Sino de Mergulho

Fundo

Comercial mergulhadores fazendo subaquática de construção ou de salvamento, muitas vezes, usar um sino de mergulho para o transporte subaquático site. O uso de um sino de mergulho (também conhecido como uma cápsula de transferência pessoal, PTC) e uma câmara de pressão estende a quantidade de tempo que um mergulhador pode ficar em segurança debaixo d’água. Sinos de mergulho eram conhecidos desde o século IV a. C. , quando foram observados pelo antigo filósofo grego Aristóteles. Sinos de mergulho mais sofisticados foram criados no século XVII. Os sinos modernos para mergulho comercial foram desenvolvidos após a Segunda Guerra Mundial, com a ascensão da indústria petrolífera offshore.

o mergulho comercial é dividido em dois tipos principais: mergulho de superfície e mergulho de saturação. No mergulho de superfície, os mergulhadores de capacetes trabalham debaixo de água, ligados a um aparelho respiratório em terra ou a bordo de um navio, barcaça ou plataforma. Normalmente, os mergulhadores trabalham em pares, um debaixo de água e um à superfície a tratar das Mangueiras e do equipamento. Mergulhadores orientados à superfície podem trabalhar com segurança em profundidades até 300 pés (91,5 m), mas mergulhadores só podem passar uma quantidade limitada de tempo debaixo d’água. Os efeitos da pressão da água podem levar à doença de descompressão. Sob pressão, o nitrogênio se acumula no tecido corporal do mergulhador, bloqueando as artérias e veias. Se o mergulhador sobe muito rapidamente, o nitrogênio forma bolhas no tecido, algo como a forma como um frasco de refrigerante bolhas quando desapertado. Bolhas de gás no tecido causam dor, paralisia ou morte. Depois de um mergulho profundo, o mergulhador precisa descomprimir gradualmente, retornando muito lentamente à pressão da superfície, a fim de evitar a doença de descompressão. O tempo de descompressão está relacionado com a profundidade do mergulho e a duração. Com um mergulho profundo de apenas uma hora, o tempo de descompressão pode levar dias. Mergulho de superfície é apenas prático para pequenos trabalhos.

o segundo tipo de mergulho comercial, mergulho de saturação, é mais útil para projetos de construção em grande escala. No mergulho de saturação, mergulhadores usam uma câmara pressurizada, às vezes conhecida como um sistema de Mergulho Profundo (DDS), ligado a um sino de mergulho. A câmara e a campainha começam a bordo de um navio. Uma equipe de mergulhadores embarca na câmara, que é então mecanicamente pressurizada para simular o ambiente na profundidade do mergulho planejado. A câmara é um ambiente de vida completo-equipado com camas, chuveiro e mobiliário—e capaz de acomodar uma equipe de mergulhadores por semanas. Quando os mergulhadores são aclimatados, eles saem da câmara através de um túnel de acasalamento e entram no sino de mergulho, que também é pressurizado. Um guindaste levanta o sino da nave e deixa-o no local subaquático. Uma vez no local, um mergulhador sai da campainha em um traje de mergulho e capacete e começa a trabalhar. O outro mergulhador permanece no sino e cuida das Mangueiras e equipamentos do primeiro mergulhador. Depois de um intervalo de talvez duas horas, eles trocam. Trabalhando a partir de um sino, os mergulhadores podem colocar em um dia de oito horas debaixo d’água. Em seguida, eles são transportados para a superfície no sino, entrar na câmara de pressão, e mudar com o próximo turno de mergulhadores. Quando todo o trabalho é concluído, a equipe descomprime na câmara de pressão. Embora tenham submergido várias vezes, a equipa só precisa de descomprimir uma vez.

