MENNESKELIGE ASPEKTER VED DYPDYKKING TERMISKE PROBLEMER C) T C 3 Ansvarlig: Arvid Hope Arbeidet utført av: Bård Hotand SINTEF Arvid Hope NUTEC Gunnar Knudsen NUTEC E. Helen Padbury NUTEC Arvid Påsche SINTEF
INNHOLD SIDE 2. TERMISK PROBLEMER I FORBINDELSE MED DYKKING 2.1 INNLEDNING i 2.2 TERMISKE FORHOLD I HYPERBARE HABITAT 3 2.2.1 INNLEDNING 3 2.2.2 GENERELLE PROBLEMSTILLINGER FOR ALLE TYPER HABITAT 3 2.2.3 MYNDIGHETENS KRAV TIL TERMISKE FORHOLD I HYPERBARE HABITAT 5 2.2.4 STATUS 6 2.2.4.1 Bo-ogoppholdskamre 6 2.2.4.2 Dykkerklokke il 2.2.4.3 Sveisehabitat 12 2.2.4.4 Hyperbare redningsenheter i 3 2.2.5 KONKLUSJONER OG ANBEFALINGER 16 2.2.6 REFERANSER 19 2.3 DYKKERUTSTYR-TERMO 20 2.3.1 INNLEDNING 20 2.3.2 DRAKTSYSTEMER 21 2.3.2.1 ECA-systemet 21 2.3.2.2 Elektrisk oppvarmet drakt 21 2.3.2.3 Lukkede varmtvannsystemer 23 2.3.2.3.1 Andark Duel 23 2.3.2.3.2 Diving Unlimited International 25 2.3.2.3.3 Divematics Ltd. 25 2.3.2.4 Åpne varmtvannsystemer 31 2.3.2.4.1 Diving Unlimited International 31 2.3.2.4.2 Divematics Ltd. 32 2.3.2.4.3 Octares 34 2.3.2.4.4 F.C. Olsen 34 2.3.2.5 Underdrakter 35 2.3.3 GASSFOR VARMERE 36 2.3.3.1 Kinergetics mc. Model 3375-2 36 2.3.3.2 Kinergetics lnc. Model 3021 36 2.3.3.3 Kinergetics Inc. Model 8210 37 2.3.3.4 Divematics Ltd. 37 2.3.3.5 Diving Systems International 38
INNHOLD.. SIDE 2.3.4 NØDSYSTEMER 38 2.3.4.1 Kinergetics mc. Lost Bell System 39 2.3.4.2 Diving Unlimited mc. 41 2.3.4.3 Sub Sea Services 41 2.3.5 KONKLUSJONER OG ANBEFALINGER 42 2.3.6 REFERANSER 44 2.4 MONITORERINGAVDYKKER 47 2.4.1 INNLEDNING 47 2.4.2 MONITORERINGSSYSTEMER OPPSUMMERING/STATUS 47 2.4.2.1 British HoovercraftCorp. Ltd. 47 2.4.2.2 Bennex/Bentech A/S 48 2.4.2.3 Systemer utviklet for Royal Navy (England) 49 2.4.2.4 Systemet MINITRANS fra COMEX 51 2.4.2.5 Håkon Rygh AJS 51 2.4.2.6 Andre monitoreringssystemer 52 2.4.3 DISKUSJON 53 2.4.4 KONKLUSJONER OG ANBEFALINGER 56 2.4.4.1 Implementering 56 2.4.4.2 Videre F0U satsing 56 2.4.5 REFERANSER 57 2.5 SYMPTOMFRI NEDKJØLING 58 2.5.1 INNLEDNING 58 2.5.2 SYMPTOMFRI NEDKJØLING - LITTERATURGJENNOMGANG 59 2.5.3 EFFEKTER AV SYMPTOMFRI NEDKJØLING 67 2.5.4 FORSVARSMEKANISMER VED NEDKJØLING 72 2.5.5 KONKLUSJONER OG ANBEFALINGER 76 2.5.6 REFERANSER 77 2.6 GJENOPPVARMINGSMETODER 82 2.6.1 INNLEDNING 82 2.6.2 HYPOTERMI I FORBINDELSE MED DYKKING 83 2.6.2.1 Tap avvarmtvann 84
2.6.3 BEHANDLING AV HYPOTERME DYKKERE 86 2.6.2.2 Havarert dykkerklokke 85 2.6.5 REFERANSER 90 2.6.4 KONKLUSJONER OG ANBEFALINGER 88 2.6.2.4 Feil i Iivskondisjoneringssystemene 85 INNHOLD SIDE 2.7.1 PRIORITERING AV FRAMTIDIG INNSATS 92 2.7 OPPSUMMERING 91 2.6.2.3 Hyperbarevakuering 85
i 2.1 INNLEDNING Dykking er normalt en kald aktivitet fordi temperaturen i sjøen vanligvis er lav. På bunnen av Nordsjøen er vannet 4-6 C og et av hovedproblemene knyttet til dypere dykkeoperasjoner er å forhindre at dykkeren taper varme og blir kald. Størrelsen på varmetransporten mellom den tette gassen og kroppsoverflaten, og det økte respiratoriske varmetapet, er hovedårsakene til at nedkjøling av kroppskjernen lett kan forekomme. Det er også mulig at flere uforklarlige ulykker kan være forårsaket av at dykkeren har utviklet hypotermi. Det forekommer at dykkeren er i vannet flere ganger i løpet av en arbeidsdag. En dykker omkom 0 sannsynligvis fordi han ikke var adekvat gjenoppvarmet før han startet et nytt dykk. Slik gjentatt dykking, uten en fullstendig gjenoppvarming mellom dykkene, må derfor ikke forekomme. Generelt kan det hevdes at termiske problemer i forbindelse med dykking øker med økende dybde. Når dypere dykking blir rutine om noen år må det derfor settes strenge krav til det utstyret og de prosedyrer som skal være med på å redusere varmetapet, og dermed forhindre fall i dyp kroppstemperatur. I den første delen diskuteres nødvendigheten av en nøyaktig regulering av omgivelsestemperaturen for at dykkerne skal kunne opprettholde termisk balanse. Betydningen av optimale termiske forhold gjennomgåes for de forskjellige typer oppholdskamre som blir benyttet ved metningsdykking i Nordsjøen i dag. Forskjellige draktsystemer for oppvarming av dykkerens kroppsoverflate blir diskutert og evaluert i kapittel 2.3. Pustegassforvarming og de forskjellige nødopp-varmingssystemer blir også gjennomgått her. At det kreves mer overvåking av dykkeren i vannet er etterhvert blitt akseptert av industrien. Ved dypere dykking blir det også viktig å registrere/overvåke termiske parametre som pustegass- og varmt vannstemperatur. I kapittel 2.4 blir aktuelle, og termisk relevante, mon itoreringssystemer diskutert og evaluert.
- Utvikle 2 Man har lenge vært klar over at dykkeren kan nedkjøles (utvikle hypotermi) uten at han selv registrerer dette. Forekomsten av denne såkalte udetekterbare hypotermien, eller symptomfrie ned kjølingen, gjennomgåes i det følgende kapittelet. Hvordan dette kan skje, og hvilke fysiologiske mekanismer som er innvolvert, blir diskutert. I den siste delen oppsummeres hvilke situasjoner som kan tenkes resultere i utvikling av hypotermi, hva symptomene er og hvilke metoder som kan benyttes for å gjenoppvarme en hypoterm dykker. Det konkluderes med at den fremtidige FoU innsats bør prioriteres innenfor 3 områder: - Fysiologiske studier for å øke forståelsen av hvorfor dykkeren kan nedkjølessymptomfritt. - Forbedre det personlige dykkerutstyret (drakt, puste gassforvarmer) med hensyn til termisk beskyttelse. et sikkert monitoreringssystem hvor termiske parametre som varmtvann- og pustegasstemperatur inngår. En innsats på disse, men også på lavere prioriterte områder, vil utvilsomt øke sikkerheten i forbindelse med dykkeoperasjoner til havs.
