matériel niveau 4 alainf/cécile bronnec formation 2008
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MatérielNiveau 4
Alainf/Cécile Bronnec
Formation 2008
Pourquoi ?
• Compréhension des principes simples des différents matériels utilisés en plongée.
• Aider à faire des choix dans l’acquisition
• Faire face à des pannes simples
les Compresseurs
Comprimer de l’air respirable exempt de « polluants »:
CO2
COVapeur d’huileVapeur d’eau
Poussières
Les pannes dans un Les pannes dans un compresseurcompresseur
• Le compresseur chauffe anormalement:• Causes: refroidissement insuffisant, huile de mauvaise qualité
ou inadaptée au compresseur, clapets d’aspiration ou de refoulement ne fermant pas correctement.
• Le compresseur ne monte pas à la pression de service, ou offre un débit insuffisant:• Causes: filtre d’aspiration colmaté, fuites dans la tuyauterie,
ouverture prématurée de la soupape de sécurité, usure de la segmentation des pistons, fuites sur les purgeurs semi automatiques.
• La (les) soupape(s) de sécurité inter étages se déclenche(nt):• Causes: pression intermédiaire trop élevée, étage suivant
endommagé, soupapes semi automatiques défectueuses.
Risques dus aux projections d'air haute pressionL'air qui jaillit lors d'une fuite haute pression se refroidit bien en dessous de zéro degré. Dans l'air ambiant, il rencontre de la vapeur d'eau qui se congèle instantanément. Il se forme alors des particules de glace qui sont projetées avec violence et, suivant la distance, peuvent provoquer de simple piqûres ou des déchirures nécessitant une intervention chirurgicale.
Trucs et Trucs et astucesastuces
Présence d'eau dans les bouteillesSi vous trouvez de l'humidité ou de l'eau dans vos bouteilles, ceci ne peut provenir que de trois choses : Une mauvaise purge des robinetteries avant le gonflage, les bouteilles laissées vides et ouvertes, un mauvais fonctionnement du compresseur (condenseurs, purges, filtres ou déverseur). En aucun cas cela ne peut provenir que de l'humidité de l'air ambiant. En effet, à la sortie du compresseur, hors filtration, l'humidité relative ne dépend que de la température et de la pression.
CONSIGNES POUR LE CHARGEMENT D'UNE CONSIGNES POUR LE CHARGEMENT D'UNE BOUTEILLEBOUTEILLE
AVANT LE RACCORDEMENT AU DISPOSITIF DE REMPLISSAGE
1 - Vérifier le bon état général extérieur de la bouteille2 - Pour une bouteille de construction antérieure au 06/04/98, qu’elle porte la date d’épreuve initiale suivie du poinçon « tête de cheval »3 - Pour une bouteille de construction postérieure au 06/04/98, qu’elle porte, soit la date d’épreuve initiale et le poinçon « tête de cheval », soit les marquages européens, la nature du gaz et la pression de chargement à 15°C.4 - Vérifier que la bouteille est en date d'épreuve5 - Vérifier la pression de service (charger séparément les bouteilles de pression différente 230 b, 200 b, 176 b)6 - Faire fuser l'air de la bouteille
PENDANT LE CHARGEMENT
Purger fréquemment les décanteurs et filtres (si pas automatique)
NE JAMAIS DEPASSER LA PRESSION DE SERVICE DE LA BOUTEILLE
N.B : le préposé au chargement doit REFUSER toutes les bouteilles qui ne satisferaient pas aux points 1, 2 et 3 ci-dessus
Les bouteillesLes bouteilles
Marques d’identité
Marques de service
Nom du constructeurlieu, année de
fabricationN° d’ordre de fabrication
Volume intérieurPression de la 1ère
épreuve
Désignation du gaz contenuPression de service
Date de la dernière épreuvePoinçon des Mines ou de
L’organisme de certification
LE MARQUAGE DES BOUTEILLES
Les robinetteriesLes robinetteries
DIN (Deutch DIN (Deutch International International Norme)Norme)
ÉtrierÉtrierDouble Double sortiesortie
Bi-Bi-bouteillesbouteilles
Etrier / DIN?
