Vai trò của bình khí áp suất cao trong máy thở và thiết bị thở

Giới thiệu

Xi lanh áp suất caos được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau, bao gồm máy thở và thiết bị thở. Mặc dù con người không hít thở nitơ nguyên chất, nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong hỗn hợp khí được sử dụng để lặn sâu, an toàn và ứng phó khẩn cấp. Một thành phần chính của kho chứa khí hiện đại làxi lanh composite sợi carbons, cung cấp độ bền cao và trọng lượng giảm so với các bể thép truyền thống. Bài viết này khám phá các lý do sử dụngxi lanh áp suất caos trong hệ thống hô hấp và làm nổi bật những lợi thế củaxi lanh sợi carbons cho các ứng dụng này.

Tại sao nitơ được sử dụng trong hệ thống hô hấp?

Mặc dù con người cần oxy để thở, nitơ thường được đưa vào hỗn hợp khí cho mục đích cụ thể trong hệ thống lặn sâu và thở khẩn cấp. Sau đây là lý do:

1. Pha loãng khí trong máy thở
   • Máy thở tái chế khí thở ra, loại bỏ carbon dioxide và bổ sung oxy tươi để duy trì điều kiện hô hấp an toàn.
   • Oxy nguyên chất có thể nguy hiểm ở áp suất cao, dẫn đếnđộc tính oxyĐể ngăn ngừa điều này, các khí trơ như nitơ hoặc heli được thêm vào hỗn hợp để giảm nồng độ oxy xuống mức an toàn.
2. Ứng dụng lặn sâu
   • Trong lặn biển sâu, nitơ được sử dụng trong hỗn hợp khí nhưnitrox, trimix hoặc helioxđể quản lý rủi ro liên quan đến độ sâu.
   • Áp suất cao làm tăng tác dụng của oxy, khiến việc trộn oxy với nitơ trở nên cần thiết để tạo ra môi trường hô hấp an toàn.
   • Sử dụng mức nitơ được kiểm soát giúp ngăn ngừabệnh giảm áp, thường được gọi là “những khúc cua”.
3. Hệ thống chữa cháy và thở khẩn cấp
   • Lính cứu hỏa và nhân viên cứu hộ sử dụngthiết bị thở tự cung cấp (SCBA)cung cấp không khí để thở trong điều kiện nguy hiểm.
   • Các hệ thống này thường lưu trữ khí nén (có chứa nitơ), cung cấp nguồn khí độc lập và đáng tin cậy khi không khí xung quanh bị ô nhiễm.

Vai trò củaXi lanh sợi carbon composites

Bởi vì hệ thống hô hấp đòi hỏi phải lưu trữ khí nhỏ gọn, áp suất cao,xi lanh composite sợi carbonsđã trở thành sự lựa chọn ưu tiên hơn so với các loại bồn thép truyền thống.Những xi lanh nàycó những ưu điểm đáng kể về trọng lượng, độ bền và độ an toàn.

1. Thiết kế nhẹ

• Xi lanh sợi carbonnhẹ hơn đáng kể so với bình thép, giúp việc vận chuyển dễ dàng hơn.
• Điều này rất quan trọng đối với thợ lặn, lính cứu hỏa và người ứng phó khẩn cấp, những người cần di chuyển nhanh chóng trong môi trường đầy thử thách.

2. Sức mạnh và khả năng chịu áp suất cao

• Xi lanh sợi carbons có thể lưu trữ khí an toàn ở áp suất cao, thường lên tới300 bar hoặc cao hơn.
• Thiết kế của chúng đảm bảo có thể chịu được áp lực mà không ảnh hưởng đến sự an toàn.

3. Chống ăn mòn và va đập

• Không giống như thép, sợi carbon không bị gỉ hoặc ăn mòn, giúp kéo dài tuổi thọ của xi lanh.
• Vật liệu composite hấp thụ lực tác động tốt hơn, giảm nguy cơ hư hỏng trong quá trình sử dụng.

4. Tuổi thọ dài hơn và hiệu quả về chi phí

• Xi lanh sợi carbonthường có tuổi thọ dài hơn khi được bảo trì đúng cách, giảm tần suất phải thay thế.
• Mặc dù chi phí ban đầu cao hơn, nhưng chúng mang lại giá trị lâu dài tốt hơn do độ bền và nhu cầu bảo trì thấp hơn.

Cân nhắc về an toàn

Trong khixi lanh sợi carbonđược thiết kế theo tiêu chuẩn an toàn cao, việc xử lý và bảo trì đúng cách là rất cần thiết để đảm bảo độ tin cậy:

• Kiểm tra thường xuyên: Hình trụnên được kiểm tra xem có hư hỏng, hao mòn hoặc điểm yếu về cấu trúc không.
• Kiểm tra thủy tĩnh: Kiểm tra định kỳ đảm bảohình trụvẫn có thể chứa khí áp suất cao một cách an toàn.
• Lưu trữ đúng cách: Giữhình trụở trong môi trường an toàn và được kiểm soát để tránh hư hỏng hoặc xả thải ngẫu nhiên.
• Điều chỉnh áp suất: Luôn sử dụng bộ điều chỉnh phù hợp để kiểm soát lưu lượng khí và ngăn ngừa những thay đổi áp suất đột ngột.

Phần kết luận

Xi lanh áp suất caođóng vai trò quan trọng trong máy thở, hệ thống lặn và thiết bị thở khẩn cấp, mặc dù bản thân nitơ không phải là khí chính mà con người cần để thở. Vai trò của nó trong việc kiểm soát mức oxy và ngăn ngừa rủi ro liên quan đến lặn khiến nó trở nên thiết yếu trong các ứng dụng ứng phó khẩn cấp và dưới biển sâu.Xi lanh composite sợi carbons tăng cường hơn nữa tính an toàn và hiệu quả bằng cách cung cấp giải pháp lưu trữ mạnh mẽ, nhẹ và chống ăn mòn. Khi các ngành công nghiệp tiếp tục đòi hỏi các hệ thống thở hiệu suất cao,xi lanh sợi carbonvẫn là lựa chọn ưu tiên cho việc lưu trữ và vận chuyển khí đốt.