غواصی اشباع Saturation Diving

این مقاله با هدف آشنایی بیشتر دوستان و علاقه مندان به «غواصی صنعتی اشباع» به نگارش در آمده است.

زندگی عجیب، خطرناک و ایزوله غواصان اشباع Saturation Diver تحت تاثیر فشاربالا  به عنوان یکی از خطرناک ترین مشاغل جهان شناخته شده است.

غواصی اشباع یکی از خطرناک ترین، ناشناخته ترین و یقیناً شگفت انگیزترین مشاغل دنیا به شمار می آید. غواصان اشباع، کار ساخت و ساز و تخریب سازه ها و خطوط لوله های دریایی را تا اعماق ۳۵۰ متر و بیشتر انجام میدهند و برای اینکار هفته های متوالی (معمولا ۴ تا ۶ هفته) باید در یک محیط تحت فشار زندگی کنند.

غواصی به اعماق زیاد و یا هر عمقی با استفاده از گازهای فشرده صورت می گیرد. گازهای بی اثر موجود از قبیل نیتروژن و هلیوم بر اثر فشار بالا تا سطح اشباع در خون و سلول های بدن غواص حل می شوند. تا زمانی که تحت فشار قرار دارید مشکلی رُخ نخواهد داد اما برای برگشت به سطح باید زمان مناسب و کافی در اختیار بدن قرار گیرد تا این گازها از بدن خارج گردند. اگر برداشت فشار خیلی سریع و ناگهانی صورت بگیرد (آمدن غواص به سطح، به صورت ناگهانی)، به محض برداشتن فشار تمام گازهای حل شده، درست مثل زمانی که یک قوطی نوشابه را تکان میدهید،  تشکیل حباب داده تا از بدن خارج گردند. به نظر میرسد میلیونها ماده منفجره کوچک درون بدن غواص شروع به انفجار میکنند و به زبان علمی دچار بیماری برداشت فشار میگردند. این بیماری به طرز فجیعی دردناک و ناتوان کننده است. امکان درمان به عمق و میزان سرعت بالا آمدن، مدت غواصی و گاز تنفسی بستگی دارد و معمولا در چنین شرایطی زنده ماندن بسیار سخت یا غیر ممکن است.

برای مثال برای غواصی و کار در عمق ۷۵ متری نزدیک به ۵ ساعت زمان برای برداشت فشار ایمن نیاز خواهید داشت.

 (بیماری BEND یا بیماری برداشت فشار غواصی برای اولین بار در قرن نوزده میلادی بین کارگران کِیسون که در حفر تونل ها و ساخت پلها دست داشتند، مشاهده گردید. این کارگران بعد از خروج از محیط تحت فشار به شدت مریض شده، به علت کمر درد در حالت دولا (BEND) قرار گرفته و  به تدریج می میمردند.)

جهان صنعت نفت و گاز به غواصان اشباع نیاز دارد تا عملیات پیچیده شامل کارهای نصب، تعمیرات و نگهداری از سازه های دریایی، خطوط لوله و کارهای مرتبط با سکوها از بستن پیچ و مهره های ساده و سفت کردن با جک های هیدرولیکی تا کار در فضای محدود سر چاهی را در اعماق بالا (معمولن بالای ۵۰ متر) انجام دهند.

شاید این پرسش مطرح شود که چرا رُبات های زیر آبی برای انجام اینکار مورد استفاده قرار نمی گیرند؟ ROV ها یا رُبات های زیر آبی فاقد حس لمس بود و امکان انجام مانورهای ریز و قضاوت در مورد کار را ندارند. پیشرفته ترین و دقیق ترین ربات زیر آبی نیز نمی تواند حتی ۲۰% از کارهای انسان را انجام دهد، ربات های زیر آبی در کنار غواصان به عنوان کمک و پشتیبانی عملیات و نیز ایمنی آنها مورد استفاده قرار می گیرند.

تحقیقی که در سال ۱۹۳۰ میلادی صورت گرفت، نشان داد که بعد از قرار گیری بدن در معرض فشار مداوم، بدن غواص از گازهای بی اثر اشباع میگردد و بعد از آن ماندن طولانی مدت در فشار به شرطی امکان پذیر خواهد بود که برداشت فشار در پایان صورت گیرد. در سال ۱۹۶۴ شرکت دریای «آکواتنس» اولین لابراتوار فلزی خود را در عمق ۶۰ متری قرار داد و غواصان می توانستند به محیط اطراف رفته و به درون محفظه زندگی برگردند. این امر شروع جدیدی برای استفاده از غواصی اشباع در صنعت نفت و گاز بود.

