Le scaphandre autonome est constituée d’une bouteille d'air compressé, surnommée un bloc. Ce bloc a une contenance de 20 bars. Ce bloc est remplir de gaz contenu dans l'atmosphère terrestre.
Il existe des blocs courts, longs. Les blocs sont en général choisit en fonction du lestage, et la
corpulence du plongeur. Le poids des blocs sont en général de 20kg. Elles ont une capacité
de 12L, ou 24L. (Court ou long).
Ainsi, nous pouvons plongée plus longtemps grâce à la compression de l'air dans ce bloc. Nous ne pouvons pas respirer cet air directement, il faut que l'air soit décompressé avant d'être consommé.
L'atmosphère terrestre est composée de 78% de diazote (formule chimique (N2)) et de 21% de dioxygène (O2) et de 1% de gaz rares
On n'a la relation P(x)=Fraction en X * Pression du mélange
Qui permettent de calculer la pression de chaque élément chimique contenu dans l'air. On sait que la pression atmosphérique est de 1 bar. Les gaz contenu dans l'organisme humain sont dite pression partielle.
La fraction de diazote est de 78 %.
La fraction de dioxygène est de 21 %.
En appliquant la formule citée précédemment on obtient donc:
P(O2) = 0.21 x 1 = 0.21 bar de diazote
P(N2) = 0.78 x 1 = 0.78 bar de dioxygène
La pression de l'air que nous respirons en ce moment est 0.21 bar de N2, et de 0.78 bar d’O2
Dans un bloc gonflé à 200 bars nous avons:
P(O2) = 0.21 x 200= 42bars de dioxygène et
P(N2) = 0.78 x 200= 156bars d'azote
La robinneterie:
La robinetterie est un accessoire indispensable du bloc. En effet grâce à lui nous pouvons fixer le détendeur, par lequel nous respirons les gaz du bloc.
Elle existe 2 types de robinetterie en différentes configurations en fonction du type d'utilisation: dans certains cas, la robinetterie doit permettre de connecter plusieurs bouteilles entre elles, dans d'autres, elle doit supporter plusieurs détendeurs pour la même bouteille.
Elle est fabriquée en laiton chromé, permettant de la préserver de l'oxydation par l'eau de mer et d'augmenter ainsi sa durée de vie.
La réglementation imposée par L'union européenne et la PED 97/23/CE oblige les fabricants à certifier un couple "bloc-robinet". Les blocs et robinets vendus en France doivent obligatoirement répondre à cette réglementation.
La Diversité des robinetteries :
Schéma montrant les différentes pièces de la robinneterie.
La robineterrie -La réserve
Détendeur:
Robinneterie ouvert
Robinneterie fermé
Réserve fermée
Réserve ouverte
Schéma montrant le mécanisme d'un réserve de la robinneterie
Fonctionnement de la réserve
Robinet de réserve :
C’est un mécanisme automatique qui ferme partiellement la sortie d’air lorsque la pression interne de la bouteille atteint la valeur de réserve de 50 bars. En tirant sur le levier de la réserve on libère le contenu d’air restant dans la bouteille en faisant pivoter le clapet de réserve qui comprime le ressort taré donnant la valeur de la réserve.
Le marquage des blocs :
C'est l'arrêté du 15 Mars 2000 qui un contrôles réglementaires qui est effectuées sur les matériels à pression. Des indications obligatoires doivent figurer sur la bouteille. Ces indications sont gravées sur le corps de la bouteille à la construction, cet arrêté tient compte des Directives Européennes.
Le détendeur :
Le bloc ne pouvant pas distribuer l’air comprimé, les plongeurs rajouterons également un détendeur.
Ce détendeur est aussi indispensable que le bloc. Le détendeur aura pour fonction de distribuer une quantité d'air suffisante selon les besoins en air.
Son Fonctionnement :
Le mécanisme du détendeur peut reposer sur un jeu de membranes et ressorts actionnant une arrivée de gaz. Ce mécanisme est fait de telle manière qu'une dépression du côté de faible pression est nécessaire à l'ouverture de l'arrivée de gaz.
Cette dépression correspond à l'aspiration du plongeur. L'air arrive alors à un débit proportionnel à la dépression, ce qui donne, grâce à la membrane souple qui est en contact avec l'eau ambiante, un air décompressé avec la pression ambiante.
L'air ainsi distribué est froid, car le gaz refroidit lorsque sa pression diminue. Ce phénomène peut avoir des répercussions graves dans le cadre de plongée en eau très froide, lorsque l'eau ambiante ne suffit plus à réchauffer le détendeur qui risque alors de givrer et de voir son mécanisme se bloquer.