AvantagesLe plus répandu, peu
fragileBien protégé, bonne
tenue du joint
Inconvénients
Accrochage aux fils de pèche ou aux filets …
La tenue du joint laisse parfois à désirer
Fragilité au choc. OK si pas de manipulation
de blocs
Type de bouteillesINTERVALLE ENTRE LES INSPECTIONS
PERIODIQUES
INTERVALLE ENTRE LES REQUALIFICATIONS PERIODIQUES
Bouteilles tampons 40 mois 10 ans Bouteilles de plongée
métalliques 1 an 2 ans
Dérogation si inscrit sur registre Club
1 an 5 ans
Bouteilles et lestage:
La tendance est actuellement à l'utilisation de bouteilles en acier courtes de 200 ou 230 bar. Or celles-ci sont beaucoup plus denses que les bouteilles longues. Il en résulte que vous aurez un mauvais équilibrage. Vous aurez tendance à vous retrouver sur le dos voire les jambes en l'air. Les gilets ne sont en effet pas conçus pour ce genre de bouteilles mais plutôt pour des bouteilles en aluminium plus longues et plus légères dans l'eau.
Trucs et Trucs et astucesastuces
Bouteilles et lestage:
Quand vous utilisez des bouteilles en aluminium (plus légères), vous devez augmenter votre lestage. Pour ne pas se retrouver avec une ceinture de plomb trop lourde, fixez des plombs directement sur la bouteille à l’aide de la sangle de la stab.
•Inspiration: Inspiration: dépression dans la chambre de réserve=> dépression dans la chambre de réserve=> si HP > R => l’olive recule => l’air passesi HP > R => l’olive recule => l’air passe• Arrêt de l’inspiration: Arrêt de l’inspiration: l’olive ferme la rampe non étanchel’olive ferme la rampe non étanche• si réserve haute et HP < R si réserve haute et HP < R => inspiration possible, mais => inspiration possible, mais difficiledifficile• si réserve basse si réserve basse => olive bloquée ouverte=> olive bloquée ouverte• Démontage possible bloc plein (en aval du robinet de Démontage possible bloc plein (en aval du robinet de conservation)conservation)
Réserve à rampe Réserve à rampe hélicoïdalehélicoïdale
Les détendeurs
Doit donner de l’air de manière constante et à la demande du plongeur
Donne de l’air à la pression ambiante
Évolution des détendeursÉvolution des détendeurs•1863: premier scaphandre autonome, l’aérophore de Rouquayrol et Denayrouze. Repris par Le Prieur en 1926.
•1945: détendeur à un étage de Couteau et Gagnan, CG 45 puis Mistral.
•1960: détendeur à deux étages de Bronnec et Gautier, le Cristal.
Notions de baseNotions de base
PHYSIQUE
Pression
Force
MECANIQUE
Ressort
Clapet
Siège
P =
FS
F = P x S
Clapet amont
Clapet aval
HP : Haute Pression
MP : Moyenne Pression
Pa : Pression ambiante
Variations de la Pression Variations de la Pression ambianteambiante
Om 1bar
10m 2bars
20m 3bars
30m 4bars
40m 5bars
50m 6bars
Pa=1bar
Pa=2bars
Pa=3bars
Pa=4bars
Pa=5bars
Pa=6bars
MP
Le détendeur doit délivrer de l’air à la pression correspondant à la profondeur où il se trouve.
HP
MPHP
MPHP
MPHP
MPHP
MPHP
Variations de la Haute PressionVariations de la Haute Pression (ex: à une profondeur de 20 mètres)(ex: à une profondeur de 20 mètres)
Pa=3bar
Pa=3bars
Pa=3bars
Pa=3bars
Pa=3bars
HP=200bars
HP=150bars
HP=100bars
HP=50bars
HP=10bars
MP
MP
MP
MP
MP
Quand la bouteille se vide et donc quand la HP diminue, le plongeur doit toujours respirer de l’air à la pression ambiante correspondant à
la profondeur où il se trouve
Comment s’y retrouver?Comment s’y retrouver?
