DAFTAR PUSTAKA NOAA, NOAA Diving manual, U.S. Department of Commerce and Best Publishing Company, USA URL:http://en.wikipedia.org/wiki/saturation diving URL:http://en.wikipedia.org/wiki/ diving URL:http://mitopencourseware/atmosphere, ocean climate
PENDAHULUAN
Saturation Diving memungkinkan penyelam menerapkan teknik menyelam yang memungkinkan penyelam agar terhindar efek mematikan seperti "bend" sehingga mereka dapat bekerja di kedalaman yang sangat dalam dalam waktu yang lama. "Kejenuhan" mengacu pada kenyataan bahwa jaringan tubuh dari penyelam telah mengalami tekanan akibat dari tekanan parsial maksimum gas yang mengharuskan penyelam bernafas pada lingkungan bertekanan tinggi dalam beberapa waktu sebelum muncul ke darat. Hal ini penting karena setelah jaringan menjadi jenuh, sewaktu naik dari kedalaman, tubuh penyelam akan mengalami dekompresi, sehingga setelah sampai di permukaan tubuh penyelam tidak mengalami perubahan dekompresi yang signifikan. Walaupun pengembangan teknik menyelam di permukaan yang disediakan bagi penyelam memperbolehkan penyelam menghabiskan banyak waktu kerja di bawah air, dimana penyelam menggunakan sistem seperti berlindung dalam lubang, metode ini hanya memperbolehkan melakukan penyelaman sampai sedalam 610 meter dalam periode hari atau minggu tanpa mengharuskan penyelam melakukan dekompresi. Penyelam yang memungkinkan beroperasi dalam kondisi jenuh bias dilakukan dalam luar lingkungan bertekanan, seperti diving bell, seafloor habitat, atau lock-out submersible.
Tujuan
dibuatnya
Fasilitas
bawah
laut
ini
adalah
untuk
mempertahankan besar tekanan yang dialami penyelam selama menyelam. Sejarah perkembangan saturation diving seiring dengan kemajuan teknologi dan science. Para Engineer mengembangkan teknologi untuk mendukung penyelam jenuh, dan ahli fisiologi dan ilmuwan lain mendefinisikan kemampuan fisiologis pernapasan. Banyak peneliti memainkan peran penting dalam pengembangan konsep jenuh,
DASAR TEORI
Di setiap kegiatan menyelam, keamanan merupakan hal utama yang harus dijaga. Kunci untuk memperoleh keamann selama menyelam adalah kemampuan mengetahui mutlak dari penyelam terhadap kondisi tubuhnya. Raga adalah ladang science tempat zat dan energi saling berinterksi. Dalam kegiatan menyelam, perlu dipelajari hokum-hukum fisika yang berkenaan dengan kselamatan penyelam selama menyelam dan pengaruh lingkungan dalam air yang berpengaruh terhadap kondisi penyelam.
A.
Tekanan
Tekanan adalah gaya yang bekerja pada tiap luasan benda. Di Bawah air, ada dua jenis tekanan mempengaruhi seseorang, berat air dan berat atmosfir di atas permukaan air. Satu hal yang harus diingat dalam setiap menyelaman
adalah
:
penyelam,
di
kedalaman
manapun,
harus
mampu
menyeimbangkan tekanan terhadap kedalaman yang dilaluinya. Pada setiap kedalaman, penyelam harus mampu mengimbangi antara tekanan diberikan oleh atmosfer, oleh air, dan gas yang digunakan dalam bernafas di bawah air. Pengimbangan ini harus selalu dilakukan agar antara tekanan dalam tubuh dan tekanan eksternal dapat mencapai keseimbangan dan dan penyelam harus mampu menjaga kondisi yang demikian itu. a.
Tekanan atmosfer Tekanan atmosfer adalah tekanan yang diberikan oleh atmosfer bumi.
Semakin seiring dengan semakin tinggi jarak terhadap pemukaan bumi. Di permukaan laut, tekanan atmosfer sama dengan 14,7 £ per square inch (psi) atau satu atmosfer (atm). Semakin tinggi ketinggian di atas permukaan laut, semakin rendah tekanan atmosfer. Di permukaan laut, tekanan udara dianggap konstan dan universal ; yaitu, di manapun di bumi ini tekanan di prmukaan laut adalah sama yaitu 14,7 psi. Tekanan di dalam paru-paru manusia adalah sama dengan tekanan luar
b.
