


飽和潜水システムとは、飽和潜水作業を支援するために必要な機器一式を統合し、設置したものです。これは水中居住施設の場合もあれば、商業潜水作業でより一般的に用いられるのは、業界で飽和潜水施設として知られる高圧居住施設複合体で、水面プラットフォーム上に組み立てられ、様々な水面支援機器によって支えられています。これらの機器の中には、他の水面供給式潜水作業にも共通して使用されるものもあれば、飽和潜水専用または主に飽和潜水専用のものもあります。機器の多くは生命維持装置に分類され、一部は緊急時や救助活動に必要となります。
基本構成要素には、潜水作業を行っていないダイバーのための居住空間、衛生設備、および居住者への物資供給手段が含まれます。また、加圧・減圧設備、減圧症治療設備、居住空間間の加圧移送設備、居住空間と作業場間の輸送および緊急避難のための密閉型ベル型輸送モジュールも備えています。各ユニットは配線ダクトで相互接続されており、エアロックドアで隔離することができます。
補助機器および支援機器には以下が含まれます。
飽和潜水は、潜水士が作業深度に長時間留まることができる環境圧力潜水技術であり、その間、体組織は呼吸ガス混合物からの代謝的に不活性なガスで飽和します。飽和すると、水面圧力まで減圧するのに必要な時間は、長時間の曝露によって増加しません。潜水士は、数日から数週間の曝露の最後に、水面圧力まで一度減圧します。これにより、深度での生産的な作業時間と非生産的な減圧時間の比率が増加し、減圧によって潜水士に生じる健康リスクが最小限に抑えられます。他の環境圧力潜水モードとは異なり、飽和潜水士は潜水深度にいる間だけ外部の環境圧力にさらされます。[ 2 ] [ 3 ]潜水士は、1人または2人の作業潜水士とベルマンで構成されるチームで、最大8時間にも及ぶシフト(ベルラン)で作業します。飽和システムは、この潜水モードをサポートするためのインフラストラクチャを提供し、専門の人員チームによって操作される特殊用途の機器の組み合わせで構成されています。[ 4 ] [ 5 ]
飽和潜水を行うダイバーの他に、潜水チームには、潜水監督者、水面待機ダイバーとその潜水補助員、ガスパネルオペレーター、生命維持技術者、その他の潜水システム技術者が含まれます。医療支援。食事と洗濯は、利用可能な場合は通常船のサービスによって提供され、居住区への出入りは施錠されます。
飽和潜水システムは、人間が居住するための圧力容器群と、それらのサポートシステムで構成されています。圧力室は、生命維持、運用、保守、および構造設計に関する規則に従います。「飽和システム」、「飽和複合施設」、または「飽和スプレッド」は通常、水中居住施設または水上複合施設で構成され、これには1つ以上の居住室、移送室、少なくとも1つの供給ロック、および潜水減圧室[ 6 ]が含まれます。潜水減圧室は、商業潜水および軍事潜水では一般的に潜水鐘[ 7 ] 、人員移送カプセル(PTC)、または潜水減圧室(SDC)[ 8 ]と呼ばれています。このシステムは、船舶または海洋プラットフォームに恒久的に設置できますが、クレーンで1つの船舶から別の船舶に移動できる方が一般的です。コンポーネントの輸送を容易にするために、コンポーネントはインターモーダルコンテナシステムに基づいてモジュールユニットとして構築するのが一般的で、デッキスペースを節約するために積み重ねられるものもあります。[ 9 ]システム全体は制御室(「バン」)から管理され、圧力(深度)、チャンバーの雰囲気、その他のシステムパラメータが監視および制御されます。潜水鐘は、ダイバーを居住区から作業現場へ移送するエレベーターまたはリフトです。通常、取り外し可能なクランプを使用してシステムに接続され、ダイバーが潜水鐘と移送チャンバーの間を移動するトランキングスプールによって移送チャンバーシェルから分離されています。契約または任務の完了後、飽和ダイバーはシステム圧力の緩やかな解放によって徐々に大気圧まで減圧されます。このプロセスは通常、1回の減圧のみで済むため、非飽和混合ガス潜水で通常行われる水中段階減圧または水面減圧(sur-D O 2 )作業の時間のかかる比較的リスクの高いプロセスが軽減されます。 [ 1 ]複数の居住チャンバーをトランキングを介して移送チャンバーに接続できるため、物流上の要件に応じて、潜水チームを異なる深度に保管できます。加圧状態で人員をシステムに出入りさせたり、必要に応じて減圧症のダイバーを治療したりするために、追加のチャンバーを取り付けることができます。[ 10 ]
