手动气囊式气体采样及检测工具守护救援生命线
屈永刚
在矿山救援这场与时间赛跑、和死神较量的战斗中,气体采样与检测工作是保障救援任务顺利开展、守护救援人员生命安全的关键环节。传统气体检测工具因检测距离短,难以深入狭窄涵洞底部。为了获取关键的气体数据,救援人员只能冒险手动采样。在充满未知危险的环境中,每一秒都可能是生死考验。
“咱们干救援的,经常要钻进狭窄的巷道、管道,那些大块头的传统设备携带极为不便,更别说灵活操作了。”国家矿山应急救援国能神东队上湾中队中队长郭军在救援一线摸爬滚打多年,对于传统气体检测设备的“老毛病”满腹无奈,“这些设备稳定性差,井下环境复杂,稍微有点震动或干扰,数据就波动失真,根本不可靠。”
2023年初的一次车库卷帘门维修经历成为重要转折点。时任国家矿山应急救援国能神东队上湾中队二小队小队长的赵南皓,在维修车库卷帘门时,看着卷帘门顺滑升降的运作状态,脑海中突然闪过一个想法:“能否将这种原理用于气体采样工具,研发出更轻便灵活的设备?”说干就干,2023年3月,一支由一线救援队员和技术骨干组成的研发团队迅速组建完成。研发过程就像一场闯关游戏,难题接踵而至。材料选择阶段,队员们把能找到的轻便材料都试了个遍。“起初选了几种轻质塑料,到井下一用,没几天就被腐蚀得不成样子。后来又试了几种合金材料,重量倒是轻了,但太脆,稍微磕碰就坏。”队员们回忆起那段日子,满是感慨。经过无数次的试验,团队终于找到了一种既轻便又耐用的特种工程塑料,可抵御井下潮湿、腐蚀性强的恶劣环境。
结构设计更为艰难。为实现采样与检测功能集成,团队成员围坐在一张旧会议桌前,用铅笔在白纸上反复勾勒草图,常为细节争论得面红耳赤。“我们画了几十版设计图,做了十多个样品模型,每个模型都拿到模拟巷道里测试,不行就改,改了再试。”赵南皓说,那段时间,大家做梦都在调试设备。
功夫不负有心人,2023年6月,手动气囊式气体采样及检测工具终于诞生了。“气囊采用高强度、高弹性材料,结实耐用还特别好操作,就算是力气小的女队员,也能轻松上手。”团队研发人员介绍,手动气囊式气体采样及检测工具上的可视化面板就像电子眼,能实时清晰地显示气体浓度、成分等关键数据,让救援人员对现场情况一目了然。工具采用模块化设计,哪个部件坏了,直接拆卸更换就行,维护升级方便得很。考虑到井下易燃易爆的危险环境,工具采用绝缘材料,从源头上避免了电气隐患。更难得的是,这个工具材料成本低,制作工艺也不复杂,普通工厂能量产。在实际操作演示现场,上湾中队队员代辉拿起这款工具,熟练地将采样探头伸进模拟危险区域。只见他轻轻按压气囊,不到 3 分钟,工具就完成了采样和检测,各项气体数据清晰地显示在面板上。在过去,使用传统工具完成同样的工作,至少需要10分钟。目前,团队已经紧锣密鼓地启动了专利申请工作。
在2023年10月的一次地面有限空间救援任务中,新工具的可靠性与高效性得到了检验。救援现场一片漆黑,弥漫着刺鼻的气味。队员迅速拿出手动气囊式气体采样及检测工具,
将采样探头小心翼翼地伸进有限空间。很快,工具就检测出里面含有高浓度的一氧化碳气 体,并且严重缺氧。根据检测数据,救援人员立即制定了科学的救援方案,有条不紊地展开救援,保障了救援人员安全,提高了救援成功率。