كيفية حساب سعة أسطوانة SCBA: فهم مدة عمل أسطوانات ألياف الكربون

أسطوانة أجهزة التنفس المستقلة (SCBA)S أمر بالغ الأهمية لتوفير الهواء القابل للتنفس لرجال الإطفاء وعمال الإنقاذ وغيرهم من الموظفين الذين يعملون في بيئات خطرة. مع العلم كم من الوقتاسطوانة SCBAسوف يستمر أثناء الاستخدام أمرًا حيويًا لعمليات التخطيط وضمان السلامة. تعتمد مدة العمل للأسطوانة على حجمها وضغطها ومعدل التنفس للمستخدم. سوف يسير هذا المقال من خلال كيفية حساب قدرةاسطوانة SCBA، باستخدام صيغة بسيطة ، مع اهتمام خاص لاسطوانة مركبة ألياف الكربونS ، والتي تستخدم على نطاق واسع بسبب الوزن الخفيف والقوت.

اسطوانة SCBAالأساسيات: الحجم والضغط

اسطوانة SCBAS Store مضغوط الهواء عند الضغط العالي ، ويقاس عادة في أشرطة أو جنيه لكل بوصة مربعة (PSI). عادة ما يتم التعبير عن حجم الهواء داخل الأسطوانة في لتر. العاملان الرئيسيان اللذان يحددان مقدار الهواء المتاح:

• حجم الاسطوانة: هذا هو الحجم الداخلي للأسطوانة ، وغالبًا ما يتم التعبير عنه باللون (على سبيل المثال ، 6.8 لتر أو 9 لتر).
• ضغط الاسطوانة: الضغط الذي يتم فيه تخزين الهواء ، عادة ما بين 200 و 300 بار لـاسطوانة SCBAs.

اسطوانة مركبة ألياف الكربونتحظى S بشعبية في أنظمة SCBA لأنها توفر قدرة ضغط أعلى (تصل إلى 300 بار) بينما تكون أخف بكثير من أسطوانات الصلب التقليدية أو الألومنيوم. هذا يجعلها مثالية للحالات التي يحتاج فيها المستخدمون إلى التحرك بسرعة أو لفترات طويلة.

Thصيغة E لحساب مدة SCBA

مدة العمل مناسطوانة SCBAيمكن حسابها باستخدام الصيغة التالية:

• يمثل "40 ″ في الصيغة متوسط ​​معدل التنفس للشخص في ظل ظروف العمل المعتدلة. يمكن أن يختلف هذا المعدل اعتمادًا على مدى صعوبة العمل ، ولكن 40 لترًا في الدقيقة (L/دقيقة) هو رقم قياسي.
• "-10 ″ في نهاية الصيغة هو هامش أمان ، مما يضمن أن لدى المستخدم الوقت للخروج من المنطقة الخطرة قبل نفاد الهواء تمامًا.

مثال الحساب:

دعنا نحسب مدة العمل لمدة 6.8 لترأسطوانة ألياف الكربون SCBA، مضغوط إلى 300 بار.

في هذا المثال ،اسطوانة SCBAمن شأنه أن يوفر حوالي 35 دقيقة من الهواء المتنفس قبل الحاجة إلى استبدال أو إعادة تعبئته. يفترض هذا الحساب النشاط البدني المعتدل ، وقد يختلف وقت الاستخدام الفعلي إذا كان المستخدم يمارس نفسه أكثر أو أقل.

عوامل Affectingاسطوانة SCBAمدة

في حين توفر الصيغة تقديرًا أساسيًا ، يمكن أن تؤثر عدة عوامل

المدة الفعلية مناسطوانة SCBAقيد الاستخدام. فهم هذه المتغيرات هو مفتاح ضمان العمليات الآمنة.

1. معدل التنفس

تتولى الصيغة متوسط ​​البث

معدل مفصل 40 لتر/دقيقة ، وهو ما يتوافق مع النشاط المعتدل. في الواقع ، يمكن أن يتقلب معدل التنفس اعتمادًا على عبء عمل المستخدم:

• نشاط منخفض: إذا كان المستخدم في حالة راحة أو يقوم بأداء أعمال الضوء ، فقد يكون معدل التنفس أقل ، حوالي 20-30 لتر/دقيقة ، مما قد يمتد مدة الأسطوانة.
• نشاط عالي: أثناء النشاط البدني الثقيل ، مثل محاربة الحرائق أو إنقاذ الأشخاص ، يمكن أن ترتفع معدلات التنفس إلى 50-60 لتر/دقيقة أو أكثر ، مما يقلل من مدة الأسطوانة.

