1991-06-15 ioijonsdel for Utvikling v prototype STF23 A91o21 OE1LLr SINTEF UNIMED dykker-n odsyste m RAPORT
N - Stiftelsen for industriell og teknisk forskning ved Norges tekniske høgskole 7034 Gradering Rapportens tittel Dato V / UTVIKLING AV PROTOTYPE ISOLASJONSDEL FOR Antall sider og bilag 199 1-06-15 Telefon: (07) 59 30 00 Telex: 55 620 SINTF N Telefax: (07) 592480 Trondheim Åjn ÇTP AOlfl1 DYKKER- NØDSYSTEM )UWULL? 3J RAPPORT rippurinummer 37 Saksbearbeider/forfatter A. P.sche, B. Holand, N. Sæther Avdeling rosjektnurnme ISBN nr. Prisgruppe Oppdragsgiver FUDT (Statoil, Norsk Hydro, Saga Oppdr.givers ref. Ekstrakt I dette prosjektet har man gjennomført materialtester mht. termisk isolering for 35 Gruppe i Gruppe 2 Egenvalgte stikkord Nødsystern Emerencv system Dykking Diving Marinteknikk Marine technology Stikkord på norsk lndexing Terms: English Rapporten angir anbefalte krav for nøddraktsystemer for dykkere. av en termodukke. Det nye draktsystemet er evaluert mot eksisterende nøddrakter for dykkere ved hjelp eksisterende nødsystemer, har Heisport A/S i samarbeid med SINTEF UNIMED utviklet et nytt og forbedret draktsystem. På grunnlag av testresultatene for isolasjonsmaterialene, samt erfaring med bemannete evalueringen ble foretatt på både tørre og fuktede draktsystemer. En bemannet evaluering er foretatt av eksisterende nødsystemer for dykkere. Den under hyperbare helium forhold med såvel tørre som fuktede materialprøver. ulike typer isolasjonsmaterialer eller kombinasjoner av materialer. Testene er utført forening, den fransk-noske stiftelse Evensen, A. Mjelde, Petroleum og Oljedirektoratet), Oljearbeidernes lands- H. Mæland, G. b. Eriksrud 82-595-5758 4 SINTEF TTNTMEfl, Selcsjon for ekstreme arbeidsmiljø Arvid P he
2. METODER 5 1. INNLEDNING 2 Side \wp5l\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 VEDLEGG 5. NØDDRAKT SPESIFIKASJON 35 4.2 Aktiv oppvarming 32 4.1 Isolasjonssystem 24 4. BESKRIVELSE AV NØDDRAKT 24 3.3 Evaluering av nødsystemer ved hjelp av termodukke 22 3.2 Bemannet testing 16 3.1 Materialprøvetesting 14 3. RESULTATER 14 2.3 Evaluering av nødsystemer ved hjelp av termodukke 11 2.2 Bemannet testing 7 2.1 Materialprøvetesting 5 INNHOLDSFORTEGNELSE
varmetap til omgivelsene i en situasjon hvor dykkerklokken hadde mistet sin elektrisitet- og varmeforsyning, og hvor dykkerne i klokken ikke umiddelbart kunne unnsettes. Systemene som Som et resultat av disse ulykkene installerte man nødsystemer for å kunne minske dykkernes noen av disse tilfellene med fatale følger. Den direkte dødsårsak var i flere tilfeller hypotermi. I siste halvdel av 70-årene hadde man i Nordsjøen flere ulykker med tapte dykkerklokker. I 1. INNLEDNING \wp5l\rapport\isoiasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 som var med i testene. Testpersonen iført Kinergetics systemet rapporterte ved forsøks Forsøkene ble avsluttet etter 6 timer grunnet tekniske problemer med de to andre nødsystemene dykkerklokke trykksatt til 250 m og senket ned i sjøvann med temperatur på 7-8 C. I 1981 var Kinergetics systemet ett av de tre systemene som ble testet av RN-dykkere i en (30 C) direkte inn i en kald omgivelse (5 C) hvor forsøkene ble gjennomført. boksen var i kpa. I de to første Polar Bear -testene gikk testpersonene fra en varm atmosfære avslutning av forsøket 36,9 C og partialtrykket for CO2 i ekspirasjonsgassen ut fra scrubber Under den andre testen (Polar Bear II) ble Kinergetics systemet benyttet av en testdykker ved tidspunktet rapporterte testpersonen at han hadde det svært ukomfortabelt, og i følge temperaturregistreringene var han kald på rygg og føtter. Kjernetemperaturen var ved et trykk tilsvarende en dybde på 300 m. Forsøket ble avsluttet etter 10 timer. På dette 0,5 C de siste 2 timene. Testpersonen hadde alternert mellom å puste fra kammeratmosfæren testpersonen. Kjernetemperaturen var på et normalt nivå under første del av testen, men falt høy (40 C). 