کمی بعد مشخص شد که قرار دادن محیط زندگی غواصان بروی سطح و انتقال آنان به عمق بسیار مقرون به صرفه تر و ایمن تر از زندگی درون محفظه ها در عمق است. همین حالا که مشغول خواندن این مقاله می باشید شماری از غواصان صنعتی اشباع، درون سیستم های اشباع تحت فشار قرار دارند. (بیشتر بروی کشتی ها، به ندرت روی بارج ها و سکوها)، و توسط بِل های غواصی Diving Bell به محیط کار برده و بازگردانده می شوند. زمان کار زیر آب از ۶ ساعت تا ۱۲ ساعت، متغیر می باشد، که به تعداد نفرات تیم غواصی، نوع عملیات، عمق، استاندارد شرکت ها و کشورها، گازهای تنفسی و جدی بودن عملیات بستگی دارد.

کار و زندگی در این محفظه های فشار حتی در اعماق بسیار کم نیز بسیار خطرناک می باشد. بیشترین میزان خطر هنگام انتقال غواصان از محفظه های زندگی به محیط کار است. هر مشکل کوچکی که باعث تغییر فشار ناگهانی گردد به بروز حوادث ناخوشایند و حتی مرگ منجر می شود. غواصی اشباع که در گذشته از دریای شمال  آغاز شد و سپس به خلیج مکزیک ادامه یافت، امروزه به عنوان بهترین تکنیک غواصی صنعتی در سراسر جهان و ایران مورد استفاده قرار می گیرد. گرچه این تکنیک در گذشته برای اعماق بالا (معمولا بالاتر از ۵۰ متر) که امکان استفاده از هوا به عنوان گاز تنفسی وجود ندارد صورت میگرفت، اما امروزه به علت اقتصادی بودن حتی در اعماق ۲۵ متری نیز استفاده میگردد.

عکس  – غواصان اشباع هنگام کار در عمق دریا بوده و  درون محفظه های کوچکی به قطر معمول دو و نیم متر و طول ۶ الی ۱۲ متر استراحت می کنند.

کار یک غواص اشباع از زمان ورود به کشتی مخصوص پشتیبانی عملیات غواصی DSV* شروع می شود. جایی که تمامی پرسنل و تجهیزات برای انجام عملیات و ایمنی جان غواصان به کار گرفته می شوند. علاوه بر غواصان  Divers و سوپروایزرهای غواصی Diving Supervisors، تیم پشتیبانی ۲۴ ساعته شامل سوپروایزرهای پشتیبانی جان غواصان LSS، تکنیسین های پشتیبانی جان غواصان LST و دستیاران تکنسین های پشتیبانی جان غواصان ALST هم فعالیت می تا محیط زندگی و شرایط مناسب را برای غواصان فراهم  آورند. این گروه پشتیبانی کلیه گاز های تنفسی را مدام تست کرده و ترکیب مورد نیاز را فراهم یا تعویض میکنند و در غذا رسانی، دستشویی، حمام کردن به غواصان کمک میکنند. به این ترتیب  تیمی ۴۸ نفره از پرسنل پشتیبانی برای یک تیم ۱۲ نفره غواصی اشباع در سطح فعالیت می کنند.

غواصان قبل از ورود به درون محفظه باید آزمایشات پزشکی لازم را انجام دهند تا عاری از هر گونه عفونتی باشند. حتی یک سرما خوردگی ساده می تواند خطر بزرگی برای یک غواص باشد. سرما خوردگی ممکن است باعث گرفتگی گوش ها و سینوس ها گردد و  صدمات جبران ناپذیری را وارد کند که پایان عمر غواصی فرد را رقم خواهد زد.

به عنوان یک عمل نه چندان محبوب! پیشنهاد می شود غواصان قبل از ورود، با استفاده از شامپوهای ضد باکتری دوش گرفته تا از ورود ناخواسته باکتری ها به داخل محفظه جلوگیری کنند.

