DE941360C

DE941360C - Procedure for reaching greater foundation depths when working with compressed air under water

Info

Publication number: DE941360C
Application number: DEB25150A
Authority: DE
Inventors: Dr Med Helmuth Bohnenkamp
Original assignee: HELMUTH BOHNENKAMP DR MED
Current assignee: HELMUTH BOHNENKAMP DR MED
Priority date: 1953-04-12
Filing date: 1953-04-12
Publication date: 1956-04-05

Description

Verfahren zur Erreichung größerer Gründungstiefen bei Druckluftarbeiten unter Wasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erreichung größerer Gründungstiefen bei Druckluftarbeiten unter Wasser.Procedure for reaching greater foundation depths when working with compressed air under water The invention relates to a method for reaching greater foundation depths when working under water with compressed air.

Es ist eine Erfahrenstatsache, daß bei Gründungstiefen von über 30 bis 35 m, bei denen ein Überdruck von etwa 3 bis 3,5 atü angewendet wird, leicht gesundheitliche Störungen bei den Arbeitern auftreten, die eventuell sogar tödlich verlaufen können. Aus diesem Grunde waren daher Druckluftgrün.dungen bisher im allgemeinen auf Tiefen bis 35 m beschränkt.It is a fact of experience that at foundation depths of more than 30 to 35 m, at which an overpressure of about 3 to 3.5 atmospheres is applied, health disorders easily occur with the workers, which can even be fatal. For this reason, compressed air greenings have so far generally been limited to depths of up to 35 m.

Es wurde nun gefunden, daß diese Schädigungen vermieden und Gründungstiefen von 5o m und mehr ohne jede gesundheitliche Störung angewendet werden können, wenn ein atembares Gasgemisch, im folgenden Kunstluft genannt, angewendet wird, das einen etwa Zoo mm nicht wesentlich übersteigenden Sauerstoffpartialdruck besitzt und bei dem der Stickstoffpartialdruck vorzugsweise nicht über i2oo mm liegt.It has now been found that this damage can be avoided and foundation depths of 5o m and more can be used without any health disruption, though a breathable gas mixture, hereinafter referred to as artificial air, is used, the one about zoo mm does not have an oxygen partial pressure significantly exceeding and at which the nitrogen partial pressure is preferably not more than 1200 mm.

Durch diesen Sauerstoffpartialdruck, der nicht wesentlich über dem der normalen Luft liegt (i5o mm), wird die schädigende Wirkung des bei der Komprimierung der Luft in hohen Konzentrationen auftretenden Sauerstoffes, der als wesentliche Ursache für die obenerwähnten Schädigungen erkannt wurde, beseitigt.By this oxygen partial pressure, which is not significantly above the the normal air lies (i5o mm), the damaging effect of the in the compression the air in high concentrations of oxygen occurring as essential The cause of the above-mentioned damage was recognized, eliminated.

Es ist zwar an sich bereits bekannt, zum Atmen in großen Wassertiefen Kunstluft zu verwenden. Diese bekannte Anwendung bezieht sich aber auf einAtemgerät, bei dem Kunstluft mit einem: Sauerstoffpartialdruck von etwa iooo mm verwendet wird und das infolgedessen für längere Arbeiten unter Wasser nicht anwendbar ist, weil ein Partialdruck von iooo mm bei einer Verweilzeit von mehr als nur wenigen Minuten absolut tödlich ist.It is already known per se, for breathing in great water depths To use artificial air. However, this known application relates to a breathing apparatus, in which artificial air with an oxygen partial pressure of about 100 mm is used and that is consequently not applicable for longer work underwater because a partial pressure of 100 mm with a dwell time of more than just a few minutes is absolutely fatal.

Die Anwendung von Kunstluft für lang andauernde Arbeiten unter Wasser mit einem. Sauerstoffpartialdruck von höchstens Zoo mm ist daher durch die bekannte Anwendung von Kunstluft nicht nahegelegt.The use of artificial air for long-term work under water with a. Oxygen partial pressure of at most zoo mm is therefore known by the Use of artificial air not suggested.

