SPRZĘT POWIETRZNY I DODATKOWY

Transkrypt

1 6 SPRZĘT POWIETRZNY I DODATKOWY

2 ZESTAW BUTLOWY Butla Butle nurkowe to cylindry zakończony z jednej strony wypukłym denkiem a z drugiej szyjką z gwintem. Wykonywane na ciśnienie pracy 200at, 220at lub 300at. Pojemność butli może być 10l, 12l, 15l, 18l, są spotykane również butle mniejsze o pojemności 4l, 7l, 8l. Butla zakończona jest zaworem oraz wyposażona jest w szereg innych elementów. Butle wykonuje się z stali węglowej lub stopowej oraz stopów aluminiowych. Butle aluminiowe posiadają płaskie dno oraz grubszą ściankę, z tego powodu są znacznie większe od butli stalowych, przy tej samej objętości. Posiadają również większą wagę np. butle stalowe o pojemności 10l ważą około 11,5kg, kiedy taka sama butla aluminiowa waży 13,5kg, czyli o dwa kilo więcej. W wodzie sytuacja zmienia się drastycznie, to butla aluminiowa jest lżejsza, można powiedzieć, że pusta butla aluminiowa ma pływalność dodatnią (pływa), napełniona powietrzem do 200at posiada pływalność lekko ujemną. Właśnie z powodu neutralnej pływalności butle aluminiowe doskonale nadają się na stage, czyli dodatkową butlę z czynnikiem oddechowym. Butle stalowe posiadające pływalność ujemną (mniejsza wyporność przy tej samej wielkości), zmniejszają ilość obciążenia niezbędną do zanurzenia, sumaryczny ciężar butli i systemu balastowego będzie mniejszy. Przekładając to na kilogramy nurek o masie około 80kg w mokrej piance 5mm będzie potrzebował około 10kg balastu aby zanurkować z butlą stalową 10l, do nurkowania w butli aluminiowej 10l będzie potrzebował przynajmniej 12kg. W przypadku mocowania całego balastu na pasie, nasz kręgosłup boleśnie odczuje różnicę. W wodach zimnych o słabych własnościach korozyjnych, gdzie nurkowie stosują grube pianki powszechnie stosuje się butle stalowe, na wody słone (duże własności korozyjne) i ciepłych (cieńsze pianki) stosuje się butle aluminiowe.

3 Gwint w szyjce butli może być: walcowy M25 uszczelniany przy pomocy o-ringu. To rozwiązanie jest powszechnie obecnie stosowane. stożkowy uszczelniany na specjalnej taśmie, szczelność uzyskuje się przez odpowiednio mocne skręcenie. Rozwiązanie stosowane w butlach technicznych, sprzęcie strażackim, bardzo rzadko w sprzęcie nurkowym. Butle aluminiowe o pojemności 7l, 10l, 11,1l, różnią się grubością oraz wysokością. Zestaw butlowy nurkowa składa się: butli jednej lub dwóch - zestaw dwu butlowy to Twinset. Twinset stosowany jest głównie przez nurków technicznych do nurkowań głębokich (dekompresyjnych), jaskiniowych, wrakowych. Obecnie Twinset coraz częściej jest stosowany przez nurków rec nawet w bardzo płytkich nurkowaniach. Główną zaletą twinseta jest możliwość zdublowania sprzętu co wpływa na bezpieczeństwo nurkowania. Więcej informacji znajdziesz na stronie twinset. zaworu i manifold siatki stopy uchwytu urządzenia rezerwy. Rezerwa nie jest obecnie stosowana, wynika to z faktu, że bardzo podnosi opory oddechowe w przypadku zestawów jedno butlowych. W Europie najczęściej spotykamy butle stalowe. Wykonane są one z jednego kawałka metalu jako jednolity zbiornik (bez szwu). Na butli znajduje się szereg oznaczeń, z których dla użytkownika najważniejsze to: 1. Data ważności atestu. Wszystkie butle przed dopuszczeniem do użytku poddawane są atestacji. Po pozytywnym wyniku próby butla otrzymuje atest o maksymalnie pięcioletnim okresie ważności (w Polsce). Po upływie tego czasu atestację należy powtórzyć. 2. Ciśnienie pracy. Maksymalne ciśnienie do jakiego można napełnić butlę wyrażone w [at] lub [MPa]. 3. Ciśnienie próby. Ciśnienie jakie wytworzono w butli w czasie atestacji. Jest ono o 50% wyższe od ciśnienia roboczego butli i wynosi 225 at dla butli o ciśnieniu roboczym 150 at, a dla butli na 200 at wynosi 300 at. 4. Pojemność butli podawana w litrach [ l ] lub [ dm3 ]. 5. Ciężar butli. Parametr istotny przy transporcie szczególnie dla osób słabszych. Na butli znajduje się dodatkowo oznaczenie: gazu - którym można napełniać butlę, znak wytwórcy, numer fabryczny, daty wcześniejszych atestów.

4 Siatka butli Chroni butlę przed uszkodzeniem. Wykonana jest z nici o odpowiedniej grubości, w postaci siatki o oczkach ok. 5mm. Siatka powinna być dobrana do średnicy i długości butli, jeżeli jest za długa to należy ją skrócić. Siatka powinna być dobrze naciągnięta, nie może być luźna. Aby założyć siatkę należy zdjąć z butli doniczkę i następnie nałożyć siatkę. Siatkę naciągamy przy pomocy sznurków znajdujących się na obu końcach siatki, a nadmierną długość odcinamy. Po tych czynnościach zakładamy doniczkę. Siatki są robione najczęściej w kolorze: czarnym, niebieskim, żółtym. Siatka w trakcie eksploatacji niszczy się, powstają przecięcia i rozdarcia, więc co kilka lat należy ją wymieniać, jeżeli nie nurkujemy zbyt intensywnie i dbamy o siatkę, będzie nam służyła przez wiele lat. Stopy butli Plastikowy element umożliwiający stawianie butli w pozycji pionowej, chroni również spód butlę przed uszkodzeniami zewnętrznymi. Może być wyposażona w rolkę umożliwiającą ciągnięcie butli (ale myślę że to już przesada), ale tylko po płaski i równym terenie. Doniczka jest montowana tylko na butlach stalowych, których spód jest półokrągły, butle aluminiowe nie potrzebują doniczki, mają spód butli płaski. Uchwyt Element służący do ułatwienia noszenia butli. Wbrew pozorom jest ważnym elementem, szczególnie w przypadku, kiedy butle należy przenieść kilka, kilkanaście metrów. W nurkowaniach z łodzi, gdzie praktycznie nie występuje potrzeba przenoszenia butli jest elementem zbędnym. Uchwyt powinien zapewnić wygodę noszenia, a jednocześnie nie przeszkadzać przy montażu kamizelki ratowniczo-wyrównawczej czy automatu oddechowego. Wybór rozwiązań jest bardzo duży. Brak uchwytu powoduje, że przenosimy butlę trzymając ją za zawór, przeważnie nie jest to zbyt wygodne. Atest butli Atest butli to informacja o ważności przeglądu technicznego polegającego na sprawdzeniu wagi butli oraz wykonaniu próby ciśnieniowej - wodnej na ciśnienie 150% ciśnienia pracy. Dla przykładu butla na ciśnienie 200at, ma ciśnienie próby 300at. atest obecnie wydawany jest na 2 lata (wcześniej był wydawany na 5lat). Atest butli jest wybijany na jej powierzchni, poniżej szyjki.

5 Nabito nowy atest do , poniżej wcześniejszy atest do przed datą nabita pieczęć inspektora UDT PRZECHOWYWANIE Krótkotrwałe przechowywanie butli Nurkujemy przez cały rok, butle między poszczególnymi nurkowaniami są przechowywane w pozycji pionowej i powinny być zabezpieczone przed wywróceniem, z dala od otwartych źródeł ciepła, oraz miejsc wilgotnych. Nie należy przechowywać butli pełnych, preferowane ciśnienie 10-40at. Napełniaj je przed nurkowaniem. Długotrwałe przechowywanie butli Butle należy przechowywać w pozycji leżącej, ciśnienie w butli powinno wynosić od 10-40at (duże ciśnienie jest czynnikiem zwiększającym korozję). Dodatkowo należy rozkręcić butlę, sprawdzić jej część wewnętrzną, osuszyć w środku oraz usunąć zgromadzoną rdzę. W przypadku zaolejenia należy umyć wodą z detergentem, a następnie bardzo dokładnie wypłukać detergent, butlę ususzyć. Zakręcić zawór i napełnić powietrzem do ciśnienia 10-40at (butlę napełniamy aby o-ringi znajdujące się w zaworze cały czas "pracowały", w przeciwnym razie po długotrwałym przechowywaniu mogą nie powrócić do pozycji "pracy" - należy je wymienić na nowe). Warto również sprawdzić stan zewnętrzny butli i w razie śladów rdzy należy dokładni oczyścić zardzewiałe miejsca, a następnie zamalować farbą (farby kauczukowe lub olejne a najlepiej lakiery samochodowe w aerozolu)

6 BUTLA NURKOWA ZAWÓR Zawór zamykający służący do sterowania wypływu gazu (czynnika oddechowego). Zawór montowany jest w gwint znajdujący się w szyjce butli. Szczegóły konstrukcyjne w poszczególnych zaworach są różne, ale pewne elementy występujące we wszystkich rozwiązaniach możemy wyszczególnić. Zaliczamy tu: pokrętło - z tym elementem mamy bezpośredni kontakt. Przez obrót pokrętła w prawo zamykamy przepływ gazu, a przez obrót w lewo otwieramy przepływ. układ przeniesienia ruchu pokrętła na grzybek (sworzeń [wrzeciono] i płytka zabierająca). Te dwa elementy są odpowiedzialne za przeniesienie ruchu pokrętła na grzybek. Ważnym elementem jest płytka zabierająca pracująca w szczelinie wyciętej w korpusie grzybka. Płytka zabierająca połączona jest tylko ze sworzniem, w szczelinie grzybka może się swobodnie przesuwać. grzybek - ruchomy element, porusza się po powierzchni nagwintowanej w górę i w dół, jego ruchem można sterować przy pomocy pokrętła. Na końcu grzybka znajduje się materiał zwany potocznie szczeliwem. Zadaniem szczeliwa jest dopasowanie się do powierzchni gniazda i zapewnienie szczelności połączenia. gniazdo - dociśnięcie grzybka do gniazda zamyka przepływ, odsuniecie grzybka umożliwia przepływ gazu. Przepływ jest tym większy im odległość między grzybkiem a gniazdem jest większa. gniazdo wyjściowe - to tutaj wkręcimy automat oddechowy. Na świecie stosuje się dwa główne standardy: DIN i INT. Więcej na ten temat znajdziesz na stronie połączenie butli z automatem oddechowym. Podsumowanie: W korpusie zaworu zamykającego znajduje się gniazdo. Grzybek poprzez płytkę zabierającą i trzpień, połączony jest z pokrętłem. Otwarcie przepływu gazu uzyskuje się, przez obrót pokrętła w lewo. Ruch ten poprzez trzpień i płytkę zabierającą, jest przekazywany na grzybek, który zostanie odsunięty od gniazda i umożliwi przepływ gazu. Grzybek porusza się po gwincie i całkowite jego odkręcenie wymaga wykonania kilku pełnych obrotów pokrętłem. Bardzo ważne jest aby zawór butli zawsze odkręcać do końca. Proponuję przeczytać na początek opowiadanie "Konsekwencje nurkowania z niewłaściwie odkręconą butlą". Namacalny problem jest lepiej dostrzegalny. Wyjaśnienie zjawiska na stronie "Dlaczego odkręcenie zaworu odcinającego jest ważne?". Wszystkie uszczelnienia w zaworze są wykonane dzięki uszczelnieniu typu oring. Należy pamiętać aby okresowo (najczęściej przy przeglądzie) wymienić wszystkie o-ringi na nowe i odpowiednio je nasmarować. Więcej o połączeniu typu oring znajdziesz na stronie uszczelnienie typu O-ring Pamiętajmy, że grzybek zawsze odkręcamy do końca, niepełne jego odkręcenie powoduje ograniczenie wypływu powietrza z butli. Sytuacja taka jest niebezpieczna, na powierzchni nie odczuwamy żadnej różnicy w pracy automatu (zwiększenia oporów oddechowych), ale w miarę zwiększania głębokości nurkowania odczuwany coraz większe opory oddechowe aż do wrażenia braku powietrza. Zamykanie przepływu powietrza uzyskuje się przez pokręceniem pokrętłem w prawo, aż do wystąpienia oporu. Należy pamiętać, że zbyt mocne dokręcenie może spowodować uszkodzenie grzybka (uszkodzenie szczeliwa) i nieszczelność na granicy grzybek-gniazdo. Aby uniknąć tego nigdy nie należy zakręcać zaworu "na siłę". Dzięki konstrukcji zaworu odcinającego manipulowanie nim, może odbywać się przy użyciu niewielkiej siły, a konstrukcja gniazda i grzybka zapewnia szczelność już przy lekkim dokręceniu. UWAGA: Ponieważ wiele osób przy manipulowaniu zaworem odcinającym, myli sobie kierunki i próbuje dokręcać już zakręcony zawór lub odkręcać zawór już maksymalnie odkręcony, przyjęło się, że zawór odcinający odkręcamy do końca i cofamy o 1/4 obrotu. Takie ustawienie zaworu pozwala osobom niewprawnym zorientować cię w jego ustawieniu, wyeliminuje także "szarpanie się" z pokrętłem, które zablokowało się w skrajnym położeniu. (zobacz również montaż sprzętu nurkowego)