هوا شامل ۸۰ درصد نیتروژن و ۲۰ درصد اکسیژن می باشد. برای غواصی کمتر از ۵۰ متر، هوا به صورت فشرده استفاده میشود. در غواصی با هوا در عمق ۳۰ متری معمولا حس مستی نیتروژن Nitrogen Narcosis به شما دست میدهد که بسیار شبیه مستی ناشی از استفاده از نوشیدنی های الکلی است. هر چه پایین تر میروید عملا مشکلات بیشتری پدیدار می شوند. در عمق ۶۰ متری معمولا توان قضاوت خود را از دست میدهید و در ۷۰ متری دچار بی هوشی میگردید، به علاوه مصرف ۲۰ درصد اکسیژن در این اعماق باعث مسمومیت اکسیژن میگردد که بسیار خطرناک است. (به طور استثنایی برخی افراد با هوا تا اعماق ۹۰ الی ۱۲۰ متری نیز غواصی میکنند).

حدود سال ۱۹۱۹ میلادی، یک مخترع به نام اِلی تامسون که مهندس الکترونیک بود، دریافت که غواصان می توانند با تنفس گازهای جایگزین نیتروژن و کم کردن میزان اکسیژن از این مشکلات پیش گیری کنند. این گاز مخلوط به نام هِلیاکس Heliox مخلوطی از اکسیژن و هلیوم میباشد که برای اعماق زیر ۱۲۰ بسیار مناسب می باشد. برای اعماق بیشتر از ترکیب سه گاز Trimix (ترای میکس) استفاده میشود که شامل اکسیژن، هلیوم و نیتروژن است. البته برای اعماق بیشتر امکان استفاده از هیدروژن به جای نیتروژن وجود دارد اما به علت گرانی گاز هیدروژن و خطرناک بودن آن، نیاز به دستگاه های بسیار پیشرفته خواهد بود که مقرون به صرفه نیستند.

گاز هلیاکس گاز استاندارد اغلب غواصان اشباع است  و در کل مدت زمان تحت فشار، هِلیاکس، گاز تنفسی غواصان را در ترکیب هایی با درصد های گوناگون بر اساس عمق تشکیل میدهد. تن صدای غواصان اشباع به علت هلیوم موجود در گازهای تنفسی، تغییر کرده و صدای آنها شبیه به اُردک (دانلد داک Donald Duck) می شود و این امر صحبت کردن و فهمیدن مکالمات را مشکل می سازد. برای شنیدن در کشتی های پشتیبانی غواصی در سطح، معمولا سیستم برگردان صدا Discrambler  استفاده می شود اما این سیستم ها خیلی قابل اعتماد نیستند و بسیاری از سوپروایزر ها ترجیح میدهند از این سیستم ها استفاده نکنند.

هنگام برگشت از محل کار، غواصان برای ورود از میان دریچه های باریکی عبور میکنند که توسط درپوشی ایزوله میگردد. غواصان در سطح، اگرچه فاصله زیادی از پرسنل بیرون اتاق های فشار و هوای آزاد ندارند اما به نظر در ایستگاه فضایی قرار دارند. برای یک فضانورد ۳ الی ۵ ساعت زمان لازم است تا به سطح زمین برگردد اما برای غواصان اشباع برگشت به سطح روزهای زیادی خواهد بود (۳ الی ۱۴ روز).

عکس – یک سیستم پیشرفته غواصی اشباع دارای ۴ اتاق فشار اصلی، و اتاق خیس، دو بِل و دو قایق نجات هایپر باریک

سیستم های غواصی اشباع از یک کشتی به کشتی دیگر، هر شرکتی و هر کشوری بسته به استانداردها متفاوت می باشند. سیستم های اشباع در اروپا با توجه به قوانین سخت گیرانه کمی جا دار تر هستند اما از فضای کمی بهر می برند. غواصان برای رسیدن به بِل و محل کار از اتاق فشار نشیمن به اتاقی که به عنوان اتاق خیس Wet Pot معروف است عبور میکنند. اتاق خیس در اصل پر رفت و آمد ترین نقطه یک سیستم است. این اتاق که دستشویی، رو شویی و حمام در آن قرار دارد، توسط دریچه ای به بِل وصل می شود. غواصان اشباع در کل دوره اقامت از این سیستم ها استفاده میکنند و به نوعی ایزوله هستند.

