CPBB Formation Nitrox février & mars 2016

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ELEMENTS DE PHYSIQUE 3.1) Loi de DALTON Déjà vu précédemment rappel : PpO2 = Pabs*XX/100 3.2) Profondeur d’évolution maximale. Pour chaque type de mélange, il faut calculer la profondeur d’évolution maximale. Sachant que la pression partielle d’O2 maximale est de 1.6 bars, la profondeur d’évolution max est de : Ppo2 = 1.6 = (Profondeur + 1)*XX/100 soit : 10 Profondeur max = 1600 – 10 XX

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4) TABLES DE PLONGEE NITROX 4.1) Généralités Un des objectifs majeurs de la plongée au NITROX est de diminuer la charge d’azote. Ainsi nous avons à notre disposition deux possibilités d’exploitation : - Soit pour une profondeur donnée on cherche à réduire la charge d’azote pour minimiser les temps de palier voir les supprimer - Soit pour une profondeur donnée on souhaite rester plus longtemps sans générer plus de temps de paliers que ceux qu’auraient nécessairement impliqués une plongée à l’air. Pour ce faire nous allons disposer de tables qui sont issues des tables à l’air en nous posant la question : quelle serait la profondeur à l’air (profondeur équivalente) pour avoir la même charge en azote qu’avec le NITROX XX/YY?

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4.2) Calcul de la profondeur équivalente La pression partielle d’azote à une profondeur donnée Prof (air) pour un mélange à l’air est : PpN2 = (Prof(air) +1)*0.79 10 Pour un mélange NITROX XX/YY la pression partielle à une profondeur donnée Prof(nitrox) est : PpN2 = (Prof(nitrox)+1)*YY/100 Pour résoudre notre problème, nous cherchons effectivement quelles sont les profondeurs respectives pour avoir la même pression partielle d’azote donc les mêmes paliers de décompression à effectuer

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dans ces conditions : (Prof(air) +1)*0.79 = (Prof(Nitrox)+1)*YY/100 D’où : Prof équivalente (air) = ((Prof réelle (Nitrox)+10)*YY/79 – 10 Exemple : plongée Nitrox 36/64 à 30 mètres quelle est la profondeur équivalente pour entrer dans les tables à l’air? Prof (air) = (( )*64/79 – 10 Prof(air) = mètres On prendra donc 25 mètres dans les tables à l’air Autre exemple : plongée Nitrox 40/60 à 25 mètres même question? Prof(air) = ( )*60/79 – 10 Prof(air) = mètres On prendra donc 18 mètres dans les tables à l’air

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Tableau des profondeurs équivalentes pour trois mélanges

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4.3) Les tables NITROX de la FFESSM Ces tables sont issues des tables MN90 et elles se composent de plusieurs tableaux - une table pour le NITROX 40/60 Annexe : pages 26 et 27 - une table pour le NITROX 36/64 Annexe : pages 28,29 et 30 - une table pour le NITROX 32/68 Annexe : pages 31,32 et 33 - un jeu de mini tables immergeables Annexe : pages 34 et 35 - un tableau pour le calcul de l’azote résiduel et la majoration en cas de plongées successives. Annexe : page 36 La numérotation des annexes est celle du manuel de plongée au Nitrox de la FFESSM par JL Blanchard et JY Kersalé Voir copies données en séance

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Courbe de sécurité sur la base des MN 90 en utilisant un Nitrox 40/60, 36/64 ou 32/68 Zone interdite PPO2 > 1,6 b Zone à éviter PPO2 > 1,4 b

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Il est à noter les points suivants importants : Les modèles n’ont pas été modifiés et sont ceux utilisés pour les MN90. Il aurait été possible de modifier légèrement les temps de palier de façon à appliquer le calcul formel, mais non confirmé par les statistiques car aucune base de données significative compilant les expériences et les tests au NITROX n’existait. Concernant les paliers à l’O2 pur la procédure utilisée n’est que l’application des règles des MN90 à savoir 2/3 du temps des paliers à l’air pour autant que le palier à réaliser à l’air ait une durée supérieure ou égale à 5 minutes. Les paliers à l’O2 pur ne seront réservés qu’aux paliers à 3 mètres. En effet à 6 mètres nous nous approchons trop de la limite des 1.6 bars, cela est dangereux. La FFESSM a retenu comme hypothèse de travail que la durée d’exposition au NITROX quelque soit sa composition était limitée à 120 minutes. Attention aux problèmes suivants : erreur de profondimètre, erreur du plongeur (stabilisation), mélange plus suroxygéné que prévu (tolérance de +/- 2% sur le mélange)

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4.4) NITROX et plongées en altitude. Il est bien sûr possible d’utiliser les mélanges suroxygénés en altitude. Ils procurent les mêmes avantages qu’en mer. Dans ce cas les paramètres de décompression sont obtenus par la méthode de la profondeur fictive. Dans un soucis de faciliter les procédures et d’éviter des erreurs toujours possibles, la FFESSM à calculé des tables d’équivalence en altitude. Voir ci après

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Tableau profondeur réelle et fictive en fonction de l’altitude

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Tableau des paliers pour les plongées en altitude

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4.5) Les ordinateurs de plongée. C’est évidemment la bonne solution. Les ordinateurs, après paramétrage (encore faut il ne pas se tromper) déterminent la profondeur et la durée des paliers. Ils émettent également une alarme en cas d’approche et de dépassement de la limite de profondeur pour le NITROX considéré. Nous ne développerons pas ce sujet ici. Le matériel évolue très rapidement. Ils utilisent tous les modèles autres que ceux de la FFESSM. En général ils utilisent la méthode du NOAA et du compteur SNC pour ce qui est de la toxicité de l’O2. Peu d’ordinateur tiennent compte de la quantification par OTU ou UPTD.

