Cách tính dung lượng xi lanh SCBA: Hiểu thời gian làm việc của xi lanh sợi carbon

Thiết bị thở khép kín (SCBA)S rất quan trọng để cung cấp không khí thoáng khí cho lính cứu hỏa, nhân viên cứu hộ và các nhân viên khác làm việc trong môi trường nguy hiểm. Biết bao lâuXi lanh SCBASẽ kéo dài trong quá trình sử dụng là rất quan trọng cho các hoạt động lập kế hoạch và đảm bảo an toàn. Thời gian làm việc của một xi lanh phụ thuộc vào khối lượng, áp suất và tốc độ thở của người dùng. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn cách tính toán công suất của mộtXi lanh SCBA, sử dụng một công thức đơn giản, đặc biệt chú ý đếnxi lanh composite sợi carbonS, được sử dụng rộng rãi do sức mạnh và sức mạnh của chúng.

Xi lanh SCBAKhái niệm cơ bản: Khối lượng và áp suất

Xi lanh SCBAS cửa hàng nén khí nén ở áp suất cao, thường được đo bằng thanh hoặc pound mỗi inch vuông (psi). Thể tích không khí bên trong xi lanh thường được biểu thị bằng lít. Hai yếu tố chính xác định lượng không khí có sẵn:

• Khối lượng xi lanh: Đây là kích thước bên trong của xi lanh, thường được biểu thị bằng lít (ví dụ: 6,8 lít hoặc 9 lít).
• Áp lực xi lanh: Áp suất mà không khí được lưu trữ, thường là từ 200 đến 300 bar choXi lanh SCBAs.

Xi lanh composite sợi carbonS là phổ biến trong các hệ thống SCBA vì chúng cung cấp công suất áp suất cao hơn (lên đến 300 bar) trong khi nhẹ hơn nhiều so với các xi lanh bằng thép hoặc nhôm truyền thống. Điều này làm cho chúng lý tưởng cho các tình huống mà người dùng cần di chuyển nhanh chóng hoặc trong thời gian dài.

ThCông thức E để tính thời gian SCBA

Thời lượng làm việc của mộtXi lanh SCBAcó thể được tính toán bằng công thức sau:

• Các công thức 40 ″ trong công thức đại diện cho tốc độ thở trung bình của một người trong điều kiện làm việc vừa phải. Tốc độ này có thể thay đổi tùy thuộc vào mức độ người dùng đang làm việc chăm chỉ, nhưng 40 lít mỗi phút (L/phút) là một con số tiêu chuẩn.
• Các -10 -10 ở cuối công thức là một biên độ an toàn, đảm bảo người dùng có thời gian để thoát khỏi khu vực nguy hiểm trước khi không khí hết.

Tính toán ví dụ:

Hãy tính thời gian làm việc cho một 6,8 lítxi lanh bằng sợi carbon, áp lực đến 300 bar.

Trong ví dụ này,Xi lanh SCBAsẽ cung cấp khoảng 35 phút không khí thoáng khí trước khi cần được thay thế hoặc nạp lại. Tính toán này giả định hoạt động thể chất vừa phải và thời gian sử dụng thực tế có thể thay đổi nếu người dùng tự tác động ít nhiều.

Các yếu tố quan hệctingXi lanh SCBAKhoảng thời gian

Mặc dù công thức cung cấp một ước tính cơ bản, một số yếu tố có thể ảnh hưởng

thời lượng thực tế của mộtXi lanh SCBAđang sử dụng. Hiểu các biến này là chìa khóa để đảm bảo các hoạt động an toàn.

1. Tốc độ thở

Công thức giả định một breat trung bình

Tốc độ hing 40 l/phút, tương ứng với hoạt động vừa phải. Trong thực tế, tốc độ thở có thể dao động tùy thuộc vào khối lượng công việc của người dùng:

• Hoạt động thấp: Nếu người dùng đang nghỉ ngơi hoặc thực hiện công việc ánh sáng, tốc độ thở có thể thấp hơn, khoảng 20-30 l/phút, sẽ kéo dài thời gian của xi lanh.
• Hoạt động cao: Trong hoạt động thể chất nặng nề, chẳng hạn như chữa cháy hoặc giải cứu người dân, tốc độ thở có thể tăng lên 50-60 L/phút trở lên, làm giảm thời gian của xi lanh.

2. Áp lực xi lanh

Xi lanh áp suất cao hơn cung cấp nhiều không khí hơn cho cùng một khối lượng.Xi lanh sợi carbonS thường hoạt động ở áp suất lên tới 300 bar, so với các xi lanh thép hoặc nhôm, có thể được giới hạn ở 200 bar. Áp lực cao hơn cho phépxi lanh sợi carbonS để giữ nhiều không khí hơn trong một gói nhỏ hơn, nhẹ hơn, kéo dài thời gian làm việc.