اتاق فشار دیگری به همراه تخت ها برای استراحت و خواب تعبیه شده است. بعضی تخت ها بزرگترند و  غواصان برای استفاده از آنها معمولا قرعه کشی میکنند. فضای کار در سیستم های قدیمی بسیار کم بود اما امروزه سیستم های بزرگی شامل ۴ تا ۶ اتاق فشار بزرگ وجود دارند که توسط راهروهای فلزی بزرگ هَمستری به اتاق خیس متصل میگردند. به این صورت تیم های متفاوت می توانند  به طور مرتب کار کنند.

بعد از ورود غواصان به داخل اتاق و بسته شدن درب ها، تکنیسن ها شروع به افزایش فشار با افزودن گاز به سیستم میکنند. این گاز بسته به عمق تا رسیدن به ترکیب نهایی تغییر میکند و به این ترتیب پایین رفتن شروع میگردد. این امر معمولا چندین ساعت (۳ تا ۱۲ ساعت) طول میکشد. فشار درون اتاق فشار هم سطح فشار محل کار غواصان است. به عنوان مثال برای کار در عمق ۱۶۰ متری با فشار ۱۷ بار، باید گاز داخل اتاق فشار را ۱۷ برابر فشرده نمود.

اتاق هنگام بالا بردن عمق، بسیار گرم و نمناک می گردد. (دینامیک سیالات و گازها)، و برخی مواقع باید متوقف شود تا سیستم تهویه بتواند اتمسفر درون اتاق را متعادل نماید. اتاق ها را باید بعد از رسیدن به عمق به علت خاصیت هلیوم و عدم عایق بودن به طور مرتب گرم نمود تا غواصان دچار سرمازدگی نگردند.

در هنگام پایین رفتن همه چیز حتی غضروف های میانی آرنج و زانوهای غواص فشرده میگردد و چند روز ممکن است دچار خشکی حرکت و یا شنیدن صدا تق تق در مفاصل شوند.

عکس  – بِل ها معمولا به شکل کره یا تخم مرغی ساخته می شوند و اینقدر تنگ هستند که برای کسانی که حتی کمی از جای تنگ می ترسند Claustrophobe ورود به آنها بدترین کابوس شبانه است.

وقتی وارد اتاق فشار شدید مجبورید آنجا را خانه فرض کرده و احساس راحتی کنید. معمولا غواصان اشباع به جز وسایل شخصی شامل کتاب و مجلات و برخی لوازم الکترونیکی چیز زیادی لازم ندارند. هر چیز دیگری را می توان از طریق دریچه های مخصوص موسوم به Medlock و یا اتاق خیس دریافت کنند. این دریچه ها برای ارسال لباس های تمیز به غواصان و نیز انتقال مواد ضد عفونی کننده به کار میروند.

باکتری ها به دلیل گرما و رطوبت با سرعت بسیار زیاد درون اتاق های تحت فشار رشد کرده و می توانند مشکل ساز شوند. برای جلوگیری لازم است غواصان به صورت مرتب درون اتاق فشار را ضد عفونی نمایند.

چهار بار در روز منوی غذا به شما داده می شود تا بتوانید هر چه می خواهید انتخاب کنید. غذاها در ظروف یکبار مصرف بسیار تمیز به غواصان داده می شوند. گرچه منو متغیر بوده و حق انتخاب های متفاوتی دارید ولی به واقع تمام مزها یکی هستند! شما هیچ طعمی حس نمیکنید. این امر به خاطر میزان رطوبت و فشار و اثر گاز هلیوم بر سیستم اعصاب مرکزی است. غواصان اشباع به طور معمول به امید طعم دار شدن غذا سس زیادی به آن اضافه میکنند اما کمک زیادی به مزه دار کردن غذا نمیکند.

یک غواص اشباع معمولا ۶۰۰۰ کالری در  طول روز استفاده می کند. برای سر پا ماندن باید دو برابر مصرف روزانه غذا خورد! با این حال اغلب دچار کاهش وزن چشم گیر می شوند، اما بعد از خروج از اتاق فشار، عادت به زیاد خوردن باعث دردسر و اضافه وزن میگردد.

