Les connaissances acquises par les Techniciens en Inspection Visuelles (TIV) ne sont pas indispensables à tous les plongeurs. Elles peuvent cependant leur apporter une aide précieuse pour le choix, l'entretien et l'utilisation des bouteilles de plongée.
Table des matières
Dans le choix d'un bloc bouteille, interviennent :
Le mélange pour lequel il est prévu,
Le volume en eau,
Le type de robinetterie,
La pression de service,
Les dimensions, hauteur et diamètre
Le poids net
Le matériau, (acier ou alliage)
Le gonflage
L'autonomie recherchée.
Purgez vos robinetteries
Le portage (Sujet en développement)
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Le mélange prévu
La nouvelle réglementation en vigueur depuis novembre 2008 défini les normes d'utilisation et les règles d'entretien suivant lesquelles les blocs doivent être utilisés, en particulier pour les mélanges sur oxygénés.
Une procédure spéciale d'inspection visuelle a été mise en place par la FFESSM. Les Techniciens en Inspection Visuelle sont habilité à assurer cette inspection. Il n'y a pas de formation complémentaire mais les TIV anciens doivent suivre la procédure mise en place et disponible sur le site fédéral.
Le volume
Il va dépendre essentiellement de l'utilisateur et de son utilisation.
La bouteille classique la plus utilisée a un volume en eau de 12 litres. Cependant, pour les enfants, on choisira de préférence une bouteille de 6 litres. Par contre les encadrants prendront un bloc de capacité supérieure à celle des membres de leur palanquée. (Par exemple 15 litres, voire 18 litres en mono ou bi bouteilles)
Dans le domaine de la plongée souterraine ou technique, le volume des blocs relève d'une stratégie dont le sujet ne sera pas abordé ici, du moins pour le moment.
La robinetterie
La robinetterie se choisi en fonction de l'ergonomie de l'équipement et notamment de la position du ou des détendeurs et des différents tuyaux dont ils sont munis.
Pour éviter de charger une bouteille de 232 bars en DIN, un détrompage a été réalisé. La partie filetée en 200 bars est plus courte et n'atteint pas le fond du robinet. Si l'on veut gonfler il y a fuite. Si l'on veut monter un opercule celui s'enfonce davantage que la normale et l'on ne peut connecter un étrier sans fuite. La norme pour le DIN 300 bars est la 477/50. Pour un étrier International en 232 bars c'est la CGA850.
On notera la nouvelle norme EN144-33 qui est sensée éviter de remplir, avec un gaz pollué (notamment par de l'huile) des blocs réservés aux mélanges sur oxygénés. Cette norme prévoit un raccordement qui ressemble à la "DIN" quoique les dimensions soient plus importantes et que le filetage soit métrique.
Le choix de la double robinetterie se fait en raison de la réglementation en vigueur, du moins en France. Il faut remarquer que la fiabilité d'une double connexion est 2 fois plus faible que celle d'une seule. Autrement dit, vous avez 2 fois plus de chances de voir un joint fuir, s'il y en a 2 au lieu d'un. Cette réglementation a été établie à un moment où les premiers étages étaient incapables d'alimenter 2 deuxième étages. On peut se demander si cet argument est toujours valable.
Il y a cependant deux bonnes raisons d'utiliser une robinetterie double ou ce qui revient au même d'utiliser deux détendeurs complets : D'abord, deux deuxièmes étages ne sont pas toujours parfaitement compatibles entre-eux soit parce qu'ils sont différents soit parce qu'ils n'ont pas le même réglage. Ensuite, la double robinetterie permet de fermer le coté du détendeur défectueux en cas de débit continu, de givrage par exemple.
La solution, certes imparfaite, consiste à être capable d'exécuter cette manoeuvre, seul et rapidement. (En moins de 15 secondes une bouteille, grande ouverte, perd à peu près la moitié de sa capacité) La méthode, en cas de fuite, consiste à défaire la ceinture abdominale en "Velcro" du gilet, de tirer celui-ci par dessus la tête, d'attraper la robinetterie et de fermer le bon robinet. C'est facile à dire mais ce ne peut être correctement réalisé qu'à condition de s'entraîner à l'avance. (Avis aux encadrants)
La solution qui résout le problème de la redondance est d'avoir deux blocs indépendants avec chacun un détendeur plutôt qu'une double robinetterie sur un seul bloc.
