認識水肺潛水裝備：氣瓶 國立臺東大學體育學系 溫卓謀 2015.03.17.

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1 認識水肺潛水裝備：氣瓶 國立臺東大學體育學系 溫卓謀

2 氣瓶材質 鋼瓶 最早的潛水高壓氣瓶使用鉻鉬鋼（Chrome-molybdenum steel）所製成。其材質堅硬，可以應付惡劣的水下環境及高強度的商業使用。 優點： 更容易製造更大容量的氣瓶 空瓶時比重就較高，可以當作配重的一部分。 缺點：如果沒有妥善維護，可能會生鏽。 鋁瓶[編輯] 由於鋁材質較軟，所以搬運中的碰撞都可能造成損傷。這也使得同樣容積的鋁瓶比鋼瓶更厚、更重（陸地上）。 雖然鋁瓶也會被腐蝕，但是氧化鋁會附著在腐蝕表面，形成保護膜，阻止了進一步的腐蝕。 在水下的浮力較鋼瓶更大，在水中更輕、更方便操作（常用作技術潛水的減壓氣瓶）。 缺點：比鋼瓶更重

3 氣瓶的容積 英制 在英國和北美等使用英制的地區，氣瓶的容量是指氣瓶在工作壓力下可以容納的氣體容量（在水面可以釋放出多少氣體）。 最常見的是80立方英尺的鋁瓶（80鋁瓶）和71.2立方英尺的鋼瓶（72鋼瓶）。近年來65～67立方英尺的鋁瓶也越來越受到市場歡迎。 公制 對於使用公制的國家和地區，使用公升來計量空瓶的容積，並再乘以氣瓶壓力（以巴bar）為單位，即可得到任何壓力下的氣體容量。 常用的有12公升的鋼瓶和11公升的鋁瓶（相當於72鋼瓶和80鋁瓶）。

4 水肺潛水氣瓶能在水底呼吸多久？ 這個答案必須要檢討以下幾個因素： 1.氣瓶有多大？氣瓶裡裝的是什麼？小小的氣瓶能裝多少東西？ 2.氣瓶裡的空氣可以吸完嗎？ 3.我一分鐘需要呼吸多少空氣？ 4.水裡面的壓力到底有多大？水裡壓力那麼大，我的肺會不會被壓縮？ 5.肺部壓縮以後，我還能正常呼吸？ 資料來源：中華水下考古學會

5 影響氣瓶在水底供氣時間的因素 【氣瓶有多大？】 一般氣瓶的容量體積約為10~12公升，目前市面常用的為12公升。 【氣瓶裡裝的是什麼？】 一般潛水使用的氣瓶裡裝的是壓縮空氣，就是用壓縮機把我們陸上呼吸的空氣壓縮到氣瓶裡，成為高壓空氣。 【小小的氣瓶能裝多少東西？】 這牽涉到空氣被壓縮幾倍，一般潛水用氣瓶充氣後壓力約每平方公分200公斤(200kg/cm2, 約等於14.7psi x 200 = 2,940psi ) ，也就是把200倍的空氣壓縮在氣瓶裡。也可以說有12公升 x 200 = 2,400公升。 資料來源：中華水下考古學會

6 影響氣瓶在水底供氣時間的因素 【氣瓶裡的空氣可以吸完嗎？】
氣瓶裡的空氣都是可以用的，它除了用於呼吸，還可用來對浮力裝備 ( BC、浮力袋 ...)充氣，更重要的在浮出水面時，最好要保留 50 kg/cm2安全預備氣，以備上岸時緊急需求。 【一分鐘需要呼吸多少空氣？】 每個人除了肺活量不同，當工作量不同時也會有不同的需氧量，所以也會有不同的呼吸量。休息時約每分鐘 6~9公升 ( 睡覺 6,坐著 7,站著 9 ) ，輕度工作約 20公升 ( 放鬆潛水 ) ，中度工作約 30公升 ( 踢腿前進 ) ，重度工作約 50公升 ( 頂流或緊張的急促呼吸 ) ，可以了解不同的工作量，呼吸量相差可以達到 2~3倍。一般平均呼吸量值採每分鐘女生20公升，男生25公升。 資料來源：中華水下考古學會

7 影響氣瓶在水底供氣時間的因素 【水裡面的壓力到底有多大？】 海平面的壓力為一個大氣壓力 ( 1 atm, 約為14.7 psi或 1kg/cm2 ) 水中的壓力隨深度增加而增加，每增加 10公尺約每平方公分增加 1公斤 ( 1kg/cm2 ) ，也就是在水深10公尺時加在身體上的壓力為 2個大氣壓力 ( 2kg/cm2, 也稱為二個絕對大氣壓力 ( 2 ata)) ，20公尺為3 ata，30公尺為4 ata ... 【水裡壓力那麼大，我的肺會不會被壓縮？】 會的，肺部內空氣腔的體積隨著壓力增加會成比例壓縮，10公尺被壓縮成1/2，20公尺被壓縮成1/3 ... 【肺部壓縮以後我還能正常呼吸？】 可以，由於我們潛水使用的呼吸系統 ( 又稱水肺 ) 是經過特殊設計，可以配合你的環境壓力同步調整，所以吸入肺部的氣體體積一樣，只是壓力隨水壓增加而增加。也就是說，在10公尺水深每分鐘呼吸25公升的壓縮氣體體積，相當於陸地上50公升的空氣；20公尺相當於75公升，30公尺相當於100公升 ... 資料來源：中華水下考古學會

