Peran Tabung Tekanan Tinggi dalam Rebreather dan Alat Bantu Pernapasan

Perkenalan

Silinder bertekanan tinggiNitrogen banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk rebreather dan alat bantu pernapasan. Meskipun manusia tidak menghirup nitrogen murni, nitrogen memainkan peran penting dalam campuran gas yang digunakan untuk penyelaman dalam, keselamatan, dan tanggap darurat. Komponen kunci penyimpanan gas modern adalahsilinder komposit serat karbons, yang menawarkan kekuatan tinggi dan bobot lebih ringan dibandingkan tangki baja tradisional. Artikel ini membahas alasan penggunaansilinder bertekanan tinggidalam sistem pernapasan dan menyoroti keuntungannyasilinder serat karbonuntuk aplikasi ini.

Mengapa Nitrogen Digunakan dalam Sistem Pernapasan?

Meskipun manusia membutuhkan oksigen untuk bernapas, nitrogen sering kali ditambahkan ke dalam campuran gas untuk keperluan khusus dalam sistem penyelaman dalam dan sistem pernapasan darurat. Berikut alasannya:

1. Pengenceran Gas pada Rebreather
   • Rebreather mendaur ulang gas yang dihembuskan, menghilangkan karbon dioksida dan menambahkan oksigen segar untuk menjaga kondisi pernapasan yang aman.
   • Oksigen murni bisa berbahaya pada tekanan tinggi, yang menyebabkankeracunan oksigenUntuk mencegah hal ini, gas inert seperti nitrogen atau helium ditambahkan ke dalam campuran untuk mengurangi konsentrasi oksigen ke tingkat yang aman.
2. Aplikasi Penyelaman Dalam
   • Dalam penyelaman laut dalam, nitrogen digunakan dalam campuran gas sepertinitrox, trimix, atau helioxuntuk mengelola risiko yang terkait dengan kedalaman.
   • Tekanan tinggi meningkatkan efek oksigen, membuatnya perlu mencampurnya dengan nitrogen untuk menciptakan lingkungan pernapasan yang aman.
   • Penggunaan tingkat nitrogen yang terkontrol membantu mencegahpenyakit dekompresi, yang umumnya dikenal sebagai “the bends.”
3. Sistem Pernapasan Darurat dan Pemadam Kebakaran
   • Petugas pemadam kebakaran dan petugas penyelamat menggunakanalat bantu pernapasan mandiri (SCBA)yang menyediakan udara yang dapat dihirup dalam kondisi berbahaya.
   • Sistem ini biasanya menyimpan udara bertekanan (yang secara alami mengandung nitrogen), menyediakan sumber udara yang independen dan andal saat udara di sekitarnya terkontaminasi.

PeranSilinder Komposit Serat Karbons

Karena sistem pernapasan memerlukan penyimpanan gas yang kompak dan bertekanan tinggi,silinder komposit serat karbonstelah menjadi pilihan yang lebih disukai dibandingkan tangki baja tradisional.Silinder inimenawarkan keuntungan signifikan dalam hal berat, daya tahan, dan keselamatan.

1. Desain Ringan

• Silinder serat karbonBeratnya jauh lebih ringan daripada tabung baja, sehingga lebih mudah dibawa.
• Hal ini penting bagi penyelam, petugas pemadam kebakaran, dan responden darurat yang perlu bergerak cepat di lingkungan yang menantang.

2. Kekuatan dan Kapasitas Tekanan Tinggi

• Silinder serat karbons dapat menyimpan gas dengan aman pada tekanan tinggi, biasanya hingga300 bar atau lebih.
• Desainnya memastikan mereka dapat menahan tekanan tanpa mengorbankan keselamatan.

3. Ketahanan Korosi dan Dampak

• Tidak seperti baja, serat karbon tidak berkarat atau terkorosi, sehingga memperpanjang umur silinder.
• Bahan komposit menyerap benturan dengan lebih baik, mengurangi risiko kerusakan selama penggunaan.

4. Umur Layanan Lebih Panjang dan Efisiensi Biaya

• Silinder serat karbonUmumnya memiliki umur pakai yang lebih panjang dengan perawatan yang tepat, sehingga mengurangi frekuensi penggantian.
• Meskipun biaya awalnya lebih tinggi, mereka memberikan nilai jangka panjang yang lebih baik karena daya tahan dan kebutuhan pemeliharaan yang lebih rendah.

Pertimbangan Keamanan

Ketikasilinder serat karbonDirancang untuk standar keselamatan yang tinggi, penanganan dan pemeliharaan yang tepat sangat penting untuk memastikan keandalan:

• Inspeksi Reguler: Silinderharus diperiksa apakah ada kerusakan, keausan, atau kelemahan struktural.
• Pengujian Hidrostatik:Pengujian berkala memastikansilindermasih dapat menampung gas bertekanan tinggi dengan aman.
• Penyimpanan yang Tepat: Menyimpansilinderdalam lingkungan yang aman dan terkendali untuk menghindari kerusakan atau pelepasan yang tidak disengaja.
• Pengaturan Tekanan: Selalu gunakan regulator yang sesuai untuk mengendalikan aliran gas dan mencegah perubahan tekanan yang tiba-tiba.

Kesimpulan

Silinder bertekanan tinggiNitrogen memainkan peran penting dalam rebreather, sistem selam, dan alat bantu pernapasan darurat, meskipun nitrogen sendiri bukanlah gas utama yang dibutuhkan manusia untuk bernapas. Perannya dalam mengendalikan kadar oksigen dan mencegah risiko terkait penyelaman menjadikannya penting dalam aplikasi tanggap darurat dan laut dalam.Silinder komposit serat karbons semakin meningkatkan keamanan dan efisiensi dengan menyediakan solusi penyimpanan yang kuat, ringan, dan tahan korosi. Seiring dengan permintaan industri yang terus meningkat terhadap sistem pernapasan berkinerja tinggi,silinder serat karbonakan tetap menjadi pilihan utama untuk penyimpanan dan pengangkutan gas.