2. ضغط الاسطوانة

توفر أسطوانات الضغط العالية المزيد من الهواء لنفس الحجم.اسطوانة ألياف الكربونتعمل S عادةً على ضغوط تصل إلى 300 بار ، مقارنة بأسطوانات الصلب أو الألومنيوم ، والتي قد تقتصر على 200 بار. يسمح الضغط العالياسطوانة ألياف الكربونS لعقد المزيد من الهواء في حزمة أصغر وأخف وزنا ، وتوسيع مدة العمل.

3. هامش السلامة

يضمن هامش السلامة المدمج في الصيغة (-10 دقيقة) أن

لا ينفد المستخدم من الهواء بينما لا يزال في بيئة خطرة. من المهم احترام هذا المخزن المؤقت عند حساب وقت العمل والتخطيط لاستخدام الهواء ، وخاصة في المواقف التي قد يستغرقها مسار الخروج عدة دقائق لاجتيازها.

T

انه دوراسطوانة مركبة ألياف الكربونs

اسطوانة مركبة ألياف الكربونأصبح S هو الخيار المفضل لأنظمة SCBA نظرًا لتصميمها الخفيف وقدرتها على الاحتفاظ بالضغوط العليا. بالمقارنة مع أسطوانات الصلب والألمنيوم ،اسطوانة ألياف الكربونتقدم العديد من الفوائد:

• وزن: اسطوانة ألياف الكربونS أخف بكثير من الصلب ، مما يجعلها أسهل في حمل وتقليل التعب للمستخدم أثناء العمليات الممتدة.
• ضغط أعلى: يمكن ملؤها لضغوط تصل إلى 300 بار ، مما يوفر المزيد من الهواء دون زيادة حجم الاسطوانة.
• متانة: مركبات ألياف الكربون قوية للغاية ، قادرة على تحمل الضغوط العالية بينما تكون مقاومة للتأثير والعوامل البيئية.

يعد التصميم الخفيف مهمًا بشكل خاص لعمال الإنقاذ الذين يحتاجون إلى البقاء متنقلًا أثناء حمل معدات أخرى ، مثل أدوات مكافحة الحرائق أو المعدات الطبية. على الرغم من مزاياها ،اسطوانة ألياف الكربونتأتي S مع بعض متطلبات الصيانة الإضافية ، مثل الاختبار الهيدروستاتيكي المنتظم لضمان بقائها آمنة تحت الضغط.

اختبار الهيدروستاتيكي واسطوانة SCBAصيانة

للحفاظ على موثوقيةاسطوانة SCBAS ، بما في ذلك نماذج ألياف الكربون ، الصيانة العادية ضرورية. وهذا يشمل:

• عمليات التفتيش البصرية: تحقق من الضرر ، مثل الشقوق أو الخدوش ، قبل كل استخدام.
• الاختبار الهيدروستاتيكي: ألياف الكربوناسطوانة SCBAتتطلب S عادةً إجراء اختبار هيدروستاتيكي كل خمس سنوات للتأكد من قدرتها على التعامل مع الضغوط العالية المعنية. يتحقق هذا الاختبار لأي توسع في الأسطوانة التي قد تشير إلى إضعاف المادة.
• استبدال: حتى مع الصيانة المناسبة ،أسطوانة ألياف الكربون SCBAS لها عمر محدود ، وعادة ما يكون حوالي 15 عامًا ، وبعد ذلك يجب استبدالهم.

خاتمة

معرفة كيفية حساب القدرة ومدة العملاسطوانة SCBAS هو

حاسم لأي شخص يعتمد على هذه الأجهزة في البيئات الخطرة. باستخدام الصيغة(حجم × الضغط) / 40 - 10، أنت كاليفورنياn تقدير الوقت المتاح في أي أسطوانة معينة ، مع الأخذ في الاعتبار أن معدلات التنفس والضغط وهامش السلامة كلها تلعب دورًا في المدة النهائية.

اسطوانة مركبة ألياف الكربونS ، مع تصميمها الخفيف الوزن وقدرتها على الاحتفاظ بالضغوط العالية ، هي خيار شائع لأنظمة SCBA. أنها توفر فترات عمل أطول وتحسين التنقل مقارنة بأسطوانات الصلب أو الألومنيوم. ومع ذلك ، فإن الصيانة المنتظمة ، بما في ذلك عمليات التفتيش البصرية والاختبارات الهيدروستاتيكية ، أمر بالغ الأهمية لضمان أن تظل هذه الأسطوانات آمنة وفعالة طوال فترة خدمتها.

فهم هذه الجوانباسطوانة SCBAستساعد السعة في ضمان الاستخدام الآمن والفعال في البيئات الصعبة ، حيث يمكن أن تحدث كل دقيقة من الهواء المتنفس فرقًا.