150 m i helium oksygen atmosfære. Forsøket ble avbrutt etter 10 timer etter ønske av og på det lungedrevne scrubber -systemet, fordi han syntes at pustegasstemperaturen var for I den første testen (Polar Bear I) ble utstyret benyttet av en testperson ved et trykk tilsvarende Kinergetics system ble i 1980 testet på NUTEC ved 2 anledninger. første stund hatt en dominerende markedsandel. Kinergetics nødsystem var det aller første av disse nye systemene på markedet, og har fra varmetapet fra kroppsoverfiaten. Det ble også installert et lungedrevet rensesystem for produsert CO2 som samtidig skulle minske det respiratoriske varmetapet. ble installert i dykkerklokkene, besto av sovepose og eventuelt jakke/vest for å redusere -2-
også denne gang med, og ble benyttet av en testperson på 150 meters dyp. Ved dette dykket ble 11982 ble den siste av Polar Bear -testene gjennomført ved NUTEC. Kinergetics-systemet var Det påpekes imidlertid at dykkeren i tillegg til Kinergetics systemet var iført en tørr ekstrapolering av kjernetemperaturendringene indikerte at dykkeren ville overleve 24 timer. avbruddet at han hadde det komfortabelt. Kjernetemperatur var på dette tidspunkt 36,6 C, og varmtvannsdrakt. \wp5 i \rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 kapasitet. I alle de tester som er gjennomført, har man benyttet helt nye og helt tørre systemer. brekkes i stykker med det resultat at fibermassens totale isolasjonskapasitet reduseres noe. En enda mer vesentlig faktor er at alle testete nødsystemer har vært tørre. Dette vil sannsynligvis tid ha effekter på fibermaterialet i soveposene. Dette fibermaterialet vil under denne prosessen En del faktorer av vesentlig betydning kan ha bidratt til å overvurdere de passive systemenes En gjentatt komprimering og dekomprimering av disse systemene i dykkerklokkene vil over I sin evaluering hevder professor Wissler at de passive systemene gir praktisk talt ingen i disse systemene for samme tidsperiode. systemet vil derimot kunne gi sikker overlevelse, med bare svak kuldeopplevelse, for dykkerne sikkerhetsmargin for overlevelse i 24 timer på 360 meters dyp. Det elektrisk oppvarmede utprøvd mot reelle data fra Polar Bear dykkene med meget gode resultater. 1juni 1987 ble Prof. Wissler har utviklet en matematisk modell for menneskets varmebalanse. Denne er denne matematiske modellen benyttet for å vurdere effekten av et elektrisk oppvarmet nødsystem mot det eksisterende passive system. Dette ble gjort på dybder ned til 360 m (aktuell dybde for Oseberg). professor E. Wissler, Univ. Texas. 1juni 1987 ble dette modifiserte utstyret utprøvd i en ubemannet test under veiledning av og en prototyp av et system med elektrisk oppvarming ble utviklet av Kinergetics. Disse anbefalingene ble fulgt opp under Norsk Hydros dypdykkeprogram i Osebergprosjektet, boksen var 2,8 kpa ved testens slutt. I rapporten anbefales utvikling av aktive oppvarmings testpersonen var mindre enn 1 C for testperioden. PCO systemer (nødsystemer) for dykking dypere enn 150 m. 2 i ekspirasjonsgassen fra scrubber t kammertemperaturen senket i henhold til den temperaturendring som vil finne sted i en tapt dykkerklokke på tilsvarende dyp. Testens varighet var 24 timer. Fallet i kjernetemperatur for 3
eventuelle fuktige klær vil ha på varmetap og kuldeopplevelse. ikler seg nødsystemet, ellers vil han ikke klare å ta på seg dette. Vurdert fra et termisk synspunkt er dette fordelaktig, idet dykkeren vil ta av seg alt vått tøy, inkludert den våte dykkerdrakten, før han ifører seg nødsystemet. Derved reduseres den negative effekten Alle de eksisterende nødsystemene forutsetter at dykkeren tar av seg sin dykkerdrakt før han \wpsl\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 nødvendige operasjoner inne i sveisehabitatet eller dykkerklokken helt, eller delvis iført nødsystemet. Systemet skulle ha en ergonomisk utforming som gjorde det mulig for dykkeren