El buceo de saturación consiste en bucear durante períodos lo suficientemente largos como para equilibrar todos los tejidos con las presiones parciales de los componentes inertes del gas respirable. Es una técnica de buceo que permite a los buceadores reducir el riesgo de enfermedad por descompresión ("las curvas") cuando trabajan a grandes profundidades durante largos períodos de tiempo porque una vez saturados, el tiempo de descompresión no aumenta con una mayor exposición. [1] [2] Los buzos de saturación generalmente respiran una mezcla de helio y oxígeno para prevenir la narcosis por nitrógeno , pero a poca profundidad se ha realizado el buceo de saturación con mezclas de nitrox.
En el buceo de saturación, los buzos viven en un entorno presurizado, que puede ser un sistema de saturación en la superficie o un hábitat subacuático a presión ambiental cuando no están en el agua. La transferencia hacia y desde la vivienda de la superficie presurizada a la profundidad equivalente se realiza en una campana de buceo cerrada y presurizada. Esto se puede mantener durante varias semanas y se descomprimen a la presión superficial solo una vez, al final de su período de servicio. Al limitar el número de descompresiones de esta manera, se reduce significativamente el riesgo de enfermedad por descompresión y se minimiza el tiempo dedicado a la descompresión.
Es una forma de buceo muy especializada; de los 3.300 buzos comerciales empleados en los Estados Unidos en 2015, [3] solo 336 eran buceadores de saturación. [4]
Historia [ editar ]
El 22 de diciembre de 1938, Edgar End y Max Nohl realizaron la primera inmersión de saturación intencional al pasar 27 horas respirando aire a 101 pies de agua de mar (fsw) (30.8 msw ) en la instalación de recompresión del Hospital de Emergencias del Condado en Milwaukee, Wisconsin . Su descompresión duró cinco horas dejando a Nohl con un caso leve de enfermedad por descompresión que se resolvió con la recompresión. [5]
Albert R. Behnke propuso la idea de exponer a los humanos a mayores presiones ambientales el tiempo suficiente para que la sangre y los tejidos se saturaran con gases inertes en 1942. [6] [7] En 1957, George F. Bond inició el proyecto Génesis en la Marina. Laboratorio de Investigación Médica Submarina que demuestra que los seres humanos de hecho podrían soportar una exposición prolongada a diferentes gases respiratorios y mayores presiones ambientales. [6] [8] Una vez que se alcanza la saturación, la cantidad de tiempo necesario para la descompresión depende de la profundidad y los gases respirados. Este fue el comienzo del buceo de saturación y el programa Man-in-the-Sea de la Marina de los EE. UU.. [9] Las primeras inmersiones comerciales de saturación se realizaron en 1965 por Westinghouse para reemplazar los estantes de basura defectuosos a 200 pies (61 m) en la presa Smith Mountain . [5]
A Peter B. Bennett se le atribuye la invención del gas respiratorio Trimix como método para eliminar el síndrome nervioso de alta presión . En 1981, en el Centro Médico de la Universidad de Duke , Bennett llevó a cabo un experimento llamado Atlantis III , que implicó someter a los voluntarios a una presión de 2250 fsw (equivalente a una profundidad de 686 m en agua de mar) y descomprimirlos lentamente a presión atmosférica durante un período. de más de 31 días, estableciendo un récord mundial temprano de equivalente de profundidad en el proceso. Un experimento posterior, Atlantis IV , encontró problemas cuando uno de los voluntarios experimentó alucinaciones eufóricas e hipomanía . [10]
Aplicaciones [ editar ]
El buceo de saturación tiene aplicaciones en el buceo científico y el buceo comercial en alta mar. [11]
El buceo comercial en alta mar, a veces abreviado simplemente como buceo en alta mar, es una rama del buceo comercial , con buzos que trabajan en apoyo del sector de exploración y producción de la industria del petróleo y el gas en lugares como el Golfo de México en los Estados Unidos, el norte Mar en el Reino Unido y Noruega, y a lo largo de la costa de Brasil. El trabajo en esta área de la industria incluye el mantenimiento de plataformas petroleras y la construcción de estructuras submarinas. En este contexto, "en alta mar " implica que el trabajo de buceo se realiza fuera de las fronteras nacionales .
El buceo de saturación es una práctica estándar para el trabajo de fondo en muchos de los sitios más profundos en alta mar, y permite un uso más efectivo del tiempo del buceador al tiempo que reduce el riesgo de enfermedad por descompresión. [2] El buceo con aire orientado a la superficie es más común en aguas menos profundas.
Los hábitats submarinos son estructuras submarinas en las que las personas pueden vivir durante períodos prolongados y realizar la mayoría de las funciones humanas básicas de una jornada de 24 horas, como trabajar, descansar, comer, cuidar la higiene personal y dormir. En este contexto, " hábitat " se usa generalmente en un sentido estricto para referirse al interior y al exterior inmediato de la estructura y sus accesorios, pero no al entorno marino circundante . La mayoría de los primeros hábitats submarinos carecían de sistemas regenerativos de aire, agua, alimentos, electricidad y otros recursos. Sin embargo, recientemente algunos hábitats submarinos nuevos permiten que estos recursos se entreguen mediante tuberías o se generen dentro del hábitat, en lugar de entregarlos manualmente. [12]
Un hábitat submarino debe satisfacer las necesidades de la fisiología humana y proporcionar las condiciones ambientales adecuadas, y el más crítico es respirar aire de calidad adecuada. Otros se refieren al entorno físico ( presión , temperatura , luz , humedad ), el entorno químico (agua potable, alimentos, productos de desecho , toxinas ) y el entorno biológico (criaturas marinas peligrosas, microorganismos , hongos marinos). Gran parte de la ciencia que cubre los hábitats submarinos y su tecnología diseñada para satisfacer los requisitos humanos se comparte con el buceo , las campanas de buceo , los vehículos sumergibles y submarinos y las naves espaciales .
Numerosos hábitats submarinos han sido diseñados, construidos y utilizados en todo el mundo desde principios de la década de 1960, ya sea por particulares o por agencias gubernamentales. Se han utilizado casi exclusivamente para la investigación y la exploración , pero en los últimos años se ha proporcionado al menos un hábitat submarino para la recreación y el turismo . La investigación se ha dedicado especialmente a los procesos fisiológicos y los límites de la respiración de gases bajo presión, para el entrenamiento de acuanautas y astronautas , así como para la investigación sobre ecosistemas marinos. El acceso hacia y desde el exterior generalmente es verticalmente a través de un agujero en la parte inferior de la estructura llamado piscina lunar.. El hábitat puede incluir una cámara de descompresión, o el traslado de personal a la superficie puede ser a través de una campana de buceo cerrada.
