التفضيلات المتطورة في معدات التنفس الذاتي: التحول من أسطوانات ألياف الكربون من النوع 3 إلى النوع 4

مقدمة

في السنوات الأخيرة، كان هناك تحول ملحوظ داخل أقسام مكافحة الحرائق وخدمات الطوارئ ومستخدمي أجهزة التنفس الذاتي (SCBA) نحو اعتمادأسطوانة من ألياف الكربون من النوع 4s، استبدالًا تدريجيًا بالسابقأسطوانة مركبة من النوع 3sولا يعد هذا التحول مفاجئا، بل يعكس اتجاها أوسع نطاقا يرتكز على خفض الوزن، والكفاءة التشغيلية، والفعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل.

تلقي هذه المقالة نظرة تفصيلية وعملية على الأسباب وراء هذه الحركة، وتشرح الاختلافات بين نوعي الأسطوانات، والفوائد التي تقدمهاالنوع الرابعالتكنولوجيا، والعوامل التي تأخذها الأقسام والموردون في الاعتبار عند إجراء التحول.

فهمالنوع 3مقابلأسطوانة ألياف الكربون من النوع 4s

أسطوانة من النوع 3s

• بناء: اسطوانة من النوع 3تتكون منبطانة داخلية من سبائك الألومنيوم(عادةً AA6061) مغلفة بالكامل بطبقات من ألياف الكربون المركبة.

• وزن:إنها أخف وزناً بشكل ملحوظ من الأسطوانات الفولاذية ولكنها لا تزال تتمتع بوزن ملحوظ بسبب البطانة المصنوعة من الألومنيوم.

• متانة:توفر البطانة المصنوعة من الألومنيوم بنية داخلية صلبة، مما يجعلهااسطوانة من النوع 3تتمتع بمتانة عالية في البيئات الصعبة.

أسطوانة من النوع 4s

• بناء: اسطوانة من النوع 4تتميز بـبطانة بلاستيكية (قائمة على البوليمر)، كما أنها مغلفة بالكامل بألياف الكربون أو مزيج من ألياف الكربون والألياف الزجاجية.

• وزن:إنهم حتىولاعةمناسطوانة من النوع 3س، في بعض الأحيان بما يصل إلى30% أقل، وهي ميزة أساسية.

• حاجز الغاز:تحتاج البطانة البلاستيكية إلى معالجة إضافية أو طبقات حاجزة لمنع نفاذ الغاز بشكل فعال.

لماذا يتحول موظفو مكاتب مكافحة الحرائق ومستخدمو أجهزة التنفس ذاتية الاحتواء إلىالنوع الرابع

1. فقدان الوزن وإرهاق المستخدم

يعمل رجال الإطفاء في ظروف بدنية ونفسية صعبة للغاية. كل غرام من المعدات له قيمته.اسطوانة من النوع 4س، كونه الأخف بين الخيارات،تقليل الإجهاد البدني، وخاصة أثناء المهام الطويلة الأمد أو في الأماكن الضيقة.

• وزن أقل يساوي الأفضلالقدرة على الحركة.

• يساهم انخفاض التعب فيسلامة وكفاءة أعلى.

• مفيد بشكل خاص لـموظفين أصغر أو أكبر سناأو أولئك الذين شاركوا في عمليات الإنقاذ الموسعة.

2. زيادة حجم الغاز لنفس الوزن أو أقل

بسبب الكتلة المنخفضة مناسطوانة من النوع 4س، من الممكن أن يتم حملهاحجم مياه أعلى (على سبيل المثال، 9.0 لتر بدلاً من 6.8 لتر)دون زيادة الحمل. هذا يعني المزيدوقت التنفسفي الحالات الحرجة.

• مفيد فيعمليات الإنقاذ من خلال الدخول العميق or مكافحة الحرائق في المباني الشاهقة.

• تؤدي مدة الهواء الممتدة إلى تقليل الحاجة إلى تبديل الأسطوانات بشكل متكرر.

3. بيئة عمل أفضل وتوافق أفضل مع أجهزة التنفس ذاتية الاستنشاق (SCBA)

يتم إعادة تصميم أنظمة SCBA الحديثة لتناسب الأخف وزناًاسطوانة من النوع 4س. الإجماليمركز الثقل والتوازنيتحسن أداء التروس عند استخدام أسطوانات أخف وزناً، مما يؤدي إلى تحسين الوضع وتقليل إجهاد الظهر.

• يحسن بشكل عامراحة المستخدموالسيطرة.