å kunne utføre kroppsstørrelser. Tsolasjonsdelen skulle gi optimal passiv isolering, men med muligheter for aktiv oppvarming (elektrisk). de øvrige elementene i det totale nødsystemet for dykkere, og samtidig tilpasse det ulike Det var også et mål å gi denne delen av systemet en design som muliggjør kombinasjon med Målet med det rapporterte utviklingsprosjekt var å utvikle isolasjonsdelen av et nødsystem for eksponering og langvarig tett pakking. dykkere basert på dagens beste isolasjonsmaterialer mht. hyperbart miljø, mulig fukt klokken/habitatet uten å. ta av seg hele eller deler av nødsystemet. samlingssystem, eller for at dykkeren skal kunne utføre nødvendige operasjoner/aktiviteter i Eksisterende nødsystemer er imidlertid ikke utformet for å gi plass for en dykker iført en slik evakueringsdrakt. De er heller ikke utformet for å. kunne inkorporere et egnet urinopp dykkerdrakt (varmtvann) som dykkeren tar på seg etter å ha kledt av seg sin vanlige dykkerdrakt og før han ikler seg nødsystemets isolasjonsdel. en egen evakueririgsdrakt som inngår i nødsystem-pakken. Evakueringsdrakten er en enkel Utvikling av et forbedret nødsystem har tatt hensyn til dette problemet, idet man har utviklet igjen. Etter noen timer i en avkjølt dykkerklokke eller habitat er det meget tvilsomt om han til en annen dykkerklokke, vil han med dagens nødsystem måtte skifte om til dykkerdrakten vil være i stand til å gjennomføre en slik omkledning. Når dykkeren skal berges ut av nødsituasjonen, som i de fleste tilfeller vil medføre overføring ikke være tilfelle i en reell situasjon med en tapt dykkerklokke. Soveposen kan i dette tilfelle være fuktig, noe som vil ha vesentlig reduserende effekt på isolasjonskapasiteten.
For utprøving av isolasjonsmaterialerble det konstruert en varmesylinder, hvor sylinder temperaturen kunne kontrolleres/endres ved å kontrollere/endre tilførselsspenningen. 2.1 Materialprøvetesting 2. MATERIALER OG METODER \wp5 1\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 En høy verdi for godhetsfaktoren betegnet et godt isolasjonsmateriale. vekt x nødv. tilf. effekt Godhetsfaktor = i godhetsfaktor 1 vekt av isolasjonsmateriale. For denne vurderingen beregnet man for hver testpose en Da testposene hadde noe varierende mengde isolasjonsmateriale, ble resultatene vurdert mht. Testposene ble testet både i helt tørr tilstand og etter fukting (30% vektøkning). Testene ble innledningsvis utført på varierende trykk opp til 41 bar. Resultatene bekreftet den teoretiske beregning: at varmeledningsevnen ikke blir signifikant endret med økende trykk. Hovedmengden av trykktestene ble derfor gjennomført ved 11 bar. og testpose ble plassert i et mindre trykk-kammer. Figur 2 viser trykk-kammeret med Totalt ble 35 ulike testposer vurdert. Posene ble testet i hyperbart helium ved at varmesylinder varmesylinder i forgrunnen og en testpose liggende på trykk-kammeret. materialtyper, ble sydd til enkle prøveposer med dimensjon for å kunne trekkes utenpå Heisport A/S var ansvarlig for å framskaffe alternative isolasjonsmaterialer for mulig bruk i nødsystemet. Isolasjonsmaterialene, som reine materialtyper eller som kombinasjoner av ulike varmesylinderen. Prøveposene hadde inner- og yttertrekk i nylon. Figur i viser en testpose hvor varmesylinderen er plassert inni, og hvor posens åpninger er lukket ved hjelp av lisse snøring. 5
\wp5 1\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 Figur 2 Varmesylinder, testkammer og prøvepose for vurdering av isolasjonsmaterialer. Figur I Prøvepose av isolasjonsmateriale for testing. uiïr -6-