ダイバーは、通常、大容量の高圧ガス貯蔵ボンベに貯蔵されたヘリウムと酸素の混合物などの深海潜水用呼吸ガスを使用する、水面供給式アンビリカル潜水装置を使用する。[ 1 ]ガス供給は制御室に配管され、そこからシステムコンポーネントに供給される。ベルには、呼吸ガス、電気、通信、温水を供給する大型の多部アンビリカルを介して供給される。ベルには、緊急時用の外部取り付け式呼吸ガスボンベも装備されている。[ 10 ]
ダイバーは水中では寒さから身を守るために温水スーツを着用することが多い。 [ 11 ]温水は水面のヒーターから供給され、潜水鐘のアンビリカルケーブルを通してダイバーに送られ、その後ダイバーのアンビリカルケーブルを通って水中に送られる。[ 10 ]

宿泊室は、ダイバーが潜水していないときに生活する場所です。食事、個人衛生、睡眠、レクリエーションのための設備を備えています。また、ダイバーが加圧と減圧を行い、潜水の準備と潜水後の清掃を行う場所でもあります。宿泊室は100平方フィートほど小さい場合もありますが[ 12 ] 、モジュール式システムの室のサイズは、主に各モジュールコンポーネント用の40 フィートインターモーダルコンテナフレーム内の利用可能なスペースによって制限されます。宿泊エリアは通常、複数の区画で構成され、各区画はアクセス用の短い円筒形ダクト(マンウェイ)によってシステムの残りの部分に接続されています。通常、各マンウェイと各外部アクセスポイントにある内部圧力ドアを使用して、各区画を他の区画から隔離することができます[ 10 ] 。食事と洗濯はシステムの外部から提供され、必要に応じて施錠されます。モジュール式室の直径は2.3メートル以下になる場合があります。[ 13 ] [ 14 ]大規模なシステムでは最大 24 人のダイバーを収容でき、おそらく 2 つの 3 ダイバー用ベルを備え、スプリット レベル ダイビングが可能になるだろう。[ 15 ] [ 16 ] 高圧救命ボートまたは脱出モジュールが備えられている場合、宿泊設備と救助および脱出システム モジュールの間に脱出ダクトが設置される。救助および脱出モジュールは飽和状態のダイバー全員に十分なものでなければならないため、複数設置される可能性がある。[ 3 ]
移送室(ウェットポットとも呼ばれる)は、ベルが加圧移送(TUP)のために水面飽和システムに接続される場所です。ここは、ダイバーが潜水準備をし、帰還後に器材を脱いで洗浄するウェット水面室です。ベルへの接続は、ベルの底部のハッチを通して頭上から行うか、側面のドアを通して横から行うことができます。[ 10 ]移送室は、小型システムではシャワー室やトイレ室としても使用できます。[ 17 ]より複雑なシステムでは、各居住室に独自のウェットポットシャワー室とトイレ室がある場合があり、これによりスプリットレベル潜水がより便利になります。2つのベルを備えた大型システムでは、2つの移送室があり、それぞれを隔離して異なる貯蔵圧力で同時に使用できます。[ 3 ]


密閉型潜水鐘(人員移送カプセルまたは潜水減圧室とも呼ばれる)は、水中作業場と居住室の間でダイバーを輸送するために使用されます。潜水鐘は、底部にハッチを備えたドーム型の円筒形または球形の圧力容器で、底部のハッチまたは側面のドアで水面移送室と接続できます。潜水鐘は通常、2人または3人のダイバーを乗せるように設計されており、そのうちの1人であるベルマンは潜水鐘の底部に留まり、作業中のダイバーの待機ダイバーとなります。各ダイバーには、潜水鐘内部からエクスカーションアンビリカルケーブルを通してガスが供給されます。潜水鐘の外側には、予備の呼吸ガスを収容する高圧ガス貯蔵シリンダーが取り付けられています。搭載ガスと主ガス供給は、ベルマンが操作するベルガスパネルから供給されます。潜水鐘には、視察窓や外部照明が備えられている場合があります。[ 2 ]ダイバーのアンビリカルケーブルは、移送中は鐘内部のラックに保管され、潜水中は鐘係によって管理される。[ 18 ]:第13章

鐘は、船またはプラットフォーム上のガントリーまたはAフレーム(鐘発射回収システム(LARS)とも呼ばれる) [ 18 ]: ch.13からウインチを使用して展開されます。展開は、船側から、またはムーンプールを通して行われる場合があります。[ 2 ]
ベルハンドリングシステムは、さまざまな気象条件下での運用によって生じる動的負荷を支えることができ、波の作用による過度の動きを避けるのに十分な速さで、空気/水界面(スプラッシュゾーン)を通過するベルを制御された方法で移動できる必要があります。[ 2 ]緊急時にベルを迅速に回収するための十分なパワーと、ベルとトランスファーフランジの嵌合を容易にし、ベルを底部に正確に配置するための精密な制御が必要です。衝撃による損傷や怪我を防ぐため、ベルを船舶またはプラットフォームから離しておく必要があります。スプラッシュゾーンを通過する際およびスプラッシュゾーンより上での横方向の動きを制限するために、ベルカーソルを使用できます。[ 2 ]