Empleo [ editar ]
El trabajo de buceo de saturación en apoyo de las industrias de petróleo y gas en alta mar generalmente se basa en contratos. [13]
Aspectos médicos [ editar ]
Enfermedad por descompresión [ editar ]
La enfermedad por descompresión (EDC) es una condición potencialmente fatal causada por burbujas de gas inerte, que pueden ocurrir en el cuerpo de los buzos como consecuencia de la reducción de presión a medida que ascienden. Para prevenir la enfermedad por descompresión, los buzos deben limitar su velocidad de ascenso, para reducir la concentración de gases disueltos en su cuerpo lo suficiente como para evitar la formación y el crecimiento de burbujas. Este protocolo, conocido como descompresión , puede durar varias horas para inmersiones de más de 50 metros (160 pies) cuando los buzos pasan más de unos pocos minutos a estas profundidades. Cuanto más tiempo permanecen los buzos en profundidad, más gas inerte se absorbe en los tejidos corporales y el tiempo necesario para la descompresión aumenta rápidamente. [14]Esto presenta un problema para las operaciones que requieren que los buzos trabajen durante períodos prolongados en profundidad, ya que el tiempo dedicado a la descompresión puede exceder el tiempo dedicado a realizar un trabajo útil por un gran margen. Sin embargo, después de alrededor de 72 horas bajo cualquier presión dada, dependiendo del modelo de desgasificaciónutilizado, los cuerpos de los buzos se saturan con gas inerte y no se produce ninguna absorción adicional. A partir de ese momento, no es necesario aumentar el tiempo de descompresión. La práctica del buceo de saturación se aprovecha de esto proporcionando un medio para que los buzos permanezcan a la presión de profundidad durante días o semanas. Al final de ese período, los buceadores deben realizar una única descompresión de saturación, que es mucho más eficiente y de menor riesgo que realizar varias inmersiones cortas, cada una de las cuales requiere un tiempo de descompresión prolongado. Al hacer que la descompresión única sea más lenta y más larga, en las condiciones controladas y la comodidad relativa del hábitat de saturación o la cámara de descompresión, se reduce aún más el riesgo de enfermedad por descompresión durante la exposición única. [2]
Síndrome nervioso de alta presión [ editar ]
El síndrome nervioso de alta presión (HPNS) es un trastorno neurológico y fisiológico del buceo que se produce cuando un buceador desciende por debajo de unos 500 pies (150 m) mientras respira una mezcla de helio y oxígeno. Los efectos dependen de la velocidad de descenso y la profundidad. [15] El HPNS es un factor limitante en el futuro del buceo profundo. [16] El HPNS se puede reducir utilizando un pequeño porcentaje de nitrógeno en la mezcla de gases. [dieciséis]
Artralgia por compresión [ editar ]
La artralgia por compresión es un dolor profundo en las articulaciones causado por la exposición a una alta presión ambiental a una tasa de compresión relativamente alta, que experimentan los buzos submarinos . El dolor puede ocurrir en las rodillas, hombros, dedos, espalda, caderas, cuello o costillas, y puede ser de inicio repentino e intenso y puede ir acompañado de una sensación de aspereza en las articulaciones. [17] El inicio ocurre comúnmente alrededor de 60 msw (metros de agua de mar), y los síntomas varían según la profundidad, la tasa de compresión y la susceptibilidad personal. La intensidad aumenta con la profundidad y puede agravarse con el ejercicio. La artralgia por compresión es generalmente un problema del buceo profundo, particularmente el buceo de saturación profunda, donde a una profundidad suficiente, incluso una compresión lenta puede producir síntomas. El uso detrimix puede reducir los síntomas. [18] Puede ocurrir una mejoría espontánea con el tiempo en profundidad, pero esto es impredecible y el dolor puede persistir hasta la descompresión. La artralgia por compresión se puede distinguir fácilmente de la enfermedad por descompresión, ya que comienza durante el descenso, está presente antes de comenzar la descompresión y se resuelve al disminuir la presión, lo opuesto a la enfermedad por descompresión. El dolor puede ser lo suficientemente intenso como para limitar la capacidad de trabajo del buceador y también puede limitar la profundidad de las excursiones descendentes. [17]
Osteonecrosis disbárica [ editar ]
El buceo de saturación (o más precisamente, la exposición prolongada a alta presión) está asociado con la necrosis ósea aséptica , aunque aún no se sabe si todos los buzos están afectados o solo los especialmente sensibles. Las articulaciones son las más vulnerables a la osteonecrosis . La conexión entre la exposición a alta presión, el procedimiento de descompresión y la osteonecrosis no se comprende completamente. [19] [20] [21]
Efectos de profundidad extrema [ editar ]
Se desarrolló una mezcla de gas respirable de oxígeno, helio e hidrógeno para su uso a profundidades extremas para reducir los efectos de la alta presión en el sistema nervioso central. Entre 1978 y 1984, un equipo de buzos de la Universidad de Duke en Carolina del Norte llevó a cabo la serie Atlantis de inmersiones de prueba científica profunda en cámara hiperbárica en tierra . [10] En 1981, durante una inmersión de prueba de profundidad extrema a 686 metros (2251 pies) respiraron la mezcla convencional de oxígeno y helio con dificultad y sufrieron temblores y lapsos de memoria. [10] [22]
Se utilizó una mezcla de gas hidrógeno-helio-oxígeno ( hydreliox ) durante una inmersión de prueba científica similar en tierra por tres buzos involucrados en un experimento para la empresa francesa de buceo industrial en aguas profundas Comex SA en 1992. El 18 de noviembre de 1992, Comex decidió Detenga el experimento a un equivalente de 675 metros de agua de mar (msw) (2215 fsw) porque los buzos sufrían de insomnio y fatiga. Los tres buzos querían seguir adelante, pero la empresa decidió descomprimir la cámara a 650 msw (2133 fsw). El 20 de noviembre de 1992, el buzo de Comex Theo Mavrostomos recibió el visto bueno para continuar, pero solo pasó dos horas a 701 msw (2300 fsw). Comex había planeado que los buceadores pasaran cuatro días y medio a esta profundidad y realizaran tareas. [22]
Efectos sobre la salud de vivir en condiciones de saturación [ editar ]
Existe alguna evidencia de reducción acumulativa a largo plazo de la función pulmonar en los buceadores de saturación. [23]
Los buceadores de saturación con frecuencia se ven afectados por infecciones superficiales como erupciones cutáneas , otitis externa y pie de atleta , que ocurren durante y después de las exposiciones de saturación. Se cree que esto es una consecuencia del aumento de la presión parcial de oxígeno y de temperaturas y humedad relativamente altas en el alojamiento. [24]
La osteonecrosis disbárica se considera una consecuencia de la lesión por descompresión en lugar de vivir en condiciones de saturación.
Procedimientos operativos [ editar ]
El buceo de saturación permite a los buzos profesionales vivir y trabajar a presiones superiores a 50 msw (160 fsw) durante días o semanas seguidas, aunque se han utilizado presiones más bajas para trabajos científicos en hábitats submarinos. Este tipo de buceo permite una mayor economía de trabajo y una mayor seguridad para los buceadores. [1] Después de trabajar en el agua, descansan y viven en un hábitat seco presurizado o conectado a una embarcación de apoyo para el buceo , una plataforma petrolífera.u otra estación de trabajo flotante, aproximadamente a la misma presión que la profundidad de trabajo. El equipo de buceo se comprime a la presión de trabajo solo una vez, al comienzo del período de trabajo, y se descomprime a la presión de superficie una vez, después de todo el período de trabajo de días o semanas. Las excursiones a mayores profundidades requieren descompresión al regresar a la profundidad de almacenamiento, y las excursiones a profundidades menores también están limitadas por obligaciones de descompresión para evitar la enfermedad por descompresión durante la excursión. [1]
El mayor uso de vehículos submarinos operados a distancia (ROV) y vehículos submarinos autónomos (AUV) para tareas rutinarias o planificadas significa que las inmersiones de saturación se están volviendo menos comunes, aunque las tareas submarinas complicadas que requieren acciones manuales complejas siguen siendo el dominio exclusivo del buceador de saturación de aguas profundas. [ cita requerida ]
Una persona que opera un sistema de buceo de saturación se llama técnico de soporte vital (LST). [25] : 23
Requisitos de personal [ editar ]
Un equipo de buceo de saturación requiere como mínimo el siguiente personal: [26]
- Un supervisor de buceo (de guardia durante cualquier operación de buceo)
- Dos supervisores de soporte vital (turnos de trabajo mientras hay buceadores bajo presión)
- Dos técnicos de soporte vital (también en turnos de trabajo)
- Dos buzos en la campana (buzo que trabaja y botones; pueden alternarse durante la inmersión)
- Un buceador de reserva de superficie (de servicio cuando la campana está en el agua)
- Una licitación para el buceador de reserva de superficie
