Ёмкость
Наиболее часто задаваемый вопрос выглядит так: «как долго можно пробыть под водой, используя тот или иной баллон?»
Ответ состоит из двух частей:
1. Сколько газа может содержать баллон? Ёмкость баллона зависит от двух показателей:
рабочее давление : от 200 до 300 бар
внутренний объём : обычно он составляет от 3 до 18 литров
Таким образом, баллон объёмом 3 литра с рабочим давлением 300 бар может содержать до 900 литров газа.
2. Сколько газа потребляет пловец? На потребление газа влияют два фактора:
Частота дыхания подводника, в литрах в минуту. В нормальных условиях эта величина составляет от 10 до 25 литров в минуту. Во время напряжённой работы или паники потребление воздуха может возрасти до 100 литров в минуту.
Окружающее давление: давление на поверхности составляет 1 бар (1 атмосферу). Каждые 10 метров глубины увеличивают давление на 1 бар.
Так, пловец, потребляющий 20 литров воздуха в минуту на поверхности, на глубине 30 метров (4 бара) будет потреблять 80 литров в минуту. Если аквалангист имеет для дыхания только трёхлитровый баллон под давлением 300 бар, то газ в баллоне закончится через чуть более 11 минут.
Резервирование
Настоятельно рекомендуется часть используемого газа резервировать для повышения безопасности. Резерв может понадобиться для осуществления более длинных декомпрессионных остановок, чем было предусмотрено планом погружения, или для предоставления дополнительного времени для устранения последствий происшествий под водой
Размер резерва зависит от вероятности возникновения той или иной нештатной ситуации во время погружения. Глубоководное или декомпрессионное погружение требует бо́льшего резерва, чем мелководное или бездекомпрессионное погружение. В рекреационных погружениях рекомендуется планировать погружение таким образом, чтобы при выходе на поверхность в баллоне оставался газ под давлением 50 бар или 25 % от начальной ёмкости. В технических погружениях (погружения в надголовные среды или глубоководные погружения) аквалангисты планируют погружения с увеличенными пределами безопасности используя правило третей: одна треть газа планируется на погружение, вторая треть — на выход на поверхность и третья — резерв.
Типовые наборы баллонов
Под аквалангом здесь понимается набор из баллона и регулятора — минимальный комплект, позволяющий дышать под водой.
Для обеспечения безопасности водолазы часто берут дополнительный резервный акваланг, чтобы уменьшить вероятность возникновения ситуации «без воздуха» (англ. out-of-air). Есть несколько вариантов использования баллонов и регуляторов:
Одиночный акваланг (без избыточности): состоит из одного большого баллона и одного регулятора. Данная конфигурация проста и дешева, но это всего лишь одна система. Если акваланг откажет, то пловец откажется в ситуации «без воздуха». Эта конструкция не рекомендуется для использования во всех погружениях, где есть «надголовная среда», которая может помешать выполнить аварийное всплытие: подлёдный или пещерный дайвинг, проникновение на затонувшие объекты.
2 x 7-литровая, 232 бар, независимая спарка стандарта DIN. На левом баллоне показана маркировка производителя. На правом баллоне показана отметка о прохождении теста.Основной акваланг плюс пони-баллон с регулятором: эта конфигурация использует большой, главный акваланг наряду с независимым меньшим аквалангом, названным «пони». Водолаз имеет две независимых системы, но полная система является теперь более тяжёлой, более дорогой при покупке и обслуживании. Пони-баллон имеет небольшую вместимость и, таким образом, может обеспечить запас воздуха для мелководных погружений. Другим типом отдельного резервного источника воздуха, является «микроакваланг»: переносной 0,5-литровый баллон с регулятором, смонтированном непосредственно на баллоне. Данный «микроакваланг» позволяет сделать несколько вдохов и произвести всплытие с глубины до 20 метров.
Стейджи: тип независимых аквалангов, используемых в техническом дайвинге. Их цель заключается не в обеспечении газом в случае отказа акваланга, а в хранении газовых смесей, используемых на различных этапах погружения.
Независимая спарка (англ. Independent twin set): состоит из двух независимых аквалангов. Такая система более тяжёлая, дорогая при покупке, в обслуживании, зарядке баллонов. Также пловец должен помнить о своевременной смене регулятора, чтобы в баллонах всегда оставался резервный запас воздуха, чтобы в случае отказа одного из аквалангов не оказаться в ситуации «без воздуха». Независимые спарки не очень хорошо работают с воздушно-интегрированными компьютерами.
