Com calcular la capacitat del cilindre d'un SCBA: comprensió de la durada de treball dels cilindres de fibra de carboni

Cilindre d'aparell respiratori autònom (SCBA)són fonamentals per proporcionar aire respirable als bombers, als rescatadors i a altre personal que treballa en entorns perillosos. Saber quant de temps dura unCilindre SCBAdurarà durant l'ús és vital per planificar les operacions i garantir la seguretat. La durada de funcionament d'un cilindre depèn del seu volum, pressió i freqüència respiratòria de l'usuari. Aquest article us explicarà com calcular la capacitat d'unCilindre SCBA, utilitzant una fórmula senzilla, amb especial atenció acilindre compost de fibra de carbonis, que s'utilitzen àmpliament per la seva lleugeresa i resistència.

Cilindre SCBAConceptes bàsics: volum i pressió

Cilindre SCBAemmagatzemen aire comprimit a alta pressió, normalment mesurada en bars o lliures per polzada quadrada (PSI). El volum d'aire dins del cilindre s'expressa normalment en litres. Els dos factors principals que determinen la quantitat d'aire disponible són:

• Volum del cilindre: Aquesta és la mida interna del cilindre, sovint expressada en litres (per exemple, 6,8 litres o 9 litres).
• Pressió del cilindreLa pressió a la qual s'emmagatzema l'aire, normalment entre 200 i 300 bar per aCilindre SCBAs.

Cilindre compost de fibra de carboniEls s són populars en els sistemes SCBA perquè ofereixen una capacitat de pressió més alta (fins a 300 bar) i alhora són molt més lleugers que els cilindres tradicionals d'acer o alumini. Això els fa ideals per a situacions en què els usuaris necessiten moure's ràpidament o durant períodes prolongats.

ThFórmula per calcular la durada de l'SCBA

La durada del treball d'unCilindre SCBAes pot calcular mitjançant la fórmula següent:

• El "40" de la fórmula representa la freqüència respiratòria mitjana d'una persona en condicions de treball moderades. Aquesta freqüència pot variar segons la intensitat de treball de l'usuari, però 40 litres per minut (L/min) és una xifra estàndard.
• El "-10" al final de la fórmula és un marge de seguretat, que garanteix que l'usuari tingui temps de sortir de la zona perillosa abans que l'aire s'esgoti completament.

Exemple de càlcul:

Calculem la durada del treball per a un motor de 6,8 litrescilindre SCBA de fibra de carboni, pressuritzat a 300 bar.

En aquest exemple, elCilindre SCBAproporcionaria aproximadament 35 minuts d'aire respirable abans de necessitar ser substituït o reomplert. Aquest càlcul assumeix una activitat física moderada i el temps d'ús real pot variar si l'usuari s'esforça més o menys.

Factors d'afeccióaccióCilindre SCBADurada

Tot i que la fórmula proporciona una estimació bàsica, diversos factors poden influir-hi

la durada real d'unaCilindre SCBAen ús. Comprendre aquestes variables és clau per garantir una operació segura.

1. Freqüència respiratòria

La fórmula assumeix una respiració mitjana

una freqüència respiratòria de 40 L/min, que correspon a una activitat moderada. En realitat, la freqüència respiratòria pot fluctuar segons la càrrega de treball de l'usuari:

• Baixa activitatSi l'usuari està en repòs o realitzant treballs lleugers, la freqüència respiratòria podria ser més baixa, al voltant de 20-30 L/min, cosa que allargaria la durada del cilindre.
• Alta activitatDurant una activitat física intensa, com ara l'extinció d'incendis o el rescat de persones, la freqüència respiratòria pot augmentar fins a 50-60 L/min o més, cosa que redueix la durada de la bombona.

2. Pressió del cilindre

Els cilindres de més pressió proporcionen més aire per al mateix volum.Cilindre de fibra de carboniNormalment funcionen a pressions de fins a 300 bar, en comparació amb els cilindres d'acer o alumini, que poden estar limitats a 200 bar. La pressió més alta permetcilindre de fibra de carbonis per contenir més aire en un paquet més petit i lleuger, allargant la durada de treball.

3. Marge de seguretat

El marge de seguretat integrat a la fórmula (-10 minuts) garanteix que

l'usuari no es queda sense aire mentre encara es troba en un entorn perillós. És important respectar aquesta barrera a l'hora de calcular el temps de treball i planificar l'ús de l'aire, especialment en situacions en què la ruta de sortida pot trigar diversos minuts a recórrer-se.

T

el paper deCilindre compost de fibra de carbonis

Cilindre compost de fibra de carbonis'han convertit en l'opció preferida per als sistemes SCBA a causa del seu disseny lleuger i la seva capacitat per suportar pressions més elevades. En comparació amb els cilindres d'acer i alumini,cilindre de fibra de carboniofereixen diversos avantatges:

• Pes: Cilindre de fibra de carboniEls s són significativament més lleugers que l'acer, cosa que els fa més fàcils de transportar i redueix la fatiga de l'usuari durant operacions prolongades.
• Pressió més altaEs poden omplir a pressions de fins a 300 bar, proporcionant més aire sense augmentar la mida del cilindre.
• DurabilitatEls compostos de fibra de carboni són extremadament resistents, capaços de suportar altes pressions alhora que són resistents als impactes i als factors ambientals.

El disseny lleuger és particularment important per als treballadors de rescat que necessiten mantenir la mobilitat mentre transporten altres equips, com ara eines d'extinció d'incendis o equips mèdics. Malgrat els seus avantatges,cilindre de fibra de carbonivénen amb alguns requisits de manteniment addicionals, com ara proves hidrostàtiques regulars per garantir que es mantinguin segurs sota pressió.

Proves hidrostàtiques iCilindre SCBAManteniment

Per mantenir la fiabilitat deCilindre SCBAs, inclosos els models de fibra de carboni, el manteniment regular és essencial. Això inclou:

• Inspeccions visuals: Comproveu si hi ha danys, com ara esquerdes o abolladures, abans de cada ús.
• Proves hidrostàtiquesFibra de carboniCilindre SCBANormalment, els cilindres requereixen proves hidrostàtiques cada cinc anys per assegurar-se que poden suportar les altes pressions implicades. Aquesta prova comprova si hi ha alguna expansió al cilindre que pugui indicar un debilitament del material.
• ReemplaçamentFins i tot amb un manteniment adequat,cilindre SCBA de fibra de carbonitenen una vida útil finita, normalment al voltant de 15 anys, després de la qual s'han de substituir.

Conclusió

Saber calcular la capacitat i la durada del treball deCilindre SCBAs és

crucial per a qualsevol persona que depengui d'aquests dispositius en entorns perillosos. Utilitzant la fórmula(Volum × Pressió) / 40 – 10, potsCalculeu el temps disponible en qualsevol cilindre, tenint en compte que les freqüències respiratories, la pressió i els marges de seguretat influeixen en la durada final.

Cilindre compost de fibra de carboniEls cilindres, amb el seu disseny lleuger i la seva capacitat per suportar altes pressions, són una opció popular per als sistemes SCBA. Ofereixen durades de treball més llargues i una mobilitat millorada en comparació amb els cilindres d'acer o alumini. Tanmateix, el manteniment regular, incloent-hi inspeccions visuals i proves hidrostàtiques, és fonamental per garantir que aquests cilindres continuïn sent segurs i eficaços durant tota la seva vida útil.

Comprendre aquests aspectes deCilindre SCBALa capacitat ajudarà a garantir un ús segur i eficaç en entorns difícils, on cada minut d'aire respirable pot marcar la diferència.