History

a bucket or barrel down straight into the water, open end down, will trap air inside it. Aristóteles escreveu sobre mergulhadores usando caldeirões cheios de ar para respirar debaixo de água. Alexandre, O Grande foi dito ter ido para o mar em um sino de mergulho—reputado para ser um barril de vidro branco—em 332 a. C. Ele foi dito ter permanecido Debaixo d’água por dias, embora isso não é plausível. Há várias referências a sinos de mergulho na Idade Média. Em 1531, um italiano, Guglielmo de Lorena, fez um sino de mergulho viável que ele usou para recuperar os antigos navios Romanos afundados do fundo de um lago. Outros sinos foram inventados e usados em vários lugares da Europa, principalmente para salvar tesouros. O precursor do Sino moderno de mergulho foi inventado pelo Inglês Edmund Halley, que é mais conhecido pelo cometa com seu nome. Em 1690 Halley construiu um sino de mergulho que usava tubos de couro e barris de chumbo para fornecer ar fresco Debaixo d’água. Seu sino era um cone de madeira, de ponta aberta, com chumbo e equipado com uma porta de vidro. Dentro, Halley pendurou uma plataforma para o mergulhador descansar, e uma geringonça de barris pesados. Os barris foram fixados de modo que quando o mergulhador puxou-os para o sino, a pressão da água de baixo forçou-os a libertar ar fresco para a campainha. Ajudantes na superfície encheram os barris com ar fresco. Halley e uma equipe de mergulhadores conseguiram ficar submersos a uma profundidade de cerca de 18,3 m por uma hora e meia usando seu sino.

outros duplicaram a realização de Halley, mas o projeto não foi significativamente melhorado até 1788. Naquele ano, um engenheiro escocês, John Smeaton, fez um sino de mergulho que usou uma bomba no telhado para forçar o ar fresco dentro. O sino do Smeaton foi usado por mergulhadores a reparar pontes subaquáticas. Uma variedade de equipamentos de mergulho foi inventada no século XIX, levando a Capacetes de mergulho viáveis conectados por mangueiras a um fornecimento de ar na superfície. Este equipamento tendia a ser pesado e volumoso, feito com centenas de quilos de metal para suportar a pressão de água profunda. Trabalhadores em túneis e pontes caíram em enormes sinos de ferro fundido ou câmaras de elevador chamadas caissons. Como pouco se sabia sobre os perigos da pressão, muitos desses trabalhadores adoeceram e morreram do que foi chamado de doença de caisson, agora sabe ser doença de descompressão.

a base para o futuro mergulho comercial foi colocada após a Segunda Guerra Mundial.o mergulhador Suíço Hannes Keller usou um sino de mergulho em 1962 para atingir uma profundidade de 300 m (984 pés). O sino estava a uma pressão ligeiramente maior do que o local de mergulho. Keller respirou uma mistura de hélio.

um Halley bell.

e oxigénio através de mangueiras ligadas a uma máquina na campainha. Ele mostrou que o sino de mergulho poderia ser uma valiosa estação de caminho para um mergulhador profundo, fornecendo não só gás respirável, mas também eletricidade, dispositivos de comunicação e água quente para aquecer o traje de mergulho. O mergulho de saturação foi possível graças ao trabalho do Dr. George Bond, diretor do Centro Médico submarino da Marinha dos Estados Unidos em meados da década de 1950. seus experimentos mostraram que o tecido de um mergulhador ficou saturado de nitrogênio após um certo tempo de exposição. Depois que o ponto de saturação foi alcançado, a duração do mergulho não foi importante. Um mergulhador pode permanecer sob pressão durante semanas ou meses. O tempo necessário para a descompressão seria o mesmo, se o mergulhador ficou no ponto de saturação por uma hora ou uma semana. As experiências de Bond levaram ao desenvolvimento de Sistemas de Mergulho Profundo. Estes foram usados frequentemente por trabalhadores da indústria petrolífera nos anos 1970 e 1980, quando plataformas de perfuração offshore de petróleo floresceram.

