La descompressió descontrolada és una caiguda no planificada en la pressió d'un sistema de segellat, com ara una cabina d'avió, i resulta típicament d'errors humans, fatiga de materials, errors d'enginyeria, o impactes, evitats pel dipòsit sota pressió per donar curs a baixades de pressió ambient o sense pressió en absolut.
La descompressió es pot ser classificada com explosiva, ràpida o lenta:
- Descompressió explosiva (ED en anglès) és violenta, la descompressió és massa ràpida per a la sortida de l'aire de manera segura des dels pulmons.
- Descompressió ràpida, mentre que segueix sent ràpid, és prou lenta com per permetre que els pulmons es ventilin.
- Lenta o descompressió gradual es produeix tan lentament que no pot ser detectada abans de patir d'hipòxia.
Descripció
El terme descompressió descontrolada aquí es refereix a la despressurització no planificada de dipòsits que són ocupats per persones. Per exemple, una cabina d'avió a alta altitud, una nau espacial, o una cambra hiperbàrica. Pel fracàs catastròfic d'altres recipients a pressió utilitzats per contenir gas, líquids, o reactius sota pressió, el terme explosió és més comunament utilitzat, o altres termes especialitzats com ara el BLEVE pot aplicar-se a situacions particulars.
La descompressió pot ocórrer a causa d'una fallada estructural del dipòsit de pressió, o el fracàs del sistema de compressió.[1][2]
La velocitat i violència de la descompressió es veu afectada per la grandària del dipòsit de pressió, la pressió diferencial entre l'interior i l'exterior del recipient i la mida del forat de fuga.
La Federal Aviation Administration reconeix tres tipus diferents d'esdeveniments de descompressió en els avions:[1][2]
- Descompressió explosiva
- Descompressió ràpida
- Descompressió gradual
Descompressió explosiva
La descompressió explosiva es produeix a una velocitat més ràpida en el qual l'aire pot escapar dels pulmons, típicament en menys de 0,1 a 0,5 segons.[1][3] El risc de trauma pulmonar és molt alt, com és el perill dels objectes perillosos que comprenen els projectils per les forces explosives, que pot comparar-se a una detonació de bomba.
Després d'una descompressió explosiva dins d'una aeronau, immediatament pot omplir una boira espessa a l'interior com en la humitat relativa d'aire de la cabina ràpidament canvia a mesura que l'aire es refreda i es condensa. Els pilots militars amb màscares d'oxigen han de respirar amb pressió, de manera que els pulmons s'omplen d'aire quan està relaxat, i l'esforç que ha de ser exercit per expulsar l'aire de nou.[4]
Descompressió ràpida
La descompressió ràpida pren típicament més de 0,1 a 0,5 segons, permetent que els pulmons es descomprimeixin més ràpidament que la cabina.[1][5] El risc de danys als pulmons encara és present, però significativament reduït en comparació amb descompressió explosiva.
Descompressió lenta
La descompressió lenta o gradual, es produeix quan és prou lent com per passar desapercebut i només poden ser detectats pels instruments.[1] Aquest tipus de descompressió també pot passar a partir d'un error de pressurització com una aeronau puja en altitud. Un exemple d'això és l'accident del vol 522 d'Helios Airways, en la qual els pilots no van aconseguir comprovar que l'aeronau es pressuritzava automàticament i després en reaccionar a les advertències que l'avió va ser despressuritzat, amb el temps, van patir una pèrdua de coneixement (així com la majoria dels passatgers i tripulació) a partir d'hipòxia.
Cabines a pressió i proves
Els segellats d'alta pressió en els dipòsits també són susceptibles a la descompressió explosiva, s'utilitzen juntes tòriques o d'estanquitat de cautxú per segellar canonades a pressió que tendeixen a saturar-se amb gasos d'alta pressió. Si la pressió dins del recipient és alliberada sobtadament, llavors els gasos dins de la junta de goma es poden expandir violentament, causant butllofes o explosions de materials. Per això, és comú per als equips militars i industrials ser sotmesos a una prova de descompressió explosiva abans de certificar-los com segurs per al seu ús.