Forsøksoppsettet for materialtestene er vist i figur 3. på fibrene som følge av den tette pakkingen. før de ble tatt ut og målt på nytt for bestemmelse av isolasjonsegenskapene. Vakuumpakkete undertrykk i 33 sek. ved temperatur 44,3 C og 13,4% RH. Posene ble lagret i minimum 3 uker prøver ble også sendt produsentene av fibermaterialene for vurdering mht. mulig fysisk skade Et antall testposer av de 5 beste isolasjonsmaterialene ble vakuumpakket med 1,5 bar \wp51\rapport\iaolsj.apfbrg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 Figur 5 viser de to testpersonene iført nødsystemene under testen i -40 C. som består av en spesialisolert jakke. Begge nødsystemenes isolasjonsdel har i tillegg til de deler som er vist i figuren, en sovepose som utgjør nødsystemets ytterdel. Sub Sea Services innerdrakt (isolert), mens personen til høyre er iført Kinergetics innerdel Figur 4 viser de to testpersonene under forberedelsene til testen. Testperson til venstre er iført Alle testene var planlagt, og ble gjennomført, som 6-timers tester. vektøkning). Begge systemene ble testet henholdsvis helt tørre og etter fukting (med resulterende 25 30% 2. Sub Sea Services (SSS) 1. Kinergetics De to nødsystemene var følgende: ved i atmosfære trykk i luft ved -40 C. Testene omfattet bare isolasjonsdelen av nødsystemene. To eksisterende nødystemer for dykkere i tapte dykkerklokker/habitater ble testet bemannet 2.2 Bemannet testing U1EEÏ
Printer Display PC/DATA PROSESSOR (Iaqrinq) 00 = fl 0 ci -t Te mp. styrt 1 0 0 0 0 1 ta 0 - vannbad Til kraftforsyning (DC) 0 ti 0 Reguator t LTY Varmeflux topp, side, bunn Varme sylinder Tilf. spenning Sylindertemp Ståltemp. Data multiplexer,1 Trykk kammer Trykk (dyp) Kammertemp. z ti - i td t0 Figur 3 Forsøksoppsett for testing av isolasjonsmaterialene.
UE1E -9- Figur 4 Testpersoner iført deler av nødsystemene fra henholdsvis Sub Sea Services (venstre) og Kinergetics (høyre). Figur 5 Testpersonene iført nødsystemene under testen i -40 C. \wp5l\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. junl 1991
i1tïw -10- For de bemannete testene ble følgende testprosedyrer anvendt: Alle testpersonene skal før testing finner sted gis en grundig informasjon om hva testen går ut på. Dette omfatter hensikten med testen(e), praktisk gjennomføring, eventuelle ubehag som måtte være forbundet med testen og hvilke avbrudds kriterier som er aktuelle. Alle testpersonene skal undertegne en frivillighets erklæring før teststart. Kjølerommet skal før teststart være så kaldt som mulig. Testpersonene skal sitte/ligge på et sponplateunderlag som arrangeres i en realistisk vinkel for å simulere overgang mellom bunnluke og klokkevegg. 6 hudtermistorer blir festet på testpersonene: Fot, Iår (front), bryst, arm, sete (bak) og rygg. I tillegg skal det nyttes rektalprobe. Denne settes ca. 12 cm inn i endetarmen. Over termistorene skal testpersonen(e) ha ett sett undertøy (lange armer og bein). På føttene brukes raggsokker. Etter påforing av termistorer og undertøy, skal den testpersonen som tester Kinergetics ifore seg vesten utenfor kjolerommet, for deretter å gå umiddelbart inn i kjølerommet medbringende soveposen. Forsøksieder hjelper til med påkledning av posen. Det samme gjelder for SSS drakten, hvor testpersonen ikler seg innerdraken før han går inn i kjølerommet. Når testpersonene er etablert i kjølerommet, plugges termistorene til registrerings utstyret. Data registreres hvert femte minutt inntil testen har vart i 6 timer. Testen kan avbrytes før det har gått 6 timer hvis en eller flere av følgende situasjoner skulle inntreffe: 1. Testpersonen ønsker å avbryte testen 2. Rektaltemperaturen faller under 35.5 C 3. Forsøksieder vurderer situasjonen slik at testen bør avblåses (f.eks. pga. atypisk atferd hos noen av testpersonene) \wp5l\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991
