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你真的了解安全停留、減壓停留、減壓極限嗎

不要學完OW就把安全還給教練

海編說:免減壓潛水(NDL)是我們接觸潛水後,所學到的專有名詞之一,電腦錶的數字也常常跳出來指引我們更安全地進行潛水,但海編也是常常遇到很多潛水員對於安全停留、減壓停留等名詞傻傻分不清楚,這樣的資訊落差,有時候也是會默默的增加我們潛水風險。感謝PADI教練陳徵蔚幫我們解釋一些專有名詞,希望大家可以潛得更安全喔!全文經作者同意全文轉載,原文出處

水肺潛水員最在意的重點之一,就是他們可以在水底待多久。好不容易出國潛水,眼前景致美不勝收,水下生物多采多姿,誰不想要多待一會兒呢?

然而,潛水員都明白,休閒潛水屬於「免減壓潛水」(No Decompression Dive),即使再怎麼「省氣」,潛水時間也不可以超過「免減壓極限」(No-decompression Limit或NDL)。在國外聽取潛水簡報,特別是潛點深度較大時,經常會聽到導潛強調「禁止減壓潛水」(No Deco Dive),否則他們有權拒絕帶潛水員下水。可見,維持在「免減壓極限」內非常重要,至關安全!

所謂「免減壓極限」NDL 究竟是什麼意思呢?在 PADI 開放水域潛水員課本中,有幾個容易混淆,但卻非常重要的術語:免停留免減壓緊急減壓。讓我們逐一釐清這幾個概念吧!

潛水員之所以無法長時間待在海底,主要是因為「餘氮」(residual nitrogen)與「水壓」所造成的風險。當潛水員揹氣瓶入水,開始呼吸壓縮空氣後,氧氣會被身體代謝消耗,但氮氣卻會殘留在血液與組織中。人體適應陸地上的大氣壓力,所以正常呼吸時的氮氣會維持固定分壓。然而在海底,隨著深度增加,水壓也相對升高,此時氮氣會被「壓制」在人體內,在血液與組織中的氮氣飽和度因而上升。此時,人體內就會產生「餘氮」,身體所承受的氮氣壓力隨之增加。

一支10公升的氣瓶,通常會注入200 bar(比陸地大氣壓力高200倍)壓縮空氣。換句話說,潛水員帶了2,000公升的空氣入水。空氣中氧氣佔21%,氮氣約佔78%。因此,如果潛水員在水下用了150 bar空氣,他的空氣消耗體積就是1,500公升。這其中包括315公升氧氣,以及1,170公升的氮氣。在呼吸過程中,氧氣會被身體代謝使用。然而,氮氣並不會被人體使用,雖然大部分都會經由呼吸排出,但仍會有少部分氮氣透過氣體交換進入人體。當潛水深度越大、潛水時間越長,水壓會將更多的氮氣「壓制」在人體血液與組織內直到飽和,而人體內蓄積的「餘氮」越多,危險性跟著就越大。

當潛水員身體內的氮氣飽和度增加時,貿然快速上升到水面是非常危險的。因為深度減少,水壓相對降低,氣體的體積也會快速膨脹。當水壓無法將身體內的氮氣「壓制」住時,氮氣會快速釋放,形成氣泡。

此時,人體就像一瓶搖晃增壓過後,立刻開啟的易開罐汽水,氣泡快速釋出。這些氣泡在身體內流竄,就有可能產生「減壓疾病」(decompression sickness),輕則皮膚刺痛、關節痛、肢體麻木,重則導致肺氣腫、肺栓塞、腦栓塞等。

為了避免減壓疾病,潛水員必須緩慢上升,速度不可超過每分鐘18公尺(或是不要比自己呼出的氣泡上升速度快)。開放水域潛水員的建議極限深度為18公尺,因此在達到最大深度時,上升時間不可以少於一分鐘。為了安全,一般潛水電腦錶都會更加保守,將上升速度折半,達到約每分鐘9公尺,如果再快,電腦就會響鈴警告了。

潛水員回到水面前,通常會在水深五公尺處進行三分鐘「安全停留」(safety stop)。由於在海水中每下潛10公尺,水壓就會增加1個大氣壓力,因此在五公尺處,仍有1.5個大氣壓力。在這個壓力下,氮氣仍然會被「壓制」,但卻能夠在人體可承受的範圍內,安全、快速地釋放氮氣。於是,「安全停留」可以大幅降低減壓疾病的風險。當然,前提是潛水員必須維持良好的「中性浮力」,才能穩定停留在五公尺,不致於急速上衝或下墜。如果潛水員無法維持深度,電腦錶就會延長安全停留時間,也就是一般俗稱的「罰時間」。安全停留時間不足,會增加減壓疾病的風險;安全停留時間過長,則很有可能別人都回到水面了,自己還得待在水下。因此,穩定維持深度,才可以迅速確實地完成「安全停留」。

如果潛水深度不大,或者時間不長,即使不進行「安全停留」,體內累積的餘氮也不致於造成危險,那麼這種潛水就被稱為「免停留」潛水 (不用進行安全停留的潛水)。在PADI休閒潛水計畫表RDP中,沒有以灰色標示的部分,就是「免停留」潛水。舉10公尺深度為例,免停留時間達145分鐘,18公尺則也有45分鐘。所以,一般潛水員在十公尺深度進行單次潛水結束後,可以直接回到水面 (當然上升速度仍然要「緩慢」),不需要執行「安全停留」。

