商业潜水员的自白:关于氦气释放阀的设计

VS厂

虽然大量真实和虚拟的墨水已被用来宣告任何专业潜水表都必须有氦气释放(即“逃逸”)阀,但这种微妙且相对简单的表壳特征仍然是海底表世界中最容易被误解的复杂功能之一。为了揭示这个不起眼的阀门背后真正目的的黑暗深处,我将利用我作为内陆商业潜水员的训练和经验,以及我碰巧认识的一些咸水饱和潜水员的一点帮助,最终并正确描述 HRV 设计所针对的富氦环境、该概念在实践中的工作原理,以及为什么你不需要它(除非你需要)。所以,所有深潜表都需要 HRV 吗?手表运转时,水如何不通过阀门渗入手表?所有经过特定深度认证的潜水表都需要 HRV 吗?作为一名钟表迷转行的商业潜水员,我可以根据经验告诉您,这些重要问题的答案并不像您期望的那么简单。

许多品牌声称专门为“专业潜水员”设计手表,但这究竟意味着什么?我们是在谈论加勒比水肺潜水船上的潜水长,还是石油和天然气行业中魁梧、戴着安全帽、从事水下焊接的潜水员?究竟有什么区别呢?它是怎么运行的?等等,谁又需要氦气释放阀?

对于初学者,我们必须弄清楚存在于一个范围内的“专业”或更常见的“商业”潜水概念。一方面,我们有 SCUBA(自给式水下呼吸器)专业人员,无论是潜水长、教练、科学潜水员、公共安全、救援、执法,还是任何从事商业任务的人,例如清洁船底或更换锌在使用潜水装备时。存在灰色地带,但至少在美国,使用水肺潜水作为潜水方式的潜水员通常不被称为商业潜水员。而且,一劳永逸,无论这些潜水员潜水多深或多长时间,或者他们使用什么呼吸混合物,包括所有形式的氦氧混合气,水肺潜水员绝对不需要也永远不需要氦气释放阀。稍后会详细介绍。

在我们的专业潜水范围内保持恒定的方位,然后我们遇到了沼泽标准的商业潜水员:一名水下建筑工人戴着特制的潜水头盔,通过称为脐带的生命线牢固地连接到水面。商业潜水员在任何需要水下工作的液体介质(包括污水!)工作,无论是检查、建造、拆除还是维护。作为一名内陆潜水员,我生活在这个世界上,主要生活在湖泊、河流和被淹没的工业环境中,比如钢铁厂或发电厂。令我失望的是,商业潜水并不全是(或从来没有)鲨鱼潜水和寻宝。

VS厂官网

水面供电的商业潜水,以其最基本的形式,发生在从潜水头盔伸出水面(我做过很多这样的事情)一直到几百英尺的深度范围内除了呼吸气体混合物、减压停留、使用表面减压室和减少更深的底部时间外,方法几乎没有变化。并且 – 等等 – 任何类型的表面供应潜水员,从你当地水处理厂的小老我到海上混合气体的硬汉,也不需要氦气释放阀,至少直到,或者如果,他们达到了潜水行业的顶峰和我们频谱的远端,饱和潜水。

当必须在深水中完成扩展或特别复杂的任务时,无论成本如何(想想石油和天然气),饱和潜水通常被称为任务,作为让潜水员全天候工作的一种方式,而不是短暂的底部时间在水面工作的呼吸空气和气体的潜水员允许。“Sat”是商业潜水的最精英形式,在任何给定时间,世界各地活跃的饱和潜水员数量只有数百人。虽然饱和潜水本质上是危险的并且非常昂贵,但它是在更深水中潜水的首选方式,因为它可以降低与减压相关的并发症和受伤的风险。

由于减压的需要,所有离开水面的潜水员在底部的时间都受到限制,这个过程允许溶解在血液和身体组织中的氮气(呼吸加压空气的副作用)自然消散或“废气”以防止快速氮气在上升时在体内膨胀时造成的膨胀和严重损害,称为“弯曲”。通常冗长的减压过程可以得到帮助,并且可以通过使用空气以外的呼吸气体(例如高氧或氦氧混合气)来延长水底时间,但两者都不允许在饱和潜水中固有的接近水底的任何时间。