鐘の取り扱いシステムには、移送室の嵌合フランジと発射および回収位置との間で鐘を移動させるシステムが含まれていなければならない。[ 2 ]波浪補償装置を使用して、荒天時でも一定の動作深度を維持することができる。[ 18 ]
減圧/再圧チャンバーをシステムに含めることで、ダイバーが減圧症の治療を他の乗員に迷惑をかけることなく受けることができる。減圧チャンバーは、入室ロックとしても使用でき、予定より早く退室する必要のある乗員の減圧にも使用できる。大型の二層式システムでは、2 つの減圧チャンバーが設けられる場合がある。このチャンバーは、次のチームが居住室で加圧されている間に飽和状態から退室するダイバーの減圧に使用できる[ 3 ] 。
外部ドアの 1 つまたは複数には、加圧されたダイバーを避難させるために使用できる携帯型または移動可能なチャンバーに適合する嵌合フランジまたはカラーが設けられる場合があります。この目的には閉じたベルを使用できますが、より軽量で持ち運びやすいチャンバーも利用可能です。通常、高圧救助および脱出システム用の嵌合フランジも備えられています。[ 19 ] [ 20 ]
小型のロック(機器ロックまたは医療ロックとも呼ばれる)は、加圧システムへの物資の搬入および搬出に使用されます。これには通常、食品、医療用品、衣類、寝具などが含まれます。さまざまな直径のものが用意されており、供給ロックはチャンバーの一体型部品または汎用アクセスフランジに接続されたボルトオン部品として使用できます。[ 21 ]供給ロックの外側のドアは通常、外側に開くようにヒンジで取り付けられています。これは、特にロックが物資で満たされている場合、内側にヒンジで開くのに十分なスペースが通常ないためです。システムの圧力密閉性が壊滅的に損なわれるのを防ぐために、ドアの上の圧力差がある間はドアが開くのを物理的に阻止する機械式インターロックが必要です。[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]
システムの加圧区画は、アクセス トランキング (マンウェイとも呼ばれる) を介して接続されています。アクセス トランキングは、比較的短く直径の小さい円筒形のスプールで、より大きな区画の外側フランジ間にボルトで固定され、圧力シールを備え、チャンバー間の通路を形成し、圧力ドアによって隔離することができます。[ 10 ]トランキングの直径は飽和システム全体で一貫している傾向があり、一般的な内径は約 600 mm ~ 800 mm です。[ 25 ]壁の厚さ、フランジとボルトの寸法は、システムの最大使用圧力と互換性がある必要があります。トランキングは、用途に応じてアクセスを可能にする必要があります。水中のベルの底部ハッチからの垂直アクセスには、ダイバーの救命セットのためのスペースが必要です。

生命維持システムは、加圧下にある人員の生命維持に必要な呼吸ガスやその他のサービスを提供します。以下のコンポーネントが含まれます。[ 10 ]
鐘の生命維持システムは呼吸ガスの主供給を供給および監視し、制御ステーションは展開とダイバーとの通信を監視します。鐘への主ガス供給、電力、通信は、複数のホースと電気ケーブルを撚り合わせてユニットとして展開した鐘アンビリカルを介して行われます。 [ 2 ]これらのサービスは、ダイバーアンビリカル(エクスカーションアンビリカル)を介してダイバーに提供されます。[ 10 ] 居住室の生命維持システムは、居住者の健康と快適さのために許容範囲内でチャンバー環境を維持します。温度、湿度、呼吸ガス品質、衛生システム、および機器の機能が監視および制御されます。[ 2 ]
各ダイバーには水中呼吸装置が支給されます。これは通常、軽量のデマンドヘルメットですが、同等のバンドマスクの場合もあります。バンドマスクはオープンサーキット式、またはガス回収システムを使用してヘリウム系ガスの大部分を回収します。呼吸装置へのガス供給は、ベルとエクスカーションアンビリカルケーブルを介して水面から、またはベルの緊急ガス供給装置、あるいはダイバー個人の緊急用救援装置(オープンサーキット式またはクローズドサーキット式)から行われます。ダイバーはまた、水温と水深に応じて、温水スーツ、ドライスーツ、またはウェットスーツの形で保温具を着用します。