• متوافق مع أحدثأنظمة SCBA المعياريةتم اعتمادها في أمريكا الشمالية وأوروبا وأجزاء من آسيا.

التكلفة والمتانة والاعتبارات

1. التكلفة الأولية مقابل وفورات دورة الحياة

• اسطوانة من النوع 4هناك المزيدباهظة الثمن مقدمامنالنوع 3، ويرجع ذلك أساسًا إلى المواد المتقدمة والتصنيع المعقد.

• ومع ذلك، فإن المدخرات على المدى الطويل تأتي من:

  • انخفاض تكاليف النقل

  • إصابة وتعب أقل للمستخدم

  • وقت تشغيل ممتد لكل خزان

2. عمر الخدمة وفترات إعادة الاختبار

• النوع 3عادة ما يكون لديهعمر الخدمة 15 سنة،اعتمادا على المعايير المحلية.اسطوانة من النوع 4مدة خدمة الحياة هي NLL (عمر افتراضي غير محدود).

• فترات الاختبار الهيدروستاتيكي (غالبًا كل 5 سنوات) متشابهة، ولكنالنوع الرابعقد يتطلبعمليات التفتيش البصرية الدقيقةللكشف عن أي انفصال محتمل أو مشاكل متعلقة بالبطانة.

3. مخاوف بشأن نفاذ الغاز

• اسطوانة من النوع 4قد يكون هناك القليلمعدلات نفاذية غازية أعلىبسبب بطاناتها البلاستيكية.

• ومع ذلك، فإن الطلاءات الحاجزة الحديثة ومواد البطانة خففت إلى حد كبير من هذه المشكلة، مما يجعلهاآمن لتنفس الهواءالتطبيقات عندما يتم بناؤها وفقًا لمعايير مثلEN12245 or DOT-CFFC.

اتجاهات التبني حسب المنطقة

• أمريكا الشمالية:تعمل إدارات الإطفاء في الولايات المتحدة وكندا على التكامل تدريجيًااسطوانة من النوع 4وخاصة في الإدارات الحضرية.

• أوروبا:دفعة قوية بسبب الالتزام بمعايير EN والتركيز على بيئة العمل في دول شمال وغرب أوروبا.

• آسيااليابان وكوريا الجنوبية من أوائل الدول التي تبنت أنظمة التنفس الذاتي خفيفة الوزن. كما يُظهر سوق السلامة الصناعية المتنامي في الصين بوادر تحوّل.

• الشرق الأوسط والخليج:مع التركيز على وحدات الاستجابة السريعة والبيئات ذات الحرارة العالية،اسطوانة من النوع 4تتميز هذه المنتجات بخفة وزنها ومقاومتها للتآكل مما يجعلها جذابة.

• منطقة رابطة الدول المستقلة: تقليدياالنوع 3المهيمنة، ولكن مع وجود برامج التحديث في مكانها،النوع الرابعالمحاكمات جارية.

الاختلافات بين الصيانة والتخزين

• اسطوانة من النوع 4ينبغي أن يكونمحمية من التعرض للأشعة فوق البنفسجيةعندما لا تكون قيد الاستخدام، حيث يمكن للبوليمرات أن تتحلل بمرور الوقت عند التعرض لأشعة الشمس لفترات طويلة.

• يجب أن يتضمن التفتيش المنتظم التحقق مناللفافة الخارجية ومقعد الصمامبحثًا عن علامات التآكل أو التلف.

• تُستخدم عادةً نفس معدات وإجراءات اختبار الهيدرو كما هو الحال معالنوع 3، على الرغم من اتباعها دائمًاإرشادات الفحص والاختبار الخاصة بالشركة المصنعة.

الأفكار النهائية

التحول منالنوع 3 to النوع الرابعأسطوانات ألياف الكربون في قطاعات مكافحة الحرائق وأجهزة التنفس ذاتية الاستنشاق هيخطوة منطقية للأماممدفوعًا بمخاوف الوزن، وزيادة الكفاءة، والتحسينات في بيئة العمل. ورغم أن تكلفة التبني قد تكون عاملًا مؤثرًا، إلا أن العديد من المؤسسات تُدرك الفوائد طويلة المدى للانتقال إلى تقنيات أحدث وأخف وزنًا.

بالنسبة للمتخصصين في الخطوط الأمامية الذين تعتمد سلامتهم وقدرتهم على التحمل على معداتهم، فإن الأداء المحسن والتعب المنخفض وإمكانات التكامل الحديثة لـاسطوانة من النوع 4sجعلها ترقية قيمة في المهام الحرجة للحياة.