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第三十八期科技大讲堂聚焦饱和潜水技术 潜水员游走在深海
来源:袁帅 梁微 日期:2019-06-13

海底幽蓝,五颜六色的鱼群游来游去,活色生香的珊瑚摇曳舒展……人们对海底世界充满想象。但对游走在深海的潜水员来说,大海并不如想象中一般五彩斑斓,而是黑暗、阴冷、危险的代名词。

近日,交通运输部交通科技大讲堂邀请部上海打捞局深海工程技术研发中心主任黄衍,作了题为“我国饱和潜水技术的研发和应用”的讲座,讲解了饱和潜水技术的发展、研发和攻关。交通运输部科技司司长庞松主持讲座并在总结时表示,该讲座深入浅出地介绍了饱和潜水技术的概念、特征,以及国内外发展情况,是一次很好的科普宣传,希望更多人通过讲座了解和支持饱和潜水技术与救捞工作。

一次减压可潜百米深

什么是饱和潜水?要明白这个问题,得先了解潜水分类。

“潜水分休闲潜水、技术潜水和产业潜水三大类。饱和潜水是产业潜水的一种。”黄衍介绍说,休闲潜水最大潜水深度是30米,多为旅游项目,人们进行休闲潜水主要为娱乐、猎奇,观察海洋里另一个世界。技术潜水是休闲潜水的“升级版”,多为极限潜水爱好者以挑战深度和探险为目的进行的活动。产业潜水则是救捞系统的作业方式,旨在水下抢险打捞及工程作业。按水深又可将产业潜水分成3类,水深60米为空气常规潜水,水深60米至90米为混合气常规潜水,60米以深则推荐使用饱和潜水。通过饱和潜水技术,潜水员能下潜到水下百米深进行作业。

“人体在水下受到水的静压力,10米水深等于1个大气压。如果在300米水深,人体表面要承受30个大气压,根据估算,潜水员需要承受600吨的静水压力。饱和潜水是依靠潜水员的血肉之躯承受更大的水压。”黄衍说,潜水深度对于人体有很强的生理限制,超过一定深度,人体的神经、呼吸能力等生理局限将无法承受大水深的恶劣环境。而且,潜水员在水下完成潜水工作后,必须要进行正确减压后才能上岸,否则在高压下溶解进潜水员身体内的惰性气体会残留在身体组织中,造成严重的减压病,甚至危及生命。

“对我们来说,最怕的就是水压忽高忽低,如果减压不正确,就会得减压病,甚至付出生命代价。”曾参与伊朗油轮“桑吉号”救助及抽油工作的上海打捞局潜水员卢平说。在空气常规潜水或混合气常规潜水的作业方式下,潜水员在水下完成作业后,减压过程不能太快,需要一定的减压时间和减压次数。减压时间往往大于或等于作业时间,效率较低。而采用饱和潜水则可以做到一次减压,大大提高工作效率。所谓饱和潜水就是在潜水员的居住舱里加压形成高压环境,潜水员在舱里呼吸的是氦气和氧气的混合气体,使潜水员体内各组织体液中所溶解的惰性气体达到完全饱和的程度。潜水员可以在高压下停留几十天,待作业完成后,一次减压,返回正常生活。

技术意义堪比载人航天

“饱和潜水居住舱、过渡舱、生命支持控制室、潜水钟、高压逃生艇……这些舱室和装载的仪器设备,对潜水员的素质要求很高,需要具备物理、化学、生理、医学以及机械、电气等多方面的知识基础和综合专业知识。”黄衍讲道,为了形成专业化的作业团队,以及人员安全,必须将这些知识进行分解,将饱和潜水的综合知识转化成作业程序。

这让卢平感同身受。他说:“我们从潜水钟里出来,进入海底作业时,精神要高度紧张、集中,因为海底大多时都是黑漆漆一片,只能看到几米远的距离,既要分辨方位,又要进行作业,分心不得。必须严格按照规定的作业程序进行操作,才能在最大程度上保证安全。”比如,潜水钟是饱和潜水员水下的家,一旦遇到任何风险,潜水员要迅速返回潜水钟。未来,饱和潜水技术的发展将更加注重安全和作业效率的提高,以及装备的先进性和可靠性建设。

2020年实现500米饱和潜水

饱和潜水是实现深潜水的关键技术,具有作业效率高、作业深度大、作业能力灵活多变的特点。该技术既是潜水行业的顶级核心技术,也是人类向海洋空间和生命极限挑战的前沿技术。我国的饱和潜水技术一直在不断发展与探索创新。

1981年,我国引进了法国COMEX饱和潜水系统,并派出一批技术人员和潜水员到法国学习饱和潜水技术。2006年,上海打捞局自主研发成功200米饱和潜水成套作业技术,至今已完成26项饱和潜水工程。2014年,上海打捞局首次完成313.5米的饱和潜水作业,将五星红旗插到了我国深海的底土上,创造了300米潜水深度的国家记录。

当前,我国正投入研发500米饱和潜水成套作业技术,力争在2020年年底,完成500米深度饱和潜水成套作业技术、潜水母船、饱和潜水设备系统,以及饱和潜水队伍的整装建设。要有效保持我国大深度饱和潜水作业能力,需要在科研投入、装备维护和人员下潜训练上,建立起常态的管理机制和投入保障,为交通强国和海洋强国建设提供强有力的深海守护力量。


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