7 Stosowane zawory Jeżeli stosujemy pojedynczą butlę to zawór w butli może być: pojedynczy, kiedy do butli można podłączyć tylko jeden automat oddechowy. Rozwiązanie najbardziej rozpowszechnione w nurkowaniu amatorskim, w zupełności wystarczy do typowych nurkowań rekreacyjnych podwójny, kiedy można podłączyć dwa niezależne automaty oddechowe. Ma to miejsce w przypadku nurkowania pod lodem, głęboko czy w jaskiniach. Często jednak lepszym (czytaj bezpieczniejszym) rozwiązaniem jest zastosowanie zestawu dwu butlowego.

8 W zestawach dwu butlowych występują najczęściej dwa wyjścia, po jednym na każdej butli. Butle połączone są manifoldem. Manifold może być z lub bez zaworu separującego. Większym powodzeniem cieszą się manifoldy z zaworem separującym. Zwrócę tutaj również uwagę na fakt, że elementy wkręcane do butli, nie są takie same (są odbiciem lustrzanym). Należy posiadać na jednej butli zawór "lewy" a na drugiej zawór "prawy". Oba zawory łączy manifold Manifold W przypadku stosowania dwóch butli, należy użyć specjalny łącznik zwany manifoldem. Manifold umożliwia przepływ gazu między butlami. Jeżeli wyposażony jest w zawór umożliwia również odcięcie przepływu. Konstrukcyjnie manifold przypomina wydrążoną w środku śrubę rzymską na jednym końcu znajduje się gwint lewy a na drugim prawy. Manifold może być z uszczelnieniem: centrycznym - jako uszczelnienie stosuje się dwa o-ringi umieszczone centrycznie na obu końcach manifoldu. Taki rodzaj połączenia jest bardziej pewny od połączenia czołowego. Pozwala również na regulację ustawienia odległości między butlami. czołowe - jako uszczelnienie służy jeden oring znajdujący się na powierzchni czołowej manifoldu, oczywiście takie uszczelnienie znajduje się na każdym końcu manifoldu. Takie połączenie wymaga dokładnego skręcenia wszystkich elementów, nawet minimalna niedokładność (szczelina) może spowodować rozszczelnienie. Rozwiązanie takiego typu nie posiada możliwości regulacji rozstawu odległości między butlami.

9 AUTOMAT ODDECHOWY Przedstawienie i użytkowa analiza najczęściej spotykanych rozwiązań konstrukcyjnych stosowanych w automatach oddechowych. Znajomość opisanych zagadnień pozwoli na świadomy wybór automatu oddechowego zgodny z oczekiwaniami, możliwościami finansowymi lub charakterem wykonywanych nurkowań. Materiał zostanie przedstawiony w trzech częściach, które kolejno będą opisywały: 1. pierwszy stopień redukcji 2. drugi stopień redukcji 3. zabezpieczenia automatu oddechowego przed zamarzaniem. Intencją jest obiektywna prezentacja istniejących rozwiązań, pozbawiona krytyki czy też promowania firm zajmujących się produkcją sprzętu nurkowego. Automat oddechowy spełnia pięć podstawowych funkcji: redukuje wysokie ciśnienie mieszaniny oddechowej znajdującej się w butli do wartości ciśnienia jakie panuje na bieżącej głębokości nurkowania podaje mieszaninę oddechową w odpowiednim momencie podaje mieszaninę oddechową w odpowiedniej ilości zasila dodatkowe urządzenia (np. KRW, suchy skafander itp.) umożliwia wykonanie wydechu Analizie zostaną poddane automaty oddechowe, które realizują powyższe funkcje przy pomocy dwóch osobnych stopni redukcji. Automaty takie nazywa się dwustopniowymi o stopniach rozdzielonych. Aktualnie wypełniają one prawie cały segment oferty dedykowanej dla nurkowań rekreacyjnych. Zadaniem pierwszego stopnia redukcji (przyłączanego do butli) jest redukcja wysokiego ciśnienia do tzw. ciśnienia międzystopniowego. Zadaniem drugiego stopnia redukcji (wyposażonego w ustnik) jest redukcja ciśnienia międzystopniowego do wartości "oddechowej". Pierwszy stopień redukcji 1. Ciśnienie międzystopniowe (średnie) Ciśnienie średnie panuje na wyjściu z I-go stopnia redukcji, w wężu łączącym stopnie automatu oraz na wejściu do II-go stopnia redukcji. Jako wielkość względna ma ono wartość stałą. Jako wielkość bezwzględna jest zmienne i zależy od głębokości na jakiej pracuje automat. Ciśnienie względne jest mierzone w odniesieniu do ciśnienia otoczenia, bezwzględne natomiast w odniesieniu do warunków próżni. Najczęściej spotykana względna wartość ciśnienia międzystopniowego wynosi 0.1 MPa ("10 atm). Oznacza to, iż podczas nurkowania bezwzględne ciśnienie międzystopniowe będzie zawsze o 10 atm wyższe od panującego na danej głębokości. Tę właśnie wartość podają producenci w specyfikacjach automatów oddechowych. Bezwzględna wartość ciśnienia średniego wynika z głębokości na jakiej znajduje się nurek (wzrost ciśnienia hydrostatycznego). Wartości poszczególnych ciśnień w zależności od głębokości nurkowania przedstawia tab. 1. Tab.1. Wartości ciśnień Głębokość Ciśnienie atmosferyczne Ciśnienie hydrostatyczne Ciśnienie absolutne Względne ciśnienie międzystopniowe [m] [ata] [ata] [ata] [atm] [ata] Bezwzględne ciśnienie międzystopniowe

10 Utrzymywanie wartości ciśnienia zgodnego z założeniami producenta wpływa na poprawność pracy automatu. Wzrost względnego ciśnienia międzystopniowego może powodować samoczynny wypływ powietrza z automatu lub w niektórych konstrukcjach powodować jego uszkodzenie. Spadek ciśnienia międzystopniowego zwiększa opory oddechowe automatu lub wręcz uniemożliwia jego działanie. Wynika z tego, iż jedną z podstawowych czynności serwisowych powinna być kontrola i regulacja wartości ciśnienia międzystopniowego. Parametr jakim jest wartość względna ciśnienia międzystopniowego decyduje o kompatybilności stopni redukcji, czyli możliwości współpracy pierwszego i drugiego stopnia redukcji pochodzących od różnych producentów. Problem ten szczególnie często występuje przy doborze octopusa. Aby poszczególne stopnie redukcji poprawnie ze sobą współpracowały muszą być przystosowane do takiego samego ciśnienia międzystopniowego. Większość producentów przestrzega obecnie standardu jakim jest wartość 0.1 MPa, ale w niektórych automatach (zwłaszcza starszych) można spotkać inne wartości. Dodatkowo, w automatach o niskim ciśnieniu średnim (0.06 MPa MPa) może podczas głębokiego nurkowania dojść do zakłócenia tzw. przepływu krytycznego i zaburzenia pracy automatu. 2. Porty przyłączeniowe W każdym pierwszym stopniu redukcji automatu oddechowego występują gwintowane gniazda (porty) umożliwiające podłączenie dodatkowych urządzeń. Do portów LP (low pressure) podłączane są odbiorniki ciśnienia międzystopniowego takie jak drugi stopień redukcji, octopus, wężyk zasilający kamizelkę RW lub suchy skafander, pistolet powietrzny itp. Do portu HP (high pressure) zwykle podłączany jest manometr lub komputer wyposażony w funkcje pomiaru ciśnienia mieszaniny oddechowej. Wskazane jest aby pierwszy stopień redukcji posiadał co najmniej trzy a najlepiej cztery porty LP, umieszczone po dwa z każdej strony automatu. Taka ilość portów pozwoli na wygodne i ergonomiczne rozmieszczenie węży oraz nie będzie ograniczała w przyszłości rozbudowy konfiguracji sprzętowej. Pomimo, iż zwykle wystarczający jest jeden port HP, pożądaną cechą automatu jest posiadanie dwóch takich portów występujących po obu stronach korpusu. Umożliwia to wybór strony po której użytkownik chce przyłączyć manometr oraz pozwala na dublowanie wskaźnika elektronicznego np. manometrem analogowym. W portach LP wykorzystuje się gwint 3/8" UNF, w portach HP 7/16" UNF. Zastosowanie w portach LP i HP różnych gwintów zapobiega omyłkowemu podłączeniu urządzenia do niewłaściwego gniazda, prowadzącemu najczęściej do jego uszkodzenia. Planując rozbudowę sprzętu warto zastanowić się czy jest ona możliwa ze względu na zastosowany standard przyłączeń gwintowych poszczególnych portów. W starszych automatach często spotyka się inne gwinty, które wymagają stosowania odpowiednich redukcji i nie różnicują portów HP od LP. 3. Obrotowa głowica W niektórych automatach porty LP umieszczane są na głowicy, która ma możliwość obrotu względem swojej osi. Rys. 1. Obrotowa głowica Zaletą obrotowej głowicy jest większa swoboda ruchu urządzeń przyłączonych do pierwszego stopnia redukcji, wygoda układania węży oraz, w pewnych sytuacjach, zmniejszenie ich naprężenia. Jako wadę uznaje się skomplikowanie konstrukcji i stworzenie potencjalnych źródeł nieszczelności, które obniżają niezawodność automatu oraz podnoszą koszty serwisowania. Spotyka się również zarzuty, iż zbyt duża ruchomość węży utrudnia np. odnalezienie zgubionego pod wodą ustnika. Zastosowanie ruchomej głowicy zwykle podnosi cenę automatu.