belysning. Etter at testpersonene er instalert, slukkes taklyset, og en leselampe brukes til - de en 50, 100 og 150 cm over gulvnivå) termistor festes til ryggstøtten bak hver testperson fire resterende arrangeres i ulike vertikale nivå fra gulv og opp (0, De seks termistorene som brukes til måling av omgivelsene, arrangeres som følger: I overflaten på denne er det viklet en nikkeltråd som både brukes til oppvarming av Interface-boks: Datamaskin: \wp5l\rapport\isolasj ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 resultert i et ønske om å gå over til en IBM-kompatibel PC. Programmet i denne styrer de forskjellige signalene som går mellom dukken og maskinen. Mulighetene for brukerkommunikasjon på denne maskinen er begrenset, noe som har Som datamaskin brukes det en Commodore 64 med diskettstasjon, skjerm og skriver. temperatur og for effektstyring. I tillegg blir multipleksing av signaler til og fra dukken styrt fra denne. Denne kobles mellom dukken og datamaskinen. I denne ligger bl.a. logikk for måling av uavhengig av hverandre. dukken, og måling av temperaturen. Dukken er delt opp i 16 elementer som kan styres Termodukke med innebygget elektronikk: Termodukken som ble benyttet, er laget ved Laboratoriet for Varmeisolering ved Danmarks Tekniske Højskole. Termodukken med tilhørende utstyr består av følgende komponenter: nødsystemet ved hjelp av en termodukke. De eksisterende nødsystemer som ble testet bemannet, ble vurdert mot det nyutviklede 2.3 Evalnering av nadsystemer ved hjelp av termodukke -11-
trykk i luft ved -40 C. Testen med termodukken ble som den bemannet testen, utført i fryserom ved i atmosfære Spenningskilde: Denne gir de nødvendige 24V for oppvarming av dukken. Spenningen blir slått av og på ut fra ønsket effekt. \wp5l\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 Figurene 6 og 7 viser termodukken som ble anvendt. isolasjonsverdi (cio verdi). Resultatene fra termodukke-testene ble benyttet for å beregne de respektive nødsystemenes -12-
UE1ïE -13- Figur 6 Termodukke anvendt for testing av nødsystemene. Figur 7 Termodukke under testing av standard soveposer \wp5l\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991
(11 bar). I figur 9 er resultatene sammenholdt med vekten av isolasjonsmaterialene i de ulike tilført effekt for i oppnå termobalanse ved 24,8 C (± 0,2 C) i helium på 100 meters dyp Resultatene fra isolasjonsmaterialtestingen er vist i figurene 8, 9 og 10. Figur 8 viser nødvendig 3.1 Materialprøvetesting 3. RESULTATER 4 \wpsl\rapport\isolasj.ap/br SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 på 100 meters dyp. Figur 8 Nødvendig tilført effekt for å oppnå termo balanse ved 24,8 C (± 0,2 C) i Helium Pose nr. 0 5 10 15-20 25 30 12%. Reduksjon i isolasjonskapasitet for dette materialet ved fukting (30% vektøkning) ble målt til Isolasjonsmaterialet er PEG kval. 463 produsert av PEG SA, Frankrike. prototypen av det nye nøddrakt-systemet. Basert på resultatene fra materialtestene valgte man å benytte materialet testet i pose nr. 23 i vektøkning). Figur 10 viser resultatene for de mest lovende testposene etter at posene er fuktet (30% de høyeste godhetsfaktor -verdiene. materialprøvens godhetsfaktor med hensyn til termisk isolering. De beste materialpravene har posene, og den inverse verdi av produktet av vekt og nødvendig tilført effekt betegnes som
0,70 0,40 0,30 > -15- \wp51\rapport\isoeaj.ap/brg SINTEF UNtMED, 14. juni 1991 vektøkning) poser. Figur 10 Nødvendig tilført effekt for å oppnå termobalanse for tørre og våte (30% - r) LO - r LC) - C J cxd Pose nr. C4 CJ 0 5 -t: : Våt(+30%) 15 - ci Tørr. 20 25 30 gass: Helium. Omgivende temperatur: 24,8 C (± 0,2 C). Dybde 100 msw. Figur 9 Godhetsfaktor for tørre poser (Inverse av Vekt x Nødv. tilf. effekt). Omgivende Pose nr. 0,00 0,10-020 0 0,80