飽和潜水用の呼吸ガスは、潜水士に永続的な有害影響の許容できないリスクなしに、数週間にわたって使用できるものでなければなりません。正常な代謝を維持するのに十分な酸素が必要ですが、毒性の問題や火災の危険性が高まるほど多くあってはなりません。[ 8 ]計画された潜水中または合理的に予見可能な不測の事態中に発生する可能性のある圧力の大幅な短期的変化の間、生命を維持でき、合理的に実行可能な最も安全で効率的な減圧を可能にする必要があります。呼吸仕事が許容できるほど十分に低い密度でなければならず、潜水士のパフォーマンスや健康に過度の悪影響を及ぼしてはなりません。要件、したがって好ましい混合比は、飽和曝露全体のさまざまな段階によって異なるため、ブローダウンと水面チャンバー(保管)での日常生活、ベル内およびベルからの潜水旅行、および通常または緊急減圧中に、異なるガス混合物が使用される場合があります。これらの各用途の要件を満たすようにガスを維持するには、ダイバーが貯蔵庫から締め出されている場合に複数の供給源を使用し、居住空間の雰囲気を常に監視および調整する必要があるかもしれません。飽和システムのチャンバー内の圧力は、高圧貯蔵庫から適切な組成の呼吸ガスをブローダウンし、必要な分圧を維持するために必要に応じて酸素を追加することによって維持されます。[ 26 ]

ガス貯蔵および混合装置は、システムを加圧および洗浄するために用意されており、処理ガスは計画された貯蔵深度に適したものが利用可能であるべきである。通常、計画された作業深度に合わせてプレミックスガスのバルクストックが用意され、追加の要件を満たすため、居住者によって酸素が消費されるにつれてチャンバーガスの組成を維持するため、および減圧中にその組成を制御するために、ヘリウムと酸素のバルクストックが別々に用意されている。[ 10 ]
バルクガスは通常、「クワッド」と呼ばれる貯蔵シリンダーのマニホールドグループに貯蔵されます。クワッドは通常、輸送を容易にするためにフレームに取り付けられた、それぞれ約50リットルの内部容積を持つ約16本の高圧シリンダーを搭載しています。または、より大きな容量の高圧「チューブ」を搭載したより大きなフレームもあります。これらのチューブフレームは通常、インターモーダルコンテナハンドリング機器で取り扱えるように設計されているため、通常はインターモーダルコンテナの標準サイズのいずれかで作られています。[ 27 ] [ 28 ]
飽和システムのガス管理と分配には、通常、バルクガス貯蔵シリンダー、ガス移送コンプレッサーまたはブースター、ガス回収システム(ヘリウム回収システム)、ガス分配パネルおよび配管システムが含まれます。これらの機器は、より都合が良い場合は、宿泊施設やベルハンドリング機器から離れた場所に設置できますが、パイプまたはホースで接続されます。使用されている呼吸ガスの継続的な監視は、通常、飽和制御室で行われます。[ 29 ]
内蔵型呼吸システムは、緊急時および減圧症の治療のために設置されています。加圧システムの外部から供給され、外部に排出される現在の機能に適した呼吸ガスを供給するため、呼気ガスがチャンバー内の雰囲気を汚染することはありません。[ 2 ]

ヘリウム回収システム(またはプッシュプルシステム)は、ダイバーが使用したヘリウムベースの呼吸ガスを回収するために使用できます。これは、開放回路システムで環境に放出するよりも経済的です。[ 6 ]回収されたガスは、スクラバーシステムを通過して二酸化炭素が除去され、フィルターで臭気やその他の不純物が除去され、貯蔵容器に加圧され、そこで必要な組成に酸素と混合される場合があります。[ 30 ]あるいは、リサイクルされたガスは、より直接的にダイバーに再循環させることもできます。[ 31 ]
長時間の潜水作業では、大量の呼吸ガスが使用されます。ヘリウムは高価なガスであり、世界の一部の地域では、オフショア船舶への供給が困難な場合があります。閉回路ガス回収システムは、ヘリウムベースの呼吸混合ガスの約90%を回収することで、ガスコストを約80%削減できます。回収により、船上で必要なガス貯蔵量も削減されるため、貯蔵容量が限られている場合には重要になります。回収システムは、減圧中に飽和システムから排出されたガスを回収するためにも使用されます。[ 30 ]
需要供給型回収システムは、通常、以下のコンポーネントで構成されます。[ 30 ] [ 31 ]