Tekanan hidrostatik Tekanan akibat berat air disebut tekanan "hidrostatik." Berat kumulatif air ;
semakin dalam menyelam, semakin volume air
diatas penyelam tersebut maka
semakin berat air yang dirasakan. berat air ini memberikan tekanan pada penyelam dari semua sisi sama dan meningkat sebanyak 0,445 psi per kaki dari air laut c.
Tekanan absolut Jumlah dari tekanan atmosfir ditambah tekanan hidrostatik disebut tekanan
"absolut." tekanan Absolute dapat disajikan dalam berbagai macam satuan ; yaitu"pound per square inch psia mutlak" (), "atmosfer absolut" (ata), kaki dari air laut mutlak (fswa), kaki absolut air tawar (ffwa), atau milimeter merkuri absolut (mmHga). Untuk lebih jauh seberapa besar pengaruh dari tekanan absolut pada penyelam, coba bayangkan ini ; kaki seorang lelaki berdiri 6-kaki tinggi di bawah air akan terkena tekanan yang hampir tiga pound per inci persegi lebih besar daripada yang diberikan di kepalanya. d.
Tekanan parsial Dalam campuran gas, proporsi tekanan total disumbangkan oleh gas dalam
campuran masing-masing disebut tekanan "parsial." Meskipun campuran gas-gas lain yang lebih kecil juga ada dalam atmosfer udara, untuk lebih mudahnya kita bisa memperkirakan bahwa udara atmosfer terdiri dari oksigen 21% dan 79% nitrogen, untuk total 100%, atau satu atmosfer absolut. Dampak dari tekanan parsial pada penyelam dijelaskan secara rinci dalam Hukum Dalton. Tubuh dapat berfungsi secara normal ketika perbedaan tekanan antara bagian dalam tubuh dan di luar tidak terlalu besar atau sangat kecil.
B.
Hukum boyle "Untuk setiap gas pada suhu konstan, volume gas berbanding terbalik dengan
tekanan."pada
ruang-rongga tubuh penyelam yang berisi udara, akan berubah
semakin kecil volumenya seiring dengan semakin besarnya tekanan dari luar, seperti Telinga dan sinus kliring, volume masker menyelam,
Gambar 1. volume paru-paru terhadap factor kedalaman dan tekanan
C.
Hukum charles gay lussac Suhu memiliki efek pada tekanan dan volume gas. Sangat penting untuk
mengetahui pengaruh suhu karena suhu di kedalaman sering berbeda dari jika dibandingkan di permukaan. "Untuk setiap gas pada tekanan konstan, volume gas akan bervariasi secara langsung dengan suhu mutlak atau gas apapun pada volume konstan, tekanan gas akan bervariasi secara langsung dengan suhu absolut." D.
Hukum dalton Tubuh manusia memiliki berbagai reaksi terhadap berbagai gas dalam kondisi
berbeda tekanan yang berubah-ubah. Hukum Dalton digunakan untuk menghitung perbedaan tekanan parsial di antara bernapas di permukaan dan bernapas di
kedalaman air.
"Tekanan total yang diberikan oleh gas campuran sama dengan
jumlah dari tekanan dari tiap gas yang menyusun campuran gas tesebut, masingmasing gas bertindak seolah-olah ada dengan
sendirinya dan menduduki total
volume." Dengan kata lain, keseluruhan gasadalah sama dengan jumlah tiap-tiap gas penyusunnya, dan setiap bagian gas penyusun tidak saling terpengaruh satu dengan yang lain. Menurut hukum Dalton, tekanan total campuran gas adalah jumlah tekanan parsial dari komponen campuran gas itu sendiri. secara matematis dapat ditulis:
Pt
=
PP1,etc=
tekanan total tekanan pada gas pertama, dan gas seterusnya
. Angka Px digunakan untuk menunjukkan tekanan parsial. Garis bawah x merupakan spesific gas(contoh; Dgn kata lain PO2 merupakan tekanan parsial oksigen). Untuk menentukan tekanan parsial gas dalam campuran, gunakan persamaan berikut Tekanan parsial = (Persen Komponen) x (Tekanan Total [absolut]) Secara matematis ditulis
Gas% = persentase komponen gas, desimal
E.