Fal·làcies
L'exposició a un buit fa que el cos exploti
Aquest mite persistent es basa en una falta de distinció entre dos tipus de descompressió: la primera, des de la pressió atmosfèrica normal (una atmosfera) a un buit (zero atmosferes), i el segon, a partir d'una pressió excepcionalment alta (moltes atmosferes) fins a la pressió atmosfèrica normal.
El primer tipus, un canvi sobtat de la pressió atmosfèrica normal a un buit, que és la més comuna. La investigació i la recerca en exploració espacial i aviació a alta altitud han demostrat que mentre exposició al buit causa inflamació, la pell humana és prou forta com per suportar la caiguda d'una atmosfera encara que la hipòxia resultant causa inconsciència després d'uns pocs segons.[6][7] També és possible que el barotrauma pulmonar (lung rupture) es produeix si es força la respiració.
El segon tipus és poc comú, ja que l'única situació normal en què es pot produir durant la descompressió és després del busseig. De fet, només hi ha una única aparició ben documentada: l'incident de Byford Dolphin, en què una caiguda de pressió catastròfica de vuit atmosferes va causar una explosió massiva i incloent el barotrauma letal. Una mort similar però fictícia es mostra en la pel·lícula Llicència per matar, quan el cap d'un personatge explota després que la seva cambra hiperbàrica és ràpidament despressuritzada. Cap d'aquests incidents hauria estat possible si la caiguda de pressió fos estat només d'una atmosfera normal a un buit.
Els forats de bala causen descompressions explosives
Els fuselatges dels avions estan dissenyats amb quadernes armades per evitar la fractura, la mida del forat és un dels factors que determina la velocitat de la descompressió, i un forat de bala és massa petit per provocar una descompressió ràpida o explosiva.
Un petit forat podria fer expulsar a la gent d'un fuselatge
El programa de televisió Mythbusters va examinar aquesta creença de manera informal amb una aeronau pressuritzada i diverses proves a gran escala. Les aproximacions de Mythbusters suggereixen que el disseny del fuselatge no permet que això succeeixi.
L'auxiliar de vol C.B. Lansing va volar en el vol 243 d'Aloha Airlines quan una gran part del sostre de la cabina (aproximadament 18 x 25 cm) es va separar, l'informe assenyala que va ser escombrada per la borda en lloc d'aspiració a través del forat. L'informe del documental d'Air Crash Investigation en el vol 243 (temporada 3, 2005) assenyala que la 'línia d'esquinçament' se suposa que evita la pèrdua de grans lloses del fuselatge. Treballant a partir dels comptes dels passatgers (incloent un informe de les cames de l'auxiliar 'desapareixent pels núvols), evidencien forènsicament incloent fotografies NTSB i càlculs d'estrès,[8] els experts especulen que l'hostessa va ser succionada contra el forat inicialment permesa per una pressió atmosfèrica de 10, d'aquí el fracàs material molt més gran.[9] Un enginyer de corrosió considera que les corretges lacrimals també podrien haver estat destrossades pel corrent d'aire a través de l'impacte del cos de Lansing.[10]
Lesions de descompressió
Les lesions físiques següents poden estar associades amb incidents de descompressió:
Accidents i incidents important de descompressió
Els incidents de descompressió no són infreqüents en els avions militars i civils, amb aproximadament 40-50 esdeveniments de descompressió ràpida, es produeixen arreu del món anualment.[17] En la majoria dels casos, el problema és relativament manejable per a la tripulació aèria.[11] Per tant, on els passatgers i l'avió no pateixen els efectes nocius, els incidents no solen considerar importants.[11] Les lesions resultants d'incidents de descompressió són rars.[11]
Els incidents de descompressió no es produeixen únicament en avions -l'incident del Byford Dolphin és un exemple de descompressió explosiva violenta en un plataforma petroliera. Un esdeveniment de descompressió és un efecte d'un error causat per un altre problema (com una explosió o col·lisió en l'aire), però l'esdeveniment de descompressió pot empitjorar el problema inicial.