作動中は、回収システムからのガス供給が上部のガスパネルに接続され、回収供給圧力が低下した場合は自動的に切り替わる混合ガス貯蔵からのわずかに低い圧力のバックアップ供給が備えられています。ベルマンは、ベルガスパネルへの船内ガス供給を水面供給圧力よりもわずかに低い圧力に設定し、水面供給が途絶えた場合自動的に切り替わるようにします。ベルをロックアウトした後、ダイバーはダイバータバルブを閉じ、ヘルメットのリターンバルブを開いてガス回収プロセスを開始します。これが作動すると、回収制御パネルが調整され、ダイバーの代謝酸素消費量を回収ガスに補います。このシステムは、ダイバーからの呼気ガスの流れが途絶えた場合、回収ガス中の過剰な酸素分率を避けるために、酸素添加を自動的に停止します。回収ガスが流れているかどうかを示すインジケーターライトがあります。[ 31 ]
ダイバーのヘルメットに供給されるガスは、開放回路システムと同じホースと需要弁を通りますが、呼気は周囲圧力よりわずかに高い圧力で回収弁に排出されます。周囲圧力は大気圧よりかなり高いため、ヘルメット内部の圧力が低下して需要弁がフリーフローするのを防ぐために流量を制御する必要があります。これは、背圧レギュレータを使用して圧力降下を段階的に制御することによって実現されます。回収弁自体は需要トリガー式の背圧レギュレータであり、ベルガスパネルにもう1つの背圧レギュレータがあり、レシーバタンクの手前の水面にも1つあります。これらの背圧レギュレータはそれぞれ、約1バールの圧力降下を許容するように設定されています。[ 31 ]
排気ガスはダイバーのアンビリカル排気ホースを通ってベルに戻り、そこで水分離器とトラップを通過し、排気ホース内の圧力を制御する背圧レギュレーターを通過します。この圧力はベル内の圧力計で監視でき、ベルマンがダイバーの潜水深度に合わせて調整できます。ガスはその後、ベルのアンビリカル排気ホースを通って逆止弁と別の水トラップを経由して水面に送られます。ガスが水面ユニットに入ると、凝集水分離器とミクロン粒子フィルター、およびフロート弁を通過します。フロート弁は、深度での漏洩が発生した場合に回収システムを大量の水から保護します。水面にある別の背圧レギュレーターがベルのアンビリカル内の圧力を制御します。ガスはその後レシーバータンクに送られ、そこでダイバーの代謝による酸素消費を補うように計算された流量で酸素が添加されます。[ 10 ]
ブースターに入る前に、ガスは0.1ミクロンのフィルターを通過します。その後、ガスは貯蔵圧力まで加圧されます。ブースターの整備中にシステムを稼働させ続けるために、冗長ブースターが備えられています。ブースターはダイバーのガス消費量に合わせて自動的に制御され、加圧されたガスはスクラバーを通過し、そこで二酸化炭素はソーダライムなどの物質によって除去されます。ブースターと同様に、スクラバーも少なくとも2つ並列に配置されているため、システムを稼働させたまま、交互に隔離、ベント、再充填することができます。その後、ガスは冷却熱交換器を通過して残りの水分を凝縮し、別の1ミクロンの凝縮フィルターで除去されてから容積貯蔵タンクに到達します。ガスはダイバーが使用するためにガスパネルに戻されるまで、このタンクに保管されます。容積タンク内のガスは分析され、再利用に適していること、酸素分率が適切であること、二酸化炭素が仕様どおりに除去されていることを確認してから、ダイバーに供給されます。[ 10 ]必要に応じて、失われたガスは高圧貯蔵タンクから容積タンクに補充することで補うことができる。容積タンクからのガスは上部のガスパネルに送られ、ベルとダイバーに送り返される。[ 31 ]
フリーフロープッシュプルシステムでは、ガスはポンプ(プッシュ)によってわずかに加圧された状態で、ベルまたは居住空間の雰囲気からアンビリカルを通してダイバーに循環され、ヘルメットへの流量は、最大吸気流量よりも大きい流量で周囲圧力に設定されたレギュレーターバルブによって制御され、ヘルメットを通過し、その一部がダイバーによって呼吸されます。背圧レギュレーターは、吸引ポンプ(プル)によって駆動されるベルまたは居住空間への戻り流量を制御します。流量は連続的であり、呼吸仕事量はガス供給システムによってほとんど影響を受けません。[ 32 ]
冷水で作業するダイバー、特にヘリウムベースのガス(熱伝達率を高める)を呼吸しているダイバーは、体温を急速に失い、低体温症になる可能性があります。低体温症は不快で不健康であり、生命を脅かす可能性があり、ダイバーの有効性を低下させます。これは温水システムで改善できます。ダイバー温水システムは、ろ過された海水を加熱し、ベルとダイバーのアンビリカルを通してダイバーに送ります。この水は、吸入する前に呼吸ガスを加熱するためにも使用できます。ダイバーの呼吸ガスは主に150メートルより深い潜水で加熱され、周囲の水温、深度、温水流量によって、ダイバーの温水スーツを通過する際にダイバーを暖かく保つために加熱される水の温度が決まります。[ 2 ] [ 10 ]
