供人員和機具潛入水下環境的專門裝備和操作方法。是海洋開發利用以及打撈、救助、觀測的重要輔助手段。
基本介紹
- 中文名：潛水技術
- 實質：專門裝備和操作方法。
- 套用：洋開發利用以及打撈、救助、觀測
- 歷史記錄：《天工開物》
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歷史
人類利用裝備潛水歷史悠久。早在公元前4世紀,亞里士多德曾記述過供採集海綿用的小型潛水鐘，潛水鐘帶有驢皮製的氣囊。中國明代崇禎十年（1637）出版的《天工開物》，記載了南海沿岸潛水採珠者用錫制彎管呼吸，還記載了治療潛水病的方法。1819年英國人發明了通風式潛水裝置；1866年法國人設計了自攜式輕潛水裝具的供氣調節器，以後研製出自攜式輕潛水裝具。現代海洋潛水技術分為有人潛水和無人潛水兩大類。
分類
有人潛水 操作人員進入水下環境，所用的潛水裝具需解決呼吸、承受水下壓力和行動等問題。潛水員直接和海水接觸，暴露在高壓環境中，潛水結束後要按照不同下潛深度和逗留時間進行減壓，稱為直接潛水（又稱高壓潛水）；潛水員在耐壓容器內，不與海水直接接觸，容器內保持正常大氣壓（一個大氣壓），稱為間接潛水，又稱大氣壓潛水或常壓潛水。
直接潛水 潛水員暴露在水下高壓環境中，每下潛10米水深約增加一個大氣壓，必須呼吸有相應壓力的混合氣體。潛水員在一定水深停留時，人體組織和血液內就會溶解一定數量混合氣體中的中性氣體，其溶解量隨潛水深度和時間的增加而增加。當潛水員要回到常壓環境時，須經過減壓過程，使人體內的中性氣體慢慢析出。析出過快會在人體組織和血液內形成氣泡,使人得病,輕則癱瘓，重則死亡，稱為減壓病。減壓時間隨潛水的深度和時間增加而增加，例如,潛水員在200米水深停留20分鐘,大約需要4小時的減壓時間。套用普遍的是常規潛水,即潛入水下短時間作業後便減壓回到水面的潛水,其供氣裝具有水面供氣式（又稱重潛水）和自攜式（又稱輕潛水）兩種。
水面供氣式潛水由水面通過軟管向潛水員輸送呼吸氣體。隨下潛深度增加,輸送的呼吸氣體成分不同,有氧氣、壓縮空氣、氦－氧或氦-氮-氧混合氣體。潛水深度超過60米，呼吸氣體中需摻入比較昂貴的氦氣，常採用噴射再生式氦-氧潛水裝置,吸收呼吸氣體中的二氧化碳等廢氣，補充其中消耗掉的氧氣，然後繼續循環使用。
自攜式潛水是指潛水員自己攜帶呼吸氣體下潛。潛水員在水下能自由活動，作業範圍廣，並能和潛水鐘式潛水器等配合使用，是現代潛水技術中的主要潛水方式(圖1)。潛水員呼出的氣體有3種處理方式：直接排出裝具的為開放式；全部回收，經淨化和補充氧氣後繼續使用的為密閉式；少量排出，大部分回收的為半密閉式。密閉式和半密閉式一般用於提供氦－氧或氧氣的潛水裝具。 1957年科學家發現，人在水下某一深度停留超過一定時間後(理論上是64小時，實際套用上是24小時)，體內溶解的中性氣體量將達到飽和。此時再延長停留時間並不需要增加減壓時間，從而最大限度地減少減壓次數和總減壓時間，提高實際潛水工作效率。利用這一原理，潛水員首先被加壓至某水深壓力,然後再進行作業,稱為飽和潛水。在飽和潛水的條件下，潛水員可以離開“水下加壓(居住)艙”到相當於飽和深度的水中，並可以向下或向上到一定的深度進行作業，然後安全返回居住艙內。這種潛水稱為飽和-巡迴潛水（圖2）。
間接潛水 利用抗壓（盔甲）潛水服、潛水器等能夠承受海水壓力、內部保持常壓的裝具進行潛水。通常在作業後，潛水人員不需要進行減壓。
抗壓（盔甲）潛水服是一種用輕質合金製成、外形象人、四肢各關節可以活動和彎曲的硬式潛水裝具。頭盔上有透明觀察窗，機械手隨裝具內人手的活動做相應的動作。這種潛水服備有供氣系統和空氣淨化裝置，到1980年時下潛深度已達 500米（圖3）。 潛水器是一種自帶推進動力和觀察設備，既能在水面行駛，又能在水下獨立進行工作的運載器。乘員可以在無水的常壓艙內，利用觀察窗或電視系統等直接向外觀察水下情況或利用機械手作業。最初的潛水器大多用於水中和海底觀察。從20世紀60年代開始，載人潛水器大多裝備有機械手和多方向的推進器，不僅能夠進行水下觀察，還能進行各種水下作業。如“阿爾文”號潛水器，70年代發展了潛水員可以在水下出入的設閘式潛水器，把直接潛水和間接潛水結合起來。此外，還發展了能在水下和潛艇接口的深潛救生艇。目前載人潛水器的下潛深度大多在2000米以內，最深可達10000米以上,如“的里雅斯特”號潛水器。