Pt
= tekanan total
Px
= tekanan parsial gas
Hukum henry "Jumlah setiap gas yang terlarut dalam cairan pada suhu tertentu berbanding
lurus dengan tekanan parsial gas yang dalam kesetimbangan daam cairan dan koefisien kelarutan gas dalam cairan tersebut." Jika satu unit gas terlarut pada satu atm, lalu dua unit akan dipecah pada dua atm, tiga unit di tiga atm, dll. Secara matematis hukum Henry dinyatakan sebagai berikut :
VG
= volume gas terlarut STPD (standar tekanan dan suhu kering)
VL
= volume cairan
α
= kofisien larut
P1
= gas parsial diatas cairan
mula-mula gas murni terkena campuran gas, molekul gas akan berdifusi ke dalam larutan, didorong oleh tekanan parsial individu tiap gas. Kemudian, molekul gas masuk ke
cairan, gas ini
menambah
"ketegangan gas," suatu cara untuk
mengidentifikasi tekanan parsial gas dalam cairan. Perbedaan antara ketegangan gas dan tekanan parsial gas cair di bagian luar cairan disebut gradien tekanan, yang memberikan indikasi tingkat bersih di mana gas cenderung memasuki atau meninggalkan cairan. Ketika gradien difusi jaringan tinggi, dan dengan tegangan rendah dan tekanan parsial tinggi, maka tingkat penyerapan ke dalam cairan tinggi. Jika jumlah molekul gas dalam cairan meningkat, maka ketegangan gas meningkat hingga mencapai nilai kesetimbangan sama dengan tekanan parsial luar. Pada saat itu, cairan tersebut dalam keadaan "jenuh" terhadap molekul gas, dan gradien tekanan adalah nol. Kecuali ada beberapa perubahan suhu atau tekanan, laju bersih di mana molekul gas memasuki atau meninggalkan cairan akan menjadi nol, dan kedua zat akan tetap setimbang. Bagaimana fenomena terjadi pada penyelam? Untuk memulainya kita anggap sebagian besar tubuh manusia adalah air. saat gas mengalami kontak dengan cairan, sebagian gas akan larut dalam cairan sampai kesetimbangan tercapai. Gas akan larut dalam air dan lemak dalam tubuh manusia karena air dan lemak merupakan persentase cairan terbesar dalam tubuh manusia.
Semakin dalam penyelaman,
semakin besar tekanan yang diberikan pada tubuh, dan semakin tinggi tekanan total gas pernapasan. Sehingga gas lebih akan larut dalam jaringan tubuh. Selama naik ke permukaan, gas terlarut akan mulai dilepas.
Table 1. sifat udara pada tekanan 1 atm
Table 2. sifat udara pada tekanan136.05 atm Jika kecepatan penyelam naik ke permukaan (termasuk berhenti dekompresi) dikontrol dengan baik, gas terlarut akan dibawa ke paru-paru oleh suplai darah dan akan dilepas keluar sebelum terjadi akumulasi pola-pola gelembung pada jaringan. Jika, naik ke permukaan terlalu cepat dan / atau berhenti dekompresi terlewatkan atau dikurangi akibatnya tekanan berkurang pada saat tekanan tubuh tinggi sehingga tubuh tak mampu mengatasi hal ini, akibatnya bisa terbentuk gelembung gas, mengganggu jaringan tubuh dan sistem, dan menghasilkan suatu kondisi yang dikenal sebagai penyakit dekompresi (bend). Bermacam gas terlarut dalam tubuh secara proporsional terhadap tekanan parsial tiap gas setiap bernafa secara lumrah. Jumlah gas terlarut juga diatur oleh panjang waktu dan tekanan di mana kita menghirupnya. Namun, setiap gas memiliki tingkat kelarutannya sendiri, jumlah gas yang terlarut juga tergantung pada spesifik gas itu sendiri. Jika penyelam bernafas gas cukup panjang, tubuhnya akan menjadi jenuh;
tapi hal ini terjadi secara perlahan. Tergantung dari gas yang dihirup,
dampaknya akan tampak sekitar 8-24 jam. Beberapa jenis gas lebih larut daripada yang lain dan beberapa jenis cairan pelarut lebih baik daripada cairan lain.
