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Le matériel de plongée. Plan du cours Généralités –Rappels de physique : force, pression –Étanchéité –Perte de charge Le compresseur Le stockage La mesure.

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1 Le matériel de plongée

2 Plan du cours Généralités –Rappels de physique : force, pression –Étanchéité –Perte de charge Le compresseur Le stockage La mesure Les détendeurs

3 Généralités

4 Rappels de physique P = F / S Û F = P x S 1 kg/cm 2 = 0,981 bar 1 bar 8 bar 5 cm 2 40 kg

5 Étanchéité Siège (fixe) - clapet (mobile) Matériau dur / matériau tendre Joints : –Plats –Toriques –Lubrification

6 Clapets amont / aval clapet aval :2 ème étage, purge rapide gilet, soupape dexpiration clapet amont :direct-system

7 Notion de perte de charge fonctionnement statique Pas de débit : P 1 > P 2 Débit de P1 vers P2 : Le débit sétablit de la pression la plus élevée vers la pression la plus faible Tout débit engendre une chute de pression due aux frottements des molécules entre elles et contre la paroi La chute de pression est dautant plus importante que le circuit oppose une résistance au débit taille des tuyaux, encrassement,… P 1 = P 2 fonctionnement dynamique

8 Le compresseur

9 Cylindre de compresseur

10 La compression P0P0 P1P1 P2P2 P0P0 P1P1 P2P2 P0P0 P1P1 P1P1 P2P2 P 0 x V 1 + P 2 x 0 = P 1 x 0 + P 1 x V 2 P 0 x V 1 = P 1 x V 2 P 1 / P 0 = V 1 / V 2 = taux de compression V1V1 V2V2

11 Contraintes liées à la compression Compression échauffement Pour lair, P : 1b 200b T : 20°C 1100°C !!!! Compression étagée + refroidissement inter-étages 4 étages de K = 4 : 1b 256b, T env. 150°C Huile : caractéristiques alimentaires, T° de craquage élevée Refroidissement inter-étages condensation Purge des condensats après chaque réfrigérant Air sec !!!

12 Schéma général du compresseur

13 Principe dun décanteur Purges manuelles Purges automatiques –Programmées –À détection de seuil Récupération des condensats (huileux)

14 Autres éléments Soupape de sécurité : clapet aval + ressort taré Réfrigérants : –Ventilateur circulation dair sur des tubes à ailettes –Radiateur à circulation deau Cartouche filtrante : –Adsorption : fixation superficielle dun fluide dans un solide poreux et perméable ( surface de fixation) –Tamis moléculaire (silicate dalumine) : humidité résiduelle –Charbon actif : molécules légères (odeurs, goût) –Lhuile résiduelle inhibe ladsorption (saturation)

15 Les stations de gonflage (arrêté du 15/3/2000) L'exploitant doit disposer du personnel nécessaire à l'exploitation, à la surveillance et à la maintenance des équipements sous pression. Il doit fournir à ce personnel tous les documents utiles à l'accomplissement de ces tâches. Le personnel chargé de la conduite d'équipements sous pression doit- être informé et compétent pour surveiller et prendre toute initiative nécessaire à leur exploitation sans danger. Les récipients sous pression de gaz, de vapeur d'eau surchauffée dont la pression maximale admissible (PS) est supérieure à 4 bar et dont le produit pression maximale admissible par le volume est supérieur à bar x litres (tampons) sont soumis à la déclaration de mise en service et le personnel doit être formellement reconnu apte à cette conduite par leur exploitant et périodiquement confirmé dans cette fonction

16 Station de gonflage : affichage et documents Affichage : –Liste des personnes habilitées (Exploitant) –Consignes d'utilisation du compresseur (fabricant) –Consignes de chargement (exploitant) –Consignes d'entretien (installateur + exploitant) –Consignes particulières (exploitant) Documents à tenir à disposition : –Manuel du compresseur (fabricant) –Consignes d'utilisation du compresseur (fabricant) –Cahier d'entretien (installateur + exploitant) –Cahier d'intervention (exploitant) –Cahier de gonflage (exploitant + gonfleurs)

17 Le stockage

18 Réglementation des bouteilles inspection et requalification TIV nitrox : qualif. nitrox confirmé, nettoyage et intervention interdits Inspection : traçabilité (compétence, PV d'inspection) Requalification : présenter la bouteille avec sa robinetterie Périodicité des contrôles Bouteille régime normal Bouteille régime dérogatoire TIV Tampon, Filtres compr. Inspection12 mois40 mois Requalification2 ans5 ans10 ans