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5) Réalisation pratique des mélanges. Il existe plusieurs manière de réaliser des mélanges suroxygénés: - le mélange par pression partielle - le mélange par poids - le mélange par volume - le mélange par flux continu - le mélange par compresseur à membrane 5.1) Fabrication par pression partielle: C’est la méthode la plus utilisée. On commence a remplir les bouteilles en O2, puis on complète avec un autre NITROX ou de l’air pour obtenir le mélange désiré.

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La pression d’O2 à introduire dans la bouteille vide (remplie d’air à 1 bar) Pinitiale d’O2 = 1+(%d’O2 du Nitrox désiré – 21) * Pfinale 79 Exemple : Nitrox 40/60 à gonfler à 200 bars Pinitiale d’O2 dans la bouteille vide : PiniO2 = 1+(40-21)*200 = 49.1 bars Attention d’attendre le bon refroidissement des blocs ! Compléter après refroidissement ! Limiter la rapidité de gonflage des blocs à 5 bars par minute ! Attendre 24 heures pour homogénéisation du mélange avant utilisation et contrôle final.

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5.2) Fabrication du mélange par poids Méthode peu utilisée, complexe qui nécessite des calculs. Cette méthode n’est applicable en théorie que si l’on utilise des gaz parfaits. En pratique des corrections liées aux coefficients de compressibilité . s’imposent. Cette méthode est d’autant plus délicate que les pressions mises en œuvre sont élevées. 5.3) Fabrication du mélange par volume Mélange réalisé à la pression atmosphérique dans une chambre d’expansion dans laquelle on introduit le volume de chaque gaz correspondant au mélange désiré.. Une fois le mélange réalisé, il ne reste plus qu’à le comprimer dans les blocs. Méthode permettant de réaliser des dosages très précis.

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5.4) Fabrication des mélanges par flux continu Cette méthode consiste a injecter l’O2 dans un flux d’air à la pression atmosphérique. Le mélange ainsi constitué est ensuite comprimé vers les blocs. Une analyse à la sortie du compresseur permet en temps réel d’ajuster le flux d’O2 pour réguler la bonne valeur du mélange. Comme on injecte de l’O2 à la pression atmosphérique cela permet aussi d’utiliser au mieux le contenu des blocs gonflés à l’O2.

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5.5) Fabrication des mélanges par compresseur à membrane Il s’agit en fait d’injecter à l’entrée du compresseur un gaz qui a été enrichi en oxygène de la valeur qui correspond au besoin. La compression du mélange est identique à la méthode précédente. Cette méthode ne nécessite pas de bouteille d’oxygène. L’air est préalablement passé dans des fibres creuses en matière perméable « membrane à perméation gazeuse » qui va séparer ou fractionner le gaz primaire, donc l’air en deux mélanges, l’un qui va passer par la membrane, riche en O2 (perméa), l’autre qui va traverser la fibre creuse, appauvri en oxygène (retenta). Les conditions de pression, de température et de vitesse de passage du gaz dans les fibres, modifient les valeurs du mélange que l’on injecte ensuite dans le compresseur. La méthode nécessite un volume d’air relativement important à un débit et pression adaptés au besoin. Un compresseur type à vis est en général utilisé plutôt que l’utilisation d’air stocké dans des bouteilles tampon. (voir article sur Subaqua n°209 de nov-dec 2006)

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MATERIEL Les risques de l ’oxygène L ’oxygène explose en présence de graisse Taux d ’oxygène inférieur à 40 % (± 2,5 %) Utilisation du matériel standard (détendeur/Stab, …) La bouteille doit être compatible Oxygène L ’oxygène pur est d’abord chargé La bouteille est ensuite remplie avec de l’air Taux d ’oxygène supérieur à 40 % (± 2,5 %) Utilisation d’équipements compatibles oxygène (Détendeurs, manomètre, gilet, etc …)

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Les équipements compatibles oxygène Utilisation exclusive avec des mélanges Nitrox Les matériels doivent être repérés clairement Ne pas mélanger les équipements Air et Nitrox Ne pas utiliser de bouteille NITROX sur une rampe non compatible et repérée NITROX

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7) PROCEDURES PRATIQUES 7.1) Choisir son mélange Vérifier PERSONNELLEMENT la pression et faire PERSONNELLEMENT l'analyse de son mélange Noter le taux mesuré et la profondeur réelle maxi autorisée avec ce taux - sur le bloc - sur le registre

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7.2) PLANNIFIER LA PLONGEE Définir avant la plongée - la profondeur réelle prévue pour la plongée - la profondeur réelle maxi autorisée avec le mélange - la profondeur équivalente - le temps prévu au fond - la durée des paliers éventuels la courbe de sécurité du Nitrox utilisé. Pendant la plongée - ne jamais dépasser la profondeur maximale permise en fonction du Nitrox choisi (30 m pour le Nitrox 40/60)

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8) CONTENU DE FORMATION ET QUALIFICATIONS FEDERALES NITROX Voir « Manuel du Moniteur FFESSM » au chapitre « Les qualifications NITROX » donné en séance.

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9) BIBLIOGRAPHIE 9.1) Manuel de Plongée au Nitrox J.L. BLANCHARD J.Y. KERSALE Ouvrage de référence FFESSM 9.2) Nicolas LEVEAU Moniteur Nitrox N° 0747