IS IS 20 22 24-25 26 Temperaturprofilen for fryserommet under den bemannete testing er vist i figur 11. 3.2 Bemannet testing -16- \wp5l\rapporc\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 Kinergetics og Sub Sea Services nødsystem i -40 C ved I bar trykk. Figur 12 Rektaltemperaturer for to forsøkspersoner under 6 timers testing av henholdsvis Kinergetics og Sub Sea Services nødsystem. Figur 11 Omgivelsestemperatur i fryserommet under den bemannete testingen av 16 30 5 32 34 36 36 40 42 44 46 100 200 300 400 710 0 II io.jil.lil 38 37.9 37.8 37.7 37.6 37.5 37.4 37.3 37.2 37.1 6 37 36.5 36.8 36.7 36.6 36.5 36.4 36.3 36.2 36.1 100 200 300 400 0 5*5616 4 prsss TIO (r,in) 0 045355 0 indikerer ingen signifikante forskjeller i temperaturutvikling eller temperaturnivå. Fallet i rektaltemperatur er mer et resultat av det å sitte stille enn av eksponering for lave temperaturer. Figur 12 viser rektaltemperaturene for de to forsøkspersonene SAS og PF, med henholdsvis Kinergetics nødsystem (KIN) og Sub Sea Services system (SSS), under testingen. Resultatene
33 2 38 36 37-40 39 - Hudtemperaturer for de to forsøkspersonene under testene av Kinergetics systemet er vist i figurene 13 og 14. I \wp5l\rapport\i8olaoj.ap/brg SINTEF UNrMED, 14. juni 1991-40 C. Figur 14 Hudtemperaturer for forsøksperson PF under testing av Kinergetics systemet i 0 Arm X 0.1. V Ry 0 F.t -I- Lår (tr,ni) 0 20 e 3 37 I 33-4 40 39 i -40 C. Figur 13 Hudtemperaturer for forsøkspersonen SAS under testing av Kinergetics systemet 0 Ar x S I. V Ryqg 0 + L0r (tr.) 0 Bryst 0 100 200 300 400 TID (nün) 0, 0 100 200 300 400 TID (,ssin) 25 I I I 27 28 UE1EIW
i figurene 15 og 16. Hudtemperaturene for de to testpersonene under testene av Sub Sea Services systemet er vist \wp5 i \rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 indikerer en dårligere isolasjon i denne del av drakten. Temperaturene for testpersonene er noe lavere ved testing av Sub Sea Services systemet. Det langsomt fallende tendens. Hudtemperaturene er stabile på ulike nivå med unntak av fottemperaturene som viser en nødsystem i -40 C. Figur 16 Hudtemperaturer for testpersonen PF under 6 timers testingen av Sub Sea Services i Arr,, X 5.1. 0 Rygg nødsystem i -40 C. Figur 15 Hudtemperaturer for testperson SAS under 6 timers testingen av Sub Sea Services i Arr,, X 5.1. Rygg 0 100 200 300 400 rio (i,) 0 F,,1 * LAr (fro.nt) 0 Bryst 40 39 38 0 00 200 300 400 TID (,in) 0 Fot LAr (frost) 0 Bryst -18-
37.6 36.4 D 36.6 37.4 36.8 37 372 37 8 38-19- \wp5 1\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 hyperbare testene (Polarbear, NHC-dykk). Det kan bemerkes at fottemperaturene har gitt testpersonene problemer under de tidligere systemene. I gjennomsnitt ligger fottemperaturene etter 6 timer 5-6 C lavere enn temperaturene i de tørre markert og raskere fall. Sammenlignet med resultatene for de tørre systemene viser fot og sete temperaturene et vektøkning) er vist i figurene 18 21. Hudtemperaturene for de to testpersonene under testingen av de fuktede nødsystemene (30% systemene. Rektaltemperaturene etter den første timen av testperioden indikerte ingen forskjell mellom Figur 17 Rektaltemperaturer for to testpersoner under 6 timers testing av henholdsvis Kinergetics og Sub Sea Services nødsystem i -40 C ved i atmosfære trykk. G såssos + PFSSS SASXIN 310 (r.m) 0 100 200 300 400 35 35.2 35.4 35.6 35.8 36 36.2 Figur 17 viser rektaltemperaturene for de to testpersonene under 6 timers testene av nødsystemene etter at de pä forhånd var fuktet med vann med resulterende 30% vektøkning.
32 : 39-36 35 29 28 26 - F 27 D 31 c.). 33 34 30 38-37 - 40 - \wp5l\rapport\isolasjap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 Kinergetics nødsystem. Figur 19 Hudtemperaturer for forsøksperson SAS under 6 timers testingen av et fuktig Arm X Sete V Rygg G Fot -I- Lr (front) 0 Bryst TID (min) 0 100 200 300 400 14- I 16-18 - 20-22 - 24 - G 26 D 28 30- - 32 34-36 - 38-40 - Kinergetics nødsystem. Figur 18 Hudtemperaturer for forsøksperson PF under 6 timers testingen av et fuktig Arm X Sete 7 Rygg G Fot LÔr (front) 0 Bryst TID (min) 0 100 200 300 400 22 20 21-24 23-25 - -20-
35 \wp51\rapport\isolasj.ap/br SINTEF UNIMED 14. juni 1991 Sea Services nødsystem. Figur 21 Hudtemperaturer for forsøksperson PF under 6 timers testingen av et fuktig Sub Arm X Sete V Rygg 0 Fot + Lr (front) 0 Bryst TID (min) 0 100 200 300 400 38-39 40 Sea Services nødsystem. Figur 20 Hudtemperaturer for forsøksperson SAS under 6 timers testingen av et fuktig Sub Arm X Sete V Rygg 0 Fot Lir (front) ø Bryst TID (min) 0 100 200 300 400-21-
