Cum se calculează capacitatea cilindrului SCBA: înțelegerea duratei de lucru a cilindrilor din fibră de carbon

Cilindru cu aparat de respirat autonom (SCBA).sunt esențiale pentru furnizarea de aer respirabil pompierilor, salvatorilor și altor personal care lucrează în medii periculoase. Știind cât timp anCilindru SCBAva dura în timpul utilizării este vital pentru planificarea operațiunilor și asigurarea siguranței. Durata de funcționare a unui cilindru depinde de volumul, presiunea și rata de respirație a utilizatorului. Acest articol vă va explica cum să calculați capacitatea unuiCilindru SCBA, folosind o formulă simplă, cu o atenție deosebităcilindru compozit din fibră de carbons, care sunt utilizate pe scară largă datorită greutății și rezistenței lor.

Cilindru SCBAElemente de bază: volum și presiune

Cilindru SCBAs depozitează aer comprimat la presiune ridicată, măsurată de obicei în bari sau lire pe inch pătrat (PSI). Volumul de aer din interiorul cilindrului este de obicei exprimat în litri. Cei doi factori principali care determină cât de mult aer este disponibil sunt:

• Volumul cilindrului: Aceasta este dimensiunea internă a cilindrului, adesea exprimată în litri (de exemplu, 6,8 litri sau 9 litri).
• Presiunea cilindrului: Presiunea la care este stocat aerul, de obicei între 200 și 300 bar ptCilindru SCBAs.

Cilindru compozit din fibră de carbonSunt populare în sistemele SCBA deoarece oferă o capacitate de presiune mai mare (până la 300 bar), fiind în același timp mult mai ușoare decât cilindrii tradiționali din oțel sau aluminiu. Acest lucru le face ideale pentru situațiile în care utilizatorii trebuie să se miște rapid sau pentru perioade îndelungate.

The Formula pentru calcularea duratei SCBA

Durata de lucru a anCilindru SCBApoate fi calculat folosind următoarea formulă:

• „40” din formulă reprezintă rata medie de respirație a unei persoane în condiții de muncă moderate. Această rată poate varia în funcție de cât de mult lucrează utilizatorul, dar 40 de litri pe minut (L/min) este o cifră standard.
• „-10” de la sfârșitul formulei este o marjă de siguranță, asigurând utilizatorului timp să iasă din zona periculoasă înainte ca aerul să se epuizeze complet.

Exemplu de calcul:

Să calculăm durata de lucru pentru un de 6,8 litricilindru SCBA din fibră de carbon, presurizat la 300 bar.

În acest exemplu,Cilindru SCBAar oferi aproximativ 35 de minute de aer respirabil înainte de a fi nevoie să fie înlocuit sau reumplut. Acest calcul presupune o activitate fizică moderată, iar timpul real de utilizare poate varia dacă utilizatorul se efortează mai mult sau mai puțin.

Factorii AffectingCilindru SCBADurată

În timp ce formula oferă o estimare de bază, mai mulți factori pot influența

durata reală a unuiCilindru SCBAîn uz. Înțelegerea acestor variabile este cheia pentru asigurarea operațiunilor în siguranță.

1. Frecvența respirației

Formula presupune o respirație medie

debit de 40 L/min, ceea ce corespunde unei activități moderate. În realitate, ritmul respirator poate fluctua în funcție de volumul de muncă al utilizatorului:

• Activitate scăzută: Daca utilizatorul este in repaus sau efectueaza munca usoara, ritmul respirator ar putea fi mai mic, in jur de 20-30 L/min, ceea ce ar prelungi durata cilindrului.
• Activitate mare: În timpul activității fizice intense, cum ar fi combaterea incendiilor sau salvarea persoanelor, ritmul respirator poate crește până la 50-60 L/min sau mai mult, reducând durata cilindrului.