3 2.2 TERMISKE FORHOLD I HYPERBARE HABITAT 2.2.1 INNLEDNING I Nordsjøen og andre steder der det foregår dypere dykking, oppholder dykkeren seg i ulike habitat både under og utenom den tiden han utfører arbeidsoperasjoner. Disse fasilitetene omfatter bo-, toalett- og eventuelt oppholdskamre ombord på dykkerfartøyet, der dykkeren må oppholde seg under trykk når han ikke utfører arbeidsoperasjoner nede i sjøen. Til og fra arbeidsstedet i havdypet fraktes dykkeren og hjelpedykkeren ved hjelp av en dykkerklokke. Dermed kan dykkeren hele tiden oppholde seg i omgivelser med tilnærmet konstant trykk. Arbeidsstedet til dykkeren er tradisjonelt i vannet, men fra midten av 1970 årene er det blitt vanligere under sveiseoperasjoner å benytte et - sveisehabitat. Her kan dykkeren utføre sveisingen i tørre omgivelser. Dette muliggjør en kvalitativt høyverdig sveise-operasjon. En overføring fra en dykkerklokke til et sveisehabitat skjer via dykkerklokkene både direkte, slik at dykkeren unngår å komme i kontakt med vannet, eller ved vanlig overføring i vannet. Når dykkeren er under trykk kan han ikke taes ut av dykkesystemet i en krisesituasjon der for eksempel dykkefartøyet havarerer. I slike tilfeller må dykkeren overføres ved hjelp av en hyperbar redningsenhet, også kalt dry transfer, eller som det også har vært foretatt, en wet transfer, der dykkeren svømmer fra sin egen dykkerklokke over til dykkerklokken til et nabofar-tøy. Den mest hensiktsmessige formen er derfor via en hyperbar redningsenhet der dykkerne skal kunne overleve til de er dekomprimert ved et annet kammersystem (som kan være et annet fartøy eller landbaserte hyperbare anlegg). 2.2.2 GENERELLE PROBLEMSTILLINGER FOR ALLE TYPER HABITAT I hyperbare omgivelser må atmosfære temperaturen være nøye regulert dersom personene inne i habitatet skal opprettholde en termonøytral status. Dette skyldes den høye tettheten og ledningsevnentil atmosfæren og dermed pustegassen som benyttes under slike forhold.
4 Dette gjelder i større eller mindre grad også når det benyttes andre gassblandinger som; hydroks (hydrogen og oksygen) nitrogen trimix (helium, oksygen og nitrogen) eller hydrogen trimix (helium, oksygen og hydrogen). Få grunn av at tettheten til atmosfære-gassen øker med økende dybde (trykk), så vil også temperatur-grensene i gassatmosfæren bli snevrere og snevrere dess dypere det dykkes. Innen de ulike habitatene vil det være ulik optimal temperatur. Årsaken er at aktiviteten og bekledningen til dykkerne er forskjellig. Men igjen fører atmosfære-gassens tetthet og varmeledende egenskap til at forskjellen mellom temperaturforholdene på arbeidsplassen og i hvilesituasjonen er mindre enn den ville vært på overflaten i situasjoner. tilsvarende Temperaturnivået i bolig og oppholdskamre reguleres hovedsakelig via livskondisjoneringssystemet, mens temperaturen i dykkerklokken og i den hyperbare redningsenhetens kammer reguleres via interne varme vekslere. På havoverflaten skjer varmeovergang fra et medium til et annet ved en eller flere av følgende prosesser: 1.Stråling 2. Konduksjon 3. Konveksjon 4. Fordampn ing. Under hyperbare forhdld vil varmeovergang også skje ved de ovenfor nevnte fysiske prosessene, men forholdet mellom dem vil ikke være som på overflaten. I et bolig- eller oppholdskammer og i hyperbare redningsenheter er temperaturgradienten mellom kammerveggens innside og utside relativ liten. Årsaken er at disse kamrene er plassert inne i et fartøy. Et sveisehabitat og en dykkerklokke derimot er i kontakt med det kalde vannet, og dermed vil temperaturgradienten mellom kammerets innog utside være betydelig.
5 På grunn av atmosfæregassens tetthet vil varme-mengde overført ved konvektive prosesser være betydelig større under hyperbare forhold enn på overflaten ved ellers like betingelser. Varmetap ved fordampningsprosesser er mindre effektiv under hyperbare forhold. Dette reduserer dykkernes mulighet til å fjerne overskuddsvarme. En adekvat fuktighet i kammeratmosfæren er likevel viktig å opprettholde ut fra andre fysiologiske forhold som f.eks. ved uttørking av luftveier. 2.2.3 MYNDIGHETENES KRAV TIL TERMISKE FORHOLD I HYPERBARE HABITAT Oljedirektoratets dykkeforskrifter (pkt. 11) sier følgende (1): i i.miu0krav FOR DYKKERE 11.1 GENERELT Den dykkekyndige lege i henhold til punkt 17 skal gi instruks med hensyn til dykkernes miljø, som skal omfatte: 11.1.1 a) opprettholdelse av sikker kjernetemperatur hos dykkeren i vannet, 11.1.2 b) beskyttelse mot høyintensiv sonar, 11.1.3 c) miljøforhold i kompresjonskamre og dykkerklokker med hensyn til a) temperatur, b) fuktighet, c) larm, d) sanitære forhold. 11.2 OPPVARMINGSSYSTEMER Det skal sørges for at enhver dykker under trykk opprettholder sikker temperatur og får et miljø som svarer til 11.1. Det skal finnes reserveanlegg for opprettholdelse av temperatur. For oppvarming av dykkere i vannet skal det nyttes varmtvannsystem. Krav til termiske forhold i sveisehabitat og hyperbar livbåt er ikke beskrevet i disse dykkeforskriftene.
6 Krav til de termiske forholdene i hyperbare redningsenheter er derimot nøye beskrevet i testprosedyrene for godkjennelse av disse. I praksis er disse testprosedyrene blitt retningslinjer og fungerer som kravspesifikasjon for disse redningsenhetene. 2.2.4 STATUS Data-grunnlaget vedrørende termiske forhold for alle typer habitat er svært ufullstendig, og gir ikke grunnlag for sikre kravspesifikasjoner. 2.2.4.1 Bo- og oppholdskamre. I Nordsjøen idag benyttes oppholds- og bokamre av ulike størrelser, fabrikat og organisering. De mest benyttede kamrene er produsert av Comex, Drass, Dräger, Offshore Marine Engineering (OME) eller Seafort. Størrelsen på et tradisjonelt 4-manns boligkammer er 12-16 m3, mens det totale volum for et metnings-system kan være større enn 100 m3. Dagens systemer er beregnet for 12-16 mann, mens systemer for dykking til dybder mot 400 meter sannsynligvis må økes til 24-32 mann. Temperatur og relativ fuktighet er parametre som inngår i overvåkingen av metningssystemene, og som kontrolleres fra kammerkontrollen. Antall målepunkter er imidlertid begrenset, og består oftest av bare en fuktighets-, og en temperatursensor i hvert kammer. Temperatur og fuktighet reguleres via livs-kondisjonerings-systemet ( Life-support - systemet). Dette er det viktigste og ofte det eneste reguleringssystemet. I noen dykkesystem, bl.a. ved NUTEC, er det i tillegg plassert en varmeveksler under gulvplatene, som fungerer som et sekundært temperatur-reguleringssystem. Det er relativt liten forskjell mellom de ulike produsentenes livskondisjoneringsanlegg. Hovedprinsippet er at gassen føres fra et kammer via et karbondioksydfilter til varmevekslerne der den termiske reguleringen foregår før gassen returnerer tilbake til kammeret igjen.