在 sat 中,潜水员通过在整个大约一个月的“sat run”期间保持在底部压力来推迟减压的需要,这个过程之所以有效,是因为人体在“饱和”之前可以吸收最大量的氮” 一旦饱和,只要在恢复到表面压力之前进行长达数天的仔细减压,身体就不会在意它会保持这种状态多久。

饱和潜水员,无论是在水中辛勤工作、戴着潜水钟前往工作地点,还是在潜水支持船上相对安全的饱和系统中休息,都始终处于压力之下。潜水员吸入一种特殊的气体混合物,主要由氦气和一些氧气组成,以尽量减少上述氮气的破坏作用,以及在高压下吸入高浓度氧气同样危险的毒性作用。是的,富含氦气的环境的一个副作用是饱和系统中的每个人都像米老鼠一样说话,多亏了氦气。这需要一段时间,但你会习惯的。

DOXA 的氦气释放阀的早期专利示意图

在这里,最后,我们可以对氦气释放阀进行有见地的讨论,该阀最初由劳力士开发(尽管 Doxa 也很早,其 Conquistador)支持 1960 年代早期的饱和潜水实验,例如美国海军的 SEALAB 项目、雅克·库斯托 (Jacques Cousteau) 的 Conshelf(s),以及后来与著名的法国潜水品牌 Comex 进行的实验。

时不时地,对手表创新的需求令人印象深刻。当潜水员在这些早期饱和潜水中长时间处于加压、富含氦气的环境后,在他们的栖息地内减压时,随着栖息地压力的降低,他们的手表水晶从手表中爆炸。可能令人吃惊的手腕爆炸背后的原因是氦分子极其微小的性质,它可以偷偷溜过垫圈,而垫圈很容易排出更大的分子,比如 H2O。这些氦分子会在整个跑步过程中渗入手表(我听说这需要大约五天),然后在减压过程中膨胀,导致晶体立即爆裂。

劳力士海使型弹簧式排氦阀的分解图

劳力士很快意识到,要为饱和潜水员提供一款能够在整个饱和潜水过程中从头到尾存活下来的手表,他们必须开发一个释放阀,以安全地允许表壳内的氦气排出,否则是专门制造的被紧紧密封,你知道,潜水。实际上,HRV 以表壳侧面的一个简单的弹簧驱动开口为中心。由于膨胀的氦气在饱和系统减压时在表壳内积聚压力,感谢每位潜水员的老朋友罗伯特博伊尔,弹簧允许短暂启动本质上是手表专用减压阀 (PRV),有效地“打开”表壳的时间刚好足以让氦气逸出。对我来说,最简单的思考方式就是说它像打嗝一样工作。

劳力士的弹簧驱动“自动”HRV 技术,也出现在 Doxa 的 Conquistador 上,并且仍然是手表行业中最常见的 HRV 样式,这些年来并没有太大变化,从早期的原型 HRV 装备的 Submariner 手表(任何人都可以随意给我发送其中一个)到专门建造的海使型和詹姆斯卡梅隆的 51 毫米深海挑战赛,这款手表根本不需要 HRV,因为它从来没有处于干燥的氦饱和环境中 – 但我离题了。自动排氦阀工作得很好,但有几个注意事项。一方面,阀门在启动时可能会缠住棉绒或其他小颗粒,从而对手表的防水性能产生负面影响。此外,自动 HRV 需要一定的空间才能弹出,这意味着手表不能紧紧地放在任何地方,因为齿轮通常位于饱和系统的狭窄世界中。

当然,剥猫皮的方法不止一种,其他品牌也想出了其他方法让氦气从手表内部逸出,最著名的是欧米茄 (Omega) 带有手动 HRV 的字面表壳,在 Seamaster 和 Planet Ocean 系列中看到,它通过另一个旋入式表冠进行操作,该表冠设计为在减压过程中保持打开状态以达到相同的效果。然而,像欧米茄这样的系统只有在潜水员记得打开 HRV 时才能工作。与我交谈过的潜水员会告诉你,忘记打开这些小表冠太容易了,这是一个代价高昂的错误。说实话,饱和潜水员和 Scurfa 手表的所有者 Paul Scurfield 说,“手动表几乎没用,因为它们(HRV 特定表冠)可以被推回(在“泄压”期间通过外部压力)并进行海豹。它们在拧下时也可能会失效,因为橡胶垫圈可能会被向外推(通过减压过程中的内部压力)进入表冠/盖子并进行密封。” 你有它。