11 4. Sposób sterowania Za pracę każdego ze stopni redukcji odpowiedzialny jest element sterujący. Jego zadaniem jest automatyczna reakcja na zmiany ciśnienia otoczenia oraz otwieranie i zamykanie przepływu powietrza zgodnie z rytmem oddechowym nurka. Pierwszy stopień automatu oddechowego może być sterowany membraną lub tłokiem. Zasadę działania automatu z membraną przedstawia rys. 2. Rys. 2. Pierwszy stopień redukcji sterowany membraną Przed podłączeniem do zasilania sprężonym powietrzem, zawór redukcyjny składający się z grzybka oraz gniazda jest otwarty. Po podłączeniu zasilania, sprężone powietrze przedostaje się do komory wysokiego ciśnienia, a następnie poprzez otwarty zawór do komory ciśnienia międzystopniowego. Przepływ powietrza trwa do chwili zrównoważenia się sił działających na membranę. Od strony komory wodnej na membranę działa parcie hydrostatyczne wody oraz siła nacisku sprężyny odpowiedzialnej za wartość ciśnienia międzystopniowego. Od strony komory średniego ciśnienia na membranę działa parcie powietrza sprężonego w tej komorze. Zrównoważenie się sił działających na membranę powoduje jej podniesienie do pozycji swobodnej, przemieszczenie popychacza oraz dociśnięcie przez sprężynę doszczelniającą grzybka do gniazda. Przepływ zostaje zamknięty. Pobranie wdechu z komory średniego ciśnienia (połączonej wężem z drugim stopniem redukcji) wywołuje spadek ciśnienia w tej komorze i ugięcie membrany, która za pośrednictwem popychacza odsuwa grzybek od gniazda. Przepływ zostaje otwarty i trwa do chwili ponownego zrównoważenia membrany. Podczas zwiększania głębokości i wzrostu parcia hydrostatycznego następuje ugięcie membrany, przesunięcie popychacza oraz otwarcie zaworu. Do komory średniego ciśnienia dostaje się powietrze. Przepływ trwa do chwili zrównoważenia membrany. Proces otwierania i zamykania zaworu powtarza się cyklicznie przy każdym wdechu nurka i podczas zwiększania głębokości. Automaty sterowane membraną szybko reagują na podciśnienie wdechu oraz charakteryzują się małymi oporami otwarcia przepływu. Wadą dużej czułości automatu jest jednak tendencja do "wzbudzania się" czyli uruchamiania samoczynnego wypływu powietrza. Automaty membranowe są stosunkowo odporne na zanieczyszczenia ze względu na brak kontaktu wody z ruchomymi elementami urządzenia. Z tego powodu między innymi uznaje się je również za mniej podatne na zamarzanie. Fot. 1. Automat membranowy

12 Konstrukcja automatów membranowych jest z reguły dosyć skomplikowana, co powoduje, iż niezawodność jego działania zależy w dużym stopniu od jakości produkcji i wpływa na podwyższenie ceny. Zasadę działania automatu z tłokiem ilustruje rys. 3. W przedstawionym rozwiązaniu, tłok spełnia równocześnie rolę grzybka współpracującego z gniazdem, tworząc w ten sposób zawór redukcyjny. Przed podłączeniem zasilania, tłok jest odsunięty od gniazda. Powoduje to sprężyna odpowiedzialna za wartość średniego ciśnienia umieszczona w komorze wodnej. Rys. 3. Pierwszy stopień redukcji sterowany tłokiem Po przyłączeniu automatu do źródła zasilania, powietrze przedostaje się do komory wysokiego ciśnienia, a następnie przez otwarty zawór redukcyjny do komory średniego ciśnienia. Należy zwrócić uwagę na fakt, iż komora średniego ciśnienia znajduje się nie tylko w pobliżu zaworu redukcyjnego, ale również wewnątrz i nad tłokiem. Przepływ powietrza trwa do chwili zrównoważenia się sił działających na tłok. Od strony komory wodnej na tłok działa parcie hydrostatyczne wody oraz siła nacisku sprężyny. Od strony komory średniego ciśnienia na tłok działa parcie powietrza znajdującego się w tej komorze. Po zrównoważeniu się sił działających na tłok, grzybek zostaje dosunięty do gniazda i przepływ powietrza ustaje. Pobranie wdechu powoduje spadek ciśnienia w komorze międzystopniowej (również nad tłokiem), podniesienie się tłoka i udrożnienie zaworu redukcyjnego. Przepływ trwa do chwili ponownego zrównoważenia się sił działających na tłok. Podobna sytuacja zachodzi podczas zwiększania głębokości. Wraz ze wzrostem ciśnienia otoczenia, rośnie parcie hydrostatyczne w komorze wodnej. Efektem tego jest podniesienie się tłoka i udrożnienie układu. Przepływ zostaje zamknięty w momencie ponownego zrównoważenia tłoka. Fot. 2. Automat tłokowy Ze względu ma znaczną masę elementu sterującego automaty tłokowe uważane są za mniej czułe. Bezpośredni dostęp wody do tłoka i jego uszczelnień powoduje, iż automaty te często ulegają

13 zanieczyszczeniu uniemożliwiającemu ich poprawną pracę. Stosowane przez producentów systemy izolacji komór wodnych od środowiska wodnego eliminują tę wadę jak również podnoszą odporność na zamarzanie zewnętrzne. Trzeba jednak podkreślić, iż tego typu izolacja zwiększa z kolei podatność na zamarzanie wewnętrzne wywołane efektem Joule\'a - Thompsona. Integracja zespołów w automatach tłokowych znacznie upraszcza ich konstrukcję i wpływa na obniżenie kosztów produkcji oraz serwisowania. Należy jednak mieć świadomość, iż automaty tłokowe wymagają stosunkowo częstego wykonywania przeglądów. 5. Odciążenie Jest to ważna cecha automatu oddechowego i producenci bardzo chętnie się na nią powołują przedstawiając swoją ofertę. Aby wyjaśnić pojęcie odciążenia należy przypomnieć budowę układu redukcyjnego oraz wyjaśnić mechanizm powstawania oporów jego otwarcia. W większości automatów oddechowych na pierwszym stopniu redukcji stosowany jest zawór przeciwbieżny przedstawiony na rys. 4. Rys. 4. Układ przeciwbieżny Jest on zbudowany z zaopatrzonego w szczeliwo grzybka oraz gniazda. Sprężyna dociskająca grzybek do gniazda odpowiada za zamykanie i uszczelnianie zaworu. Odsunięcie grzybka od gniazda powoduje przepływ powietrza z komory wysokiego ciśnienia (HP) do komory średniego ciśnienia (LP). Kierunek ruchu grzybka przy otwieraniu zaworu jest przeciwny do kierunku przepływu powietrza. Cechą charakterystyczną układu są wysokie opory otwarcia przepływu (stanowiące składową oporów oddechowych) oraz ich zależność od różnicy ciśnień panującej między komorami układu redukcyjnego. Zmiany wartości ciśnienia zasilania automatu (zużywanie przez nurkującego powietrza zawartego w butlach) wywołują w konsekwencji zmiany wartości oporów oddechowych co znacznie pogarsza parametry automatu, utrudnia jego optymalną konstrukcję oraz zmniejsza komfort nurkującego. Siły działające na układ przeciwbieżny można przeanalizować w oparciu o rys. 5. Rys. 5. Powierzchnia czynna grzybka Od strony wysokiego ciśnienia, siła dociskająca grzybek do gniazda wywołana jest parciem sprężonego powietrza na powierzchnię A. Z konstrukcji gniazda i grzybka wynika, iż parcie na powierzchnię B występuje po obu stronach grzybka, a więc siły pochodzące od parcia na powierzchnię B równoważą się wzajemnie. Tak więc, siła docisku grzybka do gniazda (a tym samym siła potrzebna do odsunięcia grzybka i udrożnienia układu) zależy wyłącznie (pomijając siły tarcia występujące w konstrukcji rzeczywistego zaworu) od parcia sprężonego powietrza na powierzchnię C. Jest to tzw. czynna powierzchnia grzybka. Wyeliminowanie parcia na tę właśnie powierzchnię pozwoliło stworzyć układ redukcyjny odciążony, o małych oporach otwarcia niezależnych od zmian ciśnienia zasilania.

14 Zasadę "wyeliminowania" powierzchni czynnej grzybka od strony komory wysokiego ciśnienia, wykorzystano w układzie przeciwbieżnym przedstawionym na rys. 6. Rys. 6. Odciążenie zaworu przeciwbieżnego Wprowadzenie do budowy grzybka elementu walcowego o polu przekroju S równym powierzchni czynnej grzybka spowodowało, iż siły pochodzące od parcia sprężonego powietrza na powierzchnię grzybka równoważą się wzajemnie i układ pozostaje odciążony. Wartość siły docisku grzybka do gniazda zależy wyłącznie od wartości siły wywieranej na grzybek przez sprężynę. Stosowanie odciążenia na pierwszym stopniu redukcji zmniejsza opory oddechowe automatu, stabilizuje jego pracę oraz umożliwia uzyskanie większych przepływów. W nowoczesnych automatach oddechowych mechanizm odciążenia jest szeroko stosowany zarówno w automatach sterowanych tłokiem jak i membraną. 6. Sposób przyłączania do butli Obecnie, na świecie rozpowszechniły się dwa rodzaje połączeń automatów oddechowych z butlą: strzemiączkowe, tzw. INT gwintowe, tzw. DIN Występowanie dwóch rodzajów połączeń nie jest wygodne, a pełna zamienność stosowania butli jest możliwa dopiero przy użyciu specjalnych elementów korekcyjnych (adapter DIN-INT lub INT-DIN). Konstruktorzy nowoczesnego sprzętu nurkowego starają się wyeliminować tę niedogodność, produkując butle z głowicą uniwersalną (zaopatrzoną w tzw. wkładkę adaptacyjną) umożliwiającą zamocowanie automatu oddechowego zarówno o przyłączu typu INT jak i DIN. Fot. 3. Adaptor INT, adaptor DIN oraz zawór z wkładką adaptacyjną Połączenie typu INT zwane jest również strzemiączkowym ze względu na swój charakterystyczny kształt (rys. 7). Rys. 7. Przyłącze typu INT Fot. 4. Automat typu INT

15 Jest ono cięższe i większe w porównaniu z połączeniem typu DIN. Jego zaletą jest łatwy i szybki sposób zakładania oraz zdejmowania automatu oddechowego z butli. Ograniczeniem stosowania połączenia jest wytrzymałość mechaniczna strzemiączka. Przyjmuje się, iż automaty o przyłączeniu typu INT nie powinny być zasilane powietrzem o ciśnieniu wyższym od 20 MPa. Dodatkową wadą jest fakt, iż uszczelnienie połączenia znajduje się w butli co zwiększa ryzyko jego uszkodzenia lub zgubienia w czasie transportu. Połączenie typu DIN jest połączeniem gwintowym G 5/8" (rys. 8). Rys. 8. Przyłącze typu DIN Fot. 5. Automat typu DIN Charakteryzuje się ono dużą wytrzymałością mechaniczną i z tego względu może być przyłączane do butli o ciśnieniu roboczym 30 MPa i wyższym. Jest wrażliwe na zanieczyszczenia a jego montaż jest bardziej pracochłonny. Ze względu na umiejscowienie uszczelnienia połączenia w automacie oddechowym jest ono w sposób oczywisty lepiej chroniony w czasie transportu. Jest to połączenie najbardziej rozpowszechnione w Polsce. Wybierając się na zagraniczną wyprawę nurkową z własnym automatem warto zaopatrzyć się w odpowiedni adaptor, tak aby możliwe było korzystanie z butli oferowanych przez miejscowe centra nurkowe. Drugi stopień redukcji 1. Ciśnienie międzystopniowe (średnie) Jak już zostało wspomniane w pierwszej części artykułu, zadaniem drugiego stopnia jest redukcja ciśnienia międzystopniowego LP (low pressure) do wartości "oddechowej" CP (current pressure) czyli do takiej, jaka panuje na bieżącej głębokości nurkowania. Większość automatów oddechowych ustawiona jest fabrycznie do pracy z ciśnieniem międzystopniowym wynoszącym 0.1 MPa. Utrzymywanie tego standardu pozwala na wymienność drugich stopni i ich prawidłową współpracę z dowolnym pierwszym stopniem. Bardzo rzadko spotyka się drugie stopnie redukcji, które mają regulację umożliwiającą przystosowanie ich do pracy z innym niż założone przez producenta ciśnieniem średnim 2. Zawór redukcyjny. Najczęściej spotykanym w drugim stopniu automatu oddechowego jest układ redukcyjny współbieżny przedstawiony na rys. Rys. 1. Współbieżny zawór redukcyjny