7 Livskondisjoneringssystemet skal også sørge for ventilasjonen i kammeret. Kvaliteten og kapasiteten på ventilasjonen er avhengig av plasseringen til sirkulasjonsrørenes inn- og utgang, og kapasiteten til livskondisjoneringssystemet. Det Norske Veritas har spesifisert krav til sirkulasjon for hyperbare livskondisjoneringssystemer. Minimums kravet er i henhold til dette 0.1 m3/min/person. Forsøk på å skaffe oversikt over ventilasjons-kapasiteten for de systemer som benyttes idag har vist at det eksisterer stor uvisshet om de reelle kapasitetene. Det spesifiserte kravet til ventilasjon garanterer imidlertid ikke god gjennomlufting og homogen temperatur i et hyperbart kammer. I mange av dagens kammer-ventilasjonsanlegg er det vist liten omtanke for å nå størst mulig grad av effektiv og funksjonsriktig ventilering. I mange tilfeller angir plasseringene av inn- og utlufting at andre hensyn enn de ventilatoriske har vært bestemmende for plasseringene. I en modellstudie av et bokammer utredet SINTEF i 1987 et forslag til en mulig forbedring av ventilasjonssystemet, basert på revurdering av av inn g utgangenes plassering (2). Anbefalte forslag er vist i Figur 2.2.1 og Figur 2.2.2. Figur 2.2.1. Anbefalt ventilasjonsløsning basert på tilførsel av ventila sjonsgass ved tak. Avtrekk ved køyene.
8 Figur 2.2.2. + Anbefalt ventilasjonsløsning basert på diffus tilførsel av ventilasjonsgass ved gulv. Avtrekk ved køyene. Ventilasjonshastigheten vil i vesentlig grad måtte tilpasses de støy messige forhold, slik at maksimal ventilasjonshastighet ikke nyttes. Med de ventilasjonshastigheter som nyttes er temperaturgradienter i kammeret vanlig forekommende, selv for anlegg med god gjennom lufting. Under forsøk ved NUTECs boligkammer, som har et relativt godt system, påviste man at de ventilatoriske forholdene ikke klarte å eliminere skiktninger i bokammeret fra gulv til tak på 1 C ved 360 meters dybde (3). Det er vel akseptert at slike temperaturforskjeller kan ha betydelig innvirkning på graden av komfort ved slike trykkforhold. Ventilasjonssystemene i mange hyperbare system er så dårlige at dykkerne må stå og vifte med håndklær for å få sirkulert gassen i kammeret under kompresjonsperioden. Under det refererte dykket ved NUTEC til 360 meters dybde, fikk man subjektivt baserte vurderinger, som både bekrefter de snevre grensene for termisk komfort under dykking til slike dybder, og de individuelle variasjonene til komfortabel eller preferabel kammer-temperatur. Følgende hendelse under 360 meters dykket ved NUTEC kan illustrere dette: Dykkeren i underkøyen klaget over at det var for kaldt, mens dykkeren i overkøyen mente det var ubehagelig varmt. Da de to dykkerne byttet køyer bemerket fortsatt dykkeren som hadde benyttet overkøyen at det var for varmt, også i underkøyposisjonen. Dykkeren
9 som hadde klaget over lave temperaturer i underkøyen mente at det var bedre i overkøyen, men fortsatt noe kjølig. Dette eksemplet illustrerer betydningen av å ha mulighet for individuell regulering av kammer-temperaturen i køyområdet. Ukomfortabel temperatur fører til at søvnen blir forstyrret, som igjen virker inn på dykkerens arbeidsevne. Forskjell i den subjektive oppfattelsen av hva som er komfortabel kammer-temperatur er tidligere påvist i undersøkelser blant franske, engelske og amerikanske dykkere. Det er også grunn til å anta at disse forskjellene i subjektiv evaluering av komfortable temperaturer ligger til grunn for de rapporterte data i Tabell 2.2.1, som ikke helt klart viser en jevnt økende komfort temperatur med økende trykk (4). Tabell 2.2i. Komfortable temperaturnivå i helium-oxygen gassatmosfære som en funksjon av trykk (4). Gass Gass trykk temperatur Referanse (ATA) (oc) 1.5 28.7 VaréneetaL(1975) 2.3 29.6 Varéne et al. (1975) 4.4 30.0 Varéneetal.(1975) 7.2 29.0 Raymond et al. (1968) 8.4 30.7 Varéne et al. (1975) 13.1 28.5-31.5 Puglia&Webb(1974) 14.6 28.9 Raymond etal (1968) 16.1 29 Mooreetal.(1975) 16.1 31.8 Jaréneetal.(1975) 22.2 29.0-31.5 Puglia & Webb (1974) 28.3 30.0-32.0 Puglia & Webb (1974) 30.8 32.4 Varéne et al. (1975) 37.4 32.5-33.5 Puglia & Webb (1974)
10 Det er-velkjent at menneskets kroppstemperatur varierer syklisk i løpet av et døgn. Wilcock og Flook (5) foreslår følgende likninger for beregn ing av kammertemperatur (oc) ned til 300 meters dybde. Om dagen: Tkammer = 28.23 + (0.0058xdybden) eks. på 300 meters dybde Tkammer = 28.23 + (0.0058x 300) =29.97 Om natten: Tkammer = 27.6 + (0.0074xdybden) eks. på 300 meters dybde Tkammer = 27.60 + (0.0074 X 300) = 29.82 Flynn et al (6) anbefaler et høyere temperaturnivå enn beskrevet av Wilcock og Flook (5) ved 50% relativ fuktighet: Tkammer = 28.4 + (0.0075xdybden) eks. på 300 meters dybde Tkammer = 28.4 + (0.0075 X 300) = 30.65 C. Som vist i Tabell 2.2.1 endrer komforttemperaturene seg med økende trykk. Samtidig endres også komfortsonen for temperatur, med mindre temperatur-avstand mellom øvre og nedre temperaturgrense. Totalt betyr dette at kravene til bo- og oppholdskamrenes temperatur kontroll bør forbedres vesentlig for systemer som skal anvendes i dypdykking. P.g.a. de nevnte forholdene med ulike komfort temperaturer for de forskjellige dykkerne, bør nye tiltak som f.eks.