19 Réglementation des bouteilles : inscriptions nom du constructeur n° de fabrication nature du gaz (air) volume intérieur pression de service (200bar, 230bar,…) pression d'épreuve (1,5 x la pression de service) date de la dernière épreuve poinçon des mines (tête de cheval) ou marquage CE l'autocollant d'inspection visuelle (le cas échéant), carte didentité de la bouteille ε

20 Robinetterie de conservation

21 Réserve Réserve haute (repos)Réserve haute (inspiration) Réserve basse

22 La mesure

23 Le manomètre sensible à P int - P ext

24 Les profondimètres membrane capillaire tube de Bourdon

25 Les profondimètres à pression de référence Capsule ou tube scellé Air à la pression de référence (1013mb) Déformation selon la différence de pression ext. – int. Mesure P amb - P réf Affiche (P amb - P réf ) x 10 P amb membrane métallique air à P réf (1013mb) P amb air à P réf (1013mb) tube de Bourdon

26 Les profondimètres de type Mariotte Bulle dair à P atm en surface En profondeur la bulle dair est comprimée Leau entre dans le tube Volume de la bulle : V tube x P amb / P atm Mesure P amb / P atm Affiche ((P amb / P atm ) - 1) x 10 P amb air à P atm interface eau - air capillaire

27 Indications des profondimètres en altitude Profondimètre à pression relative P réf 1,0 P atm 1,0 0,7 Prof réélle0m3m10m0m3m10m P amb 1,01,32,00,71,01,7 P amb - P réf 0,00,31,0-0,30,00,7 Prof affichée0m3m10m-3m0m7m Profondimètre type Mariotte P atm 1,0 0,7 Prof réélle0m7m14m0m7m14m P amb 1,01,72,40,71,42,1 P amb / P atm 1,01,72,41,02,03,0 Prof affichée0m7m14m0m10m20m retard indique la profondeur fictive

28 Les détendeurs

29 Les fonctions dun détendeur Fonction statique : donner de lair à la pression ambiante Pression Fonction dynamique : donner de lair à la demande Débit 20 L/min = débit moyen mais inspiration sur 1/3 et expiration sur 2/3 Débit instantané = 60 L/min (en surface, au calme !!!) 1 L 1 s2 s

30 Principes de base Position au repos des clapets des 1 er et 2 ème étages ? 1 er étage2 ème étage FF FO OF OO Débit continu retardé Équilibre Débit continu immédiat

31 2 ème étage

32 2 ème étage : animation

33 Détendeur à piston simple PA HP PA x S PA x s PA x S HP x s MP x s MP x SR MP

34 Détendeur à piston simple : inspiration PA x S HP x s MP x s MP x S MP x s MP x S R PA HP MP

35 Exemple du détendeur Scubapro MK2

36 Détendeur à piston compensé PA HP MP

37 Exemple du détendeur Scubapro MK25

38 Détendeur à membrane simple MP HP PA

39 Détendeur à membrane compensée MP HP PA

40 Exemple du détendeur Scubapro MK18

41 La compensation Effet de la HP sur la MP (piston / membrane) ? 2 voies pour réduire leffet de la HP : –Réduire s (surface du clapet) –Compenser Compensation = neutralisation de la HP dans le bilan des forces HP radiale Permet daugmenter s donc le débit !

42 Évolution de la MP avec la profondeur Équilibre des forces (détendeur compensé) MP x S = PA x S + R Û MP = PA + R/S MP = PA + Cte (fabrication, réglage) 0m10m20m30m40m PA1b2b3b4b5b MP10b ouverturefermeture PA x SR 11b12b13b14b MP x S

43 Incidents courants Débit continu immédiat Débit continu différé Interruption brutale du débit Débit insuffisant Fuites dair au 1 er étage Eau dans le 2 ème étage

44 Critères de choix Piston ou membrane ? Compensé ou non ? DIN ou étrier ?

45 Références Plongée plaisir niveau 4 – A. Foret, P. Torres – Gap (2002) – site perso H. Le Bris (IN)http://hlbmatos.free.fr/ D. Huron (IN) Effervescence – Ph. Martinod – Historicone (1998)


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