DétendeurDétendeur
Premier étagePremier étage
MembraneMembraneClapet/PistonClapet/Piston
Non compensé/simpleNon compensé/simple
CompenséCompensé
Sur compenséSur compensé
Non compensé/simpleNon compensé/simple
« Spécial froid »« Spécial froid »
CompenséCompensé
Assisté/Assisté/effet dynamiqueeffet dynamique
Buse mobileBuse mobile
Sur compenséSur compensé
•Par la HPPar la HP•Par la Par la profondeurprofondeur
Par la Par la profondeurprofondeur
« Spécial froid »« Spécial froid »
Premier étage à clapet/piston Premier étage à clapet/piston simplesimple
Corps du 1er étage
Clapet/piston
Ressort
Pa
MP
HP
Pa
FermFerméé
OuverOuvertt
MP
PaPa
S
R
s
Forces tendant à ouvrir
Forces tendant à fermer
=
=
R
HP x sPa x S
MP x S
MP x s
R + (HP x s) + (Pa x S)
(MP x S) + (MP x s)
R + (HP x s) + (Pa x S)
MP(S + s)
R + (HP x s) + (Pa x S) S + sMP =
Premier étage à clapet/piston Premier étage à clapet/piston simplesimple
BILAN DES BILAN DES FORCESFORCES
HP
s
S
Bloc fermé, le 1Bloc fermé, le 1erer étage est étage est en position ouverte. en position ouverte.
Attention donc à ouvrir Attention donc à ouvrir doucement la HP pour ne doucement la HP pour ne
pas endommager le clapet!pas endommager le clapet!
CHAMBRE HAUTE-
PRESSION
SIEGE CLAPET
RESSORT
HP
AIGUILLEMEMBRANE
MP
CHAMBRE MOYENNE-PRESSION
RESSORT
Pa
CHAMBRE HUMIDE PRESSION AMBIANTE
Premier étage à membrane simplePremier étage à membrane simple
FermFerméé
OuverOuvertt
BILAN DES BILAN DES FORCESFORCES
HPMP
Pa
Forces tendant à ouvrir
Forces tendant à fermer
=
=
R
MP x s
Pa x S
rHP x s
MP x SR + (MP x s) + (Pa x S) r + (HP x s) + (MPx
S)(Pa x S) + R – r – (HP x s) MPx (S – s)
MP = (Pa x S) + R – r – (HP x s) (S – s)
Premier étage à membrane simplePremier étage à membrane simple
r
R
ss ss
Alors, Piston ou Membrane?Alors, Piston ou Membrane?
PistonPiston MembraneMembrane
Nombre de pièces réduit, maintenance plus facile, fiabilité plus importante.
Plus de pièces, plus complexe au démontage/remontage.
Nombreux frottements, usure plus rapide.
Peu de pièces en mouvement, plus robuste.
Pièces en mouvement au contact de l’eau, à déconseiller en eau chargée et froide
Les pièces en mouvement sont isolées du milieu extérieur.
Moins coûteux Plus cher
F
F = force de l’eau
F1
F1= force nécessaire pour l’ouverture
F F1=La force de l’eau intervient directement sur l’ouverture
F F
F1
La force de l’eau n’intervient « presque » plus sur l’ouverture
F1 très faible
Principe de la compensationPrincipe de la compensation
Premier étage à clapet/piston Premier étage à clapet/piston simplesimple
Premier étage à clapet/piston Premier étage à clapet/piston compensécompensé
HP
HP
Premier étage à clapet/piston Premier étage à clapet/piston compensécompensé
FermFerméé
OuverOuvertt
Pa
MP
HP
Pa
BILAN DES FORCESBILAN DES FORCESMP
HP
R
S Forces tendant à ouvrir
Forces tendant à fermer
=
R
Pa x S
MP x S
R + (Pa x S) MP x S
MP =R + (Pa x S)
S
Premier étage à clapet/piston Premier étage à clapet/piston compensécompensé
Pa
S
Pa
La moyenne La moyenne pression est pression est maintenant maintenant
indépendante de la indépendante de la haute pressionhaute pression
Premier étage à membrane simplePremier étage à membrane simple
Premier étage à membrane Premier étage à membrane compensécompensé
HP
HP
CLAPET
SIEGE
AIGUILLE
RESSORT
CHAMBRE HAUTE-
PRESSION
RESSORT
CHAMBRE MOYENNE-PRESSION
CHAMBRE HUMIDE PRESSION AMBIANTE
MEMBRANE HP
MP
Pa
Pa
CHAMBRE DE COMPENSATION
Premier étage à membrane Premier étage à membrane compensécompensé
FermFerméé
OuverOuvertt
BILAN DES BILAN DES FORCESFORCESForces tendant à
ouvrirForces tendant à
fermer
=
=
R
MP x s
Pa x S
rMP xs
MP x S
R + (MP x s) +(Pa x S)
r + (MP x s) + (MP x S)
(Pa x S) + R -
rMP x S
(Pa x S) + R -
rMP = S
Premier étage à membrane Premier étage à membrane compensécompenséHPMP
rR
s
sss
Pa
22èmeème ETAGE ETAGE
RESSORT
CLAPET AVAL Evite
l’explosion du tuyau MP en
cas de surpression
SIEGE
MEMBRANE
SOUPAPE D’EXPIRATIO
N
BOUTON DE SURPRESSIO
N
LEVIER
EMBOUT BUCCAL
MP
Pa Pa
Rappel des grands principes Rappel des grands principes de fonctionnementde fonctionnement
• Non compensé : La pression de l’air respiré va varier en fonction de la pression ambiante et de la pression dans la bouteille.