無人潛水 依靠遙控操作的無人潛水器在水下執行觀察和作業任務，操作人員不直接進入水下。無人潛水器有多方向的推進器、水下姿態控制系統、水下照明、電視攝像系統和機械手等裝置。按其能源和控制方式不同，可分為有纜和無纜兩種。有纜無人潛水器於1953年研製成功，1975年開始用於海洋開發；70年代中期開始發展無臍帶無人潛水器(圖4)。目前有纜的無人潛水器占多數，其下潛深度已達7600米左右。70年代後期開始研製“海洋機器人”，遙控水下操縱器，它將能代替潛水人員進行更多的潛水作業。
《潛水技術》
圖書信息
作者：馬洪飈
出版社：中國勞動社會保障出版社
出版日期：2005年6月
ISBN：750452124
頁數：120
裝幀：平裝
開本：16開
版次：1
內容簡介
《潛水技術》為全國中等職業技術學校水下作業專業和沿海城市就業訓練及崗位培訓教材。主要內容包括潛水物理學常識、潛水生理學和醫學知識、潛水作業的組織、特殊條件下的潛水及作業要求、海蜂—Ⅱ型水下電視系統、水下焊接與切割、水下爆破等。
目錄
第一章 潛水物理學常識（1）
§1.1 水的密度和比重（1）
§1.2 水的溫度、浮力、阻力與潛水員的穩度（1）
§1.3 靜水壓（5）
§1.4 氣體定律（6）
§1.5 氣體的其他特性（8）
第二章 潛水生理學（12）
§2.1 解剖學與生理學基本知識（12）
§2.2 水下環境對潛水員機體的影響（15）
§2.3 高氣壓對機體的影響（19）
第三章 潛水醫學理論（22）
§3.1 高氣壓下惰性氣體在體內的飽和及其規律（22）
§3.2 減壓表的計算（24）
§3.3 潛水疾病及事故（27）
第四章 潛水作業的組織（37）
§4.1 組織潛水作業的原則和潛水準備工作（37）
§4.2 潛水作業的實施（38）
§4.3 空氣自攜式潛水裝具（40）
§4.4 空氣管供式潛水裝具（46）
第五章 特殊條件下的潛水及水下作業要求（49）
§5.1 特殊條件下的潛水（49）
§5.2 水下各種作業及要求（51）
第六章 水下攝像器材及其基本操作（54）
§6.1 CM.4 0型水下電視攝像機（54）
§6.2 海蜂.Ⅱ型水面控制台（57）
§6.3 MK.1 3型水下照明燈（62）
§6.4 水下攝像基本知識（63）
第七章 水下焊接與切割（66）
§7.1 基礎知識（66）
§7.2 水下濕法焊接技術（66）
§7.3 水下手工電弧焊的施工組織（91）
§7.4 水下氧弧切割技術（93）
第八章 水下爆破（100）
§8.1 炸藥（100）
§8.2 起爆方法與起爆器材（101）
§8.3 水下爆破作業（106）
§8.4 安全事項（110）
附錄一 六十米水下階段減壓法潛水減壓表使用說明（113）
附錄二 治療減壓表使用說明（120）
序言
潛水，作為人類與大自然作鬥爭的一種手段，隨著人類社會生產和科學技術的不斷發展，已成為一門獨立的技術學科。特別是近20年來，世界人口劇增，陸地資源告急，世界各國尤其是已開發國家紛紛將注意力轉向人類賴以生存的重要空間——海洋，並隨著人類對海洋戰略意義的認識及海洋資源的開發，海洋已成為國際政治、經濟和軍事鬥爭的新焦點。因此，打開世界海洋資源寶庫大門的金鑰匙——潛水技術，同其他科學技術一樣，受到世界各國的重視並得到迅速發展。
我國的潛水技術在解放前是一項空白，解放後，特別是20世紀70年代以來，隨著國家經濟建設、國防建設和科學技術的飛躍發展，包括潛水學、潛水裝備和潛水作業在內的潛水技術都得以快速發展。
潛水技術在經濟建設、國防建設和科學研究事業中，已成為一種不可或缺的技術門類。它在援潛救生、沉船打撈、水下勘察、清理航道、水下爆破、海洋科學考察試驗、電纜鋪設、橋樑建築等領域，以及海水養殖與捕撈方面都得到廣泛套用。
為推進職業技術教育更好地適應地區經濟的發展和勞動力技能水平的提高，加快特殊工種技能人才的培養，滿足職業技術學校的教學需要，我們組織編寫了本教材，供中等職業技術學校相關專業和從事與潛水有關工作的人員學習和使用。
大連市勞動保障部門培訓機構、大連北方龍翔潛水有限公司參與了教材的編寫工作，在此表示衷心的感謝。由於水平所限，不當之處在所難免，懇切希望廣大讀者對本教材提出寶貴的意見和建議，以便修訂時加以完善。