Le problème du joints a été traité avec les détendeurs car en DIN, il est solidaire de celui-ci. On rappellera tout de même qu'avec le DIN la tenue du joint est meilleure même si pour les étriers, la tenue s'est bien améliorée ces dernières années.
Blocage de l'opercule
Ce problème se rencontre assez souvent lorsqu'on veut passer d'un raccord par étrier à un raccord DIN ou inversement. Il nous a donc paru nécessaire de le développer.
- Blocage suite à un choc
La robinetterie est exposée à des chocs qui peuvent provoquer des déformations qui vous empêcheront d'enlever ou de mettre en place l'opercule ou votre détendeur. Les têtes de robinetterie doivent donc toujours être protégées en y montant des inserts vissés lorsqu'il n'y a pas d'opercule en place. Les plongeurs techniques utilisent des protections qui protègent en plus les volants d'ouverture.
Certaines marques fournissent des robinetteries renforcées que nous ne saurions trop recommander. On saluera ici l'initiative d'Aqualung qui a renforcé sa robinetterie en Y pour éviter cet inconvénient. Par contre permet-elle de recevoir tous les étriers du marché ?
Néanmoins, il faut à tout prix éviter de les soumettre à des chocs. En dehors des plongées, ceux-ci se produisent souvent lors de la chute des blocs ou lorsqu'ils sont couchés, au moment du chargement dans les véhicules ou sur les bateaux.
- Blocage par dépôt de sel ou de calcaire
C'est une cause fréquente de blocage de l'opercule dans son logement. Elle vient de l'accumulation de sel et de calcaire dans le filetage. Celui-ci n'est pas protégé par les joints. A l'immersion, l'eau pénètre dans le filetage. A la sortie, l'eau s'évapore en laissant un dépôt du sel et de calcaire qui après un certain nombre de plongées finit par bloquer l'opercule.
Dans ce cas, si vous ne voulez pas endommager définitivement la robinetterie, il faut confier le démontage de l'opercule à quelqu'un de compétant. Lors du montage, à titre préventif, il est recommandé de graisser abondamment le filetage de l'opercule pour empêcher l'eau d'y pénétrer et de renouveler cette opération de temps en temps. Pour les robinetteries "Oxygène" utiliser une graisse appropriée.
La pression de service
Elle a augmenté progressivement au fil des années. Elle est passée de 176 bars à 200 puis 230 et enfin aujourd'hui on peut trouver des blocs à 300 bars. L'intérêt n'est pas aussi grand qu'on peut le croire car pour un volume emmagasiné donné le volume du contenant ne diminue pas proportionnellement à la pression, par contre son poids augmente et sa flottabilité diminue.
Les dimensions
Les fabricants utilisent des cylindres dont les proportions sont variables. Plus ou moins longs ou courts, comme vous voudrez. Au début dans les années cinquante on avait plutôt des cylindres longs. Aujourd'hui, on tend vers des cylindres plus courts, peut être parce qu'ils permettent de s'asseoir tout en les ayants sur le dos. Par contre, ils présentent l'inconvénient d'être plus lourds aussi bien dans l'air que dans l'eau.
Le poids
Le poids est lié au volume ainsi qu'à la forme. Le tableau ci-joint donne les principaux cylindres utilisés. Les dimensions approximatives sont en millimètres.
Matériau Volume eau Diamètre Longueur Pression Volume air Poids
Acier 12 litres 171 650 200 bar 2,400 12,80 kg
Acier 12 litres 171 " 232 bar 2,784 14,40 kg
Acier 12 litres 171 " 300 bar 3,600 m3 18,30 kg
Acier 15 litres 171 " 232 bar 3,480 m3 17,40 kg
Acier 12 litres 203 " 200 bar 2,400 m3 14,10 kg
Acier 12 litres 203 " 232 bar 2,784 m3 15,20 kg
Acier 15 litres 203 " 232 bar 3,480 m3 18,60 kg
alu 12 litres 204 615 200 bar 2,400 m3 16,60 kg
alu 12,2 lit 204 610 232 bar 2,830 m3 16,48 kg
alu
Il faut noter que les volumes en air ci-dessus ne tiennent pas compte de la non linéarité de la loi de Mariotte.
