和,他們能像魚一樣對抗深海高壓。”昨天,記者在上海打撈局工程船隊采訪了本次作業現場總指揮郭杰。據他介紹,目前,6位潛水員仍在圓筒狀的飽和艙內減壓,25日將出艙。據了解,300米飽和潛水海底出潛探摸作業,將對我國深海打撈救援、深海資源開發提供支撐。艙內說話像鴨子叫,聽不清“潛水員出艙檢驗身體沒有不適癥狀,才算整個潛水作業成功。”57歲的郭杰說,減壓需要11天左右,此前的加壓則進行了45個小時。他早年的專業背景是醫學,現為上海打撈局工程船隊副總經理。

1月11日24時,搭載著胡建、管猛、董猛3名潛水員的潛水鐘(相當于運輸車)開始下潛,大概40多分鐘后達到300米深度,3人隨后相繼鉆出潛水鐘作業,5點09分,他們返回甲板上的飽和艙(生活艙)。郭杰說,原計劃首次下潛的時間是上午,但當時因氣象因素而決定提早幾個小時下潛。第二批潛水員李洪健、譚輝、羅小明的下水時間是12日8時。在海水中,大概每下降10米就增加一個大氣壓,300米深環境中的壓強為31個大氣壓。在這個高壓環境下,人只有通過事先呼吸氦氣+氧氣混合氣體,讓體內組織體液中所溶解的惰性氣體(液態)達到飽和,才能對抗外界壓強。

郭杰介紹說,飽和潛水的優勢是潛水員加壓后可24小時連續輪班作業,可持續十幾天甚至更長,待作業完成后一次減壓,其工作效率比常規空氣潛水(一般下潛深度60米內)和氦氧混合潛水(一般下潛深度120米內)高很多。飽和艙內的生活十分單調,除了看書、睡覺,沒有什么事情可做。這是一個長11米,橫截面直徑兩米多的圓筒狀艙,可容納9人,人在里面能直立行走和躺臥。“他們在里邊說話就像鴨子叫,外界要通過氦氣傳導矯正器才能聽懂。”郭杰說,潛水員之間的交流也聽不太清楚,需借助手勢比劃。

在飽和艙內做任何一個行動都必須提前報告,包括洗澡、上廁所。“如果開錯了某個閥門導致艙內漏氣就麻煩了。”退休老局長帶隊自主攻堅

2004年,黃河小浪底沉船事故中,來自上海打撈局的潛水員跳入61米深的水里搜尋。河底的淤泥達20米深,潛水員上岸后,耳朵被灌滿了泥沙,身上也出現了被水壓造成的傷痕。那一次的經歷深深觸動了當時上海打撈局的老局長葉似虬,他決心推進中國的飽和潛水項目。

更早之前的2000年,俄羅斯海軍核潛艇“庫爾斯克號”沉船,當時俄羅斯不具備深海潛水作業能力,只得求助挪威和英國。

葉似虬早年曾被派到法國學習飽和潛水技術。2006年,雖然剛剛退休,但他還是憑著一股熱情帶領著科研團隊攻堅克難,編寫出中國首部“飽和氦氧潛水作業程序”,其中將潛水員的行為標準細化到如何上廁所等。那一年,與常規深潛打了十幾年交道的郭杰剛剛投入飽和潛水領域。“只要能在公開資料中看到的飽和潛水技術,都沒有太大的價值。”郭杰說,這項技術中的核心數據在各國都是嚴格保密的,比如下潛深度不同,氦氣和氧氣的混合比例會發生變化,但精確比例是多少,不可能從別人的嘴里聽說,只能靠自主研究摸索。事實上,上海打撈局早在1995年就已購得一套法國飽和潛水設備。這是一套老設備,是按照200米的下潛深度設計制造的。但當時這套設備沒有用武之地。

2006年10月,上海打撈局的潛水員們迎來考驗。南海番禺油田海底油管受損,需要更換,上海打撈局受邀支援。在這之前,類似作業只能向國外潛水公司求助。相比于這次300米飽和潛水作業現場指揮時的胸有成竹,2006年第一次真刀真槍的實戰讓郭杰十分緊張。飽和潛水員下潛到103.5米深,經過8個小時連續作業,終于完成了任務。那一次,是中國飽和潛水一個劃時代的開端。潛水員大多是“80后”在出艙后所穿戴的潛水設備上,參與這次300米飽和潛水作業的潛水員們和平時在電視里看到的常規潛水者并無多大不同。但深海水溫更低,為了保持作業體能,他們需要穿上“熱水服”,“熱水服”傳導到身體上的溫度維持在38℃-40℃。“呼吸氦氣散熱更快,沒有熱水補充不行。”郭杰說。除了仍在飽和艙內減壓的6名潛水員外,本次作業還選拔了4名“替補隊員”,以防“主力隊員”出現身體不適時及時入替。這10名潛水員都來自上海打撈局,籍貫來自全國各地。

“他們大多都是‘80后’。”郭杰說,上海打撈局有80多名潛水員,其中大約50人有飽和潛水證書。這次作業,潛水員自由報名,經過嚴格的綜合體檢后確定了10名人選。這6人中年齡最小的27歲,最大的今年36歲。“年齡大了就不適應飽和潛水對身體的要求了”,因此飽和潛水員證書需要年檢,以保證符合國家標準。 按照交通運輸部規劃,500米飽和潛水作業技術現已被列入計劃中。目前,世界范圍內英、美、法、德、俄、挪威、瑞士、日本已突破400米深潛技術,法國最深曾到達過600多米。“300米是一道坎。”郭杰說,下潛深度再增加就需要另一套相匹配的方案,如何克服深海中的呼吸阻力、保持體溫等都要不斷地摸索、試驗。每增加50米都是十分困難的,500米計劃要分步推進。“試驗和作業完全是兩個概念。”他說,試驗是潛水員出艙后達到規定深度,而作業需要長時間在水下活動,對體能要求非常高。

這次作業的飽和潛水設備是2009年向澳大利亞公司購買的,當時花了900多萬美元;向美國購買純度99.99%以上的氦氣也是一筆不小的開支。后期研發和試驗資金的投入也將是一項考驗。本月15日,6名潛水員將結束單調的減壓生活最終出艙。迎接他們的,將是更深海水下潛的挑戰。
急速赛车一码定位投注公式