3. Biên độ an toàn

Biên độ an toàn được tích hợp vào công thức (-10 phút) đảm bảo rằng

Người dùng không hết không trong khi vẫn còn trong môi trường nguy hiểm. Điều quan trọng là phải tôn trọng bộ đệm này khi tính toán thời gian làm việc và lập kế hoạch sử dụng phát sóng, đặc biệt là trong các tình huống mà tuyến đường thoát có thể mất vài phút để đi qua.

T

anh ấy vai trò củaXi lanh composite sợi carbons

Xi lanh composite sợi carbonS đã trở thành lựa chọn ưa thích cho các hệ thống SCBA do thiết kế nhẹ và khả năng giữ áp lực cao hơn. So với các xi lanh bằng thép và nhôm,xi lanh sợi carbonS cung cấp một số lợi ích:

• Cân nặng: Xi lanh sợi carbonS nhẹ hơn đáng kể so với thép, giúp chúng dễ dàng mang theo và giảm mệt mỏi cho người dùng trong các hoạt động mở rộng.
• Áp lực cao hơn: Chúng có thể được lấp đầy để áp lực lên tới 300 bar, cung cấp thêm không khí mà không làm tăng kích thước xi lanh.
• Độ bền: Vật liệu tổng hợp sợi carbon cực kỳ mạnh, có thể chịu được áp lực cao trong khi cũng chống lại tác động và các yếu tố môi trường.

Thiết kế nhẹ đặc biệt quan trọng đối với các nhân viên cứu hộ, những người cần duy trì di động trong khi mang theo các thiết bị khác, chẳng hạn như các công cụ chữa cháy hoặc thiết bị y tế. Bất chấp lợi thế của họ,xi lanh sợi carbonS đi kèm với một số yêu cầu bảo trì bổ sung, chẳng hạn như thử nghiệm thủy tĩnh thông thường để đảm bảo chúng vẫn an toàn dưới áp lực.

Thử nghiệm thủy tĩnh vàXi lanh SCBABẢO TRÌ

Để duy trì độ tin cậy củaXi lanh SCBAS, bao gồm các mô hình sợi carbon, bảo trì thường xuyên là rất cần thiết. Điều này bao gồm:

• Kiểm tra trực quan: Kiểm tra thiệt hại, chẳng hạn như vết nứt hoặc vết lõm, trước mỗi lần sử dụng.
• Thử nghiệm thủy tĩnh: Sợi carbonXi lanh SCBAS thường yêu cầu thử nghiệm thủy tĩnh cứ sau năm năm để đảm bảo họ có thể xử lý các áp suất cao liên quan. Thử nghiệm này kiểm tra bất kỳ sự mở rộng nào trong xi lanh có thể chỉ ra sự suy yếu của vật liệu.
• Thay thế: Ngay cả với bảo trì thích hợp,xi lanh bằng sợi carbonS có tuổi thọ hữu hạn, thường là khoảng 15 năm, sau đó chúng phải được thay thế.

Phần kết luận

Biết cách tính toán công suất và thời gian làm việc củaXi lanh SCBAs là

Quan trọng cho bất cứ ai dựa vào các thiết bị này trong môi trường nguy hiểm. Sử dụng công thức(Thể tích × áp suất) / 40 - 10, bạn ca.n ước tính thời gian có sẵn trong bất kỳ hình trụ nào, hãy nhớ rằng tốc độ thở, áp lực và tỷ suất lợi nhuận an toàn đều đóng một vai trò trong thời gian cuối cùng.

Xi lanh composite sợi carbonS, với thiết kế nhẹ và khả năng giữ áp lực cao, là một lựa chọn phổ biến cho các hệ thống SCBA. Họ cung cấp thời lượng làm việc lâu hơn và khả năng di chuyển được cải thiện so với các xi lanh thép hoặc nhôm. Tuy nhiên, bảo trì thường xuyên, bao gồm kiểm tra trực quan và thử nghiệm thủy tĩnh, là rất quan trọng để đảm bảo các xi lanh này vẫn an toàn và hiệu quả trong suốt thời gian phục vụ của họ.

Hiểu những khía cạnh củaXi lanh SCBACông suất sẽ giúp đảm bảo sử dụng an toàn và hiệu quả trong các môi trường đầy thách thức, trong đó mỗi phút không khí thoáng khí có thể tạo ra sự khác biệt.