16 Jego główną zaletą jest spełnianie funkcji nadmiarowego zaworu bezpieczeństwa. W przypadku wzrostu ciśnienia międzystopniowego wywołanego np. awarią lub zamarznięciem pierwszego stopnia redukcji, zawór współbieżny automatycznie otwiera się i wypuszczając na zewnątrz nadmiar mieszaniny oddechowej, chroni automat przed zniszczeniem. 3. Sterowanie i zasada działania drugiego stopnia redukcji Drugi stopień redukcji zawsze sterowany jest za pomocą membrany. Zwykle wykonana jest ona z silikonu, a jej środek jest dodatkowo usztywniany krążkami z nierdzewnej blachy lub tworzywa. Średnica membrany wynosi najczęściej od 60 do 80 mm. Na rys. 2 został przedstawiony prosty, standardowy drugi stopień redukcji. Rys. 2. Drugi stopień redukcji Powietrze z pierwszego stopnia redukcji doprowadzane jest do komory ciśnienia międzystopniowego. Membrana rozdziela wnętrze obudowy na komorę powietrzną oraz wodną. Zaburzenie równowagi ciśnień nad i pod membraną (wdech, zmiana głębokości), powoduje jej ugięcie i wywarcie nacisku na dźwignię. Poprzez swój ruch dźwignia odsuwa grzybek od gniazda, otwierając dopływ powietrza. W chwili gdy na membranie zapanuje równowaga ciśnień, sprężyna doszczelniająca zamyka zawór redukcyjny. Zachowanie równowagi ciśnień na membranie występuje tylko pod warunkiem zapanowania w komorze powietrznej takiego ciśnienia jakie występującego na bieżącej głębokości nurkowania. W ten sposób jest realizowana jedna z najważniejszych funkcji spełnianych przez automat oddechowy. Wydech zostaje skierowany poza komorę powietrzną przez zawór wydechowy. Przycisk "bypass" umożliwia poprzez ugięcie membrany manualne wymuszenie przepływu mieszaniny oddechowej. Rys. 3. Odciążenie zaworu współbieżnego Powietrze pochodzące z pierwszego stopnia redukcji dostaje się przez otwór wlotowy do komory średniego ciśnienia umieszczonej pod grzybkiem. W komorze tej znajduje się tzw. tłoczek odciążenia, który wprowadza dodatkową powierzchnię o polu równym powierzchni czynnej grzybka. Jest to typowy przykład odciążenia układu współbieżnego. Zasada otwierania grzybka za pośrednictwem popychacza jest taka sama jak w przykładzie opisanym powyżej. Po odsunięciu grzybka od gniazda, powietrze przedostaje się do komory powietrznej i ustnika. Do głównych zalet rozwiązania zalicza się uniezależnienie pracy drugiego stopnia redukcji od wartości ciśnienia międzystopniowego. Pozwala to na zasilanie drugiego stopnia redukcji z każdego

17 pierwszego stopnia redukcji bez względu na producenta i przyjęty przez niego standard nastaw ciśnienia średniego. Dodatkowo, automaty takie pozwalają na zwiększanie wartości ciśnienia międzystopniowego wymagane np. przy nurkowaniach bardzo głębokich (konieczność utrzymania przepływu krytycznego). Mechanizmowi odciążenia drugiego stopnia redukcji często stawia się zarzuty, iż zmniejszając w niewielkim tylko stopniu opory otwarcia (głównie w zakresie dużych przepływów) znacznie komplikuje on budowę automatu, potencjalnie zwiększa jego zawodność, ciężar oraz podnosi cenę produktu i jego serwisowania. Zespół prowadzenia tłoczka odciążającego jest wrażliwy na zanieczyszczenia oraz, ze względu na dużą wilgotność powietrza wydechowego, również na zamarzanie. Odciążony zawór współbieżny przestaje spełniać funkcję zaworu nadmiarowego i wymaga stosowania w konstrukcji automatu dodatkowych zabezpieczeń. Wydaje się również, że w standardowych konfiguracjach dwustopniowych (dopasowanych fabrycznie do pracy z określonym ciśnieniem międzystopniowym) nie ma potrzeby stosowania mechanizmów uniezależniających pracę automatu od niewielkich zmian ciśnienia średniego wynikających głównie ze wzrostu gęstości czynnika oddechowego. Przeważająca ilość drugich stopni redukcji konstruowana jest w oparciu o nie odciążony zawór współbieżny. 5. Wspomaganie Mechanizm powstawania efektu Venturiego (efektu iniekcji) można wyjaśnić w oparciu o prawo Bernouliego, które mówi, że dla gazu doskonałego suma ciśnień statycznego i dynamicznego jest stała. Powietrze wypływające z dyszy zbieżnej osiąga na jej końcu największą prędkość (równanie ciągłości), a więc dużą wartość ciśnienia dynamicznego. Odpowiednio zmniejsza się wartość ciśnienia statycznego. W przypadku umieszczenia dyszy w drugim stopniu redukcji automatu oddechowego i skierowaniu jej w stronę ustnika, w komorze powietrznej wytworzy się dodatkowe podciśnienie wpływające na ugięcie membrany oraz zwiększenie przepływu. Dojdzie do wspomaganego wypływu powietrza, co znacznie obniży opory oddechowe, a szczególnie ich składową związaną z utrzymaniem przepływu. Natężenie efektu wspomagania zależy również od głębokości nurkowania, temperatury otoczenia i sposobu pobierania wdechu. Rys. 4 ilustruje przebiegi zmian oporów wdechu (Pw) w funkcji czasu w automacie bez układu wspomagania (a) oraz z układem wspomagającym (b). Rys. 4. Charakterystyka oporów wdechu: a - bez wspomagania, b - ze wspomaganiem W początkowej fazie przebiegi obu charakterystyk są podobne. Przedstawiają one przyrost wartości oporów otwierania przepływu. W chwili otwarcia przepływu, w układzie obrazowanym charakterystyką "b" włącza się układ wspomagania (punkt oznaczony strzałką) i następuje gwałtowny spadek oporów wdechu. Wartości ujemne oporów świadczą o całkowicie samoczynnym wypływie powietrza z automatu oddechowego. Porównując pola zawarte między krzywymi a osią czasu ilustrujące pracę wykonywaną przez płuca nurka, widać jak bardzo korzystne jest stosowanie układów wspomagających na drugim stopniu redukcji. Przy zbyt dużym natężeniu efektu wspomagania może dojść do tzw. wzbudzenia się automatu, czyli samoczynnego wypływu powietrza po zakończeniu wdechu. Aby temu zapobiec układy wspomagające muszą być wyposażone w element regulacyjny umożliwiający dobranie natężenia efektu iniekcji odpowiednio do warunków nurkowania. W rozwiązaniu przedstawionym na rys. 5 powietrze z komory średniego ciśnienia przedostaje się do komory powietrznej kanałem obejścia. Znajdujący się w nim otwór wylotowy (pełniący rolę zwężki) skierowany jest wprost do ust nurka. Takie usytuowanie otworu zapewnia uzyskanie maksymalnego natężenia efektu iniekcji.

18 Rys. 5. Realizacja efektu wspomagania Obrotowa tuleja, zaopatrzona w otwór rozpraszający, wpływa na osłabienie efektu dyszowego. Zmiana położenia otworu rozpraszającego względem otworu wylotowego (możliwa do przeprowadzenia również w czasie nurkowania) pozwala na dokładne dobranie wartości natężenia efektu do potrzeb użytkownika. Na podobnej zasadzie działania oparta jest większość systemów regulujących natężenie efektu wspomagania. Ukierunkowywanie bądź zaślepianie ruchomymi przysłonami otworów rozpraszających powoduje osłabianie lub wzmacnianie wypływu powietrza z dyszy zbieżnej. Często spotykanym elementem regulującym efekt iniekcji jest tzw. deflektor (rys. 6). Rys. 6. Realizacja efektu wspomagania z wykorzystaniem deflektora Jest to płaska bądź profilowana płytka służąca do zmiany kierunku wypływającej z dyszy strugi powietrza. W zależności od ustawienia, deflektor może wzmagać efekt iniekcji (skierowanie strugi powietrza do ustnika) bądź go osłabiać. W niektórych konstrukcjach deflektor jest ustawiany fabrycznie i nie daje użytkownikowi możliwości regulacji natężenia wspomagania. Przedstawione na rys. 7 rozwiązanie również opiera się na efekcie Venturiego ale realizowanym w nieco inny sposób.

19 Rys. 7. Realizacja efektu wspomagania za pomoca ruchu wirowego strugi powietrza Powietrze dostaje się do ust nurka dwiema drogami: przez komorę powietrzną oraz kanał obejścia. Powietrze płynące specjalnie ukształtowanym kanałem przybiera postać wirującej strugi. W wyniku ruchu wirowego strugi powietrza w ustniku, w komorze powietrznej powstaje podciśnienie zwiększające ugięcie membrany. Zaletą rozwiązania jest uzyskanie w bardzo prosty sposób efektu iniekcji o znacznym natężeniu. W rozwiązaniach tego typu nie przewiduje się samodzielnej regulacji natężenia wspomagania. W większości nowoczesnych automatów oddechowych wykorzystywany jest efekt wspomagania realizowany za pomocą jednego z przedstawionych powyżej rozwiązań. Możliwość regulacji efektu pozwala użytkownikowi na dobranie go do indywidualnych potrzeb lub warunków nurkowania. Należy jednak wspomnieć, iż właściwe ustawienie efektu wspomagania wymaga elementarnej wiedzy i rozumienia mechanizmu jego działania. Przypadkowa, nieświadoma regulacja może wywołać skutek całkowicie przeciwny do oczekiwanego. Aby wyeliminować ryzyko występowania takich sytuacji oraz uprościć obsługę automatu, niektórzy producenci stosują wyłącznie ustawienia fabryczne bez możliwości ich zmiany przez nurkującego. 6. Regulacja docisku grzybka do gniazda Na rys. 8 został przedstawiony drugi stopień redukcji, w którym wykorzystano mechanizm płynnej regulacji docisku grzybka do gniazda zaworu redukcyjnego. Rys. 8. Regulacja oporów otwarcia Poprzez wkręcanie bądź wykręcanie pokrętła regulacyjnego, uzyskuje się zmianę napięcia sprężyny dociskającej grzybek do gniazda. Regulacja umożliwia ustawienie optymalnej siły docisku, tzn. takiej przy której opory otwarcia przepływu będą minimalne a układ pozostanie szczelny. Zaletą przedstawionego rozwiązania jest możliwość obniżenia wartości oporów otwarcia przepływu lub ich dostosowania do indywidualnych potrzeb nurkującego. Wygodny dostęp do pokrętła regulacyjnego pozwala na zmianę parametrów oddechowych nawet w trakcie nurkowania.

20 Do wad rozwiązania zaliczyć można stosunkowo szybkie zużywanie się szczeliwa. Jest to spowodowane częstymi zmianami nacisków jednostkowych wywieranych przez gniazdo na szczeliwo grzybka. Po długotrwałym okresie użytkowania automatu przy zwiększonej sile docisku grzybka do gniazda, jej ponowne zmniejszenie bardzo często wywołuje nieszczelność w układzie redukcyjnym. Ponadto, w automatach oddechowych wyposażonych dodatkowo w nastawny zespół wspomagania, prawidłowe wyregulowanie siły docisku grzybka oraz natężenia efektu wspomagania przy wzajemnym wpływie na siebie tych dwóch wielkości, wymaga doświadczenia oraz znajomości zjawisk zachodzących w automacie. Z wyżej wymienionych powodów rozwiązanie takie może nastręczać kłopotów nurkowi początkującemu. Zwykle, zastosowanie mechanizmu regulacji siły docisku grzybka do gniazda powoduje wzrost ceny automatu. 7. Zawór wydechowy Zawór wydechowy znajduje się w komorze powietrznej drugiego stopnia redukcji. Umożliwia on wykonanie swobodnego wydechu poza układ automatu oddechowego. Jego konstrukcja wpływa na wartość oporu wydechu, będącego składową oporów oddechowych. Zawór wydechowy jest zaworem jednokierunkowym, oddzielającym powietrzne przestrzenie automatu oddechowego od środowiska wodnego. Powinien on charakteryzować się dobrą szczelnością w kierunku zaporowym oraz małym oporem otwarcia i utrzymania drożności w kierunku przepływowym. W nowoczesnych automatach o stopniach rozdzielonych jest stosowany zawór listkowy, tzw. "koniczynka" przedstawiony na rys. 9. Rys. 9. Zawór wydechowy Jest to płaski, silikonowy krążek przytwierdzony do odpowiednio przystosowanej w tym miejscu puszki automatu. Powietrze wydechowe wydostające się przez otwory w obudowie odchyla gumowy krążek i wypływa na zewnątrz. Podczas wdechu podciśnienie wytworzone w komorze powietrznej automatu, dociska gumowy krążek do puszki, uniemożliwiając przepływ wody w kierunku zaporowym. Zaletą rozwiązania są bardzo małe opory wydechu, duża powierzchnia czynna zaworu oraz prosta i tania konstrukcja. Wadą jest wrażliwość na zanieczyszczenia, które przedostając się pod silikonowy krążek rozszczelniają zawór. Po dłuższym okresie nie używania automatu zdarza się, iż listki zaworu przyklejają się do obudowy automatu. Zwykle usterka ta znika po przepłukaniu automatu wodą. Rys. 10. Zastosowanie opisanych rozwiązań

