Teoria nurkowania

Nurkowanie to nie tylko wysiłek fizyczny, to również spora dawka wiedzy. Spawdź czy twoja wiedza jest kompletna.

Urządzenie rezerwy zniknęło ze sprzętu nurkowego w latach dziewięćdziesiątych XX wieku i nie jest obecnie stosowane. Kiedyś było elementem zwiększającym bezpieczeństwo nurkowania dla nurków nie kontrolujących ilości gazów w butli.

W korpusie zaworu odcinającego może znajdować się urządzenie rezerwy. Zadaniem jego jest zablokowanie wypływu pewnej ilości powietrza z zestawu butlowego, wystarczającego do bezpiecznego wypłynięcia na powierzchnię. Płetwonurek w czasie nurkowania zużywa powietrze, przez co zmniejsza jego zapas. Zdarzyć się może sytuacja, w której w czasie nurkowania na skutek braku kontroli, nagle skończy się czynnik oddechowy (jest to odczuwalne jako zwiększenie oporów oddechowych aż do zupełnego ustania przepływu). Rezerwa zapewnia nam bezpieczeństwo w takim wypadku. Otwarcie jej umożliwia skorzystanie z zablokowanego zapasu powietrza.

Urządzenie rezerwy nie jest obecnie montowane, jest to wynikiem ujemnego oddziaływania rezerwy na komfort oddychania - bardzo wzrastają opory oddechowe. W zestawach dwubutlowych nie dostrzega się tego zjawiska, ale w zestawach jednobutlowych opory oddechowe wzrastają drastycznie. Jeżeli nie posiadamy urządzenia rezerwy musimy posiadać sprawny manometr. Manometr może być analogowy lub elektroniczny albo sprzężony z komputerem nurkowym (wężem wysokiego ciśnienia lub drogą radiową). Obecnie manometr jest montowany do automatu oddechowego i jego wymiana nie jest kłopotliwa w przypadku kiedy ulegnie uszkodzeniu. Dawniej manometr był montowany do zestawu butlowego i w celu wymiany należało spuścić cały gaz z byli. Innym problemem było zakupienie samego manometru - nie było sklepów nurkowych, a sprzęt trafiał do rak nurków z wojska po jego wycofaniu z użycia.

Jak działa urządzenie rezerwy?

Zrozumienie tego zjawiska będzie łatwiejsze po zapoznaniu się z działaniem urządzenia rezerwy

Urządzenie rezerwy zostanie przedstawione schematycznie na rysunku, składa się z gniazda, grzybka, sprężyny, krzywki, dźwigni rezerwy (układ odsuwający grzybek od gniazda).

Przedstawione urządzenie rezerwy jest typu dławiącego. Grzybek pełni rolę "korka" ograniczającego wypływ powietrza z butli. Na grzybek od dołu działa siła Fb wywołana wysokim ciśnieniem w butli a od góry siła sprężyny Fs.

Przy pełnej butli siła Fb jest dużo większa od siły Fs, powoduje podniesienie grzybka i przepływ powietrza. Wzrastające ciśnienie w komorze rezerwy będzie działało na grzybek od góry siłą Fp pomagając sprężynie w jego zamknięciu. Zamknięcie grzybka nastąpi, gdy Fb = Fs + Fp. Układ znajduje się w równowadze (siły działające na grzybek znoszą się).

Wielkość siły nacisku sprężyny Fs posiada stałą wartość i ustala wartość ciśnienia rezerwy. Po podłączeniu automatu oddechowego do zestawu butlowego i odkręceniu zaworu zamykającego możemy pobierać powietrze zgromadzone w zestawie butlowym. Wartość ciśnienia rezerwy możemy obserwować na manometrze.

Na rysunku zostały przedstawione zmiany wartości sił działające na grzybek ze spadkiem ciśnienia w butli. W czasie t0 - t1 z butli nie pobieramy powietrza. Ciśnienie w butli jest większe od ciśnienia wskazywanego przez manometr o wartość ciśnienia rezerwy.

Branie wdechu spowoduje spadek ciśnienia Pp nad grzybkiem czyli zmniejszenie siły Fp i odsunięcie grzybka od gniazda. Wypływ powietrza z zestawu butlowego spowoduje spadek siły Fb i dosunięcie grzybka do gniazda. Sytuacja będzie się powtarzała przy każdym następnym wdechu. Jak widzimy ze zmniejszeniem się ciśnienia, zmniejszają się wartości sił Fp i Fb ( rys 20 czas t2 ), i gdy wartość ciśnienia powietrza Pp (obserwowana na manometrze ) zbliża się do zera wartość siły Fp pomagającej w otwarciu grzybka spada również do zera. Odczuwamy to jako wzrastające opory oddechowe aż do całkowitego ustania przepływu powietrza. Na grzybek działają już tylko dwie siły, siła Fs i Fb ( czas t3 ) równe lecz przeciwnie skierowane. Siła Fb nie jest w stanie otworzyć grzybka. W butli pozostał zapas powietrza, z którego możemy skorzystać dopiero po otwarciu urządzenia rezerwy. Otwarcie urządzenia rezerwy spowoduje wzrost wskazań manometru o wartość ciśnienia rezerwy. Jest ona różna, dla różnych typów zestawów butlowych ale powinna wystarczyć na ok 10 min nurkowania.