En algunas jurisdicciones también habrá un médico de buceo en espera, pero no necesariamente en el sitio, y algunas empresas pueden requerir un técnico médico de buceo en el sitio. El personal real que participa activamente en aspectos de la operación suele ser superior al mínimo. [26]
Compresión [ editar ]
La compresión hasta la profundidad de almacenamiento se realiza generalmente a una velocidad limitada [27] para minimizar el riesgo de HPNS y artralgia por compresión . Los estándares noruegos especifican una tasa de compresión máxima de 1 msw por minuto y un período de descanso a la profundidad de almacenamiento después de la compresión y antes de bucear. [27]
Profundidad de almacenamiento [ editar ]
La profundidad de almacenamiento, también conocida como profundidad viva, es la presión en las secciones de alojamiento del hábitat de saturación, la presión ambiental bajo la cual viven los buzos de saturación cuando no están involucrados en actividades de bloqueo. Cualquier cambio en la profundidad de almacenamiento implica una compresión o descompresión, las cuales son estresantes para los ocupantes y, por lo tanto, la planificación de la inmersión debe minimizar la necesidad de cambios en la profundidad de vida y las exposiciones de excursiones, y la profundidad de almacenamiento debe ser lo más cercana posible a la zona de trabajo. profundidad, teniendo en cuenta todas las consideraciones de seguridad relevantes. [27]
Control de la atmósfera [ editar ]
La atmósfera hiperbárica en las cámaras de alojamiento y la campana están controladas para garantizar que el riesgo de efectos adversos a largo plazo en los buceadores sea aceptablemente bajo. La mayor parte del buceo de saturación se realiza en mezclas de heliox, con una presión parcial de oxígeno en las áreas de alojamiento que se mantiene entre 0,40 y 0,48 bar, que está cerca del límite superior para la exposición a largo plazo. El dióxido de carbono se elimina del gas de la cámara reciclándolo a través de cartuchos depuradores . Los niveles se limitan generalmente a un máximo de 0,005 bar de presión parcial, equivalente al 0,5% de superficie equivalente. La mayor parte del resto es helio, con una pequeña cantidad de nitrógeno y trazas residuales del aire en el sistema antes de la compresión. [1]
Las operaciones de campana y los bloqueos también se pueden realizar a una presión parcial de oxígeno de entre 0,4 y 0,6 bar, pero a menudo se usa una presión parcial de oxígeno más alta, entre 0,6 y 0,9 bar, [28] que reduce el efecto de la variación de presión debido a las desviaciones de la retención. presión, reduciendo así la cantidad y probabilidad de formación de burbujas debido a estos cambios de presión. En caso de emergencia, se puede tolerar una presión parcial de 0,6 bar de oxígeno durante más de 24 horas, pero esto se evita siempre que sea posible. El dióxido de carbono también se puede tolerar a niveles más altos durante períodos limitados. El límite de la Marina de los EE. UU. Es de 0,02 bar durante un máximo de 4 horas. La presión parcial de nitrógeno comienza en 0,79 bar desde el contenido de aire inicial antes de la compresión, pero tiende a disminuir con el tiempo a medida que el sistema pierde gas para bloquear el funcionamiento y se completa con helio.[1]
Despliegue de buzos [ editar ]
El despliegue de buzos de un complejo de saturación de superficie requiere que el buzo sea trasladado bajo presión desde el área de alojamiento al lugar de trabajo bajo el agua. Esto se hace generalmente mediante el uso de una campana de buceo cerrada , también conocida como cápsula de transferencia de personal, que se sujeta a la brida de bloqueo de la cámara de transferencia de alojamiento y la presión se iguala con la cámara de transferencia de alojamiento para transferirla a la campana. Las puertas de la cerradura se pueden abrir para que los buzos ingresen a la campana. Los buzos se vestirán antes de entrar a la campana y completarán los controles previos a la inmersión. La presión en la campana se ajustará para adaptarse a la profundidad a la que los buzos se bloquearán mientras se baja la campana, de modo que el cambio de presión pueda ser lento sin retrasar indebidamente las operaciones. [1]
La campana se despliega sobre el costado de la embarcación o plataforma utilizando un pórtico o un marco en A o a través de una piscina lunar . El despliegue generalmente comienza bajando el peso del grupo, que es un gran peso de lastre suspendido de un cable que baja por un lado del pórtico, a través de un conjunto de poleas en el peso, y sube por el otro lado hasta el pórtico, donde se encuentra pegado. El peso cuelga libremente entre las dos partes del cable y, debido a su peso, cuelga horizontalmente y mantiene el cable bajo tensión. La campana cuelga entre las partes del cable y tiene un pasacables en cada lado que se desliza a lo largo del cable a medida que se baja o se levanta. La campana cuelga de un cable conectado a la parte superior. A medida que se baja la campana, los pasacables la guían por los cables del peso del grupo hasta el lugar de trabajo. [29]
El umbilical de campana está separado de los umbilicales de los buzos, que están conectados en el interior de la campana. El umbilical de campana se despliega desde un tambor grande o canasta umbilical y se tiene cuidado de mantener baja la tensión en el umbilical, pero suficiente para permanecer casi vertical en uso y enrollar cuidadosamente durante la recuperación. [29]
Se puede usar un dispositivo llamado cursor de campana para guiar y controlar el movimiento de la campana a través del aire y la zona de salpicadura cerca de la superficie, donde las olas pueden mover la campana de manera significativa. [29]
Una vez que la campana está a la profundidad correcta, se realizan los ajustes finales a la presión y, después de las comprobaciones finales, el supervisor instruye a los buzos que trabajan para que se bloqueen la campana. La trampilla está en la parte inferior de la campana y solo se puede abrir si la presión interior se equilibra con la presión ambiental del agua. El botones tiende el umbilical del buzo que trabaja a través de la escotilla durante la inmersión. Si el buzo experimenta un problema y necesita ayuda, el botones saldrá de la campana y seguirá el umbilical del buzo hasta el buzo y brindará la ayuda que sea necesaria y posible. Cada buzo lleva gas de rescate montado en la espalda, que debería ser suficiente para permitir un regreso seguro a la campana en caso de una falla en el suministro de gas umbilical. [25] : 12
El gas respiratorio se suministra a los buzos desde la superficie a través del umbilical de campana. Si este sistema falla, la campana lleva un suministro de gas a bordo que se conecta al panel de gas de la campana y se puede cambiar accionando las válvulas correspondientes. El gas a bordo generalmente se transporta externamente en varios cilindros de almacenamiento de 50 litros de capacidad o más, conectados a través de reguladores de presión al panel de gas. [25] : 12
El helio es un material de transferencia de calor muy eficaz y los buzos pueden perder calor rápidamente si el agua circundante está fría. Para prevenir la hipotermia, los trajes de agua caliente se utilizan comúnmente para el buceo de saturación y el suministro de gas respirable se puede calentar. El agua caliente se produce en la superficie y se canaliza a la campana a través de una línea de agua caliente en el umbilical de la campana, luego se transfiere a los buzos a través de sus umbilicales de excursión. [26] : 10-8Los umbilicales también tienen cables para la alimentación eléctrica del timbre y las luces del casco, y para comunicaciones de voz y cámaras de video de circuito cerrado. En algunos casos, el gas respirable se recupera para ahorrar el costoso helio. Esto se hace a través de una manguera de recuperación en los umbilicales, que conduce el gas exhalado a través de una válvula de recuperación en el casco, a través de los umbilicales y de regreso a la superficie, donde se limpia el dióxido de carbono y se impulsa el gas a los cilindros de almacenamiento para su uso posterior. [ cita requerida ]
Excursiones desde la profundidad del almacenamiento [ editar ]
Es bastante común que los buceadores de saturación necesiten trabajar en un rango de profundidades, mientras que el sistema de saturación solo puede mantener una o dos profundidades de almacenamiento en un momento dado. Un cambio de profundidad desde la profundidad de almacenamiento se conoce como una excursión, y los buceadores pueden realizar excursiones dentro de los límites sin incurrir en una obligación de descompresión, al igual que existen límites de no descompresión para el buceo orientado a la superficie. Las excursiones pueden ser hacia arriba o hacia abajo desde la profundidad de almacenamiento, y el cambio de profundidad permitido puede ser el mismo en ambas direcciones, o algunas veces un poco menos hacia arriba que hacia abajo. Los límites de las excursiones generalmente se basan en un límite de tiempo de 6 a 8 horas, ya que este es el límite de tiempo estándar para un turno de buceo. [30]Estos límites de excursión implican un cambio significativo en la carga de gas en todos los tejidos para un cambio de profundidad de alrededor de 15 m durante 6 a 8 horas, y el trabajo experimental ha demostrado que es probable que tanto la sangre venosa como el tejido cerebral desarrollen pequeñas burbujas asintomáticas después de un turno completo en tanto los límites de excursión ascendente como descendente. Estas burbujas permanecen pequeñas debido a la relación de presión relativamente pequeña entre la presión de almacenamiento y la presión de excursión, y generalmente se resuelven cuando el buceador vuelve a su turno, y las burbujas residuales no se acumulan durante los turnos secuenciales. Sin embargo, las burbujas residuales suponen un riesgo de crecimiento si se inicia la descompresión antes de que se eliminen por completo. [30] La velocidad de ascenso durante las excursiones es limitada para minimizar el riesgo y la cantidad de formación de burbujas. [28] [31]