• Compensé : la pression de sortie est « constante » quelles que soient la pression ambiante et la pression de la bouteille.
• Assisté : On utilise l’énergie de l’air en mouvement.
• Piloté : On utilise l’énergie de l’air sous pression
EntretienEntretien
• Entretien journalier– Rincer, garder dans un endroit à l’abri des chocs, du soleil, de l’humidité.
(Ne pas sécher sans rincer)
• Entretien périodique– Après chaque stage de plongée. (Rinçage prolongé)
• Tests– Seuil d’ouverture et de fermeture. (Fréquemment)
• Révision– Tous les 2 ans minimum ou après 100 plongées. – A chaque fois que nécessaire.
Pannes fréquentesPannes fréquentes
• Encrassement du filtre => faire vérifier, changer• Fuite 1er étage
– Joint torique fissuré– Membrane fissurée ou usure joint du piston
• Fuite 2ème étage• Fuite du 1er étage (MP trop élevée, la vérifier)• Clapet non étanche • Débit continu. (1er étage givré)
• Prise d’eau • Membrane déchirée, soupape d’expiration non étanche, embout
buccal fissuré
• Fuite au joint de manomètre HP– Nettoyer et graisser ou changer l’ensemble.
• Robinetterie ou détendeur– Si petite fuite, on peut plonger mais il faudra faire réviser le détendeur.– Si grosse fuite, on change de matériel ou on ne plonge pas.– Si panne évolutive, arrêt immédiat de la plongée.
Les choixLes choix• Plongeur encadré
– Détendeur simple
• Plongeur autonome– Deux deuxièmes étages dont un de secours
• Encadrant– Deux détendeurs complets dont un de secours
• Moniteur– Deux détendeurs complets dont un de secours
• Plongée technique– Un détendeur compensé par bloc
• La profondeur– Un détendeur surcompensé par bloc, deuxième étage
compensé
• Le froid– Détendeur à double membrane ou à chambre ambiante
sèche
Gilet de stabilisation gonflable
Norme NF EN 12628-1999:•Equilibre dans toutes les positions en immersion•Tête maintenue hors de l’eau en surface
Différents types de Différents types de giletsgiletsGilets enveloppants Pas de réglage. Permet un
équilibre quelque soit la position.Facilite le maintien du visage hors de l’eau en surface
Gilets réglables Plus facile à réaliser, plus fragile. Nombreuses coutures. Possibilités de réglages pour beaucoup de “gabarits” différents.
Avec combiné latéral
Gonflage très rapide avec un inflateur qui débouche directement dans l’enveloppe. Possibilité de système de purge centralisé. Quelques améliorations à trouver…
Type “Wings” Flotabilité importante, déportée vers l’arrière. Elastiscité de l’enveloppe qui se rétracte au moyen de sangles lorsqu’elle est purgée.
Bouées modulaires Bouée décomposée par éléments qui peuvent être achetés séparément.
Principe du « direct Principe du « direct system »system »
Principe du clapet amont.
A connecter AVANT d’ouvrir le bloc