Tabell 1 Termisk isolasjonsverdi for dykkeres nødsystemer og Helsport prototyp er vist i tabell i og 2. Systemets isolasjonsverdi er angitt i CIo. Resultatene fra den termiske evalueringen av nødsystemene fra Kinergetics, Sub Sea Services 3.3 Evaluering av nødsystemer ved hjelp av termodukke \wp5 1\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 Vekten av de tre nødsystemene (isolasjonsdelen) som er sammenlignet, er vist i tabeli 3. Helsport (tørr) 10,0 Sub Sea Services (tørr) 8,3 Kinergetics (tørr) 9,3 Isolasjonsverdi (Cio) Tabell 2 Termisk isolasjonsverdi for ryggregionen for dykkeres nødsystemer tre sammenlignete systemene. Resultatene fra den bemannete testingen indikerte at sete-/rygg-området var kritisk mhp. varmetap og avkjøling. Tabell 2 viser isolasjonsverdien (målt i Cio) for denne regionen for de på 12% ved tilsvarende fukting. Isolasjonsmaterialet anvendt i Helsport systemet (PEG 150) viste en reduksjon i isolasjonsverdi Sub Sea Services-systemet har til sammenligning en reduksjon i isolasjonsverdi på 23%. Kinergetics-systemet har en reduksjon i isolasjonsverdi ved fukting (30% vektøkning) på 27%. Heisport (tørr) 8,8 Sub Sea Services (fuktet) 6,0 Sub Sea Services (tørr) 7,4 Kinergetics (fuktet) 6,2 Kinergetics (tørr) 8,5 Isolasjonsverdi (CIo) -22-
Tabell 3 Vekt av nødsystemenes isolasjonsdei Vekt (kg) fordeling, og har 6,0 Cio for fotregionen og 11,6 CIo for brystregionen. har eksempelvis 3,7 Cio og brystregionen 18,0 Cio. Helsports nødsystem har bedre isolasjons Kinergetics systemet har spesielt store regionale variasjoner i isolasjonsegenskapene. Fotdelen \wp5l\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14 jufl 1991 Analyser av fibermaterialene etter vakumpakking pàviste ingen destruksjon av fibrene Dermed får man mer gass inn i fibermassen slik at volumet økes. I en reell nødsituasjon vil det derfor være viktig at dykkerne løser opp fibermassen ved risting. (Vediegg 1). En tett pakking vii imidlertid ha reduserende effekt på volumet av fibermassen. Heisport (tørr) 5,65 Sub Sea Services (tørr) 9,90 Kinergetics (tørr) 6,70-23-
Undertøyet er i stor størrelse og har lange armer og bein. Sammen med nøddrakten skal nødsystemet inneholde et sett undertøy laget av ul1frott. Draktsystemet er utviklet av Heisport A/S i nært samarbeid med SINTEF. 4.1 Isolasjonssystem 4. BESKRIVELSE AV NØDDRAKT \wp51\rapport\ioiasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 Modular systemet (beskrevet i figur 22) er i prinsipp brukt i ytterposen. Ytterposen tar basis i modell Thule, men med følgende vesentlige endringer. - Et - Innvendig - Bredde: - Lengde: + 10 cm + 10 cm ekstra fiberlag (type Trispace Peg 150 gr/m lomme for urinpose 2) (Totalt 4 kg) 2. Ytterpose - Romslig brystet Modelltilpasset Størrelse: Belte - God - Hette - Åpning - Isolasjonslaget - Vanntett - Mulighet nylon i sokkene i livet plass for undertøy + dykkerdrakt ca. 190 cm lengde fot i vanntett stoff som del av drakt Viktige tilpasninger: for maks. bevegelsesfrihet. Mulighet for å trekke inn hender til tilplasset for maske og maks. isolasjonsevne med velcroklaff på votter utgjøres av to lag PEG 150 for å stikke hendene ut av ermene/vottene Basis i en kjeledress med toveis glidelås i front. 1. Innerdrakt Selve nøddraktsystemet består av to hovedelementer: Isolert innedrakt og ytterpose. Undertøyet i Helsports nøddraktpakke er levert av Stoknes trikotasjefabrikk A/S. -24-