Le matériau
En France, on utilise surtout l'acier. Dans les pays Anglo Saxons, on utilise beaucoup les alliages d'aluminium. Les bouteilles en matériau composite commencent à apparaître.
L'acier : Il présente l'inconvénient de se corroder rapidement surtout en présence d'eau. Plusieurs accidents s'étant produits, une réglementation très strictes a été mise en place.
L'aluminium : Bien que ce ne soit pas une règle absolue, à volume en eau égal, l'aluminium est plus lourd dans l'air et plus léger dans l'eau. Il en résulte que vous êtes obligés d'ajouter du lest dans l'eau et que vous devez le transporter dans l'air avec une bouteille plus lourde. La différence essentielle vient de ce que les alliages d'aluminium sont plus sensibles aux fissures et moins sensibles à la corrosion que l'acier. En théorie, la réglementation en France est la même quel que soit le matériau utilisé. Néanmoins, il y a une réserve en cas d'usage intensif de l'aluminium. Dans ce cas, il faut augmenter la cadence des inspections.
Les composites : Les bouteilles en matériau composite sont réalisées suivant des technologies variées. Leur tenue aux contraintes de gonflage, en température et dans le temps ne sont pas encore bien connues. Néanmoins, on impose les mêmes contraintes de requalification et d'inspection visuelles que pour l'acier voire davantage par sécurité. Ces bouteilles utilisent des résines qui les isolent thermiquement par rapport à l'extérieur. Lorsqu'on les gonfle, elle s'échauffent donc davantage que l'acier ou l'aluminium. Il en résulte une perte de capacité plus importante.
Le gonflage
Le plongeur souhaite que sa bouteille soit gonflée à la pression de service autorisée avant son départ en plongée. Plusieurs facteurs viennent contrarier ce souhait.
I - Le plus important est la vitesse de gonflage. Si celle-ci est élevée, en entrant dans la bouteille, l'air est comprimé et s'échauffe. En vertu de la loi de Amontons, sa pression augmente. Le gonfleur arrête le gonflage lorsque le manomètre de contrôle atteint la pression de service. Malheureusement, la bouteille se refroidit ensuite et la pression diminue. Une élévation de température assez courante de 30°C se traduira après refroidissement par une perte de pression d'environ 10%, ce qui n'est pas négligeable.
Ce problème peut se résoudre de 3 façons :
Laisser refroidir la bouteille puis procéder à un gonflage complémentaire.
Utiliser une vitesse de gonflage faible. La vitesse d'échauffement est ainsi compensée par le refroidissement naturel. Une buse calibrée placée avant le système de raccordement de chaque bouteille évite de dépasser la vitesse choisie.
Gonfler la bouteille en l'immergeant dans un bac d'eau à la température ambiante.
Cette pratique présente surtout un intérêt commercial. Elle permet en effet d'assurer un gonflage rapide sans perte de volume stocké. (Sauf pour les composites) Un autre avantage, est que les bouteilles sont bien rincées, à condition de changer l'eau régulièrement. Quant à la sécurité qu'elle apporte, elle reste à prouver. (Une explosion dans l'eau serait suceptible de projeter des glaçons dans toutes les directions)
II -Le deuxième facteur est celui de l'usure des composants de la station et des robinetteries de bouteilles. En effet, les molécule d'air qui circulent à grande vitesse provoquent une usure des pièces quelles rencontrent. C'est le cas des sièges et des clapets des détendeurs haute pression mais aussi des robinets des bouteilles. Si l'on veut limiter ces dégradations, il faut donc réduire la vitesse de gonflage.
III - Le troisième facteur est celui de la nature des matériaux utilisés.
- Pour l'acier, on peut gonfler rapidement, néanmoins pour tenir compte des autres facteurs, il est raisonnable de ne pas dépasser 50 bars par minute pour une bouteille de 12 litres soit 600 litres par minute .
- Pour les alliages d'aluminium qui sont sensibles aux mises sous pression rapides. (Elles peuvent y provoquer des fissures) Il est recommandé de rester entre 15 et 35 bars par minute.
- Pour les composites, c'est surtout le fait que leur tenue aux variations de pression est encore mal connue et que, comme nous l'avons vu plus haut, le revêtement en résine ne favorise pas leur refroidissement. On retiendra qu'il vaut mieux ne pas dépasser 30 bars par minute.