Sprawdzenie poprawnego działania urządzenia rezerwy przed nurkowaniem, jest proste, w gniazdo butli wkręcamy automat, odkręcamy zawór odcinający, w czasie obserwacji manometru opuszczamy dźwignię rezerwy, wzrost ciśnienia pokaże wartość ciśnienia rezerwy rys 21.

UWAGA: Przy napełnianiu zestawu jedno butlowego należy pamiętać że grzybek musi być odsunięty od gniazda tzn. dźwignia rezerwy jest opuszczona. Napełnienie butli przy zamkniętym grzybku jest niemożliwe i może dodatkowo spowodować uszkodzenie grzybka (zniszczeniu ulega szczeliwo). W zestawach dwubutlowych sytuacja jest groźniejsza szczególnie w zestawach z jednym zaworem odcinającym. Napełniona zostanie tylko jedna butla, ta bez zaworu rezerwy i fakt ten można zauważyć, dopiero podczas nurkowania przez nadmiernie szybkie zmniejszanie się ciśnienia w zestawie butlowym.

W zestawach dwubutlowych urządzenie rezerwy znajduje się tylko na jednej butli. W tego rodzaju zestawach każda butla może mieć zawór zamykający, lub jest tylko jeden zawór wspólny dla obu butli np: zestaw P-22 (tego typu rozwiązań obecnie się nie produkuje).

W obu zestawach urządzenie rezerwy mimo odmiennej budowy działa tak samo, inaczej sprawdzamy tylko jej poprawne działanie.

Zmiany ciśnień i sił występujących w czasie pracy urządzenia rezerwy przedstawia wykres rys . W obu butlach jest jednakowe ciśnienie. Po podłączeniu automatu oddechowego i odkręceniu zaworów zamykających powietrze z lewej butli przepłynie do komory rezerwy. Z butli lewej wypływ powietrza nie jest ograniczony, z butli prawej wypływ jest niemożliwy. Grzybek jest zamknięty. Po obu jego stronach panuje jednakowe ciśnienie z tym że od góry dociska go dodatkowo sprężyna z siłą Fs. W początkowej fazie oddychania czynnik oddechowy będziemy pobierać tylko z butli prawej (przedział czasowy od t1 do t2 ). Gdy ciśnienie Pp spadnie o wartość ciśnienia rezerwy zaczniemy pobierać czynnik oddechowy z obu butli (od t2 do t3 ), aż do całkowitego wyczerpania czynnika oddechowego w butli lewej, wtedy siła sprężyny Fs i siła Fb powstała od ciśnienia powietrza butli prawej będą miały taką samą wartość lecz przeciwne zwroty. Dalsze pobieranie czynnika oddechowego jest możliwe dopiero po otwarciu urządzenia rezerwy. Otwarcie urządzenia rezerwy ( czas t3 ) spowoduje odblokowanie przepływu i przepływ części powietrza z butli prawej do lewej aż do wyrównania się ciśnień. Dalsze oddychanie odbywa się z obu butli aż do całkowitego wyczerpania czynnika oddechowego.

W zestawie dwubutlowym z dwoma zaworami zamykającymi urządzenie rezerwy sprawdzamy identycznie jak w zestawie jedno butlowym pamiętając o tym, że odkręcamy tylko zawór odcinający na butli z urządzeniem rezerwy.

Zestaw z jednym zaworem odcinającym jest trudniejszy do sprawdzenia. Nie można w nim sprawdzić wartości ciśnienia rezerwy przed nurkowaniem a tylko jego "poprawne działanie". W tym celu przy podniesionej dźwigni rezerwy należy z butli wypuścić trochę powietrza, a następnie opuścić dźwignię rezerwy. Gdy urządzenie rezerwy jest sprawne usłyszymy cichy syk wywołany przepływem powietrza między butlami. Próba tego typu nie da Nam niestety odpowiedzi na pytani -ile wynosi wartość ciśnienia rezerwy w tym konkretnym zestawie butlowym.

Urządzenie rezerwy zwiększa bezpieczeństwo nurkowania. Podobne zadanie spełnia manometr (podłączony do pierwszego stopnia automatu), dzięki któremu możemy kontrolować ciśnienie powietrza na bieżąco w czasie całego nurkowania.

O czym przeczytasz w Nurkomanii

logo Nurkomania

NURKOMANIA to pewnie najlepsza Polska strona o nurkowaniu. Praktycznie jest to internetowy podręcznik nurkowania - znajdziesz tu wszystko co powinieneś/aś wiedzieć o nurkowaniu. Zapraszamy wszystkich, zakochanych w nurkowaniu i podwodnym świecie. Strona zawiera ponad 1000 stron i 10000 zdjęć dotyczących różnych form aktywności nurkowej. Przekonasz się, że nurkowanie niesie ze sobą smak przygody i fascynujących przeżyć.