Descompresión por saturación [ editar ]
Una vez que todos los compartimentos de tejido han alcanzado la saturación para una determinada presión y mezcla de respiración, la exposición continua no aumentará la carga de gas de los tejidos. A partir de este punto, la descompresión requerida sigue siendo la misma. Si los buceadores trabajan y viven bajo presión durante un período prolongado y se descomprimen solo al final del período, los riesgos asociados con la descompresión se limitan a esta única exposición. Este principio ha llevado a la práctica del buceo de saturación, y como solo hay una descompresión, y se realiza en la relativa seguridad y comodidad de un hábitat de saturación, la descompresión se realiza en un perfil muy conservador, minimizando el riesgo de formación de burbujas. , crecimiento y la consiguiente lesión de los tejidos.Una consecuencia de estos procedimientos es que los buzos de saturación tienen más probabilidades de sufrir síntomas de enfermedad por descompresión en los tejidos más lentos, mientras que los buceadores de rebote tienen más probabilidades de desarrollar burbujas en los tejidos más rápidos.[ cita requerida ]
La descompresión de una inmersión de saturación es un proceso lento. La velocidad de descompresión suele oscilar entre 3 y 6 fsw (0,9 y 1,8 msw) por hora. Las tasas de descompresión de saturación de Heliox de la Marina de los EE. UU. Requieren que se mantenga una presión parcial de oxígeno entre 0,44 y 0,48 atm cuando sea posible, pero que no supere el 23% en volumen, para restringir el riesgo de incendio [31]
| Profundidad | Tasa de ascenso |
|---|---|
| 1600 a 200 fsw (488 a 61 msw) | 6 fsw (1,83 msw) por hora |
| 200 a 100 fsw (61 a 30 msw) | 5 fsw (1,52 msw) por hora |
| 100 a 50 fsw (30 a 15 msw) | 4 fsw (1,22 msw) por hora |
| 50 a 0 fsw (15 a 0 msw) | 3 fsw (0,91 msw) por hora |
Por practicidad, la descompresión se realiza en incrementos de 1 fsw a una velocidad no superior a 1 fsw por minuto, seguida de una parada, cumpliendo el promedio con la velocidad de ascenso de la tabla. La descompresión se realiza durante 16 horas en 24, y las 8 horas restantes se dividen en dos períodos de descanso. Una adaptación adicional que generalmente se hace al programa es detenerse a 4 fsw durante el tiempo que teóricamente tomaría completar la descompresión a la frecuencia especificada, es decir, 80 minutos, y luego completar la descompresión hasta la superficie a 1 fsw por minuto. Esto se hace para evitar la posibilidad de perder el sello de la puerta a un diferencial de presión bajo y perder la última hora más o menos de descompresión lenta. [31]
Descompresión después de una excursión reciente [ editar ]
No se ha encontrado que ni las excursiones ni los procedimientos de descompresión actualmente en uso causen problemas de descompresión de forma aislada. Sin embargo, parece haber un riesgo significativamente mayor cuando las excursiones van seguidas de descompresión antes de que las burbujas no sintomáticas resultantes de las excursiones se hayan resuelto por completo. Comenzar la descompresión mientras hay burbujas parece ser el factor significativo en muchos casos de enfermedad por descompresión inesperada durante la descompresión por saturación de rutina. [30] Las normas noruegas no permiten la descompresión que sigue directamente a una excursión. [27]
Arquitectura de una instalación de saturación superficial [ editar ]
DDC - Cámara viva
DTC - Cámara de transferencia
PTC - Cámara de transferencia de personal (campana)
RC - Cámara de recompresión
SL - Cerradura de suministro
El "sistema de saturación", el "complejo de saturación" o la "dispersión de saturación" generalmente comprende un hábitat submarino o un complejo de superficie compuesto por una cámara viva, una cámara de transferencia y una cámara de descompresión sumergible , [32] que se conoce comúnmente en el buceo comercial. y buceo militar como la campana de buceo , [33] PTC (cápsula de transferencia de personal) o SDC (cámara de descompresión sumergible). [1]El sistema se puede colocar de forma permanente en un barco o en una plataforma oceánica, pero es más común que se pueda mover de un barco a otro mediante una grúa. Para facilitar el transporte de los componentes, es una práctica estándar construir los componentes como unidades basadas en el contenedor intermodalsistema, algunos de los cuales pueden ser apilables para ahorrar espacio en la cubierta. Todo el sistema se gestiona desde una sala de control ("furgoneta"), donde se monitorizan y controlan la profundidad, la atmósfera de la cámara y otros parámetros del sistema. La campana de buceo es el elevador o elevador que transfiere a los buceadores del sistema al lugar de trabajo. Por lo general, se acopla al sistema mediante una abrazadera extraíble y está separado del mamparo del tanque del sistema por un espacio de canalización, una especie de túnel, a través del cual los buzos se transfieren hacia y desde la campana. Al finalizar el trabajo o una misión, el equipo de buceo de saturación se descomprime gradualmente de nuevo a la presión atmosférica.por la lenta ventilación de la presión del sistema, a un promedio de 15 metros (49 pies) a 30 metros (98 pies) por día (los horarios varían). Por lo tanto, el proceso implica solo un ascenso, mitigando así el proceso lento y comparativamente riesgoso de descompresión en el agua, por etapas, normalmente asociado con el buceo con mezcla de gas sin saturación o las operaciones con sur-D O 2 . [2] Se puede conectar más de una cámara habitable a la cámara de transferencia a través de un canal para que los equipos de buceo se puedan almacenar a diferentes profundidades cuando esto sea un requisito logístico. Se puede instalar una cámara adicional para transferir personal dentro y fuera del sistema mientras está bajo presión y para tratar a los buceadores por enfermedad por descompresión si fuera necesario. [34]
Los buzos utilizan equipo de buceo umbilical suministrado desde la superficie , utilizando gas respirable de buceo profundo , como mezclas de helio y oxígeno, almacenados en cilindros de alta presión y gran capacidad . [2] Los suministros de gas se conectan a la sala de control, donde se enrutan para suministrar los componentes del sistema. La campana se alimenta a través de un gran umbilical de varias partes que suministra gas respirable, electricidad, comunicaciones y agua caliente. La campana también está equipada con cilindros de gas respirable montados en el exterior para uso de emergencia. [34]
Mientras están en el agua, los buzos suelen utilizar un traje de agua caliente para protegerse del frío. [35] El agua caliente proviene de calderas en la superficie y se bombea hacia el buzo a través del umbilical de la campana y luego a través del umbilical del buzo. [34]
Cápsula de transferencia de personal [ editar ]
Una campana de buceo cerrada , también conocida como cápsula de transferencia de personal o cámara de descompresión sumergible, se utiliza para transportar a los buceadores entre el lugar de trabajo y las cámaras de alojamiento. La campana es un recipiente de presión cilíndrico o esférico con una trampilla en la parte inferior y puede acoplarse con la cámara de transferencia de superficie en la trampilla inferior o en una puerta lateral. Las campanas generalmente están diseñadas para llevar a dos o tres buceadores, uno de los cuales, el botones , permanece dentro de la campana en la parte inferior y es un buceador de reserva.a los buzos que trabajan. Cada buceador es alimentado por un umbilical desde el interior de la campana. La campana tiene un conjunto de cilindros de almacenamiento de gas de alta presión montados en el exterior que contienen gas respirable de reserva a bordo. El gas de a bordo y el suministro de gas principal se distribuyen desde el panel de gas de campana, que está controlado por el botones. La campana puede tener ventanas y luces externas. [31] Los umbilicales de los buzos se almacenan en rejillas dentro de la campana durante la transferencia y son atendidos por el botones durante la inmersión. [26] : capítulo 13
Sistema de manejo de campana [ editar ]
La campana se despliega desde un pórtico o marco en A, también conocido como sistema de lanzamiento y recuperación de campana (LARS), [26] : ch.13 en la embarcación o plataforma mediante un cabrestante . El despliegue puede ser por un costado o a través de una piscina lunar . [31]
- El sistema de manipulación debe poder soportar las cargas dinámicas impuestas por operar en una variedad de condiciones climáticas.