11 individuelle temperatureregulerings-muligheter for hver enkelt køye vurderes utviklet for anvendelse under hyperbare forhold. 2.2.4.2 Dykkerklokke Under overføring fra boligkammeret og til arbeidsstedet nede i dypet er det vanligvis 2-3 dykkere i dykkerklokken. Dykkerklokkens størrelse varierer fra 3.2 til 7.5 m3. Den vanligste størrelsen er 4.5 m3. Uavhengig av om det er 2 eller 3 dykkere i dykkelaget, så vil en dykker være i klokken som stand-by dykker mens den (de) andre dykkeren(e) oppholder seg i vannet. Etter maksimalt 3,5 times arbeidsøkt vil rollene byttes om. Inne i en dykkerklokke vil fuktigheten være opp mot 100%, idet bunnplaten i klokken vil være åpen under hele dykkeoperasjonen. Til tross for at de fleste dykkerklokkene har et ytre isolasjonslag, fører også temperaturpåvirkning fra omgivelsene - kaldt vann som kjøler ned stålveggen i klokken - til en lite gunstig termisk situasjon inne i klokken. Mange dykkere klager også på betydelig temperaturskiktning inne i klokken. Dette har nok sin årsak i manglende ventilasjon. Temperaturen i dykkerklokken blir overvåket og regulert av dykkelederen ombord på dykkefartøyets eller riggens dykkekontroll. Monitoreringen av temperaturen inne i dykkerklokken baserer seg dels på avlesning foretatt fra dykkekontrollen og dels på beskjed fra standby dykker. Temperaturregulering inne i klokken er basert på tilførsel av varmt vann til varmevekslerne som ofte er lokalisert høyt oppe i klokken. Varmetapet i en dykkerklokke utgjøres av dykkerklokkens sterkt varmiedende materiale, I tillegg kommer det kalde vannets kontakt med atmosfæren inne i klokken. Varmeproduksjonskildene er lokalisert til personene inne i CO2 scrubber og de nevnte varmevekslerne. klokken, lys,
og 12 Det største potensielle termiske problemet i en dykkerklokke er utvikling av hypotermi. Spesielt gjelder dette ved en såkalt tapt dykkerklokkesituasjon. I alle dykkerklokker er det i dag installert et nødsystem som består av en passiv isolasjonsdel - utgjøres i hovedsak av en sovepose - en aktiv del representert av en lungedrevet scrubber som bidrar til å redusere det respiratoriske varmetapet. Nødbatterier for dykkerklokker har også blitt utviklet, men ikke alle disse kan vise til en akseptabel pålitelighet. Problemet med disse batterisystemene er at det ikke er mulig å undersøke om batteriene kan aktiveres uten å aktivere dem. Når aktiviseringsprosessen er startet kan den ikke stanses før batteriet er utladet. Vedrørende status på slike nødsystem er dette nærmere omtalt i kapittel 2.3.4. 2.2.4.3 Sveisehabitat Habitat for hyperbar sveising er et enkelt hyperbart habitat med åpen bunn, som muliggjør at det kan settes over den rørledning som skal sveises. Sveiserne overføres fra dykkerklokken til habitatet enten ved at de svømmer over fra dykkerklokken, eller ved at klokken kobles direkte til habitatet, slik at sveiserne kan gjøre en tørr overgang. Temperatur-regulering av sveisehabitatet baseres hovedsakelig på dykkernes subjektive vurdering. Habitat-temperatur for de ulike arbeidsdybder er ikke definerte. Oppvarmingen av habitatet baseres på bruk av varmtvann, slik tilfellet er for oppvarmingen av dykkerklokken og dykkeren når han er i vannet. Opprettholdelse av komforttemperaturer i selve habitatet lettes noe ved at sveiserne kan arbeide tørt med den bekledning/ bekledningsmengde som måtte vurderes nødvendig.
hode og brystregion, og lave temperaturer for føtter og rygg. Disse Under visse forhold vil sveiseren arbeide nær de forvarmete sveise lokale temperatur-forskjeller der det vil være høye tempera-turer for stykkene. Han vil da være utsatt for en temperaturstimulering med store derfor en reell mulighet for å sikre at sveiseren vil være termisk stabil. tatt med i Tabell 2.2.2). redningsenheter. (Bare redningsenheter bygget etter livbåtprinsippet er hyperbare redningsenheter. Tabell 2.2.2 oppgir data for ulike hyperbare eventuelle nød batterier som skal nyttes i en slik situasjon. tas hensyn til i forbindelse med det nødutstyr som plasseres i habitatet vesentlig raskere enn hva tilfellet er for dykkerklokken. Dette bør det Habitatet har ikke isolerte vegger, og avkjølingne vil derfor skje ekstrem omgivelse enn hva tilfellet er for f.eks. dykkerklokken. spesielle. I denne situasjonene vil også habitatet representere en mer situasjonen kan betegnes som et spesielt stort problem. være så stor at de termiske problemene i den normale arbeids habitatet. Fuktigheten vil være meget høy, og temperaturkontrollen - enkelhet omfatter også begrensningene i kontroll av klimaet i dypere dykking, vil dette neppe være et økende problem. sveiseprosessen. Med økt bruk av automatisk sveising, spesielt ved problemene vil i vesentlig grad være knyttet til den manuelle 13 Som nevnt innledningsvis er sveisehabitatet et enkelt system, og denne lite nøyaktig. Den totale arbeidstid i dette miljøet vil imidlertid ikke En eventuell nødsituasjon, hvor dykkerne ikke kan forlate habitatet, og hvor dette samtidig mister varme og kraftforsyning vil imidlertid være (jfr. Nødsystem for dykkerklokke kap. 2.3.4), og også kapasiteten for 2.2.4.4 Hyperbare redningsenheter I Nordsjø-bassenget er dykkerfartøyene utstyrt med ulike former for P.g.a. risikoen for toksiske effekter gjøres mye av arbeidet iført sveisemasker. Oppvarming av pustegassen til ønsket temperatur er
14 TabeH2. Produsent, antall levert, dykkedybde og kapasitet til de ulike hyperbare redningsenhetene. Prod usent Antall dykk:dybde Kapasitet Møllerodden 11 300-450 8-16 Offshore Marine 12-16 Engineering (OME) 6 400-450 Dråger 3 450 16 Drass 3 300-450 10-16 Watercraft 4 300-350 12-16 Hypotermi ble lenge sett på som det store potensielle problemet under en langvarig evakuering med hyperbare redningsenheter. Som det fremgår nedenfor kan imidlertid faren for hypertermi være større enn faren for hypotermi under et langvarig opphold i en evakueringsenhet. Oljedirektoratet har utarbeidet en testprosedyre med angitte akseptkrav for de termiske forholdene i en hyperbar redningsenhet, som redningsenhetene gjennomgår før dykkerfartøyet får dykketillatelse. Testene, som i praksis fungerer som kravspesifikasjon for de hyperbare redningsenhetene, kan utføres i av dykkeselskapene selv eller en målekyndig konsulent. Personell fra Oljedirektoratet vil være tilstede og inspisere undertesten. Faren for at dykkerne i redningsenhetens kamre kan bli hyperterme er spesielt store dersom redningsenhetens motor skulle stanse. Kjøle systemet i redningsenhetens kammer er basert på at kaldt vann pumpes gjennom varmevekslerne som er plasser i kamrenes nedre del. På grunn av at mulighetene til å fjerne vanndamp produsert av dykkerne i kammeret ikke er tilstrekkelig i en hyperbar redningsenhet vil atmos færen i kammeret over tid mettes med vanndamp. Dette fører igjen til at dykkernes mulighet til å avgi varme ved fordampingsprosesser blir eliminert og faren for hypertermi er sterkt økende.