a batiesfera e o batiscafe

dois importantes sinos de mergulho modernos foram a batiesfera e o batiscafe. Eram embarcações de mergulho de profundidade feitas para observação científica. A bathysphere foi construída por William Beebe, um zoólogo americano, e engenheiro Otis Barton em 1930. Beebe, fascinado com a vida subaquática, concebido da máquina de mergulho, e Barton foi capaz de projetá-lo. A ideia de Barton era fazer a câmara perfeitamente redonda para distribuir uniformemente a pressão da água. Foi fabricado a partir de aço fundido um pouco mais de 1 cm de espessura e 4,75 pés de diâmetro. A batiesfera pesava um enorme 5,400 lb( 2,449 kg), quase muito pesado para a grua disponível para levantar. Beebe e Barton fizeram vários mergulhos nas Bermudas na batisfera, alcançando uma profundidade de 900 m em 1932. Devido à grande força da esfera, os mergulhadores foram protegidos da pressão, mas a batisfera se mostrou difícil e potencialmente arriscada. Foi abandonado em 1934. Uma década depois, um pai e filho suíços, Auguste e Jacques Piccard, projetaram um navio similar chamado bathyscaph. O bathyscaph resistiu aos efeitos da pressão, como a batiesfera, com uma câmara esférica de aço pesada. A câmara estava por baixo de um grande recipiente, leve e cheio de gasolina. Liberando válvulas de ar permitiu que o bathyscaph perdesse a flutuabilidade e afundasse para o fundo do oceano sob sua própria energia. Para subir novamente, os operadores liberaram lastro de ferro, fazendo com que o navio subisse lentamente. O primeiro bathyscaph foi construído em 1946, mas irreparavelmente danificado em 1948. Uma máquina melhorada desceu a 4.000 pés em 1954. Os Piccards construíram outro bathyscaph, chamado de Trieste, em 1953. A Marinha dos Estados Unidos comprou o Trieste em 1958. Jacques e o tenente da Marinha Donald Walsh atingiram uma profundidade recorde de 35.810 pés (10.916 m) na trincheira das Marianas no Pacífico em 1960.

matérias-primas

os sinos de mergulho modernos são feitos de aço de grão fino de alta resistência. As janelas são construídas a partir de acrílico vazado de uma qualidade especial projetado para recipientes sob pressão. O sino também precisa de uma viga exterior feita de alumínio grosso para protegê-lo de choques. O sino é pintado com uma tinta epóxi Marinha de alta qualidade. As especificações de aço e alumínio variam dependendo da profundidade esperada do recipiente.

Design

Diving bells are custom-built according to customer specifications. O cliente se aproxima do fabricante com um esboço do que é necessário. Dependendo das necessidades, o contorno especificará a forma da campainha, o número mínimo de ocupantes, o número de janelas, e quaisquer outras necessidades especiais, tais como racks para segurar o equipamento. O fabricante olha para o plano do cliente e, em seguida, elabora um projeto final.

a fabricação e o design de sinos de mergulho é realizado sob regulamentos específicos fornecidos pela American Society of Mechanical Engineers (ASME). ASME tem uma sub-seção regulando o que são geralmente chamados Recipientes de pressão para a ocupação humana, ou PVHOs. PVHOs incluem sinos de mergulho, bem como vasos submersíveis, câmaras de descompressão, câmaras de recompressão, câmaras de alta altitude, e outros. A ASME estabelece padrões rigorosos para todos os aspectos dos Sinos de mergulho, desde o projeto até a fabricação e testes. Os fabricantes e seus subempreiteiros devem seguir as Diretrizes ASME passo-a-passo através do processo de fabricação, a fim de receber um carimbo ASME na campainha acabada.

o processo de fabrico

fazer a campainha

• 1 o corpo do sino é formado a partir de aço fino e forte. Placa de aço enrolada é colocada em uma correia transportadora e enviada através de uma serra automatizada que corta a placa para o topo, fundo, e lados da campainha.
• 2 as secções são enviadas para uma loja de soldadura certificada para este tipo de construção. Cada secção é soldada manualmente. As soldaduras devem ser capazes de resistir a alta pressão e ser absolutamente estanques. A loja de soldadura segue as orientações estabelecidas pela ASME.
• 3 janelas acrílicas fundidas, fabricadas quer por um subcontratante, quer pelo fabricante da campainha, estão instaladas.

inspecção e testes

• 4 Depois que as seções são soldadas juntas, a campainha é inspecionada. Pode submeter-se a vários testes, desde a inspecção visual das soldaduras até aos exames ultrassónicos. Depois destes testes vem o ” teste de prova.”O sino está cheio de água e pressurizado por uma hora em uma hora e meia a pressão que foi construída para suportar. Em outras palavras, se o sino foi projetado para suportar a pressão encontrada em uma profundidade de 600 pés (183 m), 282 psi, o fabricante submete-o a pressões encontradas em 900 pés (274,3 m), ou 415 psi. A campainha deve ser capaz de suportar facilmente o teste de prova. Foi concebido para suportar uma pressão quatro vezes superior à pressão de uso geral, como precaução de segurança. Pintura e acabamento
  • 5 a seguir, o sino é pintado. Pulverizadores mecânicos revestem o sino com uma tinta epóxi Marinha de alto grau que é capaz de suportar o uso áspero que o sino vai durar debaixo de água.
  • 6 em seguida, o interior da campainha está terminado. O sino irá conter uma variedade de dispositivos, tais como um aquecedor, instrumentos, luzes, removedor de dióxido de carbono, e ventiladores. Suportes para estes dispositivos são aparafusados no interior da campainha. As tubagens e as cablagens também estão aparafusadas. A campainha não está pronta para uso até que todo o equipamento esteja no lugar.

  Certificação

  • 7 Se o sino passar em todos os testes e inspeções, é carimbado com um selo ASME. Isto significa que foi construído de acordo com as normas ASME, e é considerado seguro para a ocupação humana. O sino individual também recebe uma gravação de certificado onde foi construído, quando e por quem. Outros registros também são mantidos, como a origem do aço utilizado para o corpo.
  • 8 o fabricante entrega a campainha como um recipiente “bruto”. O cliente, em seguida, equipá-lo com todas as máquinas necessárias, tais como dispositivos de rastreamento, Câmeras e transmissores de rádio.

  controlo de qualidade

  controlo de qualidade é extremamente importante para um navio utilizado para trabalhos subaquáticos inerentemente perigosos. O controle de qualidade é integrado no processo de fabricação de sino de mergulho, porque os fabricantes seguem os padrões estabelecidos pela ASME. Não só a campainha é testada após a construção, mas até mesmo o projeto preliminar foi realizado de uma forma que satisfaz as regras ASME. A autoridade reguladora global sobre o mergulho, incluindo

  

  uma moderna Cápsula De Transferência de pessoal (PTC).

  mergulho comercial, nos Estados Unidos é a Guarda Costeira.

  the Future

  the United States Navy also tests various diving equipment for its own use. Ele executa uma unidade Experimental de mergulho que testa o equipamento existente e tenta tecnologia de mergulho de ponta. A unidade Experimental de mergulho também emprega médicos e pesquisadores que investigam os efeitos fisiológicos do mergulho. Algumas destas pesquisas podem levar a regulamentos que afetam mergulhadores comerciais. Isto, por sua vez, pode afetar procedimentos de segurança e testes de controle de qualidade para sinos de mergulho e outros aparelhos de mergulho.

  mergulhadores comerciais dependem de sinos de mergulho todos os dias para o transporte entre uma câmara pressurizada e um local de águas profundas. O desenvolvimento do mergulho de saturação levou a uma forma muito mais eficiente de realizar um extenso trabalho subaquático, porque os mergulhadores só precisam descomprimir uma vez no final do trabalho. Algumas pesquisas atuais, no entanto, investigam maneiras de fazer sem descompressão completamente. Alguns pesquisadores investigaram a possibilidade de equipar mergulhadores com guelras artificiais, permitindo-lhes respirar oxigênio diretamente da água. Outra possível nova tecnologia é chamada respiração líquida. A pressão profunda, se os pulmões estiverem cheios com um líquido que transporta oxigénio, podem teoricamente continuar a funcionar. Hipoteticamente, um mergulhador pode respirar fluorocarbono líquido oxigenado de um tanque portátil. Isto permitiria a um mergulhador mergulhar mais fundo sem o uso de uma câmara de pressão e sino de mergulho. Outra via de investigação é a chamada descompressão biológica. Uma bactéria especial no corpo pode ser usada para metabolizar os gases presos no tecido que causam a doença da descompressão. Isto eliminaria a necessidade de descompressão numa câmara. Se alguma destas tecnologias se tornou viável para mergulhadores comerciais, o sistema existente de câmara de pressão e sino de mergulho pode mudar.

  Angela Woodward