- Debe poder mover la campana a través de la interfaz aire / agua (zona de salpicadura) de manera controlada, lo suficientemente rápido como para evitar un movimiento excesivo causado por la acción de las olas.
- Se puede usar un cursor de campana para limitar el movimiento lateral a través y por encima de la zona de salpicadura.
- Debe mantener la campana alejada de la embarcación o plataforma para evitar daños o lesiones por impacto.
- Debe tener suficiente potencia para recuperar rápidamente la campana en caso de emergencia, y un control fino para facilitar el acoplamiento de la campana y la brida de transferencia, y para colocar con precisión la campana en la parte inferior.
- Debe incluir un sistema para mover la campana entre la brida de acoplamiento de la cámara de transferencia y la posición de lanzamiento / recuperación.
Cámara de transferencia [ editar ]
La cámara de transferencia (o transferencia bajo presión "TUP") es donde la campana se acopla al sistema de saturación de la superficie. Es una cámara de superficie húmeda donde los buzos se preparan para una inmersión y se quitan y limpian su equipo después de regresar. La conexión a la campana puede ser aérea, a través de la trampilla inferior de la campana, o lateral, a través de una puerta lateral. [34]
Cámaras de alojamiento [ editar ]
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Las cámaras de alojamiento pueden ser tan pequeñas como de 100 pies cuadrados. [36] Esta parte generalmente está hecha de múltiples compartimentos, que incluyen instalaciones para vivienda, saneamiento y descanso, cada uno una unidad separada, unidos por tramos cortos de canalización cilíndrica. Por lo general, es posible aislar cada compartimento de los demás mediante puertas de presión internas. [34] El servicio de catering y lavandería se proporciona desde fuera del sistema y se cierra y cierra según sea necesario.
Cámara de recompresión [ editar ]
Se puede incluir una cámara de recompresión en el sistema para que los buzos puedan recibir tratamiento para la enfermedad por descompresión sin molestar al resto de los ocupantes. La cámara de recompresión también se puede utilizar como cerradura de entrada y para descomprimir a los ocupantes que puedan necesitar salir antes de lo programado. [ cita requerida ]
Brida de acoplamiento para cámara transportable [ editar ]
Una o más de las puertas externas pueden estar provistas de una brida o collar de acoplamiento para adaptarse a una cámara portátil o transportable, que puede usarse para evacuar a un buzo bajo presión. La campana cerrada se puede utilizar para este propósito, pero también hay disponibles cámaras más ligeras y portátiles. [ cita requerida ] Por lo general, también habrá una brida de acoplamiento para el sistema de escape y rescate hiperbárico.
Bloqueo de suministro [ editar ]
Un pequeño candado que se usa para transferir suministros dentro y fuera del sistema presurizado. Esto normalmente incluiría alimentos, suministros médicos, ropa, ropa de cama, etc. [ cita requerida ]
Trunking [ editar ]
Los compartimentos presurizados del sistema están conectados a través de un canal de acceso: carretes de diámetro relativamente corto y pequeño atornillados entre las bridas externas de los compartimentos más grandes, con sellos de presión, que forman pasajes entre las cámaras, que pueden aislarse mediante puertas de presión. [34]
Equipo auxiliar y de apoyo [ editar ]
Sistemas de soporte vital [ editar ]
El sistema de soporte vital proporciona gas respirable y otros servicios para mantener la vida del personal bajo presión. Incluye los siguientes componentes: [34]
- Equipos de suministro, distribución y reciclaje de gas respiratorio: depuradores, filtros, impulsores, compresores, instalaciones de mezcla, control y almacenamiento
- Sistema de climatización de la cámara: control de temperatura y humedad y filtración de gas
- Equipos de instrumentación, control, monitorización y comunicaciones
- Sistemas de extinción de incendios
- Sistemas de saneamiento
El sistema de soporte vital de la campana proporciona y monitorea el suministro principal de gas respirable, y la estación de control monitorea el despliegue y las comunicaciones con los buzos. El suministro primario de gas, la energía y las comunicaciones a la campana se realizan a través de un umbilical de campana, formado por una serie de mangueras y cables eléctricos trenzados y desplegados como una unidad. [31] Esto se extiende a los buzos a través de los umbilicales del buzo. [34]
El sistema de soporte vital del alojamiento mantiene el ambiente de la cámara dentro del rango aceptable para la salud y comodidad de los ocupantes. Se monitorean y controlan la temperatura, la humedad, la calidad del gas respirable, los sistemas de saneamiento y el funcionamiento del equipo. [31]
Sistema de agua caliente [ editar ]
Los buzos que trabajan en agua fría, especialmente cuando respiran gases a base de helio, que aumentan la tasa de transferencia de calor, pueden perder rápidamente calor corporal y sufrir hipotermia, que no es saludable, puede poner en peligro la vida y reducir la eficacia del buceador. Esto se puede mejorar con un sistema de agua caliente. Un sistema de agua caliente para buzos calienta el agua de mar filtrada y la bombea a los buzos a través de la campana y los umbilicales del buzo. Esta agua se usa para calentar el gas respirable antes de inhalarlo y fluye a través del traje de exposición del buzo para mantenerlo caliente. [31] [34]
Sistemas de comunicación [ editar ]
Tanto el helio como la alta presión provocan una distorsión hiperbárica del habla . El proceso de hablar bajo el agua está influenciado por la geometría interna del equipo de soporte vital y las limitaciones de los sistemas de comunicación, así como las influencias físicas y fisiológicas del entorno en los procesos de producción de sonidos vocales y del habla. [37] : 6,16 El uso de respirar gases a presión o que contienen helio causa problemas en la inteligibilidad del habla de los buzos debido a la distorsión causada por la diferente velocidad del sonido en el gas y la diferente densidad del gas en comparación con el aire a presión superficial. . Estos parámetros inducen cambios en los formantes del tracto vocal , que afectan el timbre.y un ligero cambio de tono . Varios estudios indican que la pérdida de inteligibilidad se debe principalmente al cambio de formantes. [38]
La diferencia en la densidad del gas respirable causa un cambio no lineal de la resonancia vocal de tono bajo, debido a los cambios de resonancia en las cavidades vocales, dando un efecto nasal, y un cambio lineal de las resonancias vocales que es una función de la velocidad de sonido en el gas, conocido como efecto del pato Donald. Otro efecto de mayor densidad es el aumento relativo de la intensidad de los sonidos sonoros en relación con los sonidos sordos. El contraste entre los sonidos sonoros cerrados y abiertos y el contraste entre las consonantes sonoras y las vocales adyacentes disminuye con el aumento de la presión. [39] El cambio de la velocidad del sonido es relativamente grande en relación con el aumento de profundidad en profundidades menores, pero este efecto se reduce a medida que aumenta la presión, y a mayores profundidades un cambio de profundidad hace una diferencia menor. [38]Los decodificadores de helio son una solución técnica parcial. Mejoran la inteligibilidad del habla transmitida al personal de la superficie. [39]
El sistema de comunicaciones puede tener sistemas de 4 componentes. [31]
- El sistema de intercomunicación cableado, un sistema de voz amplificada con codificador de voz para reducir el tono del habla de los ocupantes del sistema presurizado. Este sistema proporcionará comunicaciones entre la consola de control principal y la campana y las cámaras de alojamiento. Este sistema bidireccional es el modo de comunicación principal.
- Las comunicaciones inalámbricas a través del agua entre el timbre y la consola de control principal son un sistema de respaldo en caso de falla del sistema cableado con el timbre.
- El circuito cerrado de video de las cámaras en la campana y los cascos de los buzos permiten que el supervisor supervise visualmente la inmersión y los buzos.
- Se puede proporcionar un sistema telefónico con sonido como sistema de comunicación de voz de respaldo entre el timbre y la consola de control.