15 Under ugunstige forhold; høy sjøtemperatur, høy lufttemperatur, maksimalt antall dykkere i kammeret og høyt stressnivå hos dykkerne som igjen vil øke deres energiomsetning, er det grunn til å være skeptisk til om kjølekapasiteten i mange redningsenheter er god nok til å forhindre en betydelig temperaturøkning i kammeret. Dersom en slik ugunstig situasjon som beskrevet ovenfor skulle inntreffe mens dykkerne befinner seg på lave trykk (nær overflaten), vil temperaturen stige hurtigere enn ved høye trykk. Årsaken er at kjølesystemet er mest effektivt under større trykk p.g.a. atmosfæregassens økende tetthet. Faren for hypotermi blant dykkerne er størst dersom omgivelses temperaturene er lave og det er få dykkere til å produsere varme inne i kammeret. Igjen vil situasjonen være mest kritisk dersom redningsenhetens motor skulle stanse. Dermed vil ikke pumpene som forsyner redningsenhetens oppvarmingssystem med varmt vann fungere. Flere av redningsenhetene har installert en elektrisk varmeovn i kammeret. Da denne forsynes med elektrisk strøm fra et batteri, er funksjonstiden begrenset hvis redningsenhetens motor stanser. Temperaturskiktning synes også å være et problem i hyperbare redningsenheter. En temperaturforskjell på 3.5 C mellom topp og bunn i kammeret er ikke sjeldent målt under de omtalte termiske testene. Til og med looc forskjell mellom temperaturen i topp og bunn i kammeret er målt. Konstruksjon, isolasjon og ventilatoriske forhold varierer mellom de forskjellige hyperbare redningsenhetene. Vi har ikke fått tilgang på tilstrekkelig data til å kunne vurdere de ulike redningsenhetenes kapasitet, sterke og svake sider opp mot hverandre. Videre har de ulike brukerne foretatt modifikasjoner av de originale redningsenhetene som for eksempel å plassere varmeveksiere også i taket av kammeret, noe som gjør det vanskelig å vurdere de ulike enhetene mot hverandre uten tilgang på detaljert informasjon. Problemene med temperaturskiktning i kamrene kunne reduseres noe ved bruk av vifter for å sikre bedre ventilasjon og blanding av kammeratmosfæren.
16 2.2.5 KONKLUSJONER OG ANBEFALINGER Samtaler med dykkere og andre med nær tilknytning til det operasjonelle miljø, gjenspeiler det faktum at de termiske forholdene i de hyperbare habitatene ikke er optimale hva termiske forhold angår. Termisk diskomfort vil redusere kvaliteten til dykkernes hvileperioder som igjen vil påvirke dykkernes arbeidsevne i den dyrebare dykketiden. For å komme fram til kvalitative høyverdige forslag til forbedring av de termiske forholdene i hyperbare habitat er det nødvendig at: 1. Datamengden fra operasjonelle situasjoner systematiseres og gjøres tilgjengelig for relevant personell. 2. Modelleringer av hyperbare habitat gjennomføres med tanke på de ventilatoriske forholdene (jfr. (2)). Modifikasjoner av eksisterende system bør gjennomføres før det blir operasjonelt vanlig å dykke betydelig dypere enn 200 meter. Ventilasjonsanleggene i bo- og oppholdskamre slik de er i de fleste systemer i dag, er ganske primitive. De er ikke preget av særlig forståelse for de grunnleggende ventilasjonsprinsipp. Resultatet er at selv om kanskje ventilasjonsgjennomstrømmingen totalt (i m3 pr. time) er stor nok, er inn- og utgangen av systemet plassert slik at man får områder i kammeret som er dårlig ventilert. Da får man ikke bare toksiske problemer, men også en lite homogen temperatur av kammeratmosfæregassen. En reduksjon av termo-problemet i bo kamrene som i stor grad utgjøres av temperaturskiktninger, vil oppnås ved å forbedre ventilasjonssystemet. Det vil nok ikke løse alle problemer. Man vil fortsatt ha individuelle forskjeller mellom dykkerne med hensyn til preferert temperatur. Forslag til forbedring av de termiske forhold i bo- og oppholdskamre: 1. De ventilatoriske forholdene forbedres slik at temperatur skiktningene i kamrene elimineres.
17 2. Individuelle reguleringsmulig heter for temperatur i køyseksjonene innstalleres. Slike tilpasninger inkluderer gode reguleringsmuligheter og vil forbedre de termiske forholdene i hyperbare bo- og oppholdskamre. Dykkerklokkene er i motsetning til sveisehabitatene isolert på utsiden av kammeret. Denne isolasjonen er ikke tilstekkelig til å motvirke at stålveggene i klokken blir kalde. Sammen med svake ventilatoriske muligheter i klokken og plasseringen av varmeveksieren fører dette til termiske skiktninger i dykkerklokkens gassatmosfære. Som for andre habitat er det begrenset tilgang på data fra drift av dykkerklokke under operasjonelle forhold. Et større termisk problem vil bli en realitet i en tapt dykkerklokke-situasjon. Det er reist tvil om dykkerne ved hjelp av nødvarmeutstyret i en dykkerklokke vil være i stand til å opprettholde normal kroppstemperatur over lengre tid ved dypere dykking. Følgende forhold bør vurderes for å forbedre de termiske forholdene i en dykkerklokke. 1. Nødvarmesystemet bør forbedres ved å utvikle aktive oppvarmingssystemer. Dagens batterityper bør forbedres m.h.t. varighet og driftsikkerhet. 2. De termiske forholdene i en dykkerklokke bør kartiegges. Sveisehabitat er et enkelt system med dårlig kontroll av inneklimaet. De termiske forholdene reguleres via varmevekslere som forsynes med varmt vann, Idet sveisehabitatet tømmes for vann, kan dykkerne beskytte seg mot termisk stress ved å regulere bekledningsmengden. Dette reduserer derimot ikke et betydelig respiratorisk varmetap under dykking til større dyp. Manuell sveising med forvarming av røret fører til forskjell i lokal varmepåvirkning. Ved automatisk sveising er dette ikke noe problem. I en nødsituasjon vil dykkere i et sveisehabitat oppleve identiske problemer som ved en tapt dykkerklokke. Problemene kan endog bli større i et sveisehabitat p.g.a. uisolerte vegger i kammeret.
18 Forslag til forbedring av de termiske forholdene i et sveisehabitat: 1. Først og fremst må nødoppvarmingsutstyret forbedres i tilfelle sveisehabitatet mister forbindelsen med moderfartøyet. 2. Det må utvikles muligheter for å varme opp pustegassen i sveisemasken slik at et respiratorisk varmetap kan reduseres eller økes ved dypere dykking. 3. Forbedre mulighetene for å regulere temperaturen i sveisehabitatet. De hyperbare redningsenhetenes mulighet til å opprettholde et termisk akseptabelt nivå varierer fra fabrikat til fabrikat. Med maksimalt antall E dykkere i kammeret synes faren for hypertermi å være større enn faren for hypotermi. Faren for hypotermi synes størst dersom det er få dykkere i kammeret og redningsenheten befinner seg i kalde omgivelser. Faren for at dykkerne blir hyper- eller hypoterrne stiger betraktelig dersom redningsenhetens motor stanser. Det er uttrykt skepsis til om de fleste varme/kjølesystemene i de hyperbare redningsenhetene kan holde inneklimaet i et termisk akseptabelt område over 48 timer under ugunstige klimatiske og trykkmessige forhold. De termiske forholdene i en hyperbar redningsenhet ville blitt betydelig forbedret dersom varmevekslerne også kunne blitt plassert i taket av kammeret. Sammen med plassering av et viftesystem ville dette sørget for en reduksjon av de termiske gradientene i kammeret samt øke kapasiteten under ekstreme termiske forhold. Et nødsystem som trer i funksjon dersom den hyperbare redningsenhetens motor skulle stanse bør utvikles. Skal det baseres på elektrisk energi-tilførsel, bør batterikapasiteten økes betraktelig.