F.
PENGARUH TEKANAN Pengaruh tekanan dapat dibagi menjadi dua: a.
Pengaruh langsung Tekanan Selama Turun ke dasar Sebenarnya Tubuh bisa menahan tekanan hidrostatik yang besar. Penyelam
mampu melakukan penyelaman di laut terbuka lebih dari 1.500 fsw (682 psia); secara
perhitungan, penyelam telah mengalami tekanan setara dengan 2.250 fsw (1016 psia). Tekanan meningkat tidak akan mempengaruhi
cairan tubuh yang memang pada
dasarnya berifat tak termampatkan (incompresible) dan tidak mengubah bentuk atau merusak jaringan atau cairan tubuh.
Rongga udara dalam tubuh tidak
akan
mengalami dampak yang berarti selama tekanan di dalalm rongga udara tubuh sama dengan tekanan luar tubuh. Jika bukaan rongga udara tubuh tertutup saat turun atau naik, maka hal ini akan menghambat penyetimbangan tekanan antara rongga udara dalam tubuh dan lingkungan luar tubuh, sehingga rongga udara dapat mengalami distorsi secara mekanis sehingga bisa terluka. Luka dari perubahan tekanan ini disebut barotrauma. Berasal dari bahasa yunani, baros yang berarti berat atau tekanan, kemudian trauma yang berati luka. Bagian tubuh yang mengalami barotrauma selama turun, sehingga kemudian meningkatkan tekanan pada ruang udara pada telinga, sinus, paru-paru, dan dalam bagian-bagian peralatan menyelam tertentu.
Gambar 2. lubang sinus di kepala
b.
Pengaruh langsung tekanan selama naik ke permukaan Jika kita berada diatas daratan, ada tekana yang mengenai tubuh kita. Tekanan
ini berasal dari atmosfer dimana larutan nitrogen masuk ke seluruh tubuh, sehingga tekanan nitrogen di luar tubuh sama dengan tekan nitrogen di luar tubuh. Namun jika diselidiki lebih detail tekanan nitrogen dalam tubuh berbeda dengan tekanan nitrogen di luar tubuh karena uap air dan karbon dioksida mencair saat bernafas. Substraksi tekanan uap air karbondioksida pada arteri meningkatkan tegangan nitrogen dalam darah. Semakin dalam penyelaman, tekanan air semakin meningkat, nitrogen semakin larut dalam tubuh. Selama cepat naik ke atas, semakin cepat nitrogen yang dilepaskan dari alirandarah. Jika naik ke permukaan secara perlahan, nitrogen akan tetap dalam aliran darah, dan masih dalam keadaan terlarut, kemudian mengalir ke paru-paru dan dikeluarkan saat menghela nafas. Proses ini akan terjadi secara terusmenerus hingga tekanan nitrogen sama dengan tekanan lingkungan. Jika naik dengan kecepatan tinggi, akan mengakibatkan nitrogen lepas tidak terlarut dan akan berubah menjadi gas lagi sebelum dikeluarkan lewat pernafasan sehingga membentuk gelembung-gelembung gas dalam tubuh. Hal ini memicu penyakit dekompresi. Menghirup gas inert ke dalam tubuh disebut penyerapan atau on-gassing. Membuang gas disebut menghela nafas atau off-gassing. Nitrogen masuk dan meninggalkan tubuh dihitung dalam satuan khusus. Satuan ini disebut separuh waktu. Separuh waktu bisa dinyatakan waktu yang diperlukan untuk mengisi separuh ruang dengan gas hingga penuh dalam satuan menit. Separuh waktu sama dengan separuh hidup zat radioaktif, yaitu waktu yang dibutuhkan nucleus radioaktif runtuh.
G.