21 Wybrane rozwiązania konstrukcyjne zapobiegające zamarzaniu Problem zamarzania automatów oddechowych występuje w czasie nurkowań w polskich wodach bez względu na porę roku. Latem, do zamarznięcia automatu dochodzi najczęściej w warstwie podskokowej, gdzie temperatura wody wynosi zawsze 4 C. Wiosną, jesienią a zwłaszcza zimą zamarznięcie automatu może wystąpić na każdej głębokości nurkowania. Zachodzące w automacie oddechowym zjawiska rozprężania i dławienia (efekt Joule\'a - Thompsona) powodują, iż w układzie redukcyjnym automatu oddechowego temperatura powietrza osiąga wartość ujemną. Wynikiem tego jest tworzenie się w przestrzeniach automatu kryształków lodu, które zakłócają prawidłową pracę automatu poprzez stałe otwarcie bądź zamknięcie przepływu mieszaniny oddechowej. 1. Wymiana ciepła Podstawowym zadaniem rozwiązań konstrukcyjnych zmniejszających ryzyko zamarzania wewnętrznego jest pobieranie ciepła z wody i ogrzewanie czynnika oddechowego oraz elementów układu redukcyjnego. Stosowane są w tym celu materiały o dobrym przewodnictwie cieplnym a geometria elementów jest tak dobierana, by zapewnić jak największą powierzchnię wymiany ciepła. Jedno z rozwiązań polega na integracji gniazda zaworu z korpusem automatu. Ciepło wody pobierane przez korpus przekazywane jest do gniazda. Ogrzaniu ulega zarówno układ redukcyjny jak i przepływający przez niego czynnik oddechowy. Rozwiązanie charakteryzuje się wysoką sprawnością przekazywania ciepła oraz prostotą wykonania. Rys. 1. Zintegrowane gniazdo Zwiększeniu powierzchni wymiany ciepła służą tzw. radiatory. Są to mosiężne elementy umieszczane najczęściej w pobliżu układu redukcyjnego. Przedstawiony poniżej radiator przekazuje ciepło do gniazda zaworu ogrzewając równocześnie powietrze dopływające do drugiego stopnia redukcji. Rys. 2. Radiator na drugim stopniu redukcji Ciekawym przykładem radiatora, który może być stosowany niezależnie od rodzaju konstrukcji automatu oddechowego jest opatentowana w Polsce tzw. grzałka Michalaka. Rys. 3. Grzałka Michalaka

22 Montowana szeregowo na wężu średniego ciśnienia, ogrzewa przepływające przez nią powietrze zmniejszając ryzyko zamarznięcia układu redukcyjnego drugiego stopnia. Poprzez wykonanie w korpusie grzałki szeregu długich, równoległych otworów (przez które przepływa powietrze), radiator charakteryzuje się bardzo dużą powierzchnią wymiany ciepła. 2. Izolacja od środowiska Rys. 4. Zasada działania grzałki Michalaka Ochrona przed zamarzaniem zewnętrznym polega głównie na izolowaniu od otoczenia komory wodnej pierwszego stopnia redukcji automatu oddechowego. Stosowanym najczęściej rozwiązaniem jest wypełnienie komory niezamarzającą substancją taką jak np. alkohol czy olej silikonowy. Po napełnieniu komory wodnej zostaje ona zamknięta dodatkowym, chroniącym przed wyciekami, elastycznym elementem, który przenosi sygnał o ciśnieniu hydrostatycznym niezbędny dla prawidłowej pracy automatu. Rys. 5. Odizolowana komora wodna Innym przykładem zabezpieczenia komory wodnej jest tzw. "komora sucha". Przestrzeń nad membraną sterującą wypełniona jest powietrzem a sygnał o ciśnieniu hydrostatycznym przenoszony jest za pośrednictwem dodatkowego elementu (transmitera). Rys. 6. Sucha komora wodna Przedstawione powyżej zabezpieczenia zmniejszają ryzyko oblodzenia komory wodnej oraz chronią ją przed zanieczyszczeniami. 3. Norma EN250 Sprzęt oddechowy przeznaczony do nurkowań w zimnej wodzie musi jako minimum posiadać parametry określone europejską normą EN250. Spełnianie warunków normy sprawdzane jest przez poddanie automatu oddechowego badaniom testowym.

23 Warunki testu: Temperatura wody 2 C - 4 C Czas trwania testu 5 minut Ciśnienie otoczenia 6 bar (50 m głębokości) Cykl oddechowy 25 oddechów/min. Objętość jednego oddechu 2,5 l Przepływ 62,5 l/min. Cykl oddechowy realizowany jest przez urządzenie symulujące pracę płuc nurka. W czasie trwania testu nie może dojść do samoczynnego przepływu powietrza. O dopuszczeniu automatu do nurkowań w warunkach zimnej wody decydują zmierzone podczas testu parametry. Wymagane parametry: Maksymalna praca oddechowa 3 J/l Maksymalne podciśnienie wdechu 25 mbar Maksymalne nadciśnienie wydechu 25 mbar Maksymalne nadciśnienie wdechu 5 mbar Poniższy wykres przedstawia przykładową charakterystykę automatu uzyskaną podczas testu. Rys. 7. Charakterystyka użytkowa automatu oddechowego Sprzęt spełniający warunki normy EN250 posiada na korpusie odpowiednie oznaczenie. Dodatkowo, informacje o spełnieniu normy można znaleźć w instrukcji urządzenia. Zamarzanie układu redukcyjnego może wystąpić zarówno na pierwszym jak i na drugim stopniu automatu oddechowego. Zależy to od jego konstrukcji, techniki użytkowania oraz wilgotności powietrza. Źródłem wilgoci na drugim stopniu redukcji jest para wodna zawarta w wydychanym przez nurka powietrzu, woda przedostająca się przez ustnik do komory powietrznej oraz wilgotne powietrze pobierane z butli. Źródłem wilgoci na pierwszym stopniu redukcji może być woda wypełniająca komorę wodną lub powietrze pobierane z butli nurkowej.

24 AUTOMATY ODDECHOWE - TEORIA Automat oddechowy jedno stopniowy Automat oddechowy aby był łatwy w użytkowaniu musi spełnić kilka zadań: 1. Redukować wartość ciśnienia: zgodnie z rytmem oddychania tzn. wypływ powietrza z automatu oddechowego nie może być ciągły rozpoczyna się w chwili rozpoczęcia wdechu i kończy z chwilą jego zakończenia. 2. reagować na zmiany ciśnienia hydrostatycznego. Zmiana głębokości nurkowania powoduje zmianę ciśnienia, automat musi automatycznie dostosowywać się do tych zmian. 3. umożliwić wydech, czynność ta powinna być równie łatwa jak wdech. 4. poprawnie pracować w każdej pozycji, ustawienie automatu nie powinno powodować zaburzeń w jego pracy. 5. zapewnić odpowiedni wydatek czynnika oddechowego, 6. minimalizować opory oddechowe. Wiemy już jak działa układ redukcji (grzybek-gniazdo), wiemy, że zmiana odległości między grzybkiem a gniazdem powoduje zmianę wielkości przepływu powietrza. Należy wprowadzić element zmieniający automatycznie tę odległość. Przy układzie redukcji przedstawionym na rysunku, rolę taką spełnia membrana, której ruch w dół przekazywany jest za pośrednictwem dźwigni i popychacza na grzybek który zostanie odsunięty od gniazda. Powrotny ruch grzybka zapewnia sprężyna 1, która równocześnie zapewnia wstępny docisk grzybka do gniazda. Układ służy do zwielokrotnienia wartości małej siły powstającej na membranie a popychacz jest elementem wymaganym z przyczyn konstrukcyjnych. Elementy te znajdują się w metalowej obudowie, którą membrana dzieli na dwie części. Dla zrozumienia przyczyn ruchu membrany należy zapoznać się z pojęciem parcia. PARCIE Parcie jest to siła powstała pod wpływem działania ciśnienia p na powierzchnię S F = p * S (1) gdzie: p - ciśnienie [Pa], S - pole powierzchni [m2].

25 W dalszej części skryptu parcie będziemy nazywać siłą. Rozważmy działanie układu składającego się z dwóch szczelnych komór rozdzielonych membraną, komorę górną nazwijmy komorą wodną, komorę dolną komorą powietrzną (rys. 9a). W komorze wodnej panuje ciśnienie Pw a w komorze powietrznej Pp. Sw i Sp to powierzchnia membrany od strony komory wodnej i od strony komory powietrznej. Z wzoru (1) wynika że: siła Fw działająca na membranę od strony komory wodnej Fw= pw * Sw, a siła Fp od strony komory powietrznej Fp = pp * Sp W stanie równowagi Fw = Fp Z rysunku widać że powierzchnia membrany z obu stron jest jednakowa Sw= Sp wynika z tego wniosek, że wartość sił Fw i Fp czyli ruch membrany zależy tylko od wartości ciśnień pw i pp. Wypadkowa sił Fw i Fp jest zerowa, gdy ciśnienie w obu komorach jest jednakowe (membrana nie ulega ugięciu) rys. 9a. Interesuje nas tylko ugięcie membrany w dół (bo następuje wtedy odsuniecie grzybka od gniazda) a to nastąpi w dwóch przypadkach: 1). gdy w komorze powietrznej spadnie ciśnienie rys 9b, 2). gdy w komorze wodnej wzrośnie ciśnienie rys 9c. Wróćmy do naszego automatu. automat oddehowy na rys. 10a jest podłączony do zestawu butlowego. W komorze wodnej i w komorze powietrznej panuje jednakowe ciśnienie. Membrana nie jest ugięta a sprężyna dociska grzybek do gniazda uniemożliwiając przepływ powietrza. Wykonanie wdechu powoduje spadek ciśnienia w komorze powietrznej i w konsekwencji ugięcie membrany w dół. Grzybek odsunie się od gniazda. Nastąpi przepływ powietrza rys 10b. Zakończenie wdechu spowoduje wyrównanie ciśnień w komorach. Membrana przestanie oddziaływać na grzybek i sprężyna dociśnie go ponownie do gniazd, przepływ powietrza zostanie zatrzymany rys 10a.

26 W ten sposób pracuje automat oddechowy w czasie wdechu, praca automatu w czasie zanurzania jest przedstawiona na rys 11. Pod wodą wzrasta ciśnienie hydrostatyczne o 0.1at co 1m słupa wody. Aby automat reagował na te zmiany w komorze wodnej musi panować ciśnienie otoczenia. Gdyby tak nie było automat redukował by ciśnienie do stałej wartości, równej wartości ciśnienia w komorze wodnej rys 11b. Komora ta jest swego rodzaju komorą odniesienia. Ciśnienie w niej musi się zmieniać i być równe ciśnieniu hydrostatycznemu. Najłatwiej osiągnąć to łącząc komorę wodną z otoczeniem przy pomocy otworków w obudowie (rys 11 c). Powoduje to napełnianie komory wodnej w czasie nurkowania wodą co w pełni uzasadnia wprowadzoną wcześniej nazwę komora wodna. Komora dolna zawdzięcza swoją nazwę gazowi który ją wypełnia. Nasz automat reaguje już poprawnie na: 1. spadek ciśnienia powietrza w komorze powietrznej, wywołany wdechem oraz na 2. wzrost ciśnienia hydrostatycznego w komorze wodnej wywołany zwiększeniem głębokości nurkowania. Dołożenie ustnika zwiększa komfort nurkowa, a wąż wdechowy zapewnia połączenie ustnika z automatem (rys automatu oddechowego jednostopniowy). W ustniku znajdują się dodatkowo zaworki zwrotne, mogące się otwierać tylko w jedną stronę. Otwarcie to następuje pod wpływem różnicy ciśnień między stronami zaworka. Zaworki wykonane są z gumy w kształcie krążka i w czasie otwarcia odsłaniają otworki w obudowie ustniku umożliwiając przepływ powietrza. Zaworek 1 zabezpiecza wąż karbowany oraz komorę powietrzną przed zalaniem wodą. Zaworek 2 zabezpiecza ustnik. Otwarcie zaworka 1 następuje przy wdechu a zaworka 2 przy wydechu.