Implicacions per al disseny d'aeronaus
Les aeronaus modernes estan dissenyades específicament amb bigues de reforç longitudinals i circumferencials amb la finalitat d'evitar danys localitzats d'esquinçament del conjunt del fuselatge durant un incident de descompressió.[34] No obstant això, els esdeveniments de descompressió però, han demostrat ser fatals per a les aeronaus. El 1974, la descompressió explosiva a bord del vol 981 de Turkish Airlines va causar el col·lapse del terra, tallant cables vitals del control del vol. La FAAva emetre una Directiva d'Aeronavegabilitat que l'any següent exigeix als fabricants d'avions de fuselatge ample a enfortir les plantes perquè puguin resistir els efectes de la descompressió en el vol, causades per una obertura de fins a 1,9 m² en el compartiment de càrrega de coberta inferior.[35] Els fabricants van ser capaços de complir amb la Directiva, bé mitjançant l'enfortiment dels pisos i/o la instal·lació de reixetes de ventilació d'alleujament anomenats "panells de dau" entre la cabina de passatgers i el compartiment de càrrega.
[36]
Les portes de cabina estan dissenyades per fer que sigui gairebé impossible perdre la pressurització a través de l'obertura d'una porta de la cabina de vol, ja sigui accidental o intencionada. El disseny de portes d'endoll asseguren que quan la pressió dins de la cabina superi la pressió fora de les portes són expulsades i no s'obre fins que la pressió s'iguali. Les portes de la cabina, incloent les sortides d'emergència, però no totes les portes de càrrega, s'obren cap a dins, o primer ha de ser tirat cap a dins i girar llavors abans que puguin ser empeses mitjançant el marc de la porta, perquè almenys una dimensió de la porta és més gran que el marc de la porta.
Abans del 1996, aproximadament 6.000 avions grans de transport comercials van ser certificats per volar a 13716 metres (45000 peus), sense estar obligats a complir amb les condicions especials relacionades amb el vol a gran altitud.[37] El 1996, la FAA va adoptar l'Esmena 25-87, que va imposar especificacions addicionals per als nous dissenys de tipus d'aeronaus de cabina de pressió de gran altitud.[38]
Per a les aeronaus certificades per operar per sobre eñs 7620 metres (25.000 peus), han de "ser dissenyats perquè els ocupants no siguin exposats a una altitud de pressió de cabina en excés de 4522 metres (15.000 peus) després de qualsevol condició de d'error probable del sistema de pressurització."[39]
En el cas d'una descompressió que resulta de "qualsevol condició de d'error no mostrat ser extremadament improbable," l'aeronau ha de ser dissenyada de manera que els ocupants no estaran exposats a una altitud de cabina que excedeixi els 7620 metres (25.000 peus) durant més de 2 minuts, ni superior a una altitud de 12192 metres (40.000 peus) en qualsevol moment.[39] A la pràctica, aquesta nova esmena de la FAR imposa un funcionament de sostre de vol de 12192 metres (40.000 peus) en la majoria dels avions recentment dissenyats per a ús comercial.[40][41][Note 1]
El 2004, Airbus va sol·licitar amb èxita la FAA per permetre que la pressió de la cabina de l'A380 pogués arribar als 13106 metres (43.000 peus) en el cas d'un incident de descompressió, i per superar els 12192 metres (40.000 peus) durant un minut. Aquesta exempció especial permet que les noves aeronaus puguin operar a una altitud superior a altres avions de nou disseny civil, que encara no s'ha concedit una exempció similar.[40]
Normes internacionals
L'exposició despressurització Integral (Depressurization Exposure Integral o DEI en anglès) és un model quantitatiu que és utilitzat per la FAA per garantir el compliment de les directives relacionades amb el disseny de descompressió. El model es basa en el fet que la pressió del subjecte que està exposat i la durada de l'exposició, són les dues variables més importants en joc en un cas de descompressió.[42]
Altres normes nacionals i internacionals per les proves de descompressió explosives s'inclouen:
- MIL-STD-810, 202
- RTCA/D0-160
- NORSOK M710
- API 17K i 17J
- NACE TM0192 i TM0297
- TOTALELFFINA SP TCS 142 Apèndix H
Vegeu també
Notes
Referències
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 «AC 61-107A - Operations of aircraft at altitudes above 25,000 feet msl and/or mach numbers (MMO) greater than .75» (PDF). Federal Aviation Administration, 15-07-2007.
