By Henry G. Wickes, Jr.
헬륨으로 가득 찬 파티 풍선에 대해 위험 할 수있는 것은 무엇입니까? 물어? 결국 풍선은 재미 있어야하는 거죠? 그 대답은 당신을 놀라게 할 것입니다.
대중 인식
대부분의 사람들은 단순히 헬륨 흡입과 관련된 위험을 이해하는 데 도움이되는 정보를 가지고 있지 않습니다. 몇 년 전 나는 풍선 충전 시스템에서 헬륨을 흡입하다 사망 한 10 대 청소년의 죽음을 조사해 달라는 요청을 받았습니다. 이 조사를하는 동안 저는 이러한 심각하고 잠재적으로 치명적일 수있는 위험의 진정한 본질을 발견했습니다. 여기서 논의는 독자가 미래의 인명 손실을 방지 할 정보에 입각 한 결정을 내리는 데 도움을주기위한 것입니다.
풍선에서 헬륨 흡입
헬륨 흡입의 잘 알려지지 않은 측면은 얼마나 빨리 질식 (산소 부족)으로 인해 의식을 잃을 수 있습니다. 정상적인 호흡 과정에서 가스를 교환하는 동안 혈류는 폐의 공기에서 산소를 흡수하고 이산화탄소는 혈액에서 공기로 전달됩니다. 숨을 참 으면 폐의 “부실한”공기가 더 이상 “신선한”공기로 대체되지 않으므로 가스 교환이 느려집니다.
그러나이 과정은 즉시 중단되지 않습니다. 심각한 신체적 고통을 경험하기 시작하기까지 어느 정도 시간이 걸릴 것입니다. 예를 들어, 물건을 집어 내려 놓거나, 방을 가로 질러 걷거나, 의자를 찾아 앉아서 다시 숨을 쉴 시간이있을 것입니다.
하지만 폐가 가득 차면 헬륨을 사용하면 다른 프로세스가 이어집니다. 산소는 실제로 가스 교환 중에 혈류에서 제거됩니다. 산소가 헬륨으로 얼마나 완전히 대체되는지에 따라 경고없이 빠르게 의식을 잃을 수 있습니다. 서있는 동안 문자 그대로 기절 할 수 있습니다. 일반적인 결과는 정상적인 호흡이 재개 되더라도 심각한 부상을 초래할 수있는 통제되지 않은 낙상입니다.
상용 풍선 충전 시스템
헬륨 풍선 충전 시스템은 최근 몇 년 동안 인기를 얻었습니다. 슈퍼마켓, 파티 용품점 및 잡화점에서 자주 발견됩니다. “상업용”유형 시스템은 일반적으로 고객이 아닌 상점 직원이 운영합니다. 때로는 시스템을 고객에게 대여하거나 임대하는 경우가 있습니다. 이는 앞에서 언급 한 사망을 초래 한 관행입니다. 일반적인 상용 시스템은 헬륨 실린더로 구성됩니다. 차단 밸브, 압력 유량 조절기 및 풍선 어댑터가있는 틸트 밸브.
이러한 시스템은 풍선을 빠르게 채우도록 설계되었습니다. 일반적으로 분당 약 5 입방 피트의 최대 헬륨 가스 유량을 제공합니다. (cfm) 최대 유량은 압력 / 유량 조절기와 실린더 압력에 의해 결정됩니다. 일반적으로 평방 인치당 수백 파운드 (psi)입니다.
상용 시스템에서 헬륨 흡입
상업용 헬륨 풍선 충전 시스템에서 헬륨을 흡입하려는 시도는 풍선에서 헬륨을 흡입하는 것보다 더 큰 위험을 초래합니다. 기절의 위험을 넘어 치명적인 부상을 입을 가능성이 있습니다. 불행히도 헬륨을 흡입하는 동안 여러 젊은이가 사망했습니다. 그런 시스템에서.
무해 해 보이는 물질로 건강한 젊은이를 어떻게 죽일 수 있습니까? 피해자에 대한 사후 조사에서는 발생하는 상황을 설명하고 엔지니어링 분석에서는 그 방법을 설명합니다.
화학 반응은 치명적인 부상을 유발하지 않습니다. 오히려 폐 내부의 가스 압력은 즉시 죽일 수있는 물질입니다. 부검 결과 폐의 폐포 (기낭)가 파열 된 것으로 나타났습니다. 희생자들이 말 그대로 자신의 피로 익사함에 따라 죽음이 즉시 이어집니다. 이러한 상황에서 심폐 소생술은 소용이 없습니다.
가스 유량 대 폐 용량
5cfm의 가스 유량은 초당 2.36 리터에 해당합니다. 개별 폐 용량은 다양하지만 성인 여성의 총 폐 용량에 대한 합리적인 추정치는 4.5 리터입니다. 이 용량은 다음 계산에 사용됩니다.
인간의 생리학 참고 자료에 따르면, 폐 내압과 주변 체압 사이의 30mm의 수은 차이에 장기간 노출되면 치명적일 수 있습니다. 압력이 80 ~ 100mm로 증가하면 즉각적인 사망이 예상됩니다. 80 ~ 100mm의 수은 압력은 1.5 ~ 1.9psi에 해당합니다. 계산을 위해 1.7 psi (대기압 이상)의 중간 범위 값이 임계 값으로 사용됩니다. 또한 압력을 1.7 psi 높이기 위해 추가해야하는 가스 부피가있는 단단한 용기를 가정합니다.
계산에 따르면 필요한 추가 부피는 .52 리터입니다. 풍선 충전 시스템에서이 양을 추가하는 데 필요한 최소 시간 (따라서 압력이 1.7psi 증가)은 추가 부피 (.52 리터)를 최대 유량 (2.36 리터 / 초)으로 나누어 결정됩니다. 결과는 0.22 초입니다.
폐는 단단한 용기가 아니기 때문에 1.7psi에 도달하는 실제 시간은 0.22 초보다 약간 더 길 수 있습니다. 그러나 계산에 따르면 헬륨 풍선 충전 시스템에서 사용할 수있는 유속과 압력을 고려할 때 인간의 폐가 1 초 만에 치명적으로 과압 될 수 있습니다. 피해자는 대응할 시간이 없습니다.