27 Teraz kiedy cały automat mamy skompletowany opiszemy jego działanie jeszcze raz w całości. Redukcja ciśnienia następuje na układzie grzybek-gniazdo. Elementem sterującym ruchem grzybka w dół jest membrana, ruch jej, poprzez układ dźwigni (służących do zwielokrotnienia wartości siły), przekazywany jest na popychacz, który naciskając na grzybek odsuwa go od gniazda. Powrotny ruch grzybka zapewnia sprężyna. Zapewnia ona również wstępny docisk grzybka do gniazda. Wszystkie wyżej wymienione elementy znajdują się w obudowie przypominającej zewnętrznym wyglądem metalową puszkę. Membrana dzieli obudowę na dwie części. Część nad membraną jest nazywana komorą wodną, a część pod membraną komorą powietrzną. Z komory powietrznej wychodzi wąż wdechowy, który łączy się z ustnikiem. Wąż wydechowy łączący ustnik z komorą wodną, jest on zakończony zaworkiem wydechowym. Obudowa komory wodnej posiada otworki, dzięki którym w komorze wodnej panuje takie samo ciśnienie jak w otaczającej wodzie, a także powietrze wychodzące z węża wydechowego może przez nie wydostać się na zewnątrz automatu Rozpoczęcie wdechu powoduje powstanie podciśnienia w komorze powietrznej w stosunku do komory wodnej. Wypadkowa powstałej siły będzie miała pewną wartość F > 0, która będzie tym większa, im większa będzie różnica ciśnień. Membrana ugnie się, dzięki tej sile. Ruch ten zostanie przekazany na grzybek, który odsuwając się od gniazda umożliwi przepływ powietrza, z zestawu butlowego do komory powietrznej (KP). Z komory powietrznej powietrze przepływa wężem wdechowym do ustnika i dalej przez drogi oddechowe płetwonurka do płuc. Po skończonym wdechu ciśnienie po obu stronach membrany wyrówna się, membrana powróci do pozycji wyjściowej, a sprężyna dociśnie grzybek do gniazda uniemożliwiając dalszy przepływ powietrza. Powietrze wydychane kierowane jest przez ustnik, wąż wydechowy, zawór wydechowy (kaczy dziób) do komory wodnej, skąd przez otworki w obudowie wydostaje się na zewnątrz automatu. Wyżej opisane działanie automatu oddechowego było wywołane wykonaniem wdechu i spadkiem ciśnienia w komorze powietrznej. Ugięcie membrany nastąpi, także przy wzroście ciśnienia w komorze wodnej, co ma miejsce w czasie zwiększania głębokości nurkowania. Zmiana ciśnienia następuje także w czasie wypływania. Powoduje to spadek ciśnienia w komorze wodnej. Dzięki temu że komora powietrzna poprzez wąż wdechowy, ustnik, wąż wydechowy jest połączona z zaworem wydechowym (kaczym dziobem) nadmiar rozprężającego się powietrza właśnie przez ten zawór i otworki w obudowie komory wodnej opuści automat oddechowy. Uwaga: Podobna sytuacja występuje w czasie nieszczelności w układzie redukcji. Brak możliwości zatrzymania przepływu nie powoduje zwiększenia ciśnienia w komorze powietrznej bo nadmiar powietrza wypłynie przez węże i kaczy dziób do wody jako banieczki powietrza nazywane potocznie stałym wydatkiem. Nurkowi w takim wypadku nie zagraża niebezpieczeństwo uszkodzenia płuc o ile wydatek ten jest umiarkowany.. Taki Automat Oddechowy należy niezwłocznie oddać do serwisu.

28 Automat oddechowy dwu stopniowy Mam nadzieję że zapoznałeś/aś się z zasadą działania automatu oddechowego jednostopniowego. Teraz zostanie przedstawiona budowa oraz sposób działania pierwszego stopnia automatu dwustopniowego. Wyobraźmy sobie automat, w którym w komorze wodnej została dołożona dodatkowa sprężyna a wyjście węża wdechowego zostało zaślepione. Zrezygnujemy także z układu dźwigni. Uproszczony schemat pierwszego stopnia automatu oddechowego Rzeczywisty schemat pierwszego stopnia automatu oddechowego Komorę między wlotem automatu oddechowego a gniazda nazwijmy komorą wysokiego ciśnienia, a komorę od gniazda do wyjścia z pierwszego stopnia komorą średniego ciśnienia. Sprężyna 2 działa z dużą siłą Fs na membranę powodując jej odkształcenie w "dół". Ruch membrany przekazywany jest za pośrednictwem popychacza na grzybek, który zostanie odsunięty od gniazda. Jeżeli do automatu doprowadzimy powietrze pod wysokim ciśnieniem, to wpłynie ono do komory wysokiego ciśnienia i dalej przez otwarty układ redukcji do komory średniego ciśnienia. W komorze średniego ciśnienia, ciśnienie będzie się zwiększać, gdyż dalszy przepływ jest niemożliwy (patrz rys poniżej)

29 Membrana przestanie oddziaływać na grzybek w momencie, gdy ciśnienie w komorze średniego ciśnienia wzrośnie do takiej wartości, że siła zależna od tego ciśnienia zrównoważy siłę wywołaną naciskiem sprężyny 2 i siłę wywołaną ciśnieniem w komorze wodnej. W komorze średniego ciśnienia powstanie więc pewne stałe nadciśnienie, w stosunku do komory wodnej, zależne wyłącznie od siły nacisku sprężyny 2. Należy zauważyć, że jeżeli ciśnienie w komorze wodnej będzie rosnąć, rosnąć będzie również ciśnienie w komorze średniego ciśnienia, w taki sposób aby różnica ciśnień była zachowana. Wartość nadciśnienia w tej komorze zależy od konstrukcji automatu (dla danego typu automatu jest stała) i wynosi ok. 10at ( 1 MPa ). Opisany stopień redukcji utrzymuje stałe nadciśnienie powietrza w stosunku do ciśnienia otoczenia. Wartość tego nadciśnienia jest na tyle duża, że powietrzem tym płetwonurek nie może bezpośrednio oddychać. Należy wprowadzić dodatkowo drugi stopień redukcji ciśnienia. Zamieńmy korek na wąż gumowy na końcu którego umieścimy układ redukcji ze sprężyną 3 działającą na grzybek z siłą tak dobraną aby była minimalnie większą od siły nacisku średniego ciśnienia na powierzchnię grzybka drugiego stopnia rys poniżej. Dołóżmy dodatkowo dźwignię i popychacz (podciągacz), oraz membranę jako element sterujący ruchem grzybka dodajmy obudowę drugiego stopnia wraz z ustnikiem i zaworkiem wydechowym Uzyskamy w ten sposób drugi stopień Automatu Oddechowego. Będzie to automat dwustopniowy o stopniach rozdzielonych. Oba stopnie redukcji połączmy elastycznym wężem gumowy tzw. wąż średniociśnieniowy, którego długość wynosi od 60-90cm.

30 Dokładna budowa drugiego stopnia automatu oddechowego Wejście pierwszego stopnia automatu oddechowego przykręca się do gniazda zaworu odcinającego zestawu butlowego a ustnik, który znajduje się w drugim stopniu trzymamy w ustach. Pragnę zwrócić uwagę, że drugi stopień automatu posiada układ redukcji współbieżny, aby w wypadku nadmiernego wzrostu ciśnienia w komorze średniego ciśnienia wzrastająca siła odsunęła grzybek drugiego stopnia od gniazda i nadmiar powietrza wypłynął przez zawór wydechowy na zewnątrz automatu. Układ współbieżny pełni rolę zaworu bezpieczeństwa. Przy stosowaniu układu redukcji przeciwbieżnego w komorze średniego ciśnienia musi znajdować się dodatkowo zawór bezpieczeństwa zabezpieczający przed nadmiernym wzrostem ciśnienia.

31 Prześledźmy pracę automatu oddechowego dwustopniowego. Zanurzanie 1. W automacie, który nie jest podłączony do zestawu butlowego (nie jest poddany działaniu zwiększonego ciśnienia), grzybek pierwszego stopnia jest odsunięty od gniazda (rys automat oddechowy dwustopniowy). Spowodowane jest to przez działanie siły pochodzącej od nacisku sprężyny 2. Sprężyna 1 służy do poprawnego działania grzybka przy różnych pozycjach automatu oraz wstępnego dociśnięcia grzybka do gniazda i wpływ jej możemy pominąć przy rozważaniu pracy automatu oddechowego. Grzybek drugiego stopnia jest dosunięty do gniazda dzięki sprężynie 3 2. Po podłączeniu automatu do zestawu butlowego i poddaniu go wpływowi wysokiego ciśnienia, początkowe ustawienie ulegnie zmianie. Powietrze przepływając z zestawu butlowego do komory wysokiego ciśnienia i dalej przez otwarty grzybek pierwszego stopnia wpływa do komory średniego ciśnienia. W komorze tej oraz w wężu średniociśnieniowym wzrasta ciśnienie, ponieważ grzybek drugiego stopnia jest zamknięty i dalszy przepływ jest niemożliwy. Wzrastające ciśnienie powietrza działa na membranę pierwszego stopnia powodując jej "podnoszenie". Gdy siła zależna od wartości średniego ciśnienia zrównoważy siłę sprężyny 2 i siłę zależną od ciśnienia w komorze wodnej grzybek pierwszego stopnia dosunie się do gniazda, zamykając dalszy przepływ powietrza. Automat jest przygotowany do pracy. 3. Rozpoczęcie wdechu przez płetwonurka powoduje spadek ciśnienia powietrza w komorze powietrznej drugiego stopnia i zachwianie równowagi sił działających na membranę drugiego stopnia. Ugięcie membrany zostanie przekazane za pośrednictwem dźwigni i podciągacza na grzybek drugiego stopnia, który odsuwając się od gniazda umożliwi przepływ powietrza z komory średniego ciśnienia do komory powietrznej 4. Spadek ciśnienia w komorze średniego ciśnienia spowoduje, że membrana pierwszego stopnia ugnie się pod wpływem siły pochodzącej od nacisku sprężyny 2, a to wywoła otwarcie pierwszego stopnia redukcji. Przepływ będzie trwał tak długo, jak długo będzie zachwiana równowaga sił na membranie. 5. Zakończenie wdechu spowoduje wyrównanie się ciśnień w komorze powietrznej i wodnej drugiego stopnia automatu oddechowego i zamknięcie grzybka na drugim stopniu. Pierwszy stopień zamknie się, gdy siła wywołana przez średnie ciśnienie zrównoważy nacisk sprężyny 2 i ciśnienia w komorze wodnej (pierwszy rysunek).

32 Zanurzanie się płetwonurka spowoduje wzrost ciśnień w komorach wodnych pierwszego i drugiego stopnia redukcji. Zostanie zachwiana równowaga ciśnień na membranach, co wywoła ich ugięcie i otwarcie obu grzybków do czasu wzrostu ciśnienia w komorze powietrznej do wartości równej ciśnieniu w komorze wodnej drugiego stopnia, a w komorze średniego ciśnienia do stałej wartości nadciśnienia. Pamiętajmy że zawsze jako pierwszy otwiera się i zamyka grzybek drugiego stopnia a dopiero potem grzybek pierwszego stopnia. W czasie gdy wypływamy na powierzchnię i nie bierzemy wdechu nadmiar powietrza opuszcza automat przez zawór wydechowy. Zawór wydechowy w automatach dwustopniowych o stopniach rozdzielonych ma najczęściej postać krążka wykonanego z gumy lub silikonu znajdującego się po zewnętrznej stronie obudowy automatu i zasłaniającego otworki w jego obudowie (rys. zaworki wydechowe). Automat może posiadać dwa zaworki wydechowe umieszczone obok siebie lub jeden zaworek eliptyczny. Zwiększenie powierzchni zaworka ma na celu obniżenie oporów wydechowych. Zaworek wydechowy znajduje się poniżej ustnika w najniższej części obudowy drugiego stopnia i tylko taka pozycja może nam zapewnić pewność że jeden wdech wystarczy do opróżnienie automatu z wody. (patrz "zalanie" automatu oddechowego).