閉鎖された潜水鐘に閉じ込められたダイバーの緊急加熱が必要となる。呼吸ガスは高圧のヘリウムをベースとしている場合があり、周囲の水温は2 ℃までかなり低くなる可能性があり、北海の典型的な水温は約5 ℃である。鐘自体は通常、熱伝導率の高い鋼鉄でできており、鐘の断熱材の品質は様々であるため、一次加熱が故障すると、内部の雰囲気は比較的すぐに水温と一致する傾向がある。一次加熱システムが故障すると、鐘に長時間閉じ込められたダイバーはさまざまな程度の低体温症にさらされる。この原因による死亡例もある。[ 33 ]
パッシブシステムは、機能的に十分であると考えられる段階まで最初に開発されたものであり、比較的シンプルで経済的ですぐに入手可能であり、適用可能な場合は標準装備として使用されます。ダイバー用の断熱バッグの形をした個人用断熱材と、呼気の熱を保持する呼吸ガス熱交換器、およびダイバーの周囲の断熱層内に保持された個人用二酸化炭素スクラバーによって放出される熱を組み合わせることで、救助を待つ間、ダイバーの熱バランスを維持するのに通常は十分です。スクラバーには鼻マスクがあり、バッグはハーネスによって鐘の内側に固定され、ダイバーが意識を失った場合に倒れて救助者が鐘に近づくのを妨げる可能性を防ぎます。[ 33 ] [ a ]
ヘリウムと高圧はどちらも高圧による音声の歪みを引き起こします。水中での会話のプロセスは、生命維持装置の内部形状や通信システムの制約、および環境の物理的・生理学的影響が発話と音声生成のプロセスに及ぼす影響によって左右されます。[ 34 ] : 6、16加圧された呼吸ガスやヘリウムを含む呼吸ガスを使用すると、ガス中の音速の違いや、表面気圧での空気との密度の違いによる歪みによって、ダイバーの音声の明瞭度に問題が生じます。これらのパラメータは声道のフォルマントの変化を引き起こし、音色に影響を与え、ピッチもわずかに変化します。いくつかの研究では、明瞭度の低下は主にフォルマントの変化によるものであることが示されています。[ 35 ]
呼吸ガスの密度の違いにより、声帯の共鳴が非線形にシフトし、鼻声のような効果が生じ、また、ガス中の音速の関数である声帯の共鳴が線形にシフトし、ドナルドダック効果として知られる。密度が高いことによるもう 1 つの効果は、無声音に対する有声音の強度の相対的な増加である。閉声と開声のコントラスト、および有声子音と隣接する母音のコントラストは、圧力の増加とともに減少する。[ 36 ]音速の変化は、浅い深度では深度の増加に対して比較的大きいが、この効果は圧力の増加とともに減少し、より深い深度では深度の変化による差は小さくなる。[ 35 ]ヘリウム音声アンスクランブラーは部分的な技術的解決策である。これらは、地上の人員に送信される音声の明瞭度を向上させる。[ 36 ]
通信システムは4つの構成要素システムから構成される可能性がある。[ 2 ]
衛生設備には、洗面台やシャワー用の温水と冷水の供給、排水、および貯水タンクと排出システムを備えた船舶用トイレが含まれます。 [ 2 ] 清潔な温水と冷水は、居住空間の圧力よりも高い圧力の貯水タンク/アキュムレータから、またはブースターポンプから直接供給されます。水は、外側に1/4回転遮断弁、内側に逆止弁を備えた船体貫通部を通してチャンバーに供給され、そこで使用されます。[ 17 ]
衛生システムの通常の設置場所は移送室ですが、[ 17 ]各居住室に衛生室が付属しているシステムもあります。[ 13 ]
トイレには、使用中に排水操作ができないようにするためのバルブインターロックシステムが備わっています。使用後、LSTが外部排水バルブを開きます。内部排水バルブが開いて貯水タンクの圧力を下げ、その後閉じ、トイレの排水バルブが開いて内容物が貯水タンクに排出され、その後閉じられます。貯水タンクの内部排水バルブが再び開いて内容物を外部排水管に排出し、その後再び閉じられ、最後に外部バルブが閉じられます。[ 17 ]
モジュール式システムの制御室は、輸送の利便性を考慮してISOインターモーダルコンテナ内に設置されるのが一般的です。制御室には、生命維持、潜水制御、ガス管理のための3つの主要な制御パネルがあります。[ 37 ]
ガス管理パネルには、高圧貯蔵からのガスの圧力調整と消費者への供給が含まれます。ガスには、空気、酸素、ヘリオックス混合物が含まれます[ 37 ]。
チャンバー制御パネルには通常、各区画の圧力計、ダクト、ブローダウンおよび排気弁、酸素監視装置およびその他のガス分析装置、酸素補充用のメイクアップシステム、治療用呼吸混合気供給弁、閉回路テレビ監視ディスプレイ、およびシステムチャンバー内の温度と圧力のアラーム付き監視システムが含まれます。区画の圧力は通常、海水メートルまたはフィートで表されます。[ 37 ]