Suministros de gas a granel [ editar ]
Se proporciona equipo de almacenamiento y mezcla de gas para presurizar y lavar el sistema, y los gases de tratamiento deben estar disponibles de manera apropiada para las profundidades de almacenamiento planificadas. Por lo general, se proporcionan existencias a granel de gas premezclado para adaptarse a la profundidad planificada de la operación, y existencias a granel separadas de helio y oxígeno para cubrir los requisitos adicionales, ajustar la composición del gas de la cámara a medida que se consume el oxígeno y mezclar el gas de descompresión. [34]
El gas a granel generalmente se almacena en grupos múltiples de cilindros de almacenamiento conocidos como "cuádruples", que generalmente llevan alrededor de 16 cilindros de alta presión, cada uno de aproximadamente 50 litros de volumen interno montado en un marco para facilitar el transporte, o marcos más grandes que soportan alta presión de mayor capacidad. "tubos". Estos bastidores de tubo generalmente están diseñados para ser manipulados por equipos de manipulación de contenedores intermodales , por lo que generalmente se fabrican en uno de los tamaños estándar para contenedores intermodales. [ cita requerida ]
Sistemas de recuperación de gas [ editar ]
- BGP: panel de gas de campana
- S1: primer separador de agua
- BP1: regulador de contrapresión de campana
- U: campana umbilical
- F1: primer filtro de gas
- BP2: regulador de contrapresión en la parte superior
- R1, R2: receptores de gas en serie
- F2: segundo filtro de gas
- B: bomba de refuerzo
- Sc1, Sc2: depuradores paralelos
- C: enfriador de gas
- S2: último separador de agua
- VT: tanque de volumen
- PR: regulador de presión
- MGP: panel principal de gas
Se puede utilizar un sistema de recuperación de helio (o sistema push-pull) para recuperar el gas respirable a base de helio después de su uso por los buceadores, ya que esto es más económico que perderlo en el medio ambiente en sistemas de circuito abierto. [32] El gas recuperado se pasa a través de un sistema de depuración para eliminar el dióxido de carbono, se filtra para eliminar los olores y otras impurezas y se presuriza en recipientes de almacenamiento, donde se puede mezclar con oxígeno hasta obtener la composición requerida. [40] Alternativamente, el gas reciclado se puede recircular más directamente a los buceadores. [41]
Durante una operación de buceo prolongada, se utilizan grandes cantidades de gas respirable. El helio es un gas caro y puede ser difícil de obtener y suministrar a los buques en alta mar en algunas partes del mundo. Un sistema de recuperación de gas de circuito cerrado puede ahorrar alrededor del 80% de los costos de gas al recuperar aproximadamente el 90% de la mezcla respiratoria a base de helio. La recuperación también reduce la cantidad de almacenamiento de gas necesario a bordo, lo que puede ser importante cuando la capacidad de almacenamiento es limitada. Los sistemas de recuperación también se utilizan para recuperar el gas descargado del sistema de saturación durante la descompresión. [40]
Un sistema de recuperación constará normalmente de los siguientes componentes: [40] [41]
Componentes de la superficie:
- Una consola de control de recuperación, que controla y monitorea la bomba de refuerzo, la adición de oxígeno, la presión de suministro del buzo, la presión de la manguera de escape y la adición de gas de compensación.
- Una unidad de reprocesamiento de gas, con torres depuradoras de dióxido de carbono de baja presión, receptores de filtros y regulador de contrapresión que eliminará el dióxido de carbono y el exceso de humedad en una trampa de agua de condensación. Otros gases y olores pueden eliminarse mediante filtros de carbón activado.
- Un amplificador de gas, para aumentar la presión del gas recuperado a la presión de almacenamiento.
- Un tanque de volumen de gas
- Un sistema de almacenamiento de recipientes a presión para contener la mezcla de gases reforzada y reconstituida hasta su uso. Esto funciona como un amortiguador para permitir las variaciones de volumen de gas en el resto del sistema debido a cambios de presión.
- Panel de control de buceo
- Un panel de suministro de gas de campana, para controlar el suministro de gas a la campana.
Componentes submarinos:
- La campana umbilical, con las mangueras de suministro y escape entre el sistema superior y la campana.
- Panel de gas de campana interno para suministrar gas a los buzos y equipo de recuperación de campana, que controla la contrapresión de la manguera de escape y puede cerrar la manguera de recuperación si se interrumpe el suministro de gas del buzo. Se incluiría un depurador para la atmósfera de la campana y la trampa de agua.
- Umbilicales de excursión de buceo, con mangueras de suministro y escape entre la campana y los buzos.
- Cascos de recuperación que suministran gas a los buceadores a pedido, con reguladores de contrapresión de recuperación que descargan el gas exhalado a la línea de retorno.
- Regulador de contrapresión de campana con trampa de agua
En funcionamiento, el suministro de gas del sistema de recuperación está conectado al panel de gas de la parte superior, con un suministro de respaldo a una presión ligeramente más baja del almacenamiento de gas mixto que se conectará automáticamente si cae la presión de suministro de recuperación. El botones establecerá el suministro de gas a bordo a una presión ligeramente más baja que la presión de suministro de superficie al panel de gas de campana, de modo que se conectará automáticamente si se pierde el suministro de superficie. Después de bloquear la campana, el buzo cerrará la válvula de desvío y abrirá la válvula de retorno del casco para iniciar el proceso de recuperación de gas. Una vez que esté funcionando, el panel de control de recuperación se ajustará para compensar el uso de oxígeno metabólico del buceador en el gas de retorno. Este sistema apagará automáticamente la adición de oxígeno si falla el flujo de gas exhalado por el buceador,para evitar una fracción de oxígeno excesiva en el gas reciclado. Hay una luz indicadora para mostrar si el gas de retorno está fluyendo.[41]
El gas suministrado al casco del buzo pasa a través de las mismas mangueras y válvula de demanda que para el sistema de circuito abierto, pero el gas exhalado pasa a la válvula de recuperación a una presión ligeramente superior a la ambiente, que está considerablemente por encima de la presión atmosférica, por lo que el flujo debe ser controlado para evitar que la presión interna del casco caiga y haga que la válvula de demanda fluya libremente. Esto se logra mediante el uso de reguladores de contrapresión para controlar la caída de presión en etapas. La válvula de recuperación en sí es un regulador de contrapresión activado por demanda, y hay otro regulador de contrapresión en el panel de gas de campana y uno en la superficie antes de los tanques receptores. Cada uno de estos reguladores de contrapresión está configurado para permitir una caída de presión de aproximadamente 1 bar. [41]
El gas de escape regresa a la campana a través de la manguera de escape umbilical del buzo, donde pasa a través de un separador de agua y una trampa y luego a través de un regulador de contrapresión que controla la presión en la manguera de escape y que se puede monitorear en un manómetro en la campana y ajustado por el botones para adaptarse a la profundidad de excursión del buceador. El gas luego pasa a través de la manguera de escape umbilical de campana a la superficie a través de una válvula de retención y otra trampa de agua. Cuando el gas ingresa a la unidad de superficie, pasa por un separador de agua coalescente y un filtro de partículas de micras, y una válvula de flotador, que protege el sistema de recuperación de grandes volúmenes de agua en caso de una fuga en profundidad. Otro regulador de contrapresión en la superficie controla la presión en el umbilical de campana. El gas luego pasa a los tanques receptores,donde se agrega oxígeno a una tasa de flujo calculada para compensar el uso metabólico por parte del buceador.[34]
Antes de entrar en los impulsores, el gas pasa a través de un filtro de 0,1 micrones. Luego, el gas se impulsa a la presión de almacenamiento. Se proporcionan amplificadores redundantes para mantener el sistema en funcionamiento mientras se realiza el mantenimiento de un amplificador. Los impulsores se controlan automáticamente para igualar el consumo de gas del buceador, y el gas impulsado pasa a través de un depurador donde el dióxido de carbono es eliminado por un material como la cal sodada. Al igual que los impulsores, hay al menos dos depuradores en paralelo, de modo que se puedan aislar, ventilar y reempacar alternativamente mientras el sistema permanece en funcionamiento. Luego, el gas pasa a través de un intercambiador de calor de enfriamiento para condensar la humedad restante, que es eliminada por otro filtro coalescente de 1 micón antes de que llegue al tanque de almacenamiento de volumen, donde permanece hasta que regresa al panel de gas para ser utilizado por los buzos. Mientras está en el tanque de volumen,el gas se puede analizar para asegurarse de que sea adecuado para su reutilización, de que la fracción de oxígeno sea correcta y de que el dióxido de carbono se haya eliminado según las especificaciones antes de entregarlo a los buceadores.[34] Si es necesario, cualquier pérdida de gas se puede compensar llenando el tanque de volumen del almacenamiento de alta presión. El gas del tanque de volumen se alimenta al panel de gas de la parte superior para ser enviado de regreso a la campana y al buzo. [41]
Sistema de saneamiento [ editar ]
El sistema de saneamiento incluye suministro de agua fría y caliente para lavabos y duchas, desagüe e inodoros marinos con tanque de retención y sistema de descarga. [31]
Consolas de control [ editar ]
Es común que la sala de control se instale en un contenedor intermodo ISO para facilitar el transporte. Hay tres paneles de control principales, para soporte vital, control de buceo y gestión de gas. [42]
Panel de gestión de gas [ editar ]
El panel de gestión de gas incluye la regulación de la presión de los gases del almacenamiento a alta presión y la distribución a los consumidores. Los gases incluirán mezclas de aire, oxígeno y heliox [42].