33 KAMIZELKA KRW LINIA SKRZYDEŁ KRW - kamizelka ratowniczo-wyrównawcza (w skrócie KRW, z an. BCD) zwiększa komfort oraz bezpieczeństwo nurkowania dzięki temu że: 1. umożliwia zmianę pływalności, od ujemnej przez obojętną do dodatniej, 2. utrzymuje nurka na powierzchni wody, najlepiej w pozycji bezpiecznej (twarzą do góry) 3. pozwala wypłynąć na powierzchnię w sytuacji awaryjnej KRW jest obecnie obowiązkowym wyposażeniem każdego płetwonurka. Wszystkie federacje nurkowe na świecie wymagają tego. Obecnie nurkowanie bez KRW jest nie do pomyślenia. Wybór KRW jest bardzo szeroki i powinien zadowolić nawet bardzo wymagającego płetwonurka. KRW są robione w trzech podstawowych rodzajach, jako: 1. Chomąto - wzór obecnie nie produkowany, pierwowzór obecnych rozwiązań. Chomąto wyszło z użycia ze względu na niewygodę stosowania. 2. Jacket - obecnie rozwiązanie najszerzej stosowane. Wygodne, łatwe w użyciu, duży wybór modeli. Jacket może być: regulowany - najszerzej stosowany, pełny - nie regulowany typu skrzydło - z workiem wypornościowym na plecach. 3. Skrzydło - pierwotnie stosowane przez nurków technicznych, obecnie w wielkim stylu wchodzi do nurkowań amatorskich. Skrzydło to praktycznie chomąto zakładane nie jak to było pierwotnie na szyję tylko mocowane na plecach. System mocowania również się zmienił. Skrzydło często używane jest w połączeniu z płytą. Wybieramy rozmiar KRW Kamizelki ratowniczo-wyrównawcze są produkowane w rozmiarach S, M, L, XL, XXL. Należy pamiętać że numeracja ta jest tylko orientacyjna ponieważ różne modele w obrębie firmy mogą mieć różną wielkość, nie mówiąc o różnicach między producentami. Najlepszym rozwiązaniem jest zawsze przymierzenie wybranego modelu na sobie przed dokonaniem zakupu. Pamiętajmy, że rozmiar kamizelki musi być dokładnie dobrany, kamizelka zapewnia właściwe zamocowanie butli na plecach. Butla powinna być zamocowana w sposób uniemożliwiający jej przesuwanie w trakcie nurkowania, nurek i butla stanowią jedność, przesuwająca się butla będzie powodować spory dyskomfort, obracając nurka w stronę na którą się przesunie (prawa lub lewa). Wystąpi problem z utrzymaniem właściwej pływalności. Z tego powodu KRW powinna być bardzo ściśle zamocowana na nurku. Nurkując, KRW mamy prawie pustą i tak również powinno być w trakcie dobierania odpowiedniego rozmiaru. Kupując KRW należy zwrócić również uwagę na fakt czy po napompowaniu kamizelka nas ściska, wszystkie ściskają, ale jedne mniej a drugie więcej, polecam te najmniej ściskające. Luzowanie i zaciąganie pasków w trakcie nurkowania nie wchodzi w grę.

34 BCD typu Jacket jacket regulowany jacket z regulowanymi ramionami, dzięki takiemu rozwiązaniu przez odpowiednią regulację można idealnie dostosować wielkość kamizelki do naszych potrzeb. Ma to duże znaczenie dla osób nurkujących w dwóch rodzajach skafandrów suchych i mokrych których wielkości są różne. jacket pełny jacket z pełnymi ramionami bez możliwości regulacji. Przy zakupie należy dobrać rozmiar bardzo dokładnie. Tego typu Jackety były bardzo popularne w latach 90-tych, obecnie są rzadko spotykane, głównie z powodu niedogodności przy zakładaniu jak i zdejmowaniu. Uważane za bardzo bezpieczne na powierzchni wody - układają nurka po napompowaniu jacketu na plecach. Bardzo ważne, dla nurka, który stracił przytomność na powierzchni wody a nie ma przy nim partnera. typu skrzydło Obecnie wielu producentów oferuje takie rozwiązanie wychodząc naprzeciw oczekiwaniom rynku. Worek wypornościowy w tym rozwiązaniu znajduje się na plecach, jego napełnienie nie powoduje nieprzyjemnego ściskania nurka jak ma to miejsce w klasycznym jackecie. Wyporność takiego rozwiązania może znacznie przekraczać 20l, co może być, dla wielu nurków najważniejszym kryterium przy takim wyborze. Worek, pasy mocujące, noszak tworzą jedną całość, co nie pozwala rozbudowywać lub przekonfigurować tego rozwiązania. To jego największa wada, jeżeli już koniecznie pragniemy nurkować na skrzydle zdecydowanie bardziej polecam rozwiązanie modułowe, tzn. zakup skrzydła i płyty.

35 jasket damski jacket specjalnie dla kobiet, uwzględnia różnice w budowie między kobietą i mężczyzną. Z powodu ceny oraz dostępności (nie ma dużego wyboru zarówno pod względem modeli jak i kolorystyki) rzadko kupowane. "Normalne" jackety są wystarczająco wygodne dla płci pięknej i to powoduje małe zainteresowanie damskimi modelami. W skład KRW wchodzi: 1. worek wypornościowy, 2. zawory upustowe, 3. zawór dodawczy- inflator 4. uprząż - służąca do pewnego zamocowania KRW do ciała nurka 5. noszak - do zamocowania butli, rolę noszaka w rozwiązaniach za skrzydłem przejmuje płyta.

36 Worek wypornościowy Worek to elastyczny zbiornik napełniany czynnikiem oddechowym: zwiększając objętość gazu w worku zwiększamy naszą pływalność, do zwiększania ilości gazu służy zawór dodawczy- inflator zmniejszając objętość zmniejszamy pływalność, służą do tego zawory upustowe w trakcie nurkowania płetwonurkowi najbardziej zależy na utrzymaniu pływalności zerowej, dlatego należy opanować sztukę regulacji pływalności perfekcyjnie (nieumiejętne wyważenie jest jedną z najczęstszych przyczyn wypadków). Umiejętność tę należy opanować już na poziomie stopnia podstawowego. Ćwiczenia do nauki pływalności to: balansowanie na płetwach zawiśnięcie w toni Worek wypornościowy może być: jednopowłokowy - najczęściej spotykane, zewnętrzny materiał Jacketu jest jednocześnie workiem. Jako materiał zewnętrzny stosuje się bardzo często cordurę, dwupowłokowy - worek w jackecie stanowi odrębny element który chroniony jest powłoką zewnętrzną. Jackety z takim rozwiązaniem są rzadko stosowane, sprawa ma się zupełnie inaczej, w rozwiązaniach typu skrzydło, szczególnie o dużej wyporności, gdzie dwupowłokowe rozwiązanie jest powszechne.

37

38 PRZYRZĄDY POMIAROWE MANOMETR GŁĘBOKOŚCIOMIERZ Budowa manometru: 1 - koło zębate sprzężone z wskazówką (6); 2 - dźwignia zębata; 3 - oś obrotu dźwigni zębatej (2); 4 - cięgno; 5 - sprężysta rurka wychylająca się pod wpływem ciśnienia P; 6 - wskazówka manometru; 7 - część chwytowa, umożliwiająca wkręcenie manometru w gniazdo montażowe; 8 - gwint MANOMETR MEMBRANOWY Schemat działania i budowy manometru membranowego: 1 - koło zębate sprzężone z wskazówką (5); 2 - trzpień z zębatką prostą połączony z membraną (3); 4 - korpus manometru; 5 - wskazówka; P - ciśnienie względne; P atm atmosferyczne ciśnienie odniesienia

39 Głębokościomierz Konsola Manometr Kompas Komputery nurkowe Komputery nurkowe stają się coraz bardziej popularne wśród płetwonurków (wypierają tabele dekompresyjne). Związane jest to z dużą ilością informacji, które komputer przekazuje nurkowi, wygodą w użyciu oraz stosunkowo przystępną ceną w porównaniu z pozostałym wyposażeniem nurkowym. Komputer nurkowy to elektroniczne urządzenie, które nie tylko mierzy parametry nurkowania (czas i głębokość), ale posiada wewnętrzny program symulujący procesy nasycania (odsycania) azotem tkanek płetwonurka. Komputer analizuje te parametry, a następnie wyświetla na ekranie dane i instrukcje dotyczące zalecanego tempa wynurzania oraz ewentualnej dekompresji. Obecnie komputery nurkowe możemy podzielić na: 1. komputery nurkowe - modele wyprodukowane przed kilkoma latami, są w stanie liczyć dekompresje dla nurkowań prowadzonych tylko na powietrzu. Nie ma możliwości przełączenia na inna mieszankę. Tak prostych modeli obecnie się nie produkuje. 2. komputery nitroksowe - wszystkie obecnie produkowane komputery mają możliwość przełączenia gazu na nitrox ale tylko przed nurkowaniem - nurkowanie od początki u do końca może być prowadzone na jednej mieszance oddechowej. Morze to być powietrze lub nitrox o zawartości tlenu do 40%. 3. komputery wielogazowe - pozwalają na zmianę mieszanki podczas nurkowania. Najprostsze modele pozwalają na zmianę jednej mieszanki, głównie z większą zawartością frakcji tlenu, modele najlepsze pozwalają na stosowanie powietrza, nitroksu do 99%, czystego tlenu i trimiksu. Tego typu modele są najdroższe więc przed ich zakupem należy się dobrze zastanowić. Dla zainteresowanych powstała strona komputer wielogazowy. Większość komputerów może pracować w trzech trybach: 1. Nurkowania - wyświetla parametry niezbędne w trakcie nurkowania, ogólny opis poniżej 2. Planowania nurkowania - pozwala zaplanować nurkowanie znając takie parametry jak: przerwa powierzchniowa, głębokość nurkowania, czas nurkowania 3. Historii nurkowania - to przedstawienie głównych parametrów (głębokość nurkowani, czas nurkowania, przerwa powierzchniowa) z wszystkich lub ostatnio przeprowadzonych nurkowań na wyświetlaczu komputera nurkowego. Podłączenie komputera nurkowego do komputera PC pozwala ściągnąć a następnie odczytać dokładny profil nurkowania z uwzględnieniem takich parametrów jak data i godzina wejścia do wody, temperatura wody, zużycie czynnika oddechowego (o ile jest w opcji). Zależnie od modelu komputera zapamiętane profile to 220min do 24godzin. Do typowych danych wyświetlanych przez komputery w trybie nurkowania należy: Pod wodą: aktualna głębokość, maksymalna osiągnięta głębokość, czas nurkowania, ilość minut, jaka jeszcze pozostała do osiągnięcia limitu bezdekompresyjnego,