19 2.2.6 REFERANSER 1. Oljedirektoratet: Midlertidige forskrifter for dykking på den norske kontinentalsokkel. 1980. 2. Hesthag BH, Mathisen HM, Kolsaker K: Modeilstudier av ventilasjon av hyperbare dykkerkammer. SINTEF avd. varmeteknikk rapport nr. STF 15 F87042, mai 1987. 3. Påsche A. Norsk Hydro - OTS Onshore manned dive programme OTS Dive No. 2,360 msw-operational report. 1986. 4. Webb P: Cold exposure. The physiology and medicine of diving. Second edition. Ed. Bennett and Elliot. Bailliére and Tindall, London 1975. 5. Wilcock SE, Flook V: Environmental and body temperatures of 52 divers in hyperbaricheliox. Undersea Biomed Res 7(3): 225-239, 1980. 6. Flynn ET, Vorosmarti i, Modell HI: Temperature requirements for the maintenance of thermal balance in high pressure helium oxygen environments. Washington DC: NEDU Rep, 1974.
20 2.3 DYKKERUTSTYR-TERMO 2.3.1 INNLEDNING Varmetap fra mennesker i vann har til alle tider vært erkjent som et problem. Dette er bi. a. historisk demonstrert gjennom et utall forslag og løsninger for å redusere eller forhindre problemet. Erfaringene vedrørende effektene av kulde/avkjøling på operasjonell dykking (kommersiell og militær) har resultert i en omfattende vurdering av problemet av godkjennende myndigheter i forskjellige land. Første ute i så henseende var Departement of Energy i England, hvor man i februar 1977 kom ut med Diving Safety Memo. 4, hvor det fastslåes: 1. Draktoppvarming er et krav for dykking dypere enn 50 m. 2. I tillegg til draktoppvarming må dykkerens pustegass oppvarmes ved dykking dypere enn 150m. Disse regelverks-krav er ganske typiske for de kravsspesifikasjoner som er etablert for dykkeroppvarmingssystemer. Sammenlignet med tilsvarende krav til pustesystemer er disse lite spesifikkke. Dykkeaktiviteten på norsk sokkel har i løpet av de siste 10 år skjøvet den kommersielle dykkingen mot større dybder. Denne aktiviteten har i vesentilig grad bidratt til økt fokusering på dykkerutstyrets funksjoner ved ekstreme dybder. Gjennom en serie dypdykkingsprogrammer har forskjellig utstyr vært utprøvd og vurdert. I denne oversikt vil vi presentere status innen dykker oppvarmingsutstyr basert på erfaringer og utstyrstesting på verdens basis, men med spesiell oppmerksomhet på de resultater og fra mskritt som er nådd innen denne utstyrsutvikling de seinere år.
21 2.3.2 DRAKTSYSTEMER Varmtvannsdrakter med varmtvannsforsyning fra overflaten er den dominerende, og tilnærmet enerådende, drakttype for dypere dykking idag. Flere andre systemer eksisterer imidlertid på forskjellige utviklingsstadier. 2.3.2.1 ECA-systemet ECA-systemet er et fransk produkt, og bruker en tørrdrakttype bestående av to lag neopren med en spesiell tekstilvev mellom neoprenlagene. Energitilførselen til drakten skjer med varmtvann fra energikilden festet på dykkerklokken, via en forsyningsslange til mellomlaget mellom draktens to neoprenlag. ECA-draktens krav til varmtvannsforsyning angis til 1.0-1.1 liter/min. En slik lav varmtvannstilførsel må ansees som en lite gunstig løsning mhp. - kontroll og regulering av varmtvannstemperaturen. For en 30 m forsyningsslange vil dette kreve en høy leveringstemperatur til varmtvannsslangen eller en ekstremt god isolasjon av slangen for å kompensere for temperaturfallet mellom energikilde og brukersted (drakt). Energikilden for ECA-systemet er en salt-løsning som frigjør kjemisk energi ved krystallisasjon. Energien lagret i saltløsningen er 600 Wh/kg. Det eksisterer svært lite resultater for testing av dette systemet. Ubekreftet informasjon hevder at systemet utviste betydelige problemer ved testing i USA. Produsenten ble invitert av NUTEC til å delta med draktsystemet under Statpipe-prosjektet, men viste svært liten interesse. Systemet har ikke inkorporert pustegassoppvarming. 2.3.2.2 Elektrisk oppvarmet drakt Kommersiell dykking benyttet i 70-årene en fransk produsert drakt med elektrisk oppvarming. Etter en rekke problemer forsvant denne drakttypen ut av markedet. Etter dette har Royal Navy i elektrisk oppvarmet drakt i England arbeidet med utvikling av en samarbeid med firmaet Windak Ltd.
6.8 C 22 Windak-drakten består av en ull-underdrakt som har påsydd ca 100 m PVC isolerte ledere, som forsynes med lavstrømspenning (DC), maks. 36 V. Denne elektrisk oppvarmete drakten bæres direkte mot huden eller over en isolerende underdrakt. Aller ytterste vil dykkerne ha ytterligere en isolerende underdrakt og en tørrdrakt aller ytterst. Royal Navy har selv gjennomført en serie vellykkede tester på 10 meters dybde i vanntemperaturer på 8 C, og en dyp test i kammer dykk til 300 meter. I den siste testen hadde man problemer med å holde føttene varme uten å overoppvarme ryggen. I forbindelse med Norsk Hydro s Oseberg Dypdykkprogrammet gjennomførte NUTEC en test av systemet på 3 m dybde i vann med temp. 0.1 - i desember 1984 (1). I disse testene fant man at det var mulig å opprettholde stabile og komfortable kroppstemperaturer E og kjernetemperatur for forsoksdykkerne med energiforsyning til drakten i størrelsesorden 420-575 W. Ett unntak for komfortable hudtemperaturer var temperaturene på hendene. Disse kroppsdelene ble ikke oppvarmet av den elektriske drakten. Man hadde ved RN utviklet et eget system for oppvarming av hendene, som besto av en elektrisk varmtvannsoppvarmer som forsynte drakthanskene med varmtvann. Systemet for oppvarming av hendene fungerte ikke tilfredstillende under NUTEC-testene. Oppvarmingsystemet innkluderte ikke oppvarming av pustegassen. NUTEC-undersøkelsen (1) konkluderer med en rekke nødvendige forbedringer forut for en eventuell operasjonell bruk av et slikt elektrisk system. Det foreligger ikke informasjon om vesentlig viderutvikling av dette systemet etter testene på NUTEC 11984. Under de nevnte testene ved NUTEC 11984 (1) testet man også et nytt konsept for elektrisk oppvarmet dykkerdrakt. I disse draktene hadde man sydd inn elektriske halvledere i underdrakten for en dykker-tørrdrakt. Disse halvlederne er selvregulerende med hensyn til temperatur. Ved strømtilførsel vil halviederen oppvarmes til en forutbestemt temperatur, og holde denne temperaturen så lenge elektrisitetstilførselen opprettholdes.