欧米茄海马系列海洋宇宙“深蓝”腕表的整体陶瓷表壳经过两次钻孔:一次用于表冠,第二次用于 10:00 的排氦气阀

实际上,知道氦气不可避免地会进入手表,大多数饱和潜水员只是在最初将表冠置于压力下时拧下表冠(一个长达数小时的过程称为“泄压”),以确保他们以后可以操作表冠和更改时间或日期,如果手表不均衡,这种做法是不可能的。考虑到潜水支援船跨越时间和日期线的频率,能够将手表设置为稳定状态至关重要。这也意味着设计为不需要氦气释放阀的手表,由于其氦气密封结构,如精工的饱和潜水员,只有在不需要设置时才有用,正如我刚才提到的,是经常发生的事情。

我的一位潜水学校教练也曾提醒我,每只手表都有一个特殊的开口,能够释放快速膨胀的氦气,称为……表冠,但潜水员必须再次记住打开它,并让手表长时间打开,就像长时间减压可能会导致灰尘、污垢和其他可能损坏机芯的颗粒进入。但是等等,如果我以任何方式打开手表,水不会进水吗?当然,如果它是湿的,它可能会,但请记住,整个饱和减压过程发生饱和系统中的干燥生活栖息地内,在饱和运行结束时,这意味着没有水偷偷穿过 HRV 的风险。

当然,潜水表并不完全是雅克·库斯托 (Jacques Cousteau) 的 Conshelf 或乔治·邦德 (George Bond) 船长的 SEALAB I 和 II 时代的必备工具,即使对于坐着的潜水员来说,特定饱和度的潜水表背后的实际效用也值得怀疑,而且对于任何其他人,甚至其他潜水方式来说,完全没有必要。大多数佩戴手表的坐姿潜水员甚至不会在水中佩戴它们以确保他们的安全,而是相信他们的手表在饱和系统内令人迷惑的全天候工作环境中保持时间顺序平衡。我听说一些坐着的潜水员说他们带着手表潜水,尽管大多数时候是在他们的热水服袖子下,只是为了多愁善感,以及在我得到之前我必须做多长时间- 咖啡和三明治的目的。


为简单起见,两种形式的氦气释放阀都是内置于手表中的减压阀,可让快速膨胀的氦气逸出,这些氦气在手表内花费的时间已进入表壳干燥、富氦环境中的饱和系统。现在,如果你是一名饱和潜水员,并且你真的很想在潜水时佩戴手表(或者只是需要一些东西来花费你 1000-1800 美元的饱和日薪),你将需要解决以下问题心率变异性。如果你是其他人,实际上正在做任何其他事情,而且我也在和我描述的所有其他类型的潜水员交谈,你根本不需要也永远不需要氦气释放阀。出于营销目的绑在潜水器外的​​手表不需要氦气释放阀。人们经常犯这个错误。一个很好的例子:欧米茄最近推出的 Ultra Deep 是社交媒体用户最近一些错误批评的焦点,他们声称如果没有 HRV,它就不可能是“真正的”潜水表,但由于 Ultra Deep 是为水中使用而设计的,欧米茄完全正确地装备了手表,没有阀门。海豹突击队的手表不需要排氦阀。油田里一个超级严肃、胸脯圆润、吐痰、温柔的商业潜水员也不需要(除非他最终在 sat 上)。

不要让键盘上的潜水员说服您,如果没有 HRV,您就不能将劳力士手表带到假日酒店泳池的深处,或者移动您的手臂,以免冒着将动态压力增加到超过 Submariner 额定 300 米的风险(不要让我开始)并破坏您的投资。他们错了。作为免责声明,我所写的任何内容都不是要说品牌为手表配备氦气释放阀是错误的。事实上,我认为这是一个很酷的功能,它讲述了潜水表的发展及其作为必不可少的海底工具的历史。就像时速 200 英里的赛车被用于足球练习通勤一样,潜水表具有大多数人不需要的 HRV 等功能,仅仅是因为了解我们佩戴的手表的工程和历史令人印象深刻且有趣,

免责声明:文章内容不代表本站立场,本站不对其内容的真实性、完整性、准确性给予任何担保、暗示和承诺,仅供读者参考,文章版权归原作者所有。如本文内容影响到您的合法权益(内容、图片等),请及时联系本站,我们会及时删除处理。

为您推荐