40 wymagane przystanki dekompresyjne (czas pobytu i głębokość), wskaźnik tempa wynurzania (sygnalizacja wizualna i dźwiękowa przekroczenia dopuszczalnego tempa), na ile minut wystarczy jeszcze czynnika oddechowego (jeżeli komputer posiada moduł pomiaru ciśnienia podłączony do pierwszego stopnia automatu oddechowego temperatura wody, Na powierzchni: przerwa powierzchniowa, w jakim czasie po nurkowaniu można lecieć samolotem, stan naładowania baterii. czas pozostały do pełnego odsycenia tkanek zalegania azotu po zakończeniu nurkowania, Nurek używając komputera dekompresyjnego powinien posiadać odpowiednią wiedzę na temat posługiwania się nim i stosować się dokładnie do zaleceń i instrukcji producenta. Należy pamiętać aby nigdy nie nurkować według profilu typu jo-jo i piłokształtnego, w takim przypadku wszyscy producenci podają zgodnie, że nie gwarantują, poprawności obliczonej dekompresji. W miarę możliwości strona będzie się rozwijała o nowe modele komputerów. Wszystkich bardzo serdecznie zapraszam do współpracy. Masz materiały które można zamieścić na tej stronie napisz do nas. Komputer na rękę czy w konsoli? To pytanie zadaje sobie wielu początkujących nurków. Odpowiedź jest prosta: jeżeli pływasz sporadycznie, tylko rekreacyjnie, płytko i bezdekompresyjne, cenisz w największym stopniu wygodę ubierania - kup komputer w konsoli - dzięki temu prostemu rozwiązaniu nigdy go nie zapomnisz. To właśnie jest jedyna zaleta tego rozwiązania. ale jeżeli myślisz o częstym nurkowaniu, głęboko, dekompresyjnie czy technicznie - kup komputer na rękę. Będziesz miał do niego łatwiejszy i szybszy dostęp - to kwestia kluczowa, inne kryteria się nie liczą. Teraz kwestia na której ręce założyć komputer - na lewej, czy na prawej? Moja podpowiedź zawsze na prawej. Poszczególne elementy sprzętu nurkowego nie są zamocowane przypadkowo, ich wzajemne ułożenie wynika z przemyśleń wielu nurków. Jak ważne są szczegóły naszej konfiguracji sprzętowej, dowiemy się kiedy dojdzie do sytuacji awaryjnej. Problem jest zawsze jeden - brakuje rąk, aby ogarnąć cały sprzęt. Dam prosty przykład: pomyśl, jak wynurzyć się awaryjnie oddychając z octopusa partnera w czasie nurkowania w nocy - należy pogodzić kilka elementów, trzymanie ręką partnera, obsługę inflatora, trzymanie latarki, oświetlanie latarką komputera, obserwację wskazań komputera, kontrolowanie prędkości wynurzania. Ponieważ komputer stanowi dopełnienie konfiguracji sprzętowej, przeczytaj temat konfiguracja standard jeżeli nurkujesz na konfiguracji rekreacyjnej i konfiguracja techniczna - jeżeli zamierzasz nurkować w konfiguracji technicznej. Prędkość wynurzania komputerów nurkowych Obecnie, ogólnym zaleceniem jest, aby prędkość wynurzania wynosiła 9-10m/min. Jednak jak popatrzymy na poszczególne komputery nurkowe dostrzeżemy pewne różnice. Różnicę omówię na podstawie komputerów firmy Uwatec I Suunto. Firma Suunto przyjęła prostą zasadę - prędkość wynurzania jest stała i wynosi 8-10m/min. Przedstawia to wykres graficzny, zwiększenie prędkości o dwa metry powoduje zapalenie się kolejnego segmentu na wyświetlaczu. Firma Uwatec przejęła model zakładający zmienna prędkość wynurzania. Czym bliżej powierzchni, tym mniejsza prędkość. Komputer pokazuje prędkość wynurzania cyfrowo w procentach, 100% to zalecana prędkość wynurzania. Wartości powyżej 100% to zbyt szybko. Ogólnie zalecane prędkości przedstawiają się następująco: < 6 m 7 m/min m m m 6 12 m m m > 50 m 20 m/min m m m

41 Czemu omawiam ten problem, bo są to na tyle duże różnice, że kiedy nurkujemy z dwoma różnymi komputerami, może pojawić się rozbieżność w prędkości wynurzania. Powstanie więc problem, któremu komputerowi wierzyć. Proponuję wierzyć obu, ale stosować wolniejszą prędkość, szczególnie w przedziale głębokości od 12m do powierzchni. LATARKI Latarka nurkowa - stosowana jest w celu zwiększenia ilości światła lub wydobywania naturalnych kolorów obiektów znajdujących się pod wodą. Dobra latarka to podstawa bezpiecznego nurkowania. Latarki zapewniają odpowiednie oświetlenie w czasie nurkowań nocnych i jaskiniowych, przydają się również do obserwacji naturalnych kolorów podczas nurkowań głębokich, bo jak wiadomo wraz z głębokością zanikają kolory. Dobre latarki nie są tanie, ale często ich zakup jest niezbędny aby czerpać maksymalną przyjemność z nurkowań nocnych i jaskiniowych, szczególnie przy nurkowaniach jaskiniowych, gdzie bezpośrednie wyjście na powierzchnię nie jest możliwe dobra latarka jest elementem niezbędnym. Jeszcze kilka lat temu głównym źródłem światła używanym w latarkach nurkowych była żarówka halogenowa, którą wyparła lampa wyładowcza typu HID, jednak już jutro górować będą diody LED. Już teraz można powiedzieć, diody dominują w latarkach używanych jako zapasowe źródło światła. Latarki podzieliłem na trzy grupy, podział wynika z sposobu ich użycia (zastosowania w czasie nurkowania nocnego) 1 główne światło - podstawowe źródło światła, najmocniejsze światło jakie posiadamy. Zadzwonienie z oświetlenia rośnie z jego mocą, z tego powodu latarki o mocy i 50W są często używane. 2 zapasowe światło - ich moc jest bardzo różna, od kilku watów w gorę, czas świecenia bardzo różny. Mogą stanowić źródło światła w przypadku awarii latarki będącej głównym światłem. 3 stałe podświetlenie - pozwalające odnaleźć zaginionego nurka nawet gdy jego światło główne jak i zapasowe zgaśnie lub kiedy nurek stracił przytomność. Latarki można również podzielić, ze względu na źródło światła, czyli głównym kryterium jest element emitujący światło. Jeszcze kilka lat temu ten podział w ogóle nie był konieczny, teraz przy szybkim rozwoju elektroniki mamy w czym wybierać. Stosowanie akumulatorów jako elementu zasilania, oraz zwiększanie mocy światło zmusiło producentów do poszukiwania bardziej wydajnych źródeł światła, zastosowano lampę HID i diody LED. Podział latarek ze względu na źródło światła: standardowa żarówka (wolframowa) - rozwiązanie stosowane w tanich latarkach, w sprzęcie nurkowym prawie nie spotykane ze względu na małą sprawność. żarówka halogenowa - rozwiązanie bardzo powszechne w sprzęcie nurkowym, można powiedzieć że najbardziej powszechne, ze względu na cenę. Temperatura barwowa K. HID - lampa wyładowcza o dużej sprawności, długi czas świecenia w stosunku do żarówki halogenowej. Rozwiązanie drogie ze względu na cenę samej lampy HID jak i cenę niezbędnej elektroniki. Trwałość lampy HID jak i procedura powtórnego załączania budzi jednak sporo zastrzeżeń. Temperatura barwowa K. O HID-zie więcej na stronie HID tekst z grupy. dioda LED - to strzał w dziesiątkę, wygląda że jest to przyszłość oświetlenia w nurkowaniu. Posiada same zalety: mały rozmiar, małe zużycie prądu, dużą trwałość (50 000h świecenia) i niezawodność. Myślę, że w tą stronę pójdzie rozwój latarek nurkowych. Obecnie problemem, może być cena, ale powinna szybko spadać. Temperatura barwowa K. Stosowane obecnie LED-y posiadają małą moc 1-3W, aby uzyskać mocniejsze światło należy połączyć kilka LED-ów razem. Temperaturę barwową źródła światła podaje się w Kalwinach (jednostkach pomiaru temperatury), temperatura określa skład spektralny promieniowanej przez źródło energii. Światło czerwone to około 1800K, żółte 5600K, niebieskie 9300K. Więcej w tym temacie znajdziesz na stronie balans bieli. Powyższy podział jest ustalony orientacyjnie, dla zaliczenia danej latarki do danego rodzaju. Poniżej przedstawię kilka modeli wraz z krótką charakterystyką.

42 Główne światło Podstawowe źródło światła powinno posiadać moc żarówki od 5-20W lub więcej, w zasadzie ideałem było by światło o mocy 50 lub 100W. Czas pracy ponad 35min (powinny wystarczyć na całe nurkowanie). Często stosujemy latarki o mocy żarówki większej niż 20W, a do zasilanie stosujemy akumulatory. Cena takiego sprzętu niejednokrotnie przekracza 2000zł, ale efekt świecenia jest rewelacyjny. Vega 2 - zasilane z pięciu baterii R-20 lub akumulatorów moc żarówki 5, 10, 20W Vega zasilana akumulatorami, może posiadać żarówkę 100W lub 50W i świeci 30 lub 60min zasilana z akumulatorów Zapasowe światło zapasowe - ich moc wynosi do 5W, czas świecenia ok. 60min. Mogą stanowić źródło światła w przypadku awarii latarki właściwej. W czasie nurkowania dobrze się sprawdzają latarki które posiadają: małe rozmiary - łatwiej schować je w kieszeni KRW. Proponuję do paska latarki dołączyć mały karabinek, albo raksę i karabinek wpiąć w D-ring znajdujący się w sąsiedztwie kieszeni, a latarkę schować do kieszeni (do prawej kieszeni). Łatwo można ją wyczepić w razie potrzeby a jednocześnie nie zginą w czasie nurkowania. maja dobre zabezpieczenie przed przypadkowym włączeniem (nie nastąpi przypadkowe rozładowanie baterii) Lumen 4 - zasilany z czterech baterii lub akumulatorów R-14. Prawie idealny, spełnia wszystkie wymienione wyżej punkty. Lumen 6 - zasilany z sześciu baterii lub akumulatorów R-14. Latarka najczęściej kupowana jako "pierwsza" z założeniem że kiedy kupimy "mocniejszą" latarkę ta stanie się światłem zapasowym. Nie polecam takiego rozwiązania z prozaicznego powodu, jako latarka główna posiada zbyt małą moc świecenia, a jako zapasowa jest za długa i nie mieści się w kieszeni KRW

43 Stałe podświetlenie Stałe podświetlenie - oświetla nurka przez całe nurkowanie, Można tutaj mówić o dwóch rozwiązaniach: 1 - błyskaczach 2 - świetle chemicznym Poniżej przedstawiam rozwiązanie, które jest błyskaczem, ale w miarę potrzeby pozwoli również oświetlić drogę ku powierzchni w przypadku awarii głównego i zapasowego światła. zasilane z dwóch baterii R-6. Pracuje jako błyskacz ale w razie potrzeby może pełnić rolę latarki, dają niestety słabe światło, wynika to z małej mocy żarówki. Nigdy nie należy używać takiej błyskaczo-latarki jako zapasowego źródła światła (bo czas jej świecenia jest bardzo krótki, a ilość światła niewystarczającą), za to jako błyskacz jak najbardziej. Mocowanie najczęściej po prawej i lewej stronie KRW na wysokości ramion. Ustawienie błyskacza do tyłu a latarki do przodu, pozwala korzystać z obu funkcji błyskaczo-latarki. Latarki produkowane/sprzedawane w Polsce godne uwagi latarki Gralmarine latarki AZON BOJKI Jak wystrzelić bojkę? Nurkowanie techniczne może być prowadzone w różnych warunkach, nie zawsze istnieje możliwość powrotu do liny opustowej, stoku lub ściany rafy czy kamieniołomu i przeprowadzenia dekompresji. W takiej sytuacji należy wynurzać się w toni. Najbezpieczniej wykonać tę czynność możemy wynurzając się przy użyciu boji, w tym celu musimy ją wystrzelić. Kiedy strzelamy bojkę? 1. Planowo zgodnie z planem nurkowania - np. nie chcemy wracać do liny opustowej, zbyt duża odległość, 2. Kiedy utracimy kontakt z lina opustową - nie zawsze wszystko da się zaplanować, prądy wodne mogą nam to skutecznie uniemożliwić, inna przyczyną może być zgubienie się pod wodą, 3. Kiedy wynurzamy się w toni - wynurzenie bez kontaktu z dnem, ścianą czy powierzchnią to po prostu zwiększenie prawdopodobieństwa wystąpienia wypadku, 4. W sytuacji awaryjnej kiedy potrzebujemy pomocy z powierzchni - tu trzeba wystrzelić bojkę w określonym kolorze, lub z określonym napisem, lub dwie bojki, 5. Na zakończenie każdego nurkowania rekreacyjnego lub ćwiczebnego, po to aby ćwiczyć tą umiejętność jak najczęściej, tak by móc puścić bojkę, kiedy przyjdzie taka konieczność (w warunkach zerowej widoczności, w stresie, w toni itp. Jak się przygotować do strzelania bojki?