Ratownik zużywa 50 dm3 powietrza/min. Jeżeli posiada aparat powietrzny z butlą o pojemności wodnej 6 dm3 i ciśnieniu 300 bar, to czas pracy w tym aparacie wyniesie około
A. 52 min.
B. 48 min.
C. 27 min.
D. 32 min.
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2013 (arkusz Z.22-X-13.08).
Wynik około 32 min wynika z prostego bilansu ilości powietrza w butli, ale z uwzględnieniem praktycznego współczynnika bezpieczeństwa. Butla ma pojemność wodną 6 dm³ i jest napełniona do 300 bar, więc teoretycznie zawiera 6 dm³ × 300 = 1 800 dm³ powietrza przeliczonego na warunki atmosferyczne. W ratownictwie nie zakłada się jednak, że całe to powietrze można spokojnie zużyć do zera. Stosuje się zapas na spadki ciśnienia, niedokładność manometru, wzrost zużycia przy stresie i wysiłku oraz konieczność bezpiecznego wycofania się. Dlatego używa się współczynnika 0,9: $t=\frac{V \cdot p \cdot 0{,}9}{Q}$. Po podstawieniu wychodzi 6 × 300 × 0,9 = 1 620 dm³, a 1 620 dm³ / 50 dm³/min = 32,4 min, czyli w przybliżeniu 32 min. Moim zdaniem to bardzo ważny nawyk: w działaniach nie liczy się tylko matematyczny maksimum, ale realny czas bezpiecznej pracy. W praktyce dowódca roty powinien kontrolować ciśnienie, warunki pracy, temperaturę, wysiłek ratownika i drogę odwrotu. Normą dobrej praktyki jest planowanie z zapasem, bo zużycie 50 dm³/min to wartość orientacyjna; przy ciężkiej pracy może być dużo większe.
Przy tym zadaniu łatwo pomylić obliczenie teoretyczne z czasem pracy, który można przyjąć w realnych działaniach ratowniczych. Sama butla 6 dm³ przy ciśnieniu 300 bar daje 1 800 dm³ powietrza w przeliczeniu na ciśnienie atmosferyczne. Gdyby podzielić to bez żadnego zapasu przez zużycie 50 dm³/min, wyszłoby 36 min, ale takiego wyniku nawet nie ma w odpowiedziach i przede wszystkim nie jest to dobre podejście operacyjne. Aparatu nie planuje się do zużycia całej zawartości butli, bo ratownik musi jeszcze wrócić, zareagować na komplikacje, a zużycie powietrza podczas stresu, wysokiej temperatury czy pracy w zadymieniu rośnie bardzo szybko. Z mojego doświadczenia szkolnego najczęstszy błąd polega na tym, że ktoś liczy tylko pojemność geometryczną albo traktuje bar jak zwykłą jednostkę objętości, bez przeliczenia przez ciśnienie. Zaniżone wyniki, takie jak około 27 min, mogą wynikać z przyjęcia zbyt dużego zapasu albo dodatkowego odejmowania rezerwy dwa razy. To jest bezpieczne na papierze, ale nie odpowiada standardowemu obliczeniu w tym pytaniu. Zawyżone wyniki rzędu 48 lub 52 min zwykle biorą się z błędnego założenia mniejszego zużycia powietrza albo z pominięcia współczynnika bezpieczeństwa i realnych strat. Poprawny tok to: obliczyć zapas powietrza 6 × 300, zastosować współczynnik 0,9, a potem podzielić przez 50 dm³/min. Daje to 32,4 min, czyli około 32 min. W działaniach ratowniczych takie liczenie jest podstawą kontroli czasu pracy w sprzęcie ochrony układu oddechowego.