هنگام برگشت به سطح، تمام در پوش ها باید باز نگه داشته شوند، در غیر اینصورت گاز وارد شده به داخل ظرف با کاهش عمق و کم شدن فشار باعث شکسته شدن یا ترکیدن ظرف میگردد(شامپو، خمیر دندان، کِرم، …). چنانچه غواصان ساعت غواصی مجهز به شیر تخلیه هلیوم داشته باشند، باید حتی تاج ساعت های خود را نیز باز نگه دارند، در غیر اینصورت شیشه ساعت می شکند.

عکس – غواصان صنعتی اشباع در حال کار بروی جکت برای بازرسی وضعیت سازه های زیر آبی

توالت رفتن و تخلیه آن یکی از کارهای حساس و خطرناک می باشد. برای اینکار نیاز به هماهنگی با سوپروایزر و دستیار تکنسین ها دارید. اختلاف فشار به نحوی است که نباید عمل فلاش کردن توسط شما صورت بگیرد. برای هر فلاش حداقل به  ۳ نفر و انجام مراحل به ترتیب نیاز دارد!

تیم های غواصی به تیم های کوچک ۲ یا ۳ نفری در هر شیفت تقسیم می شوند. این شیفت ها نامنظم هستند؛ یک ساعت قبل از شروع به کار از خواب بیدار شده، غذا و آب زیاد خورده، لباس محافظ زیرین پوشیده و سپس لباس آب گرم Hot Water Suit که در اصل وت سوت با ضخامت بالا به همراه لوله کشی آب گرم داخلی است را می پوشند. دمای آب به ۴ درجه رسیده و برای زنده ماندن نیاز هست تا آب گرم به طور  مداوم داخل لباس پمپ گردد. در صورت قطع شدن آب داغ، غواص در عرض ۱۰ ثانیه بیهوش و دچار سرما زدگی میگردد.

کلاه های غواصی توسط تکنسین های غواصی داخل بِل نصب شده و تجهیزات، چک شده، سپس فشار داخل بِل با فشار داخل اتاق فشار برابر میگردد. در این مرحله بِل به اتاق فشار متصل Lock می گردد و غواصان اجازه دارند تا به داخل بِل انتقال پیدا کنند. سپس هر دو قسمت ایزوله شده و از هم جدا میگردند.

این قسمت خطرناک ترین بخش این کار می باشد. یکی از بدترین حوادث غواصی اشباع در سال ۱۹۸۳ به هنگام جدا کردن بِل از اتاق فشار رخ داد، بِل غواصی بدون ایزوله شدن از اتاق فشار جدا شده و باعث کشته شدن ۴ غواص و یک تکنسین گردید.

خوشبختانه امروز سیستم های هوشمند قفل وجود دارند که در صورت ایزوله نشدن امکان جدا شدن بِل از اتاق فشار را نمی دهند.

عکس – بِل غواصی

بِل شبیه یک کره فلزی به قطر دو و نیم الی ۳ متر بوده که از بیرون توسط گارد محافظت میشود. سیلندرهای گاز اضطراری، آمبیلیکال اصلی و گیج های متفاوتی به همراه تعداد زیادی از پایپ، بالای بِل قرار گرفته اند. به علاوه بِل دارای سیستم گرمایشی با المنت یا آب گرم از بیرون است. چک کردن تمامی موارد فوق قبل از هر بار پایین رفتن بسیارحیاتی و از وظایف اصلی تکنسین ها و سوپروایزرهای پشتیبانی سلامتی غواصان است.

داخل بِل نیز مملو از انواع گیج ها، لوله های فلزی هوا، آب گرم، سیستم گاز اضطراری، هلمت های غواصی، آمبیلیکال های غواصان، پک اضطراری شامل سیستم مدار بسته تنفسی و لباس های گرمایشی، سیستم های ارتباط صوتی و تصفیه کننده دی اکسید کربن است. داخل بِل نیز مانند بیرون باید قبل از هر بار غواصی به طور کامل توسط غواصان داخل چک شده و با سوپروایزر مرور گردد. دو تا سه غواص در این فضای کوتاه و کوچک قرار گرفته و به محل کار انتقال داده می شوند. هنگام کار یک نفر داخل بِل برای کنترل آب گرم، آمبیلیکال، سیستم های برقی و تست گاز موجود در بِل و موارد اضطراری می ماند و غواص یا دو غواص دیگر به کار ممتد معمول ۶ الی ۸ ساعته می پردازند. خروج غواصان از دریچه های واقع در زیر بِل صورت میگیرد.