8 氣瓶規格與容積 氣瓶規格說明：　　　　　　　　　　　　　　　　 容量： 歐規氣瓶以公升為單位（氣瓶內實際的體積），當潛水員將體積（公升）乘以壓力錶的讀數時（bar）即可得到氣瓶在大氣壓力下的空氣量；如12公升 X 200 = 2400 公升（氣瓶內的空氣在大氣壓力下的體積，即氣瓶空氣量），美規氣瓶多以釋出之空氣量（氣瓶空氣量）為標準，如 S80 之氣瓶即表示在氣瓶最大工作壓力下，可儲存的空氣在大氣壓力下約 80 立方呎（cubic feet），約 2270 公升（1立方呎 ≒ 公升）。　 壓力： 歐規多以 bar 為壓力單位（公制），一般充氣可達 200 bar，美規多以 psi 為壓力單位（英制），一般充氣可達 3000 psi ，充氣時請勿超越氣瓶之最大工作壓力（3000 psi／207 bar）。　　 （註：1 bar=14.5 psi）　

9 氣瓶規格與容積 大部分潛水氣瓶使用的規格是S80，意思是在氣瓶的最大工作壓力（3000PSI)下，可以填充的空氣在1ATM下體積為80立方英尺。 氣瓶可裝多少空氣？以S80裝滿3000PSI來講，裡面的空氣在1ATM下體積為80立方英尺，約2270公升。因為氣體體積和壓力成反比（波以爾定律），而S63=3000PSI，其意思就是＂用S63的氣瓶填充3000PSI的空氣＂，也就是在1ATM下體積為63立方英尺，約1788公升。 補充說明BAR：每平方公分承受的公斤重，公制單位。PSI：每平方英吋承受的磅數，英制單位。3000PSI約等於200BAR。

10 氣瓶上所標示的氣瓶編號意義為何？

11 氣瓶上所標示的氣瓶編號意義為何？ 第一行 包含下列之資訊： 政府機關之認證 第一組字為DOT或DOT∕CTC代表美國運輸部及加拿大運輸委員會。 第二組字代表氣瓶的金屬材質，3A代表碳鋼，3AA代表鉻鉬鋼(為目前所使用的鋼質氣瓶材質)，鋁質氣瓶則經過水壓測試的鋁質氣瓶都使用3AL編號。 工作壓力 第三組字代表氣瓶之最大工作壓力，其單位為 lb / in2（psi），氣瓶必須依據標示充氣，且不可以超過最大之工作壓力，唯一的例外：在鋼質氣瓶的水壓測試日期後方有時會有“＋”的標示，這類的氣瓶允許充氣超過最大工作壓力的10％，“＋”的標示通常出現在新的氣瓶上，如果氣瓶曾接受水壓測試，則不會有“＋”的標示。 大部分鋁質氣瓶可以充氣達3000 psi，某些鋁質氣瓶甚至可以充氣達3300 psi或4000 psi。鋼質氣瓶的最大工作壓力大致為1800到3300 psi，最常使用的71.2ft3的鋼質氣瓶，其最大工作壓力為2250 psi。 資料來源

12 氣瓶上所標示的氣瓶編號意義為何？ 第二行 所有氣瓶都具有第二行的編號標示，而有些氣瓶甚至還有第三行或第四行的編號標示，雖然標示上有些許的不同，但其主要的意義如下：　　　 序號 大部分的氣瓶都擁有唯一的序號，序號中可能具有氣瓶尺寸大小的資訊或氣瓶的批號等資料。 製造商名稱 在序號後面通常會有氣瓶製造商的名稱，因為大部分的氣瓶是由大型的高壓氣瓶製造商生產，而不是由潛水用品製造商生產。最常見的高壓氣瓶製造商有Luxfer、Kidde、Dolphin、Catalina Cylinders、CIG、Coyne 及PST ( Pressed Steel Company )…等。目前最新生產的氣瓶已不使用製造商之名稱，而改用製造商編號取代製造商之名稱。 水壓測試日期 最初的水壓測試日期一般都會標示在第二行編號的最後或單獨成一行，以後的水壓測試日期則標示在氣瓶頸附近的其他地方。水壓測試日期編號包含了氣瓶水壓測試的月份及年份，而月份及年份之間會以測試者姓名的第一個字或測試者在美國運輸部註冊的特別符號來加以分開。 資料來源