Спарка с манифолдом и одним регулятором: два баллона объединены при помощи манифолда, но подключён только один регулятор. Такой вариант прост и дёшев, однако не имеет резервной системы дыхания, всего лишь увеличивая запас газа.
Спарка с манифолдом и двумя регулятороми: состоит из двух аквалангов, соединённых манифолдом с вентилями, которые могут быть перекрыты в случае аварии. Данная конструкция при аварии позволяет сохранить остаток газа в уцелевшем баллоне. «За» и «против» этой конфигурации аналогичны «за» и «против» в независимой спарке. Кроме того, к положительным качествам можно отнести отсутствие необходимости смены регуляторов под водой. Однако есть опасность потери всего запаса газовой смеси, если в момент утечки воздуха вентили на манифолде не смогут быть перекрыты, к тому же манифолд дорог и является ещё одной потенциальной точкой отказа.
Зарядка баллонов
Резервуары должны заряжаться только воздухом на компрессорах или другими дыхательными газами, используя методы смешивания газов. Обе этих услуги должны предоставляться надёжными организациями, вроде магазинов подводного оборудования. Использование для дыхания индустриальных сжатых газов может быть смертельным, потому что высокое давление увеличивает эффект любых примесей в них.
Специальные меры, которые должны быть предприняты при работе с газовыми смесями, отличными от воздуха:
Кислород в высоких концентрациях может привести к пожару или коррозии.
Кислород должен перекачиваться из одной ёмкости в другую очень осторожно, и только используя очищенные и промаркированные баллоны.
Газовые смеси, содержание кислорода в которых отлично от 21 % могут быть чрезвычайно опасны для водолазов, которые не знают процент содержания кислорода в них. На всех баллонах должен быть нанесён состав смеси.
Дыхание загрязнённым воздухом на глубине может стать фатальным. Общие загрязнители: угарный газ — побочный продукт сгорания, углекислый газ — продукт метаболизма, масла и смазок, попавших из компрессора.
Взрыв, вызванный внезапным выбросом из баллона газа под высоким давлением, может быть очень опасным при неумелом обращении. Самый большой риск взрыва существует во время зарядки баллона и первые минуты после окончания зарядки и увеличивается из-за уменьшения в результате коррозии толщины стенок колбы баллона. Другая причина — повреждение или коррозия резьбы и горловины баллона в месте крепления вентиля.
Если зарядка идет от мощного компрессора без предварительного охлаждения сжатого воздуха — баллон разогревается, а после зарядки — остывает, при этом воздух внутри еще горячий. Напряжения в металле дополняются термическими напряжениями. Это при критическом давлении может довести ситуацию до разрушения. Поэтому остывание в первые минуты после забивки — наиболее опасное время.
Хранение баллона под давлением уменьшает вероятность загрязнения внутренней части баллона коррозийными или токсичными агентами: морской водой, парами нефти, бензина, дизельного топлива, ядовитыми газами, колониями грибов или микроорганизмов.
Производство и тестирование
В большинстве стран требуется регулярная проверка баллонов. Обычно она включает в себя визуальную проверку внутренней поверхности и гидростатический тест. В США визуальная проверка должна проводиться каждый год, а гидростатический тест — каждые пять лет. В ЕС визуальная проверка должна проводиться раз в два с половиной года, а гидростатический тест — каждые пять лет. В Норвегии гидростатический тест (и визуальная проверка) должен проводиться через три года после производства баллона, а затем — каждые два года.
Законодательство в Австралии требует, чтобы баллоны были гидростатически проверены каждые двенадцать месяцев.
Гидростатический тест включает доведение давления в баллоне до испытательного давления и измерение объёма баллона до и после теста. Постоянное увеличение объёма выше допустимого уровня означает, что баллон не выдерживает тест и должен быть уничтожен.
При производстве баллона его параметры, включающие рабочее давление, тестовое давление, дату производства, ёмкость и вес, штампуются на поверхности колбы.
При проведении тестов дата текущего тестирования или дата проведения следующей проверки в некоторых странах, например, в Германии, штампуется на плечиках колбы для облегчения проверки в любой момент.
Большинство операторов компрессорных станций проверяют эти сведения перед зарядкой баллонов и могут отказать в случае наличия нестандартных или просроченных баллонов.