2. Presiunea cilindrului

Cilindrii cu presiune mai mare furnizează mai mult aer pentru același volum.Cilindru din fibra de carbonÎn mod obișnuit, funcționează la presiuni de până la 300 de bari, în comparație cu cilindrii din oțel sau aluminiu, care pot fi limitate la 200 de bari. Presiunea mai mare permitecilindru din fibra de carbons pentru a reține mai mult aer într-un pachet mai mic, mai ușor, prelungind durata de lucru.

3. Marja de siguranță

Marja de siguranță încorporată în formulă (-10 minute) asigură că

utilizatorul nu rămâne fără aer atunci când este încă într-un mediu periculos. Este important să respectați acest tampon atunci când calculați timpul de lucru și planificați utilizarea aerului, mai ales în situațiile în care traseul de ieșire poate dura câteva minute.

T

el Rolul deCilindru compozit din fibră de carbons

Cilindru compozit din fibră de carbonAu devenit alegerea preferată pentru sistemele SCBA datorită designului lor ușor și capacității de a susține presiuni mai mari. În comparație cu cilindrii din oțel și aluminiu,cilindru din fibra de carbonoferă mai multe beneficii:

• Greutate: Cilindru din fibra de carbonsunt semnificativ mai ușoare decât oțelul, ceea ce le face mai ușor de transportat și reducând oboseala utilizatorului în timpul operațiunilor prelungite.
• Presiune mai mare: Pot fi umplute la presiuni de până la 300 bari, oferind mai mult aer fără a mări dimensiunea cilindrului.
• Durabilitate: Compozitele din fibră de carbon sunt extrem de puternice, capabile să reziste la presiuni mari, fiind în același timp rezistente la impact și factorii de mediu.

Designul ușor este deosebit de important pentru lucrătorii de salvare care trebuie să rămână mobili în timp ce transportă alte echipamente, cum ar fi instrumente de stingere a incendiilor sau echipamente medicale. În ciuda avantajelor lor,cilindru din fibra de carbonEle vin cu unele cerințe suplimentare de întreținere, cum ar fi teste hidrostatice regulate pentru a se asigura că rămân în siguranță sub presiune.

Testarea hidrostatică șiCilindru SCBAÎntreţinere

Pentru a menține fiabilitateaCilindru SCBAs, inclusiv modelele din fibră de carbon, întreținerea regulată este esențială. Aceasta include:

• Inspecții vizuale: Verificați dacă nu există deteriorări, cum ar fi fisuri sau lovituri, înainte de fiecare utilizare.
• Testarea hidrostatică: Fibră de carbonCilindru SCBAÎn mod obișnuit, sunt necesare teste hidrostatice la fiecare cinci ani pentru a se asigura că pot face față presiunilor ridicate implicate. Acest test verifică orice dilatare a cilindrului care ar putea indica slăbirea materialului.
• Înlocuire: Chiar și cu o întreținere adecvată,cilindru SCBA din fibră de carbonau o durată de viață limitată, de obicei în jur de 15 ani, după care trebuie înlocuite.

Concluzie

Știind cum se calculează capacitatea și durata de lucru aCilindru SCBAs este

crucial pentru oricine se bazează pe aceste dispozitive în medii periculoase. Folosind formula(Volum × Presiune) / 40 – 10, tu can estimați timpul disponibil în orice cilindru dat, ținând cont de faptul că ritmul respirator, presiunea și marjele de siguranță joacă toate un rol în durata finală.

Cilindru compozit din fibră de carbons, cu designul lor ușor și capacitatea de a menține presiuni ridicate, sunt o alegere populară pentru sistemele SCBA. Acestea oferă durate de lucru mai lungi și o mobilitate îmbunătățită în comparație cu cilindrii din oțel sau aluminiu. Cu toate acestea, întreținerea regulată, inclusiv inspecțiile vizuale și testarea hidrostatică, este esențială pentru a ne asigura că acești cilindri rămân siguri și eficienți pe toată durata de viață.

Înțelegerea acestor aspecte aleCilindru SCBAcapacitatea va ajuta la asigurarea unei utilizări sigure și eficiente în medii provocatoare, unde fiecare minut de aer respirabil poate face diferența.