23 De omtalte halvlederne produseres av firma Raychem, anvendelsen av kablene i dykkerdrakter ble gjennomført av Viking gummivare fabrikk, som benyttet egne drakter. Disse prototype-draktene ble tatt med i NH-Osebergs testprogram, og testet ved NUTEC. Under disse testene var draktene forsynt med 24 V likestrøm (DC). Under testen brant en av kablene av. Raychems konklusjon etter å ha studert den skadde kabelen, var at den ikke hadde tålt hyppig bøying. En mer egnet kabel kunne utvikles, men ville kreve betydelig utviklingsinnsats. 2.3.2.3 Lukkede varmtvannsystemer 2.3.2.3.1 Andark Duel er et lukket varmtvanns-dykkeroppvarmingssystem, hvor oppvarmingsenheten, som har elektrisk kraftforsyning, bæres på - ryggen av dykkeren selv (Fig. 2.3.1). Forsyningsspenningen er 115V. Det varme vannet pumpes fra oppvarmingsenheten til dykkerens underdrakt, som har isydd ca. 100 m fordelingskanaler. Det varme vannet returneres til slutt tilbake til oppvarmingsenheten for ny oppvarming. Over denne drakten med varmtvannskanaler har dykkeren en isolerende drakt, og aller ytterst en tørrdrakt for dykking. Oppvarmingssystemet kan kontrolleres med fastsetting av varmtvannstemperaturen i trinn på 2 C innen området 38-48 C. Varmtvannstilførselen til drakten er konstant, målt til 2.1 I/min. En prototyp av drakten ble testet i Southampton i januar 1984 av NUTEC personell (resultatene er ikke publisert tidligere). Forsøkene ble gjennomført i basseng på 3 m dybde i vann av 9 C. Resultatene påviste klare mangler ved systemet, som i vesentlig grad hadde sammenheng med utilfredsstillende isolasjon av back-pack delen av systemet. I realiteten fungerte systemet som kjølesystem for dykkeren, demonstrert ved at vanntemperaturen ut fra dykker drakten var høyere enn vanntemperaturen inn til drakten. En tilnærmet funksjon ble først oppnådd etter at back-up enheten ble etterlatt på overflaten, og derved ikke eksponert for det kaldere omgivende vann. Varme-enhet og pumpe ( back-pack ) har dessuten
vann sp u m pe. 1 * 24 Figur 2.3.1. Andark Duel ryggpakning med varmeeement og varmt- Systemet har heller ikke inkorporert pustegassforvarmer. Etter denne en størrelse som vil vanskeliggjøre bruk i dagens dykkeoperasjoner. utviklingsarbeid med systemet. NUTEC-testen foreligger det ingen informasjon om pågående
lukkede varmtvanns-drakt-system i 1965. Dagens system har en klokkemontert varmepumpe med elektriske varmeelement, som vil Drakten for DUI systemet består av en underdrakt med isydde Energiforbruk: 6 kw. Varmtvannstilførsel til hver av de to dykkerne operere på vekseistrøm eller likestrøm. Spenningen er satt til 120 V. 2.3.2.3.2 Diving Unlimited International, San Diego, USA laget sitt første er 6-7 I/min. områder, 55-60 C, 60-65 C og 65-70 C. Kontrollsystemet er plassert på overflaten, og har 3 temperaturvalgs Operasjonell erfaring for systemet de siste 10 år eksisterer ikke. gassforvarmere med samme plassering. imidlertid ingen måledata eller objektive testresultater for systemet. Gassforvarmingen hevdes å være effektiv, men med den plassering Produsenten kan heller ikke selv frambringe relevante måledata. Produsenten viser til operasjonell bruk av vestlige dykkeselskaper 10- kobles inn på forsyningsslange-systemet. fordelingskanaler (lik underdrakten i Andark systemet), en fiberpels forvarmer (DUGH = Diving Unlimited Gas Heater) som vanligvis 25 og ytterst en tørrdykkerdrakt. Systemet har også inkorporert en gass 15 år tilbake, og at systemet ble testet på 300 msw i 4 C vann av som angis for gassforvarmeren er dette en tvilsom påstand, dersom DUI hevder at systemet idag benyttes av den russiske marine. 2.3.2.3.3 Divematics Ltd., England har utviklet flere oppvarmingssystemer for 380 V, 50 Hz strømforsyning, som leverer 18.5 kw til vannet. Varmeenheten er en smørefri induksjonsmotor med 440 V, 60 Hz eller SDHU (Submersible Divers Heating Unit) (Fig. 2.3.2). Dette er et lukket dykkere. Det best utviklede av disse systemene er det som betegnes varmtvannsystem med en klokkemontert varmeenhet/pumpe. Westinghouse Electric Company, med godt resultat. Det foreligger man sammenholder de resultater som oppnås med andre
26 Figur 2.3.2 Divematics Submersible Divers Heating Unit (SDHU). år, og har vist seg å være robust og pålitelig. Hovedkompônenten, SDHU, har vært med i en serie tester gjennom de siste 5
27 Selve dykkerdrakten som har vært forsynt fra SDHU har gjennomgått tildels betydelige modifikasjoner de siste 5 år. Systemet med tilhørende drakt ble første gang testet av NUTEC/SINTEF-personell i januar 1984 (ikke publiserte resultater). Draktsystemet besto den gang av en innerdrakt med varmtvanns fordelingsslanger påsydd. Varmtvannsslangene var konsentert rundt torso med bare enkle sløyfer ned armer og bein (Fig. 2.3.3). denne drakten hadde man en tørr-dykkerdrakt. Utenpå Alternativt kunne isolasjondrakt av fibermateriale (thinsulate) benyttes mellom de to draktene. Forsøkene i januar 1984 omfattet en serie tester på 2-3 m dybde hvor man varierte underbekledningen for drakten, og temperatur innstillingene. Varigheten av de forskjellige testene varierte også, - men lå i hovedsak mellom 1 og 2 timer. Resultatene viste problemer med varmefordelingen i drakten. Armer og bein kunne være ukomfor-table kalde samtidig som torso var for varm. Dette var klart et resultat av den ujevne varmtvanns-fordelingen i drakten. Et annet problem var den store oppdriften i draktsystemet. Med bruk av thinsulate underdrakt var det nødvendig å bruke 20-25 kg bly for å oppnå nøytral oppdrift. Systemet var konstruert for to dykkere, men hadde ikke reguleringsmuligheter som muliggjorde individuell justering av temperatur eller vanntilførsel for de to. Det ble under testene demonstrert at systemet hadde kapasitet til å gjenoppvarme dykkere som var ned kjølt. Systemet hadde ikke inkorporert pustegassforvarming men produsenten hevdet at dette var under utvikling. Etter at drakten hadde gjennomgått en omfattende ombygging ble den på nytt testet, denne gang som en del av Norsk Hydro Osebergs dypdykkeprogram. Disse testene omfattet grunn dykking med mennesker iført draktsystemet og tester i vann henholdsvis ved overflaten og under trykk tilsvarende 200 og 330 meters havdybde. I den siste forsøksserien benyttet man en termodukke iført draktsystemet.