La pression de la bouteille chambre 1, entre par le siège du clapet dans la chambre 2. La chambre 2 est en communication avec la chambre 3 via la tige du piston. La chambre 4 est à la pression ambiante par les trous du détendeur.
Le piston est soumis à plusieurs forces:
a- La pression dans les chambres 2 et 3 augmente et le piston se déplace jusqu'à venir plaquer le joint du clapet sur le siège du clapet.
b- Dès que le clapet est fermé la pression arrête d'augmenter, la moyenne pression est stabilisée aux 10 bars du tarage du ressort + Pression ambiante.
c- Si la moyenne pression baisse, ou si la pression ambiante augmente, le piston ne maintient plus le joint sur le clapet. L'air entre de nouveau dans la chambre 2, la moyenne pression augmente, et ça recommence en (a).
On peut voir qu'en fonction de la pression dans la bouteille et de la surface du clapet, la moyenne pression ne sera pas la même.
Ainsi, afin de minimiser cette force parasite et variable, les constructeurs doivent faire la surface du clapet aussi petite possible, ce qui limite le débit (petit trou) mais n'annule pas complètement cette force.
Schéma récapitultif du fonction du 1ère étage du détendeur.
1ère étage du détendeur en image:
Le 2ème étage du détendeur
Schéma récapitultif du fonction du 2ème étage du détendeur.
Si la pression dans la chambre 2 est supérieure à la pression de la chambre 1, la membrane se déplace vers le levier, appuie sur celui-ci.
Le levier tire sur le piston du clapet qui écrase le ressort et écarte le joint du siège. L'air moyen pression entre alors dans la chambre 1. La pression augmente dans la chambre 1 jusqu'à ce que les pressions chambre 1 et 2 soient égales : la membrane n'appuie plus sur le levier, qui ne tire plus sur le piston, le piston poussé par le ressort ferme le siège avec le joint.
Si la pression de la chambre 1 est supérieure à celle extérieure au détendeur, l'excédent d'air est expulsé via la soupape d'expiration.
Ainsi la chambre 1 est toujours à pression ambiante. A la force, exercée par la moyenne pression sur le joint, prêt. Il existe des deuxièmes étages compensés qui annule cette force parasite.
1ère étage du détendeur en image:
L’octopus , est détendeur de secours pour la palanque, ou le coéquipier en cas de panne d’air, ou dysfonctionnement du matériel lors de l’immersion. Celui est placé sur le même bloc, si l’octopus est utilisé, cela signifie que pour un bloc il y aura 2 plongeur qui consome le même air.
Le gilet stabilisateur
Pour pouvoir maintenir en place le bloc il faudra un gilet stabilisateur (la stab)
Le gilet de stabilisation a une double fonction principale :
-
ajuster la flottabilité du plongeur durant la plongée en fonction de la profondeur et lui permettre notamment de contrôler sa remontée vers la surface ;
-
supporter la (ou les) bouteille(s) de plongée fixée(s) dans le dos du plongeur. Cette fonction est parfois remplie par un harnais indépendant ;
Le gilet de stabilisation assure également d'autres fonctions pour le plongeur :
-
support à de nombreux accessoires (bouteilles additionnelles, dévidoirs, lampe, tables de décompression, parachute de palier….) ;
-
aide à l'équipement ou le dés-équipement en surface lorsqu'il est légèrement gonflé (ce qui permet de faire flotter l'ensemble stab/bouteilles) ;
Le gonflage du gilet se fait à l'aide d'un direct system (« système direct » en anglais), aussi appelé inflateur, est un équipement de plongée sous-marine utilisé sur les gilets stabilisateurs.
Un tuyau directement relié au premier étage du détendeur ; actionné par un bouton de gonflage. Ce tuyau est généralement relié à un inflateur buccal permettant également le gonflage par la bouche mais qui est essentiellement utilisé pour purger le gilet (opération inverse du gonflage).
Le gilet de stabilisation est aussi équipé de purges basses et parfois hautes, permettant un dégonflage et indépendantes du système de gonflage. La ou les poche(s) pouvant être remplie(s) d'air sont appelées « vessies ».
Conclusion:
Le détendeur est notre source d'air en plongée et notre vie en dépend.
Il ne faut donc pas lésiner sur la qualité ni sur le prix.
Il doit être fiable, robuste, souple et facile à régler.