Panel de control de saturación [ editar ]
El panel de control de la cámara típicamente incluirá medidores de profundidad para cada compartimiento, incluyendo canales, válvulas de purga y escape, monitoreo de oxígeno y otros equipos de análisis de gases, sistema de reposición para el reabastecimiento de oxígeno, válvulas para suministrar mezcla terapéutica de respiración, pantallas de monitoreo de televisión de circuito cerrado, y sistemas de monitoreo con alarmas de temperatura y presión en las cámaras del sistema. [42]
Panel de control de buceo [ editar ]
El panel de control de buceo incluirá medidores de profundidad para la presión interna y externa de la campana, la profundidad del buzo y del botones, y la presión de los conductos para la transferencia a las cámaras de alojamiento. También habrá medidores de presión de gas respirable y válvulas de control para cada buzo, y válvulas de purga y escape para el interior de la campana, sistemas de comunicación de buzos con codificadores de voz, un sistema de comunicaciones de emergencia a través del agua a la campana, controles, monitores y equipo de grabación para cámaras de video montadas en casco y campana, analizadores de oxígeno para el gas respirable de los buzos, analizadores de oxígeno y dióxido de carbono para campana y gas de recuperación, alarmas para flujo de gas de recuperación, posicionamiento dinámico y suministro de agua caliente. [42]
Sistema de extinción de incendios [ editar ]
Los sistemas de extinción de incendios incluyen desde extintores portátiles hasta sistemas automáticos de diluvio. Deben utilizarse extintores especiales que no utilicen materiales tóxicos. En caso de incendio, los materiales en combustión pueden liberar gases tóxicos y los ocupantes deberán utilizar los sistemas de respiración integrados (BIBS) hasta que el gas de la cámara se haya descargado lo suficiente. Cuando un sistema con una presión parcial de oxígeno de 0,48 bar se presuriza por debajo de aproximadamente 70 msw (231fsw), la fracción de oxígeno es demasiado baja para soportar la combustión (menos del 6%) y el riesgo de incendio es bajo. Durante las primeras etapas de la compresión y hacia el final de la descompresión, los niveles de oxígeno favorecerán la combustión y se debe tener más cuidado. [31]
Sistemas de respiración integrados [ editar ]
Los sistemas de respiración integrados se instalan para uso de emergencia y para el tratamiento de la enfermedad por descompresión. Suministran gas respirable adecuado a la función actual, que se suministra desde el exterior del sistema presurizado y también ventilado al exterior, por lo que los gases exhalados no contaminan la atmósfera de la cámara. [31]
Sistemas hiperbáricos de rescate y escape [ editar ]
Un buceador saturado que necesita ser evacuado debe ser transportado preferiblemente sin un cambio significativo en la presión ambiental. La evacuación hiperbárica requiere equipo de transporte presurizado y podría ser necesaria en una variedad de situaciones: [43]
- El buque de apoyo corre el riesgo de volcar o hundirse.
- Peligro inaceptable de incendio o explosión.
- Fallo del sistema de soporte vital hiperbárico.
- Un problema médico que no se puede tratar in situ.
- Una campana "perdida" (una campana que se ha liberado de los cables de elevación y del cordón umbilical; la posición real de la campana todavía se conoce con considerable precisión).
Se puede proporcionar un bote salvavidas hiperbárico o una cámara de rescate para la evacuación de emergencia de los buzos de saturación de un sistema de saturación. [32] Esto se usaría si la plataforma está en riesgo inmediato debido a un incendio o un hundimiento, y permite que los buzos bajo saturación se alejen del peligro inmediato. Un bote salvavidas hiperbárico es autónomo y puede ser operado por un equipo de presión de superficie mientras los ocupantes de la cámara están bajo presión. Debe ser autosuficiente durante varios días en el mar, en caso de retraso en el rescate debido a las condiciones del mar. Es posible iniciar la descompresión después del lanzamiento si los ocupantes están médicamente estables, pero el mareo y la deshidratación pueden retrasar la descompresión hasta que se haya recuperado el módulo. [44] : Cap. 2
La cámara de rescate o el bote salvavidas hiperbárico generalmente se recuperará para completar la descompresión debido a las limitadas instalaciones y el soporte vital a bordo. El plan de recuperación incluirá un barco de reserva para realizar la recuperación. [45]
IMCA reconoce que aunque el número de evacuaciones hiperbáricas que se han llevado a cabo con éxito es pequeño y la probabilidad de que un incidente requiera una evacuación hiperbárica es extremadamente baja, el riesgo es suficiente para justificar la necesidad de que el equipo esté disponible. El significado original del término sistema de evacuación hiperbáricocubrió el sistema que realmente transportaba a los buzos lejos del sistema hiperbárico en funcionamiento, como una cámara de rescate hiperbárico, un bote salvavidas hiperbárico autopropulsado o un buque de rescate hiperbárico, todos los cuales flotan y llevan sistemas de soporte vital a corto plazo de variada resistencia, pero Más recientemente, ha llegado a incluir todo el equipo que apoyaría una evacuación hiperbárica, como un paquete de soporte vital que se puede conectar a una unidad de rescate hiperbárica recuperada, para proporcionar soporte vital provisional hasta que estén disponibles las instalaciones de descompresión, y la recepción hiperbárica. instalación donde los buceadores pueden descomprimirse y tratarse con relativa comodidad. Las cuatro clases principales de problemas que deben manejarse durante una evacuación hiperbárica son el equilibrio térmico, el mareo por movimiento, el manejo de productos de desecho metabólicos,y condiciones severas de hacinamiento y confinamiento.[44] : Cap. 2
La transferencia de campana a campana se puede utilizar para rescatar a los buzos de una campana perdida o atrapada. Esto generalmente ocurrirá en el fondo o cerca de él, y los buzos se trasladarán entre campanas a presión ambiental. [43] En algunas circunstancias, es posible utilizar una campana como cámara de rescate para transportar a los buzos de un sistema de saturación a otro. Esto puede requerir modificaciones temporales a la campana y solo es posible si las bridas de acoplamiento de los sistemas son compatibles. [43]
La evacuación de un solo buzo que esté médicamente estable, o de un solo buzo con un asistente, puede ser posible utilizando una camilla hiperbárica o una pequeña cámara portátil si la duración del viaje es corta, la presión es adecuada y las bridas de bloqueo son compatibles.