28 Figur2.3.3 Divematics 1984-modell innerdrakt med påsydd varmtvanns fordel in gssl an g er.
29 Underdrakten med isydde fordelingsslanger var forut for disse testene blitt endret betydelig, og var i hovedprinsippet ganske lik tilsvarende drakter for Andark og Diving Unlimited International. Den bemannete testen omfattet 6 dykk hvor man så på: 1. Normal operasjon av SDHU ved de 3 temperatur-innstillingene. 2. Bruk av by pass opsjonen på drakten 3. Varmtvanns-kutt 4. Gjenoppvarming etter varmtvann-kutt 5. Oppvarming med vannlekkasje i drakten. Varigheten av testene varierte fra 1 timer og 50 min, til 4 timer og 55 min. Vanntemperaturen under testene var 7.0-8.5 C og varmt vannstilførselen til drakten var 2.3 I/min. Resultatene viste at draktsystemet kunne opprettholde tilnærmet stabile kjernetemperaturer for forsøksdykkerne. Et svakt fall som ble observert kan sannsynligvis tilskrives enn viss grad av hypertermi, som et resultat av påd ressi ngsprosessen. Hudtemepraturene viste betydelige variasjoner, med legg og fottemperaturer betydelig lavere enn de øvrige hudtemperaturene. (Legg-temperatur var 6-8 C og fottemperatur 10-15 C lavere enn for de øvrige hudtemperaturene). For 2 av dykkerne ble det påvist brannskader på huden, lokalisert direkte undervarmtvannsslangene. Etter disse testdykkene ble en rekke forbedringer foreslått, bi.a. bruk av en tykkere underdrakt for å øke avstanden mellom dykkerens hud og varmtvannsfordelingsslangene, et tiltak som burde redusere risikoen for forbrenning. Divematics draktsystem ble i sammenheng med testene på NUTEC i 1985 (1) også testet ubemannet med bruk av termodukke i NUTECs kammerkompleks ved overflaten og under trykk på henholdsvis 200 og 330 msw.
30 Alle testene ble gjennomført i isvann. Resultatene viste at oppvarmingshastigheten var langsommere på dybden enn på overflaten. Ved varmtvannskutt falt hudtemperaturene for termodukken til betydelig lavere nivå på 330 m enn hva tilfellet var ved overflaten. Bortsett fra disse omtalte forskjellene syntes systemet ikke å endres med økende omgivende trykk. Divematics-systemet ble etter disse testene tatt med i Norsk Hydro! Royal Navy s dypdykk til 360 msw gjenmført ved DCIEM, Toronto i juni-juli 1985 (3). Forut for disse testene endret Divematics tørrdrakten i deres draktsystem og benyttet i dette dykket en drakt laget av PVC-belagt tekstil. Divematics-systemet ble benyttet i 3 dykk i vann på 360 m, alle dykkene ble terminert før den planlagte protokollen. Vannlekkasjer inn i drakten var et hovedproblem. Dykkerne hadde også problemer med at systemet var for varmt, selv på det laveste av de 3 faste temperaturnivåene. Disse varmeproblemene omfattet ikke hendene, som var ubehagelig kalde. Oppdriften i drakten var svært stor, og måtte motvirkes med en blybelastning som var i en størrelse totalt uakseptable i operasjonell sammenheng (40-50 kg). Forsøk med varmtvannskutt viste et raskere fall i kjernetemperatur og hudtemperatur enn tilsvarende verdier oppnådd under de grunne testene ved NUTEC. Dette bekrefter således de ubemannete testresultatene fra NUTEC-forsøkene (1). Denne forskjellen i temperaturendring er sannsynligvis et resultat av forskjellen i varmekapasitet og varmeledningsevne for gassen i dra kten i de to forsøksseriene. Etter disse testene er vi ikke kjent med nyere testresultater av dette systemet. Produsenten hevder at noen eksemplarer av draktsystemet er solgt til den svenske marine etter at systemet var prøvd ved DCIEM.
31 2.3.2.4 Åpne varmtvannssystemer Åpne varmtvannssystemer kan i hovedsak deles i to grupper: 1. Systemer med varmtvannsforsyning fra overflaten. 2. Systemer med varmtvannsforsyning fra dykkerklokken. Av disse er gruppe 1 den totalt dominerende. Systemet består av oppvarmingsenhet m/pumpe, forsyningsslange og drakt. Varmtvannsdraktene har de siste 6-7 år vært gjenstand for omfattende evaluering, i hovedsak gjenm de norske dypdykki ngsprog rammene. 2.3.2.4.1 Diving Unlimited International mc., San Diego, USA, produserer en rekke forskjellige drakter. De mest benyttede draktene har - betegnelsen: DUI - DUI - Industrial NRV-ll Suit hot water suit Begge draktene er laget i 5 mm nylonbekledd neopren med varmtvannsfordelingsslanger limt fast til draktens overflate på innsiden. Nærmere undersøkelser av disse fordelingsslangene har vist betydelig variasjon i perforering og dimensjon, også for drakter av samme typebetegnelse. I flere dypdykk og bassengeksperimenter har disse draktene vært uttestet ved NUTEC (3, 4, 5, 6, 7, 8). Draktene har vært testet i vanntemperaturer i nivået 4-12 C. Varmtvann til draktene har vært regulert innen området 37-0 - 43 C. Varmtvannstilførselen har i hovedsak vært innen området 10-161/min. Hovedkonklusjonen på testingen av DUI-drakten har vært at varmtvannstemperaturen inne i drakten har vært ujevn, med resulterende store forskjeller i hudtemperaturer. Differanser på 12 C har vært registrert mellom høyeste og laveste hudtemperatur.
32 Bryst og Iår har ofte vært de kaldeste partiene, mens legg og underarm har vært de varmeste. Disse resultatene indikerer at stor lekkasje fra sokker og hansker har vært en vesentlig årsak til problemene med ujevne temperaturer. DUIs NRV-drakt skal i prinsippet redusere avkjølingshastigheten i tilfelle svikt i varmtvannsforsyningen, ved at en ventil på draktens bryst stenges. I følge produsenten vil dette bidra til å beholde det varme vannet i drakten, redusere utvekslingen med kaldt vann, og derved gi en langsommere avkjøling. Resultater fra tester gjennomført til dybder ned til 500 msw indikerer imidlertid av NRV drakten ikke gir slike fordeler framfor det lndustrial -drakten klarer. 2.3.2.4.2 Divematics Ltd., England produserer også varmtvannsdrakter for et åpent varmtvannssystem. Draktene er laget i 6 mm neopren, og er i hovedtrekkene lik DUI- lndustrial -draktene. Divematics drakt har en forskjellig varmtvannsmanifold og har i tillegg en vest laget av tynn gummi. Vesten skal bæres over varmtvannsdrakten og skal primært forhindre eller redusere vannlekkasjen fra draktens halsregion. Sokkene til drakten er knelange, og er vesentlig mer tilsiuttende enn hva tilfellet er for andre varmtvannsdrakter. Drakten ble testen under bassengdykking ved NUTEC i 1984 (ikke rapportert), og senere under OTS programmet (1). Testene i 1984 ble gjennomført med tre forskjellige nivåer av vanntilførsel til drakten: 8, 16 og 32 I/min. Varmtvannstemperaturen varierte mellom 36.0 og 42.0 C. Temperaturen på bassengvannet lå mellom 10.2 og 11.7 C. Under målingene lå dykkeren på kne eller svømte rolig. Evalueringen av drakten inneholdt også varmtvannskutt. Resultatene fra ett av dykkene er vist i Figur 2.3.4. Typisk for alle testdykkene for denne drakten var at hudtemperaturene var svært like, og lå alle innenfor 1 C. FaIIet i hudtemperatur under varmtvannskutt var også langsomt unntatt ved større kroppsaktiviteter. Forsøksdykkeren klaget over at gummi-vesten (som skulle gi bedre halstetting) var ubehagelig trang i halsåpningen. Varmtvannsmanifolden for drakten var primitiv sammenlignet med andre drakter, og hadde betydelige lekkasjer.