- 25 - - Vanntett Lomme pâ underdel for oppblåsbart liggeunderlag (Artiach Skin-mat, 100% polyester) nylon i underdel, fotstykke, samt 50 cm opp pä overdel. Grunnmal for ytterpose er vist i figur 23. Oppbygging av isolasjonslagene er vist i figur 24. Påkledning av nødsystemet er vist i figurserien 25-3 1. MODULAR -SYSTEM Helsport Modular-system er en patentert konstruksjon for soveposer, der grunnideen er at mengden av isolasjonsmateriale skal variere etter hver kroppsdels behov for beskyttelse. Systemet er utviklet og utprøvd over lang tid i samarbeide med profesjonelle brukere og forsk ningsinstitusjonen SINTEF. I samarbeide med SINTEF er det utviklet et uttestingssystem som gir svar på hver kroppsdels behov for isola sjon. Dette muliggjor at størst mulig komfort og beskyttelse oppnåes i forhold til en gitt vekt. Modular-system-soveposene har som grunnkostruksjon 2 lag med Helsport Thermoguard hulfiber. i lag med et perforert aluminiumsbe legg (Tyvek varmesperre), samt innvendig regulerbar varmekrage rundt skulderpartiet. De kroppsdeler som testene har vist har størst behov for beskyttelse/isolasjon (hoderegion, rygg/seteparti og nedre del av soveposen) har fått et ekstra isolasjonslag. Bilde 3 under viser disse sonene (GUL farge). Modular-system har også et pateritert hodestykke (se bilde 2), Konstruksjonen med glidelåsen i hver side, som i lukket tilstand danner en naturlig liten åpning, gir maksimal beskyttelse mot kulde. Størrelsen på åpningen kan enkelt reguleres etter behov. Ekstra stor bredde gir større bevegelsesfrihet inne i sove posen. Glidelåsen er gjort korte av to hensyn. For det første for å mmi malisere kuldepunkter, og for det andre å redusere varmetap dersom man må frigjøre armene i bruk (se bilde 1). Bilde 3 Bilde 2 Figur 22 Helsports modular-system for sovepose. \wp5l\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991
cj1 Deles her :1 0 1 ti ti 0 0 GRUNNMAL MODULARPOSE i T ti 1 oq / 3 Bduk +5 -I I Bunnduk 52 ( i V/N z li ei Viskose/N 33 g LO LO Figur 23 Grunnmal for nødsystemets ytterpose.
Innerstoff (Vikose/Nylon) peg lgogr/m 2 Yttertoff (Nylon) T 01 1 ei 0 0 0 ei 0 0 1 Stikning VIieIine Aluguard/AhLfolle Co [ i Lj Figur 24 Lagoppbygging for nødsystemets ytterpose. I- LO (0
Figur 25-26 Påkledning av nødsystemet med basis i FCO-Maritims evakueringsdrakt. T 00 cn I 1 0 1 0 0 0 z z I
\wp5l\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991-29 - 1.1 OG 00 G) OG E G.) G)
v, bo bo ni fl 0 0 v 4- - 30 - \wpsl\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 c S I-. 0 v E v4- CI,
3UÏE - 31 Figur 31 Dykker iført Helsports nødsystem. \wp5l\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991
pr. dykker som er lik 100 Ahr for et 24 V hatten. Dette tilsvarer omtrent det som er standard À tilføre en varmemengde på 120 Watt i f.eks. 20 timer (antar en initiell periode hvor Energikilde temperaturen i omgivelsene ikke krever tilførsel av aktiv varming), vil kreve en batterikapasitet 4.2 Aktiv draktoppvarming \wp5l\rapport\isolasj.ap/brg SINTEF UNIMED, 14. juni 1991 i Figur 33. Parallelikobling av delelementene sikrer at ikke all varmetilførsel opphører om en Ut fra fordelingen av varmeeffekt over kroppen, vil de ulike elementene bli koplet som vist varmedress. For å redusere varmetapet til omgivelsene fra varmeelementene, må disse monteres i dykkerens Design av aktivt system og ettersyn/kontroll. 3. De innlagte varmeelementer må ha en soliditet som er forenlig med tiltenkt bruk behag. 2. Spenningen til varmeelementene må kunne styres (slåes av og på) av dykkeren etter - 70-30 regionen. armer og bein). Av dette bør ca. 10 Watt legges til nakke/hode Watt (ca 60%) fordeles over de sentrale deler av kroppen (eksklusive Watt (ca. 25%) fordeles over beina Den aktivt tilførte effekten bør fordeles over kroppen på følgende måte: - Det resterende (20 Watt) fordeles over armene 1. Nødvendig tilført effekt må være minimum 120 W simulerte forsøk, bør det stilles følgende krav til det aktive systemet: På basis av de teoretiske beregningene nevnt ovenfor, samt praktiske erfaringer gjort under Krav til utforming av aktivt system kapasitet på nødbatterier pà dykkeklokker i dag. For tre dykkere i klokken, betyr det at dagens kapasitet må 4-dobles. Operasjonelle muligheter for dette er ikke entydige. -32-