Remarque :
Il faut noter qu'avec l'utilisation de tampons, la vitesse de chargement diminue avec la diminution de la réserve de pression.
L'autonomie
On nous pose souvent la question de savoir comment déterminer l'autonomie que permet un bouteille.
Avant la plongée, on peut estimer l'autonomie en tenant compte de la pression dans la bouteille, de son volume et de la profondeur que l'on se propose d'atteindre ainsi que d'une consommation supposée de 20 litres à la minute. Néanmoins ceci est très approximatif car on ne tient pas compte de la consommation réelle du plongeur et des variations de profondeur réalisées.
En plongée, on peut déterminer l'autonomie par la variation de la pression pendant un laps de temps donné. Si la pression diminue de 10 bars par minute et que l'on a 120 bars dans la bouteille, on peut dire que l'autonomie est de 12 minutes à condition de ne pas varier de profondeur. Pour améliorer cette estimation, on peut convenir de remonter lorsque la pression de réserve de 50 bars est atteinte. Dans le cas précédent, l'autonomie est de 7 minutes à la profondeur où l'on se trouve. Ceci laisse encore beaucoup de place à des erreurs dues aux variations de profondeur ou aux efforts du plongeur. On notera que la connaissance du volume en eau de la bouteille n'est pas nécessaire.
Par contre, les ordinateurs de plongée permettent un calcul beaucoup précis. Ils déterminent à tout instant les variations de pression de la bouteille ainsi que la pression elle-même. (Les capteurs de pression actuels sont capable de mesurer la variation de HP résultant d'une seule inspiration du plongeur) Comme ces calculateurs savent déterminer le profil de remontée ils peuvent en déduire la consommation à chaque instant et donc calculer la consommation jusqu'à la sortie de l'eau. Ces calculs sont réactualisés, par exemple, à chaque minute. Ceci permet d'éliminer les causes d'erreur momentanées comme celle due à un détendeur qui fuse, à un variation des efforts du plongeur ou à une remontée trop rapide pendant quelques instants. Les calculs sont en plus corrigés en fonction de la température ambiante pour éliminer les erreurs dues aux variations de HP qui en résultent. Tant que le plongeur reste dans les limites autorisée par son appareil, l'erreur d'autonomie est de l'ordre de la minute ce qui est suffisant dans la plupart des cas.
Le résultat le plus intéressant est que ces appareils sont capables, à l'avance, de prévenir le plongeur qu'il risque de manquer d'air.
Purgez vos robinetteries
Lorsque vous laissez vos bouteilles dans de mauvaises conditions, la robinetteire peut se remplir d'eau. La quantité moyenne quelle peut contenir est d'environ 0,3 cm3.
Si vous ne purgez pas cette robinetterie avant le gonflage, cette eau se retrouve dans la bouteille. Que devient-elle ?
Considérons un compresseur qui fournit de l'air parfaitement sec à une bouteille de 10 litres.
La table de Regnault nous dit qu'à 30°C un volume de 1m3 (1000 litres) peut contenir 30 gr de vapeur d'eau sans condenser. Donc les 10 litres de notre bouteille peuvent contenir 0,3 gr de vapeur d'eau.
Au premier gonflage, si l'on a pas purgé la robinetterie, 0,3 cm3 (0,3 gr) d'eau se retrouveront à l'intérieur et se vaporiseront.
Au 2 ième gonflage il reste par, exemple, 1/5 de l'air qui avait été accumulé dans la bouteille donc 1/5 de la vapeur soit 0,06 gr.
Si l'on commet la même erreur, on aura 0,36 gr d'eau dans les 10 litres et les 0,06 gr condenseront. Et ainsi de suite...
Le portage (En cours de développement)
Les bouteilles sont lourdes et encombrantes. Dès le début de la plongée, les fabricants et souvent les plongeurs eux-même se sont ingéniés à en limiter les inconvénients.
Les bouteilles se portent généralement sur le dos. Cependant on peut les porter sur le devant, voire latéralement. Cette dernière solution est un héritage de la plongée technique et plus précisément de la plongée souterraine. Elle est encore à ses début pour la plongée loisir d'exploration.
Les sangles solidaires des blocs ont pratiquement disparues. L'apparition des gilets à permis de les supprimer ce qui facilite leur manipulation et réduit l'entretien.