Kondisi lingkungan Kondisi lingkungan di tempat menyelam harus dipertimbangkan ketika
merencanakan sebuah operasi penyelaman. Kondisi lingkungan dapat dibagi menjadi kondisi permukaan dan kondisi bawah air. Kondisi Permukaan meliputi kondisi cuaca, laut negara bagian, dan jumlah lalu lintas kapal. kondisi bawah air meliputi kedalaman, tipe dasar, arus, temperatur air, dan visibilitas.
a.
Kondisi l ingkungan permukaan. Ketika merencanakan penyelaman, mengetahui kondisi cuaca merupakan
faktor penting.
Bila mungkin, operasi menyelam harus dibatalkan atau ditunda
selama cuaca buruk. data cuaca saat ini dan sejarah harus ditinjau ulang untuk menentukan apakah kondisi yang dapat diterima dan diperkirakan akan terus cukup lama untuk menyelesaikan misi. ramalan cuaca Reguler dan peringatan khusus tersedia setiap saat di siang atau malam. Dalam beberapa kasus, kondisi cuaca permukaan dapat mempengaruhi pemilihan peralatan menyelam. Misalnya, meskipun suhu air dapat mengizinkan penggunaan wetsuits standar, suhu udara dingin dan angin dapat mendikte bahwa setelan kering (atau setara) harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum
menyelam dari sebuah platform terbuka. Bila mungkin, hindari atau
membatasi jangkauan penyelaman. Batas laut negara tergantung pada tingkat besar jenis dan ukuran dari platform diving. operasi Diving dapat dilakukan di laut dengan ombak dan karakter lingkungan ganas dengan menggunakan platform tertambat yang lebih besar seperti tongkang menyelam, kapal laut, atau fixed-structure tetap. Ketika menggunakan peralatan yang mandiri, penyelam harus menghindari menyelam di laut berombak besar atau surfing, serta berombak tinggi, daerah rip current. Jika cuaca buruk terjadi selama operasi menyelam, semua penyelam harus waspada. Kecuali dalam keadaan darurat, penyelam sebaiknya tidak mencoba scuba diving atau surface suplie diving dalam laut. Karena banyak operasi menyelam dilakukan di pelabuhan, sungai, atau saluran pengiriman besar, keberadaan lalu lintas kapal sering muncul masalah serius. Kadang-kadang, Anda mungkin perlu untuk menutup daerah sekitar tempat menyelam atau untuk membatasi pergerakan kapal di sekitar lokasi menyelam. Kapal lalu lintas harus dipertimbangkan selama perencanaan menyelam, dan Pemberitahuan ijin "lokal untuk Mariners" harus dikeluarkan. Kapan operasi menyelam harus dilakukan di sekitar kapal lainnya, kapal lainnya harus diberitahu melalui pesan atau sinyal yang menyelam berlangsung. Jika operasi penyelaman harus dilakukan di tengah suatu daerah penangkapan ikan aktif, penyelam harus berasumsi bahwa orang dengan berbagai tingkat pengalaman dan kompetensi akan beroperasi dengan perahu kecil di sekitarnya dan tidak dapat berkenalan dengan sinyal menyelam makna.
Ambil
tindakan yang diperlukan untuk memastikan bahwa mereka tetap jelas daerah. Permukaan
visibilitas
penting.
Mengurangi
visibilitas
mungkin
serius menghalangi atau memaksa penundaan operasi menyelam. Jika operasi harus
dilakukan di sebuah tepi sungai yang berkabut, jadwal menyelam harus diundur disebabkan oleh jarak pandang rendah . Keselamatan penyelam dan kru pendukung merupakan pertimbangan utama dalam menentukan apakah visibilitas permukaan cukup . Misalnya, dalam kondisi permukaan visibilitas rendah, permukaan penyelam mungkin bias dalam bahaya diserang oleh lalu lintas permukaan.
b.
Kondisi lingkungan bawah air
penyelaman laut dalam merupakan dasar pertimbangan dalam pemilihan personil, peralatan, dan teknik yang akan digunakan. Kedalaman harus ditentukan sejelas mungkin dalam perencanaan tiaptahap. Selain itu
durasi menyelam, persyaratan
udara, dan jadwal dekompresi harus direncanakan sesuai. Jenis penyelam laut dalam mempengaruhi kemampuan untuk melihat dan bekerja.