Die Herstellung der Kunstluft gemäß der Erfindung kann in verschiedener Weise erfolgen. Bei Gründungen mit Senkkästen kann z. B. ein entsprechender Teil der Luft bei der Komprimierung im Arbeitsraum des Senkkastens; durch ein inertes Gas ersetzt werden. Als solches ist im Prinzip jedes inerte Gas geeignet, bevorzugt werden jedoch Wasserstoff, Helium und Argon verwendet. Es ist aber auch möglich, die gesamte Luft im Arbeitsraum des Senkkastens durch einKunstluftgemisch zu ersetzen, das die gewünschte Zusammensetzung besitzt, also z. B. 02 +' He, 02 -i- Ar, 02 -I- H2, -- N2 .+. H2, O2 ".F' N2 +. He, 02 .+# H2 -1- He usw.The manufacture of the artificial air according to the invention can take place in various ways. For foundations with caissons, z. B. a corresponding part of the air during compression in the working space of the caisson; be replaced by an inert gas. In principle, any inert gas is suitable as such, but preference is given to using hydrogen, helium and argon. However, it is also possible to replace all of the air in the working space of the caisson with an artificial air mixture which has the desired composition, e.g. B. 02 + 'He, 02 -i- Ar, 02 -I- H2, - N2. +. H2, O2 ".F 'N2 +. He, 02. + # H2 -1- He etc.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das vorliegende Verfahren so durchgeführt, daß gleichzeitig mit der Begrenzung des Partialdruckes für Sauerstoff auch eine solche für Stickstoff durchgeführt wird. Bekanntlich bewirkt der hohe Stickstoffpartialdruck in den Senkkästen die sogenannte. »Caissonkrankheit«. Diese besteht darin, daß bei der Arbeit im Senkkasten 'sich . Stickstoff im Gewebe und vor allem den Lipoidsubstanzen und im Blut löst, der bei raschem Übergang zu normalen Druckverhältnissen aus dem Gewebe und Blut wieder entweicht. Um solche Caissonkrankheiten zu verhindern, sind' sehr lange Aüsschleusungszeiten notwendig, die bei großen Tiefen bis zu mehreren Stunden betragen können. Ist nun gleichzeitig mit der Begrenzung des Sauerstoffpartialdruckes in der Kunstluft des Senkkastens auch der Stickstoffpartialdruck begrenzt, vorzugsweise auf einen Druck von nicht wesentlich mehr als iooo bis i2oo mm, so kann die Ausschleusungszeit erheblich verkürzt werden, was bei Unfällen, Erkrankungen bzw. schon aus rationellen Gesichtspunkten sehr erwünscht ist. Das Ersetzen des Stickstoffes erfolgt vorzugsweise durch Wasserstoff, Helium oder Argon. ' Zu den verwendeten inerten Gasen sei folgendes bemerkt: Wasserstoff besitzt denVorteil der'großen Billigkeit und der schnellen Diffusionsgeschwindigkeit. Bei größeren Tiefen, in denen der verwendete Sauerstoffpartialdruck nur mehr sehr gering ist, besteht keine Explosionsgefahr durch Funkenbildung usw., da die Explosionsgrenze unterschritten wird. Die Explosionsgefahr kann jedoch ganz allgemein dadurch beseitigt werden, daß Senkkästen innen mit einem Kunststoff oder mit einer Cu-Be-Legierung überzogen und nur Werkzeuge aus einer Cu-Be-Legierung verwendet werden, die keine Funken bilden. Helium ist dagegen verhältnismäßig teuer, diffundiert nicht ganz so schnell wie Wasserstoff, ist jedoch nicht entzündbar. Argon ist billiger als Helium; es kann trotz seines hohen Molekulargewichtes noch als Ersatz für Stickstoff verwendet werden, da es infolge der großen Druckdifferenz (Argongehalt der Normalluft nur etwa i %) wesentlich schneller ausgeschieden wird als Stickstoff (Stickstoffgehalt der Luft 800/0), Aus wirtschaftlichen Gründen wird man den Stickstoff aus der Kunstluft im Senkkasten meist nicht ganz entfernen; sondern nur einen Teil -ebenso wie beim Sauei#stoff - durch ein geeignetes inertes Gas ersetzen.In a preferred embodiment, the present method carried out so that simultaneously with the limitation of the partial pressure for oxygen this is also carried out for nitrogen. As is well known, the high causes Nitrogen partial pressure in the caissons the so-called. "Caisson disease". These consists in the fact that when working in a caisson '. Nitrogen in tissue and mainly the lipoid substances and dissolves in the blood, which with rapid transition to normal Pressure conditions from the tissue and blood escapes again. About such caisson diseases To prevent it, very long discharge times are necessary, at great depths can be up to several hours. Is now simultaneous with the limitation the oxygen partial pressure in the artificial air of the caisson also the nitrogen partial pressure limited, preferably to a pressure of not significantly more than iooo to i2oo mm, the discharge time can be reduced considerably, which in the event of accidents, Diseases or is very desirable from a rational point of view. That The nitrogen is preferably replaced by hydrogen, helium or argon. Regarding the inert gases used, the following should be noted: Hydrogen has the advantage the 'great cheapness and the rapid rate of diffusion. With larger ones Depths in which the oxygen partial pressure used is only very low, there is no risk of explosion due to sparks, etc., because the explosion limit is fallen below. In general, however, the risk of explosion can thereby be eliminated be that caissons inside with a plastic or with a Cu-Be alloy coated and only tools made of a Cu-Be alloy are used, which do not contain any Create sparks. Helium, on the other hand, is relatively expensive and does not completely diffuse as fast as hydrogen but is not flammable. Argon is cheaper than Helium; Despite its high molecular weight, it can still be used as a substitute for nitrogen be used because it is due to the large pressure difference (argon content of normal air only about i%) is excreted much faster than nitrogen (nitrogen content der Luft 800/0), For economic reasons, nitrogen is removed from the artificial air usually do not remove completely in the caisson; but only a part - just like with Oxygen - replace with a suitable inert gas.

