SAC (Surface Air Consumption)

SAC (Surface Air Consumption) - wskaźnik powierzchniowego zużycia gazu

W planowaniu nurkowań, szczególnie tych wymagających dekompresji należy obliczyć zużycie mieszanki oddechowej. W obliczeniach uproszczonych stosowanych w trakcie nurkowania rekreacyjnego przyjmuje się, że w trakcie nurkowania zużywamy 20litrów/min przy danym ciśnieniu. W nurkowaniach technicznych wskaźnik powierzchniowego zużycia gazu (mieszanki oddechowej)  nazywa się SAC i jest podawany w litrach/minutę (l/min).

Można zadać pytanie jakie wartości SAC są prawidłowe? To oczywiście zależy od masy danej osoby, większy potrzebuje więcej, to znana prawda. Przeciętnie jednak ten większy nie powinien mieć SAC większego o 1-3l/min od tych mniejszych. Osoba typowa o dobrej technice oddechowej powinna mieć SAC poniżej 20l/min, mały SAC to 12-15l/min. Wartości mniejsze od 10l/min, to jednak juz zdecydowanie za mało, może dojść do retencji dwutlenku węgla CO2. Zużycie większe od 30l/min to już zdecydowanie za dużo. W przypadku nurkowania w zimnych wodach - temperatura mniejsza niż 10C - prawie na pewno dojdzie do sytuacji awaryjnej zamarznięcia automatu oddechowego.

Aby poznać ile czynnika oddechowego potrzebujemy Vzg [l] musimy wskaźnik powierzchniowego zużycia gazu  SAC [l/min] pomnożyć przez czas nurkowania t [min] oraz ciśnienie bezwzględne panujące na danej głębokości Ptot [at].

Vzg = t * SAC *Ptot

gdzie:

Vzg     - zużycie gazu [l]
SAC    - wskaźnik powierzchniowego zużycia gazu [l/min]
t        - czas nurkowania w minutach
Ptot    - ciśnienie absolutne na danej głębokości at]

W praktyce stosuje się wzór w którym ciśnienie absolutne oblicza się znając głębokość nurkowania. Ponieważ Ptot = D/10 + 1   nasz wzór będzie miał postać:

Vzg = t * SAC * (D/10 + 1)   (2)

gdzie: D - głębokość [m]

Przykładowo jeżeli planujemy nurkowanie na 10m na 30minut to zużyjemy:

Vzg = 30min * 20l/min * (10/10 + 1) = 600 * 2 = 1200l

jeżeli jednak przy tym samym zużyciu i czasie zwiększymy głębokość do 40m to nasze zużycie gazu wzrośnie

Vzg = 30min * 20l/min * (40/10 + 1) = 600 * 5 = 3000l

Jak widać zużycie wzrasta proporcjonalnie do ciśnienia, Wzrost ciśnienia jest pięciokrotny to zużycie powietrza wzrasta pięciokrotnie, przeliczając zużycie na warunki normalne (powierzchniowe p=1at).

Generalnie jeżeli mamy zaplanować właściwie ilość potrzebnego czynnika oddechowego do nurkowania należy mierzyć jakie mamy rzeczywiste zużycie. Nie możemy przyjmować wartości teoretycznej.

Najprostsza metoda to przekształcenie wzoru (2) ze względu na SAC,
otrzymamy wtedy:

SAC = Vzg/[t * (D/10 +1)]

dodatkowo za Vzg należy podstawić

Vzg = Vbutli * (p1 -p2)

gdzie:

p1 - ciśnienie w butli na początku pomiaru [at]
p2 - ciśnienie w butli na końcu pomiaru [at]
Vbutli - objętość butli w litrach [l]

nasz wzór będzie miał postać

SAC = Vbutli * (p1 -p2)/[t * (D/10 +1)]    (3)

wzór można również przedstawić tak

SAC = 10* Vbutli * (p1 -p2)/[t* (D +10)  (4)

Najlepiej przedstawię to na przykładzie.

Zajęcia na basenie z kursantem (muszę przyznać, że oddychał wyjątkowo nerwowo), głębokość basenu 3m, całość zajęć na dnie, obaj posiadamy butle 15 litrowe. W ciągu 30minut ciśnienie w butli kursanta spadło z 200at do 40at a w mojej butli z 200at do 160at (po tych 30minutach musiałem kursant zmienić sprzęt). Mamy wszystkie dane aby obliczyć nasz zużycie minutowe mieszanki oddechowej.

dla kursanta:

SAC = 15*(200-40)/30*(3/10+1) = =15*160/30*1,3=2400/39=61,5l/min

SAC = 15*(200-160)/30*(3/10+1) = =15*40/30*1,3=600/39=15,4l/min

Kursant ma zużycie minutowe 61,5l/min w moim przypadku było to 15,4l/min. Tak więc jak widać różnice mogą być spore.

Jeżeli staramy się określić nasze zużycie minutowe mieszanki oddechowej należy przez pewien czas płynąć na stałej głębokości. Czym czas będzie dłuższy pomiar będzie bardziej dokładny. Wynika to z faktu, że do obliczeń należy odczytać wskazania manometru na początku i na końcu pomiaru, czym różnica będzie większa we wskazaniach, to mniej to wpłynie na dokładność pomiaru. Ważne jest również aby temperatura mieszanki oddechowej w czasie pomiaru była stała (wpływ termokliny).

W praktyce nurkowej zaleca się aby pomiar trwał 10min na głębokości 10m, powoduje to znaczne uproszczenie wzoru (3)

SAC = Vbutli * (p1 -p2)/[10 * (10/10 +1)]

SAC = Vbutli * (p1 -p2)/20 [l/min]

Myślę że ten ostatni wzór nie jest trudny i każdy będzie w stanie z niego korzystać. Dodam jeszcze, że jeżeli posiadamy komputer nurkowy z pomiarem ciśnienia, jesteśmy w stanie określić zużycie minutowe po zgraniu danych do komputera PC. Oczywiście jest potrzebny program komputerowy do odczytania danych, w programie należy zadeklarować z jakiej butli korzystamy.

RMV - minutowa pojemność oddechowa 

Nurkowie techniczni czasami używają RMV zamiennie z SAC. To nie jest całkiem dokładnie to samo, lecz nie ma między tymi wskaźnikami zbyt dużej różnicy. RMV minutowa pojemność oddechowa  jest definiowana jako:

RMV = (Vt-Vd) * n

 

gdzie:

Vt - objętość wdechowa
Vd - martwa objętość oddechowa
n - ilość oddechów w ciągu minuty