潜水制御パネルには、鐘の内部および外部圧力、ダイバーおよびベルマンの深度、および居住室への移送用トランキング圧力の深度計が含まれます。また、各ダイバー用の呼吸ガス圧力計と制御弁、鐘内部のブローダウン弁と排気弁、音声スクランブラー付きダイバー通信システム、鐘への水中緊急通信システム、ヘルメットおよび鐘に取り付けられたビデオカメラの制御、モニター、および記録装置、ダイバー呼吸ガス用の酸素分析計、鐘および回収ガス用の酸素および二酸化炭素分析計、回収ガス流量、動的測位、および温水供給のアラームが含まれます。[ 37 ]
消火システムには、携帯式消火器から自動散水スプリンクラーシステムまでが含まれます。有毒物質を使用せず、加圧下で適切に噴射できる特殊な消火器を使用する必要があります。火災が発生した場合、燃焼物から有毒ガスが放出される可能性があり、室内ガスが十分に排出されるまで、居住者は内蔵呼吸器(BIBS)を使用する必要があります。可能な限り、消火剤を含む飽和システムの内容物は、高毒性の燃焼生成物の発生を最小限に抑える必要があります。酸素分圧が0.48 barのシステムを約70 msw(231 fsw)以上に加圧すると、酸素分率が燃焼を維持するには低すぎる(6%未満)ため、火災リスクは低くなります。圧縮の初期段階と減圧の終盤では、酸素レベルが燃焼を維持するため、より注意が必要です。[ 2 ]飽和システムサポートチームには、煙や有毒ガスの中で作業できるように、消防用呼吸器が支給される。[ 38 ]



緊急時に避難が必要な飽和潜水士は、環境圧力に大きな変化を与えずに搬送されることが望ましい。高圧避難には加圧輸送装置が必要であり、さまざまな状況で必要となる可能性がある。[ 39 ]
飽和潜水士を飽和潜水システムから緊急避難させるために、高圧救命艇または救助室が備え付けられる場合がある。[ 6 ]これは、プラットフォームが火災や沈没などの差し迫った危険にさらされている場合に使用され、飽和潜水士が差し迫った危険から逃れることを可能にする。高圧救命艇は自給式であり、室内の人が加圧されている間も水面の圧力クルーによって操作できる。海況による救助の遅延に備え、数日間海上で自給自足できる必要がある。乗員の健康状態が安定していれば、進水後に減圧を開始することも可能だが、船酔いや脱水症状により、モジュールが回収されるまで減圧が遅れる可能性がある。[ 40 ]: Ch.2
救命室または高圧救命艇は、船内の生命維持装置や設備が限られているため、減圧完了のために回収されるのが一般的です。回収計画には、回収を行うための待機船が含まれます。[ 41 ]
国際海事機関(IMO)と国際海洋請負業者協会(IMCA)は、高圧避難が成功した事例は少なく、高圧避難が必要となる事故が発生する可能性は極めて低いものの、機器を準備しておくことを正当化するのに十分なリスクがあることを認識しています。高圧避難システムの本来の意味は、高圧救助室、自走式高圧救命艇、高圧救助船など、実際にダイバーを稼働中の高圧システムから搬送するシステムを指していました。これらはすべて浮遊し、耐久性の異なる短期的な生命維持システムを搭載していますが、最近では、減圧設備が利用可能になるまでの一時的な生命維持を提供するために回収された高圧救助ユニットに接続できる生命維持パッケージや、ダイバーが比較的快適に減圧および治療を受けることができる高圧受入施設など、高圧避難をサポートするすべての機器を含むようになりました。高圧避難中に対処しなければならない主な問題は、体温バランス、乗り物酔い、代謝老廃物の処理、および非常に狭く閉じ込められた状態である。[ 40 ]:第2章[ 42 ]
ベルからベルへの移送は、紛失または閉じ込められたベルからダイバーを救助するために使用できます。これは通常、海底またはその付近で発生し、ダイバーは周囲の水圧でベル間を移動します。[ 39 ]状況によっては、ベルを救助室として使用して、ダイバーをある飽和システムから別の飽和システムへ移送することも可能です。これにはベルの一時的な改造が必要になる場合があり、システムの接合フランジが互換性がある場合にのみ可能です。[ 39 ]
飽和潜水システムの操作は、潜水作業に関わる潜水チームの一員である生命維持技術者チームによって行われます。また、潜水システムの設置や保守を行う潜水システム技術者の仕事もあります。
飽和潜水システムを操作する人は、生命維持技術者(LST)と呼ばれます。[ 5 ]: 23 生命維持システムは、飽和潜水チームの一員である生命維持監督者の指揮下にある生命維持技術者によって操作されます。潜水士が加圧されている間は常に1人が勤務していなければならないため、少なくとも2人の生命維持技術者が交代で勤務します。[ 43 ]
