氢氧潜水

氢氧潜水程華M.D.氢的一般特性H2无色、无味、无臭双原子气体H2化学性质活泼，易燃烧和爆炸H2分子量非常小，为N2的1/14，为He的1/2H2的相对密度小，为N2的1/14，为He的1/2H2的溶解度比N2大；H2在油中溶解度比N2小，为1/2；H2的脂水溶比N2小，为2/5；H2的麻醉作用比He强，比N2弱，故H2+He混合作为呼吸气体，可以减轻HPNSH2扩散速度快，为N2的3.74倍，He的1.411倍H2的比热容大、导热性能好，是N2的13.6倍，He的2.72倍H2的传音速度快氢氧潜水的生理学研究无毒性作用有麻醉作用，能对抗HPNS（高压神经综合征）扩散速度快，利于内外调压，不致产生气压伤散热快，应使用加热装置潜水语音改变：声调变高、带鼻音对呼吸系统的影响：密度小，呼吸阻力小，减轻呼吸功，减少体力消耗对循环系统的影响：H2抑制副交感神经，逆转静水压所致的心动过缓减压问题：最慢假定时间单位为300min，相同压强-时程条件下氢气暴露比氦气暴露需要更长的减压时间；大深度氢氧潜水进行等压气体转换过程必须在舱内进行氢氧潜水的探索性研究瑞典工程师ArneZetterstrom的氢氧混合气潜水实验发明了安全配置氢氧混合气的方法：将空气转换成O2浓度低于4%的氢氧混合气能避免发生爆炸HYDRA潜水计划——法国COMEX公司实施动物、人体模拟和现场实验安全性、医学生理学和潜水设备研制3部分HYDRAIII潜水试验呼吸混合气：H2：O2=95:5实验结果：未发现H2麻醉作用体热散失效应类似于He呼吸阻力低于He1983-6Deulaze实施马赛附近海域潜水暴露深度：91mHYDRAIV人体模拟实验呼吸氢氦氧三元混合气H2：He：O2=74:24:2结果与80m空气潜水、240m（H2：O2=98：2）氢氧潜水进行比较视觉反应时间、计算能力、记忆力效应小于两者1983-11受试者6人潜水暴露深度：300mHYDRAV实验研究H2的生理作用、测试潜水员水下作业能力系统研究了混合气中各种气体比例的问题结果发现最佳比例：H2：He：O2=54:45:11985-5Deulaze等人实施受试者2组，每组3人潜水暴露深度：450mHYDRAVI模拟潜水实验水温为4℃的模拟舱内进行25次模拟作业测试BOS型头盔式潜水呼吸器等潜水装具1986-11Fructus等人实施受试者：8人潜水暴露深度：520mHYDRAVIII现场氢氧混合气饱和潜水实验加压时间8天到达520m深度在520m深度停留5~6d，进行潜水作业实验1988-2地中海潜水员：6人暴露深度：520mHYDRAIX潜水试验目的使用氢氧的最小和最大深度极限长期（49d）高压氢环境暴露对人体生理功能的影响长期在压力舱内（73d）幽禁、隔绝对人的精神行为的影响完成潜水医学、神经生理、心理、通气和心血管功能、生化、热和体液平衡、减压程序和潜水专家系统等研究1989-9300m停留14dHYDRA人体模拟氢氧饱和潜水试验HYDRAX实验：饱和巡航701mHYDRAXI实验：饱和巡航750m——最大深度记录HYDRAXII实验：深度210m；船上饱和舱呼吸氦氧混合气，海底作业呼吸氢氧混合气实验证明：中、大深度潜水H2是一种最佳的呼吸介质“舱内用He、舱外用H2”技术完全可行实施氦氧混合大深度潜水作业系统只需简单改装，即可使用H2作为呼吸介质H2的安全性问题易泄漏性：防止泄露、加强通风、在空旷场地实验易燃易爆性：禁烟、禁用明火、防爆电机、无火花工具、防雷、消除静电液氢静电积累：呼吸用氢气纯度需高于99.995%；防静电措施呼吸气污染：氢化物污染（砷化三氢、磷化氢、氰化氢）；呼吸用氢气必须纯化钢脆化效应：氢气引起钢脆化氢氧混合气的配制方法关键在于控制氧浓度：氧浓度控制在4%以下配制方法：Edel分压法、Hill液体氢氧混合装置、Fife循环流混合器、动物实验用混合器特殊装置和程序舱室和管道：防止泄漏。生命支持系统：关键部分是O2加入系统——保证良好的氧混合、防止O2和舱内大气直接接触、温度升高超过规定值系统自动关闭。氢清除系统：大量排放含氢混合气，易形成易燃易爆的“云块”，催化氢与氧结合成水以促进氢的排除潜水呼吸装具：气体回收型呼吸装具…氢选择性抗氧化的研究进展（自学）氢具有还原性，但在生物体内不表现出还原性，属于生理惰性气体H2具有抗氧化作用：H2与羟自由基直接反应是治疗炎症损伤的基础；H2治疗脑缺血再灌注损伤的基础是选择性抗氧化作用