Selbstverständlich muß den Senkkästen bzw. Druckkammern entsprechend dem Sauerstoffverbrauch laufend Sauerstoff zugeführt werden. Außerdem werden zweckmäßig die von den Arbeitern im Senkkasten abgegebenen Gase, wie z. B. Kohlensäure, und Dämpfe (Wasserdampf) kontinuierlich entfernt.Of course, the caissons or pressure chambers must correspond accordingly Oxygen is continuously supplied to the oxygen consumption. Also be expedient the gases given off by the workers in the caisson, such as B. carbonic acid, and Vapors (water vapor) removed continuously.

Das Verfahren kann in verschiedenen Formen durchgeführt werden. Es kann sowohl von Anfang an im Senkkasten eine geeignete Kunstluft verwendet werden, wie es auch möglich ist, die Normalluft in jeder beliebigen Tiefe durch Kunstluft bzw. inertes Gas zu ersetzen.The procedure can be carried out in various forms. It a suitable artificial air can be used in the caisson right from the start, as it is also possible, the normal air at any depth through artificial air or replace inert gas.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for achieving greater foundation depths for compressed air work under water using artificial air, characterized in that that one uses artificial air, which has an oxygen partial pressure of at most about Zoo mm and at which the nitrogen partial pressure preferably does not exceed i2oo mm lies.

2. The method according to claim i, characterized in that the artificial air contains a noble gas or hydrogen.

3. The method according to claim i or 2 in use on the foundation with caissons, characterized in that the work area air contained in the caisson by noble gas or hydrogen or a mixture the same is partially replaced. q ..

Method according to claim i or in application on the foundation with caissons, characterized in that the caissons etc. contained air is completely replaced by artificial air. .

5. The method according to any one of claims i to q., Characterized in that the artificial air is supplied with oxygen in accordance with the oxygen consumption. Cited publications: German patent specification No. 68o 053, page 256 in Heftii / 195i of the journal "Der Eisenbahnbau".