- ↑ 2,0 2,1 Dehart, R. L.; J. R. Davis. Fundamentals Of Aerospace Medicine: Translating Research Into Clinical Applications, 3rd Rev Ed.. United States: Lippincott Williams And Wilkins, 2002, p. 720. ISBN 978-0-7817-2898-0.
- ↑ Flight Standards Service, United States; Federal Aviation Agency, United States. Flight Training Handbook. U.S. Dept. of Transportation, Federal Aviation Administration, Flight Standards Service, 1980, p. 250 [Consulta: 28 juliol 2007].
- ↑ Robert V. Brulle. «Engineering the Space Age: A Rocket Scientist Remembers» (PDF). AU Press, 11-09-2008. Arxivat de l'original el 2011-09-28. [Consulta: 1r desembre 2010].
- ↑ Kenneth Gabriel Williams. The New Frontier: Man's Survival in the Sky. Thomas, 1959 [Consulta: 28 juliol 2008].
- ↑ «Advisory Circular 61-107» (PDF) p. table 1.1. FAA.
- ↑ «Flight Surgeon's Guide». United States Air Force. Arxivat de l'original el 2007-03-16. [Consulta: 26 agost 2012].
- ↑ Matt Austin. «Fluid Hammer calculations», 2001. Arxivat de l'original el 3 de maig 2015. [Consulta: 27 juny 2011].
- ↑ The Honolulu Advertiser. «Engineer fears repeat of 1988 Aloha jet accident», 2001. Arxivat de l'original el 31 de gener 2008. [Consulta: 27 juny 2011].
- ↑ «Revisiting Aloha Airline Flight 243» (PDF) p. 26 et seq.. School of chemical and materials engineering, National University of Science and technology, Pakistan. Arxivat de l'original el 2014-08-24. [Consulta: 26 agost 2012].
- ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 11,5 Martin B. Hocking, Diana Hocking. Air Quality in Airplane Cabins and Similar Enclosed Spaces. Springer Science & Business, 2005. ISBN 3-540-25019-0 [Consulta: 1r setembre 2008].
- ↑ 12,0 12,1 Bason R, Yacavone DW «Loss of cabin pressurization in U.S. Naval aircraft: 1969-90». Aviat Space Environ Med, 63, 5, maig 1992, pàg. 341-5. PMID: 1599378.
- ↑ Brooks CJ «Loss of cabin pressure in Canadian Forces transport aircraft, 1963-1984». Aviat Space Environ Med, 58, 3, març 1987, pàg. 268-75. PMID: 3579812.
- ↑ Mark Wolff. «Cabin Decompression and Hypoxia». theairlinepilots.com, 06-01-2006. [Consulta: 1r setembre 2008].
- ↑ Robinson, RR; Dervay, JP; Conkin, J «An Evidenced-Based Approach for Estimating Decompression Sickness Risk in Aircraft Operations» (PDF). NASA STI Report Series, NASA/TM—1999–209374. Arxivat de l'original el 2008-10-30 [Consulta: 1r setembre 2008]. Arxivat 2008-10-30 a Wayback Machine.
- ↑ Powell, MR «Decompression limits in commercial aircraft cabins with forced descent». Undersea Hyperb Med., Supplement, abstract, 2002. Arxivat de l'original el 2011-08-11 [Consulta: 1r setembre 2008]. Arxivat 2011-08-11 a Wayback Machine.
- ↑ «Descompressió ràpida In Air Transport Aircraft» (PDF). Aviation Medical Society of Australia and New Zealand, 13-11-2000. Arxivat de l'original el 2010-05-25. [Consulta: 1r setembre 2008].
- ↑ Neil Schlager. When technology fails: Significant technological disasters, accidents, and failures of the twentieth century. Gale Research, 1994. ISBN 0-8103-8908-8 [Consulta: 28 juliol 2008].
- ↑ «Two MSC Employees Commended For Rescue in Chamber Emergency». Space News Roundup. Public Affairs Office of the National Aeronautics and Space Administration Manned Spacecraft Center, 6, 6, p. 3 [Consulta: 7 juliol 2012].
- ↑ «Aircraft accident report: American Airlines, Inc. McDonnell Douglas DC-10-10, N103AA. Near Windsor, Ontario, Canada. June 12, 1972» (PDF). National Transportation Safety Board, 28-02-1973.