غواصان اشباع به علت مختصات کاری معمولا فین به پا نکرده و با بوت های پلاستیکی به قدم زدن و راه رفتن در زیر آب می پردازند.

عکس – غواصان در حال برگشت به بِل غواصی اشباع

غواص اشباع برای انتخاب به کار در این زمینه باید سابقه کار غواصی صنعتی با هوا داشته باشد و بعد از گذراندن دوره مخصوص به غواصی اشباع بپردازد. بدون داشتن سابقه، فعالیت در زمینه غواصی اشباع بسیار دشوار است. چه آنکه  تاریخچه خوبی در مورد مرگ و میر غواصان اشباع وجود ندارد، این شغلی است که ممکن است جان شما را در مدت کار بگیرد و یا در دوران بازنشستگی شما را دچار مشکل سازد. به گزارش موسسات مربوطه، غواصی صنعتی اشباع ۴۰ برابر تمامی مشاغل سخت دنیا شما را در معرض خطر قرار میدهد.

خطرات این محیط با دیسپلین، آموزش، تمرین، تیم پشتیبانی کنترل می شوند اما اگر اتفاقی رخ دهد خیلی سریع بوده و معمولا مرگبار است. واضح است که در صورت بروز مشکل تنها کسی که می تواند به شما کمک کند خود شمائید! و یا غواص همراه شما. هیچ کس دیگری قادر نخواهد بود در آن لحظه در عمق به شما کمک کند.

شما در محیطی تاریک و در بسیاری از موارد کاملا بدون دید (غواصان از نور روی هلمت بهره می برند اما در زمانی که اجزای داخل آب این نور را می شکند، نور تاثیری ندارد) و ناشناخته قدم گذاشته و غواصی میکنید، سوپروایزر شما را راهنمایی کرده و مشکلات را رفع میکند اما در نهایت این شمائید که کار را به تنهایی انجام میدهید. علاوه بر توان جسمانی، نیاز به قدرت ذهنی بالا برای تمرکز بروی کار حتی در تاریکی مطلق دارید.

امروزه به علت پایین رفتن قیمت نفت و بالا رفتن هزینه استخراج از فیلدهای نفتی دریای شمال، کار غواصی اشباع بسیار کم شده است. با کشفیات جدید نیاز به فیلدهای جدید نفت و گاز می باشد اما این فیلدها در اعماق بسیار زیاد هستند که دسترسی غواصان به آنها امکان پذیر نیست.

غواصان اشباع در بسیاری از موارد به علت وضعیت آب و هوا و عملیات بسته به نظر کارفرما صرفا مدتی درون اتاق های تحت فشار قرار می گیرند اما هرگز کاری انجام نمیدهند و به سطح بر می گردند. قانون ساده برای محاسبه معمولا ۲۴ ساعت برای هر ۳۰ متر است، یعنی اگر در ۹۰ متری غواصی میکردید، ۳ روز برای برداشت فشار نیاز خواهید داشت.

در کنار سیستم های غواص اشباع، قایق های نجات مخصوص هایپرباریک برای موارد اضطراری از قبیل غرق شدن کشتی و آتش سوزی وجود دارند که غواصان می توانند تحت فشار به داخل آنها رفته و تا ۷۲ ساعت زندگی کنند.

عکس – سیستم غواصی اشباع به همراه اتصال بِل از بالا، یک اتاق فشار و یک اتاق خیس و دو کانتینر کنترل و قایق نجات هایپر باریک

غواصان با تمام سختی ها هنوز به کار در این رشته ادامه میدهند چنانکه بر لبه توانمندی های انسان قدم میزنند، با خطرات مواجه شده و برنامه ریزی میکنند. شمار کسانی که شغلی مشابه آنها دارند بسیار کم است. شغل غواصی اشباع از این منظر شاید شبیه فضانوردی باشد با این تفاوت که کسی راجع به آنها چیزی نشنیده است.

امروزه تعداد غواصان اشباع خانم روبه افزایش است.

 

غواصی ایمن – غواص هوشمند
تیم ایراتک

DSV= Diving Support Vessel

LSS = Life Support Supervisor

LST = Life Support Technician

ALST = Assistant Life Support Technician