陳徵蔚 安全停留 減壓停留 電腦錶 潛水伕病 減壓症
PADI RDP Table

至於RDP上以灰色標示的部分,則屬於「免減壓」潛水。也就是說,在這個時間範圍內,只要進行五米三分鐘「安全停留」,就可以大幅降低減壓疾病風險,不需要像技術潛水員般進行特定減壓程序,回到水面後也不用進入「再壓艙」(recompression chamber) 接受「減壓治療」。休閒潛水基本上都是「免減壓」潛水。例如在10公尺深度,單次潛水時間160-199分鐘,以及18公尺處,單次潛水時間51-55分鐘,皆屬於「免減壓」潛水。

倘若潛水時間過長,體內氮氣累積過多,即使進行五米三分鐘「安全停留」,也未必能夠安全釋放氮氣。因此,休閒潛水為了避免體內餘氮超過安全停留所能處理的範圍,必須限制最長潛水時間,這就是所謂的「免減壓極限」(NDL),在RDP上以深黑色標示。

簡而言之,「免減壓極限」就是休閒潛水員在特定深度可以待的最長時間。例如在10公尺深度,免減壓極限是219分鐘,而18公尺的免減壓極限則是56分鐘。換句話說,休閒潛水員在10公尺時,最長單次潛水時間是219分鐘,而在18公尺時,最長單次潛水時間是56分鐘。由於一般潛水員單一氣瓶在10公尺處至多可使用90-100分鐘,即使用側掛雙瓶,也很難超出NDL,因此潛水電腦錶通常會顯示「–」,表示在這個深度可以「潛到沒空氣再上來都很安全」。

當潛水時間超過了「免減壓極限」,身體罹患減壓疾病的風險就會大幅提高。如果超過NDL的時間不長,就會進入「緊急減壓」程序,也就是說,潛水員必須延長「安全停留」時間,才能夠確保安全。根據休閒潛水計畫表RDP規定,如果超過「免減壓極限」五分鐘內,則須在水深五公尺處進行8分鐘「減壓停留」(而不是3分鐘)。上岸後,水面休息時間(surface interval)至少需要6小時。如果超過「免減壓極限」5分鐘以上,則必須在五公尺處進行15分鐘「減壓停留」,而且水面休息時間須達24小時才可以潛水。不過,如果使用潛水電腦錶的話,一但超過「免減壓時間」,電腦會採取更加保守的安全措施,指示潛水員到特定深度進行減壓停留,此時就要聽從電腦錶的指示來採取行動。

為了延長「免減壓極限」,降低人體內的「餘氮」,潛水員可以選用「高氧」(Enriched Air或Nitrox,縮寫為EAN)。所謂的「高氧」並非「純氧」,因為水壓會讓純氧產生毒性,在水深4米處,潛水員就有氧中毒風險(大氣壓力1.4 bar乘以氧氣濃度100%,氧分壓1.4),而水深6米幾乎確定會引發氧中毒(大氣壓力1.6 bar乘以氧氣濃度100%,氧分壓1.6)。

所謂的「高氧」,是氧氣濃度較高的混合空氣,氧氣濃度通常在28%-36%之間。氧氣濃度提高,氮氣濃度當然降低,呼吸後身體的「餘氮」也就相對降低。一支10公升的空氣瓶,氣體體積2,000公升,其中有1,560公升氮氣;然而若使用EAN x 30 (含氧比例30%) 的高氧空氣,則氮氣會降為1,400公升。身體吸收的氮氣少了,「免減壓極限」的時間也會大幅延長。

以深度18公尺為例,單次空氣潛水的免減壓極限為56分鐘,但若是用 EAN x 32免減壓極限可延長至95分鐘,EAN x 36則有125分鐘,完全是「潛好潛滿」!高氧的設計,在於幫助潛水員在水下待得更久,但不是潛得更深喔!在休閒潛水的領域,極限深度是40公尺,無論哪一個證照等級,使用什麼比例的空氣,為了安全都不該超過這個極限。因此,很多潛水員都說,只要拿到「進階開放水域潛水員」(Advanced Open Water Diver)加上高氧認證,基本上到世界各地進行休閒潛水都可以「無敵」了!

最後,休閒潛水計畫表RDP上的免停留、免減壓時間,都屬於「單次」、「固定深度」潛水,當潛水員進行「多次」、「多重深度」潛水時,身體所承受的氮氣壓力等級也會變得複雜。要計算多次潛水,使用潛水電腦錶將會省事很多。一支好的潛水電腦錶,不但可以提供各種潛水資訊(如深度、溫度、潛水時間、免減壓極限等),也可以協助潛水員進行五米三分鐘安全停留,並且保留潛水紀錄。有些電腦錶甚至配備電子羅盤、氣瓶殘壓指示(需配備一級頭發射器),方便潛水員掌握各種資訊。由此可知,潛水電腦錶是潛水安全的第一道防線,這也是為什麼「電腦錶」是大部分潛水員所添購的第一項裝備。

首圖照片 Photo by Marek Okon on Unsplash

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Written by 海編Spark

潛進台灣、BlueTrend 創辦人
2019 基隆潮境海灣節 海底影像紀錄片徵選比賽 首獎
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潛進台灣:島民們,讓我們重返海洋吧!關於潛水、攝影、淨灘…16個愛上海洋的方式 作者
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  1. 文中使用氣瓶內氮氣容積來比較人體內餘氮的量並不適宜,因為根據亨利氣體定理,氣體溶入液體的量是與氣體分壓成正比,而非氣體的總容積。
    再者,電腦錶顯示免減壓極限為 — 是代表免減壓極限超過 99 分鐘,並不是表示可以不做安全停留。

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