- ↑ [enllaç sense format] http://www.everything2.com/title/explosive%2520decompression
- ↑ «FAA historical chronology, 1926-1996» (PDF). Federal Aviation Administration, 18-02-2005. Arxivat de l'original el 2008-06-24. [Consulta: 29 juliol 2008].
- ↑ Brnes Warnock McCormick, M. P. Papadakis, Joseph J. Asselta. Aircraft Accident Reconstruction and Litigation. Lawyers & Judges Publishing Company, 2003. ISBN 1-930056-61-3 [Consulta: 5 setembre 2008].
- ↑ Alexander Dallin. Black Box. University of California Press, 1985. ISBN 0-520-05515-2 [Consulta: 6 setembre 2008].
- ↑ United States Court of Appeals for the Second Circuit Nos. 907, 1057 August Term, 1994 (Argued: April 5, 1995 Decided: July 12, 1995, Docket Nos. 94-7208, 94-7218
- ↑ Hill, Richard G. «Investigation and Characteristics of Major Fire-Related Accidents in Civil Air Transports Over the Past Ten Years» p. 7, 17-18. AGARD ("Paper reprinted from Conference Proceedings No. 467-1: Aircraft Fire Safety"), circa 1989. [Consulta: 7 juliol 2012].
- ↑ «Aging airplane safety». Federal Aviation Administration, 02-12-2002. Arxivat de l'original el 2009-02-02. [Consulta: 29 juliol 2008].
- ↑ «Human factors in aircraft maintenance and inspection» (PDF). Civil Aviation Authority, 01-12-2005. Arxivat de l'original el 2008-10-30. [Consulta: 29 juliol 2008].
- ↑ «Fatal Events Since 1970 for Transportes Aéreos Regionais (TAM)». airsafe.com. [Consulta: 5 març 2010].
- ↑ «Aircraft Accident Report - Helios Airways Flight HCY522 Boeing 737-31S at Grammatike, Hellas on 14 August 2005». Hellenic Republic Ministry Of Transport & Communications: Air Accident Investigation
& Aviation Safety Board, Nov 2006. Arxivat de l'original el 2011-06-21. [Consulta: 14 juliol 2009].
- ↑ Oficina Australiana de Seguretat en el Transport (2008-07-28). "Qantas Boeing 747-400 depressurisation and diversion to Manila on 25 July 2008". Nota de premsa. Consulta: 2008-07-28.
«Còpia arxivada». Arxivat de l'original el 2008-08-03. [Consulta: 26 agost 2012].
- ↑ «Hole in US plane forces landing». BBC News, 14-07-2009 [Consulta: 15 juliol 2009].
- ↑ «Southwest Jet Had Pre-existing Fatigue». Fox News, 03-04-2011.
- ↑ George Bibel. Beyond the Black Box. JHU Press, 2007, p. 141-142. ISBN 0-8018-8631-7 [Consulta: 1r setembre 2008].
- ↑ «FAA HISTORICAL CHRONOLOGY, 1926-1996» (PDF). Federal Aviation Authority, 18-02-2005. Arxivat de l'original el 2008-06-24. [Consulta: 1r setembre 2008].
- ↑ , US 6273365
- ↑ «Final Policy FAR Part 25 Sec. 25.841 07/05/1996|Attachment 4». Arxivat de l'original el 2011-10-22. [Consulta: 26 agost 2012].
- ↑ «Section 25.841: Airworthiness Standards: Transport Category Airplanes». Federal Aviation Administration, 07-05-1996. Arxivat de l'original el 2009-02-02. [Consulta: 26 agost 2012].
- ↑ 39,0 39,1 «FARs, 14 CFR, Part 25, Section 841».
- ↑ 40,0 40,1 «Exemption No. 8695». Renton, Washington: Federal Aviation Authority, 24-03-2006. Arxivat de l'original el 2009-03-27. [Consulta: 2 octubre 2008].
- ↑ Steve Happenny. «PS-ANM-03-112-16». Federal Aviation Authority, 24-03-2006. Arxivat de l'original el 2011-10-22. [Consulta: 26 agost 2012].
- ↑ «Amendment 25-87». Federal Aviation Authority. Arxivat de l'original el 2009-02-02. [Consulta: 1r setembre 2008].
Enllaços externs