Hábitats submarinos [ editar ]
El buceo de saturación científica suele ser realizado por investigadores y técnicos conocidos como aquanauts que viven en un hábitat submarino , una estructura diseñada para que las personas vivan durante períodos prolongados, donde pueden llevar a cabo casi todas las funciones humanas básicas: trabajar, descansar, comer, atender higiene personal y dormir, todo mientras permanece bajo presión debajo de la superficie. [11] [46]
Registros de profundidad [ editar ]
El récord de profundidad de buceo para buceo en alta mar se logró en 1988 por un equipo de buzos profesionales (Th. Arnold, S. Icart, JG Marcel Auda, R. Peilho, P. Raude, L. Schneider) de la industria de aguas profundas Comex SA empresa de buceo que realiza ejercicios de conexión de tuberías a una profundidad de 534 metros de agua de mar (msw) (1752 fsw) en el mar Mediterráneo durante una inmersión científica récord. [47] [48]
En las condiciones reales de trabajo de la industria petrolera en alta mar, en la Cuenca de Campos, Brasil, buzos de saturación brasileños del DSV Stena Marianos (más tarde Mermaid Commander (2006)) realizaron una instalación múltiple para Petrobras a 316 metros (1.037 pies) de profundidad en febrero de 1990. Cuando falló un accesorio de bolsa de elevación, el equipo fue llevado por las corrientes del fondo a 328 metros (1,076 pies) de profundidad, y el buzo brasileño Adelson D'Araujo Santos Jr. hizo la recuperación e instalación. [49]
En 1992, el buzo griego Theodoros Mavrostomos logró un récord de 701 msw (2300 fsw) en una cámara hiperbárica en la costa . Tardó 43 días en completar la inmersión experimental récord, en la que se utilizó una mezcla gaseosa de hidrógeno, helio y oxígeno como gas de respiración . [22] [50] [51] [52]
La complejidad, los problemas médicos y los altos costos que conlleva el buceo profesional a profundidades tan extremas y el desarrollo de trajes de buceo atmosférico en aguas profundas y ROV en la perforación y producción de campos petrolíferos en alta mar han eliminado efectivamente la necesidad de una intervención tripulada a presión ambiental a profundidades extremas.
Formación y registro [ editar ]
El entrenamiento de los buzos de saturación generalmente se lleva a cabo en escuelas de buceo comerciales registradas para entrenar a los buzos de saturación y que tienen la infraestructura y el equipo necesarios. [53] Las normas de formación de buzos para buzos de saturación son publicadas por un pequeño número de organizaciones, y existe cierto reconocimiento internacional de equivalencia. Los requisitos previos para comenzar el entrenamiento son generalmente que el buzo ya esté calificado como buceador de campana y tenga un número específico de inmersiones y horas de experiencia desde la calificación. [42]
El entrenamiento de los buzos de saturación generalmente comienza con un buzo de campana orientado a la superficie competente y al menos moderadamente experimentado y se concentra en los conocimientos y habilidades adicionales requeridos para el buceo de saturación. Hay un gran componente técnico adicional relacionado con el equipo especializado. Para el buceador de clase I del Departamento de Trabajo de Sudáfrica, los conocimientos y habilidades adicionales incluyen: [54]
- Un conocimiento básico de la historia del buceo de saturación y mezcla de gases,
- Comprensión de los sistemas de buceo de saturación modulares y basados en embarcaciones de apoyo, los sistemas de soporte de vida por saturación, incluido el control ambiental, los sistemas de calefacción de buzos, los desagües de sumidero y las descargas de inodoros hiperbáricos
- Comprensión y habilidades operativas prácticas para campanas de buceo cerradas, su equipo estándar y de emergencia, sistemas de manejo, umbilicales de campana y excursión y equipo de buceo personal, y sus requisitos de prueba y mantenimiento.
- Comprensión y habilidades operativas prácticas para la transferencia bajo presión y el buceo con campana cerrada desde embarcaciones de 4 puntos amarradas y posicionadas dinámicamente.
- Conocimiento de los suministros de gas y los consumibles de saturación, incluidos los requisitos mínimos de gas, las bombas de transferencia de gas, la mezcla de gas y los sistemas de recuperación de gas.
- Comprensión y experiencia práctica en el compromiso de los buceadores con la saturación y la presurización.
- Comprensión del buceo con saturación de nivel dividido
- Conocimiento de los requisitos mínimos de personal para las operaciones de buceo de saturación y las responsabilidades de los miembros del equipo de buceo, incluido el superintendente, supervisor, supervisor de soporte vital, técnico de soporte vital, técnicos de soporte y sistemas, gasista, botones y buzo, y experiencia y habilidades como buzo y botones
- Conocimiento de los procedimientos de descompresión por saturación, descompresión por saturación de emergencia y evacuación hiperbárica y experiencia práctica en procedimientos estándar y procedimientos de emergencia simulados.
- Certificación como socorrista de nivel 2, con conocimientos adicionales de higiene de saturación, requisitos de primeros auxilios de saturación y los trastornos de compresión del buceo profundo, síndrome nervioso de alta presión y artralgia por compresión.
Seguridad y riesgo [ editar ]
El propósito del buceo de saturación es extender el tiempo de trabajo útil para las inmersiones sin aumentar la exposición al riesgo de enfermedad por descompresión. Existe una compensación frente a otros riesgos asociados con vivir en condiciones de saturación de alta presión, y el costo financiero es alto debido a la compleja infraestructura y los costosos equipos y consumibles necesarios. El riesgo de enfermedad por descompresión se reduce a costa de un mayor riesgo debido a estar comprometido con el entorno de saturación durante la duración del programa de descompresión asociado con la profundidad de almacenamiento. La evacuación hiperbárica de la saturación es posible, pero no está disponible universalmente, y es logísticamente complicada. Tener un sistema de evacuación en espera es caro. [44]
Algunos incidentes de buceo de saturación notables incluyen:
- Accidente de campana de buceo Byford Dolphin - Descompresión explosiva de una cámara de saturación ocupada
- Accidente de buceo Drill Master - Accidente fatal de una campana de buceo en Noruega en 1974
- Accidente de buceo Star Canopus - Accidente fatal de campana de buceo en alta mar en 1978
- Accidente de buceo Stena Seaspread - Incidente de campana de buceo por saturación con rescate exitoso en el Mar del Norte en 1981
- Accidente de buceo Venture One - Muerte por buceo de saturación en el Mar del Norte en 1977
- Accidente de buceo Waage Drill II - Accidente de buceo de saturación fatal en el Mar del Norte en 1975
- Accidente de buceo Wildrake - Accidente fatal de buceo en alta mar en Escocia, 1979
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En artes y medios [ editar ]
Para el buceo de saturación en la ficción, consulte Presión (2015), The Abyss (1989), Sphere (1987), Goliath Awaits (1981), Dykket (The Dive) (1989), Pioneer (Pionér) (2013) y The Neptune Factor ( 1973).
En 2019, Netflix lanzó Last Breath , un documental que cuenta la historia de Chris Lemons, un buzo de saturación que sobrevivió 30 minutos sin un suministro de gas respirable desde la superficie después de que el sistema de posicionamiento dinámico de la embarcación fallara durante una tormenta, lo que desencadenó una alerta roja . Los dos buzos que trabajaban comenzaron a regresar a la campana , pero el barco se alejó del lugar de trabajo, arrastrando la campana con él, y su umbilical se enganchó y cortó bajo la carga. Pudo regresar al lugar de trabajo usando su equipo de rescate, por lo que un ROV del barco lo encontró fácilmente , pero su gas de rescatefue insuficiente para el tiempo que tomó volver a poner el barco en posición para un intento de rescate desde la campana. Aunque la tripulación de apoyo a bordo del barco lo presumió muerto, fue recuperado por el segundo buzo y resucitado con éxito en la campana. Se ha planteado la hipótesis de que su supervivencia pudo haber sido el resultado de hipotermia , alta presión parcial de oxígeno en el gas de rescate o una combinación. Las imágenes de video del ROV lo muestran temblando mientras está inconsciente, lo que es consistente con un apagón por toxicidad de oxígeno . [55] [56]
Ver también [ editar ]
- Compagnie maritime d'expertises (Comex) - contratista francés de buceo en alta mar
- Campana de buceo - Cámara para transportar a los buzos verticalmente a través del agua.
- Cámara de buceo : recipiente a presión hiperbárico para ocupación humana utilizado en operaciones de buceo
- Buceo suministrado desde la superficie: buceo submarino con gas respirable suministrado desde la superficie
- Hábitat submarino: recinto submarino habitable para humanos lleno de gas respirable
Referencias [ editar ]
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Lectura adicional [ editar ]
- Ingeniería tripulada submarina por Gerhard Haux, Carson, California EE. UU., Mejor empresa editorial, 1982, ISBN 0-941332-00-4
- Crawford, J (2016). Práctica de instalación en alta mar (ed. Revisada). Butterworth-Heinemann. ISBN 9781483163192.
Enlaces externos [ editar ]
- Medios relacionados con el buceo de saturación en Wikimedia Commons
- Buceo de saturación en www.divingheritage.com
- Banbury, Jen (9 de mayo de 2018). "La vida extraña, peligrosa y aislada del buceador de saturación" . Atlas Obscura .
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