呼吸ガスの圧力、酸素および二酸化炭素含有量、環境の温度および湿度が監視および制御されます。居住区からの汚水処理、および食料、備品、機器のチャンバーへの出し入れも、生命維持要員によって外部から制御されます。LSTはまた、飽和潜水中のダイバーとの通信、居住チャンバーへの人員の出入りの管理、高圧救助艇の維持、および緊急時のダイバーの高圧避難を担当します。 [ 44 ] [ 45 ]
飽和潜水のほとんどは、掘削プラットフォームや生産プラットフォームの近傍、またはサルベージ作業のために沖合で行われ、潜水中にベルを正確に位置決めする必要があります。深海では、これは通常、専用の潜水支援船、または飽和システムが一時的に設置された適切な船舶から行われます。位置決めは、既に確立されている他のアンカー配置と干渉する可能性があり、独自の危険を伴う大規模なアンカーパターンによる方法と、想定される条件に対して十分に信頼性が高くフェイルセーフでなければならない動的位置決めによる方法の2つがあります。 [ 46 ] [ 25 ]ベルが水中にあり、ベルカーソルから離れているとき、特にダイバーがロックアウトされ、ベルが周囲圧力にさらされる作業深度では、垂直方向の動きを制限するためにヒーブ補償装置が使用されることがあります。[ 18 ]
科学的な飽和潜水は通常、水中居住施設に住むアクアノートと呼ばれる研究者や技術者によって行われます。水中居住施設とは、人が長期間生活できるように設計された構造物で、そこでは、水面下の圧力下で、仕事、休息、食事、身だしなみ、睡眠など、人間の基本的な機能のほとんどすべてを行うことができます。[ 47 ] [ 48 ]
水中居住施設は人間の生理機能のニーズを満たし、適切な環境条件を提供する必要があり、最も重要なのは適切な品質の呼吸ガスです。その他には、物理的環境(圧力、温度、光、湿度)、化学的環境(飲料水、食料、廃棄物、毒素)、生物学的環境(危険な海洋生物、微生物、海洋菌類)などがあります。水中居住施設とその人間の要求を満たすように設計された技術に関する科学の多くは、ダイビング、潜水鐘、表面飽和システム、潜水艇、潜水艦、宇宙船と共通しています。[ 49 ]
1960年代初頭以来、個人、研究機関、政府機関によって、世界中で数多くの常圧水中居住施設が設計、建設、使用されてきた。それらはほぼ専ら研究と探査のために使用されてきた。研究は特に、加圧下での呼吸ガスの生理学的プロセスと限界、アクアノートや宇宙飛行士の訓練、海洋生態系の研究に重点が置かれてきた。外部への出入りは、一般的にムーンプールまたはウェットポーチと呼ばれる構造物の底部の穴を通して垂直に行われる。居住施設には減圧室が含まれる場合があり、または閉鎖型潜水鐘を介して水面への人員移動が行われる場合がある。[ 50 ] [ 51 ] [ 49 ]
飽和潜水において許容できる安全性を確保し、作戦の目標達成とスケジュール維持を合理的に確信するためには、リスク分析とリスク管理が必要である。[ 38 ] 特定されたリスクに対しては、さまざまな対応策が考えられる。
飽和システムには、許容できない結果を招く可能性があり、そのため短期間で是正されないと高リスクとみなされる危険性がいくつかあります。
定量的リスク評価の理想は、特定の事象の発生確率に関する統計データの入手可能性を必要とする。このようなデータの蓄積には、システム、または分析が意味を持つほど十分に類似したシステム、コンポーネント、およびサービス条件に関する経験が必要である。関連する要因の複雑な相互作用が存在する可能性があり、これらは常に認識されるとは限らず、一部の危険も認識されない可能性がある。[ 38 ]
定性的なリスク評価は、異なるシナリオにおけるリスクの比較が必要な場合、一般的に不十分である。また、リスク評価は必ずしも失敗に対する適切な対応を示唆するとは限らず、評価者の経験のばらつきにより主観的な要素が含まれる傾向がある。[ 38 ]
設計、製造、試験、保守は、沿岸作業の場合は国の労働安全衛生規則、沖合作業の場合は IMCA 要件または同等の要件に準拠する必要がある場合があります。[ 42 ]飽和システムは一般的に、品質保証のために、ロイド船級協会、ビューローベリタス、アメリカ船級協会、またはデットノルスケベリタスなどの認められた分類協会 の基準に従って設計、製造、分類されます。[ 46 ] [ 13 ] [ 25 ] 関連する規格とガイダンスには以下が含まれます。[ 52 ]
規制機関、諮問機関、登録機関:
飽和潜水器材の製造業者:
代替技術: