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人类生活在覆盖着大气层的地球表面，而潜水员则工作于水下高压环境。水下环境对人类来说是陌生 的，充满危险和挑战的场所，潜水员要想地工作，就必须了解水下环境的特点并拳握诚轻环境影响所 必需的技术， 物质和能量的性质和相互关系，构成了研究潜水物理的基础。潜水物理主要研究气体和水的物理性质， 热、光及声在水下传播的性质等。 — 、物质 科学家己发现了构成物质世界的 112 种单一的物质或元素。元素是表现一定物理和化学特性的物质的 简单形式，而且用化学方法不能分解成更基本的其它形式。所有的元素都具有与其它任何元索不同的特 性。 元素由原子组成。原子是具有元素特性的物质的小微粒。各种元素的结合形成了人类目前己知的四 百多万种物质。原子互相结合构成分子，其特性通常不同于组成分子的任何原子。例如：两个氧原子和- 个碳原子结合形成二氧化碳，而一个氧原子和一个碳原子结合则形成一氧化碳， 二氧化碳和一氧化碳是两 种具有不同性质的物质。某些原子很活泼，并很容易与接近的几乎所有物质结合。但是另一些原子则是惰 性的，不能和其它物质自然结合。例如氢气是一种潜水中常用的情性气体，其情性使得自己的原子间都不 能结合，故它的分子只有一个叙原子。 通过原子结合而形成的任何元素或物质，都以固体、液体和气体这三种自然形式（物态）之一存在。 具有一定的形状、重量和体积的物体叫固体。具有一定的体积和重量，但没有固定形状的物体叫液体。具 有一定的重量并占据空间，但没有固定的体积和形状的物体叫气体，气体和液体同属于流体。 一种物质呈何种物态，取决于温度和压力。物质是由分子组成，而分子是时刻在运动之中的。固态物 质其分子严格按基本的固定形式排列。此时其分子运动是围绕平衡位置的稳恒振动。当温度升高时，分子 运动加快，分子互相摆脱并做不规则运动。这样固体就溶化成液体。当温度进一步升高，分子运动速度格 更快，这时部分分子自发地离开液体表面变成气体，如果温度到达物质的沸点，液体就很快转变成气体。 降低温度会使上述变化逆转。当气体分子冷却时，其运动速度减慢，动能减小，气体逐渐凝结成液体。温 度进一步降低到液体的冰点时，将再次交成固体。 二、能量 功和能的概念是密切相关的。它们构成了物理世界的第二要素。对某物体施加一个力，这个物体在力 的方向上移动了一段距离，我们把力和位移的乘积叫做这个力对物体所做的功。单位时间所做的功则叫功 率。 能量是指做功的能力。能量守恒定律指出：自然界的能量既不能创造，也不能消灭，只能从一种形式 转换成另一种形式。能量有六种基本形式，即：机械能、热能、辐射能、化学能、电能和核能。 潜水物理学中，将着重研究光（属辐射能）、声 （属机械能）和热能在水下的传播特性。 三、计量单位 物理学在很大程度上依赖于物质或能量的一种状态与另一种状态的比较标准。在潜水界，以往经常供 用公制单位和英制单位。我国颁布法定计量单位以后，英制单位和公制中的许多单位己被剔除在法定计量 单位以外。我国的法定计量单位是以国际单位为基础，适当保留个别常用的非国际单位所组成的计量单位 体系。 今后，凡是遇到计量单位的问题时，我们都应使用 法定计量单位。 为了便于学习，我们需要了解潜水中常用到的一些法定和非法定计量单位的换算关系

混合气潜水技术的发展过程 上个世纪20年代起，随者军事和产业港水对大深度潜水的需要与日俱增，人们研究和发展了混合气 潛水技术。这种技术解快了空气潜水叙麻醉的问题，使潜水深度沖破了 60 m 以浅的限制。混合气体中， 常用的是氦氧气体。氮气作为呼吸气体中的稀释介质，是一种理想的情性气体。但是，它也带来了一些 新的问题。 首先是寒冷问题。氢气的导热系數是空气的6 倍多，潜水员着湿式或千式潜水服，因深度增大， 衣服受压变薄，绝热保暖性能急剧下降，已难以抵挡水下的寒冷。于是，在 1937 年出现了加热潜水服。 加热方法有气、水、电、化学材料等多种，目前国际上通用的是热水潜水服。它可使潜水员在很冷的水中 保持舒适状态，进行较长时间的水下作业。当港水深度超过 150口 左右时，潜水员的大量体热将会从呼吸 道排出，所以，为了维持体热平衡，降低呼吸散热损失，还必须用呼吸气体加热装置。其次是氢语音失真 问题。 氢氧潜水电话的使用较好地解决了这个问题。第三，潜水深度增大，氦气消耗量很多。为了减少 贵的氢气损失，先后研制成功呼吸气体少量排出或者完全不排出呼吸器的半闭式和闭式潜水装具。 随着混合气潛水深度的继续增加，人们发现用于减压的时间远远大于水下作业的时间，潜水效率极低。 計对这一矛盾，1957 年，美国人庞德提出了 “饱和潜水”新概念。1962 年开始了 次海上实验，并于 965年首次把饱和潜水技术用于产业潜水，解决了常规潜水(即非饱和潜水）无法克服的潜得深、呆得久， 角保潜水员等一系列难题。大量的实践表明，饱和潜水技术是当今进行大深度和《或）长时间承压潜 k作业的 方法。 但饱和潜水需要庞大而复杂的设备和大深度潜水装具等支持，而且潜水深度愈大，对 又备的性能要求也愈高。例如，生命支持系统对饱和居住舱内环境温度的控制精度，在 150m 深度为士3C, g 450m 时仅为士1°C。 20世纪 80年代初，随着饱和潜水技术的发展，根据压气机一一抽气机原理制成的推挽式呼吸系统(叉 闭路呼吸系统）问世。它使水下呼吸器、钟上回收设备和水面控制设备构成了一套大循环的闭路呼吸系 ，成为与饱和潜水系统配套的新型闭式潜水装具。闭路呼吸系统不仅解决了因大深度潜水时气体密度增 加，潜水员呼吸困难的问题，而且，还大大提高了潜水作业的性和经济性。 图1-7饱和潜水系统 潜水系统，又称深潜系统，是承压潜水所需器材和设备的统称，通常包括《闭式）潜水钟、甲板诚压 舱和吊放系统等（图1-7）。潜水系统既可用于常规潜水，也可用于饱和潜水，所以又有常规潜水系统和饱 和潜水系统之分。深潜系统诞生于 1931 年，但到海上使用则在 1962 年。 从那时起，这一技术在军事和产 业潜水中获得了广泛的应用。它标志着潜水技术己进入了深潜系统时代，同时，也标志着传统的潜水技术 从简单的个体劳动水平发展到了类似现代化大生产方式的先进水平。

潜水基本程序 沿水作业是在商压环境下进行，岁动强度大，独立性强，是具有一定危险性的特殊工种。因此，为保 证沿水作业任务的顺利完成，为保障港水员的生命，必须根据潜水规则拟定潜水基本程序，并在实港 时认真遊调。潜水花木程序通省可分为制定潜水计划、准各工作、潜水时的程序、撇高等几部分。 制定潜水计划 潜水计划的制定应包括下列程序和内容 （一）认真调查，家提作业水城的气象、水文、底质及其它现场情况。 （二）潜水深度和方式。 （三）根指浩水作业部门本身的能力、任务的性质及港水作业量，合理配各相应的人力、装备及器材， （四，制定沿水方家和潜水作业实施方案。 (五）分析沿水作业中各种可能遇到的情况，研究出行之有效的措施。 大）对医务保证和共亡有关部门提出相应的要求，确保潜水顾利进行。 = 、准备工作 (一）向各有关人员讲达浴水计划的内容，强调潜水有关事项。 （二）工作现场市置、即浴水波备系统或工作母船就位，并出示或发出各种有关信号。 （三）伙气泰统和浴水装具的检查，配企器材和作业工具的檢查。 ＜四，潜水现场水下可能造成仿書的措油及水下救提人员、裝具的落实。 （五）作业潜水员和预各潜水员的体检，井得到潜医的认可。 三 浴水时程序 （一）工作人员就位，潜水监督、潜水员和水面支持人员各自限行肉位职赉。 《二）潜水监督在潜水站或作业现场指择，指令作业潜水员者港下潜并监视水下动态。 (三）作业潜水员按规则进行下港、工作深度停的、上升或诚压停留、出水(或进水面加压舱减压出 給） （四）合理安排作业潜水员的轮换。 (五）潜水監餐可根据当时的气象、流速亭情况交化，有权中止潜水。 （六）依好记录， 包括潜水作业记录、潜水记录、潜水诚压或洽疗记录等 四、应急程序 〔一）当潜水员在水下发出紧急情况的信号时，应尽快判明事故的性质，并迅速通知有关人员; (二）由潜水监督指挥水下和水面的应急救援； （三）应急救援措施： 1.在预备潜水员的协助下，将遇险潜水员护送出水面； 2.医学处理或同时作加压治疗、急救; 3. 医疗部门的应急救援或向应急服务机构呼救 (应预先与这些机构取得联系）。 五、撤离 1由于海况悉劣或出于其它原因导致的短暂撤离（此公指工作每船的撤离），从新就位时，仍按前述 程序循进。 2.潜水任务完成后的完全撤离，须收拾和清理作业现场。撤离后应通知有关单位。 3.进行潜水设备系统和潜水装具的清洁、整理和例行养护。 4. 如潜水深度较大，潜次较多或工程持续时间较长，可考虑安排对潜水员进行保护性的减压治疗。