Chez

Jean

 

Plongée mélange

Recycleurs

 

 

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Vous pouvez pousser votre formation Nitrox vers l'utilisation de systèmes respiratoire semi fermé  ou fermé pour profiter pleinement de tous les avantages de la plongée mélange. Notamment coté élégance ... 

Homo recycleur

 

L'usage des recycleurs en plongée sportive est assez répandue en Allemagne, USA, Angleterre, ... moins en France mais les choses évoluent.

 

La FFESSM a publié le contenu de la formation recycleur conçue pour les appareils à circuit semi fermé (SCR) utilisant la technologie du débit massique (injection du mélange par gicleur) ici.

 

En clair, en France, le Ray et le Dolphin de Draëger.

 

 

La qualification recycleur FFESSM est accessible à partir du niveau P1 pour les SCR (semi-closed rebreather)  !  Pour les CCR (closed rebreather) il vous faudra le niveau P3. Il s'agit d'une qualification, et non pas d'un brevet.

Les MF1/BEES1, titulaires de la qualification recycleur et de la qualification nitrox confirmé sont de fait moniteurs recycleur.

Nota1: dans l’arrêté du 9 juillet 2004 qui réglemente la plongée aux mélanges en France la «qualification recycleur» n'existe pas. Seul importe le niveau et la qualification du plongeur : nitrox, nitrox confirmé, trimix élémentaire, ou trimix. Le guide de palanquée qui utilise un recycleur doit disposer d’une source de mélange de secours indépendante respirable dans la zone d’évolution en circuit ouvert.

Nota2: dans ce même arrêté il est précisé que les recycleurs doivent être certifiés. Ils comportent, sauf ceux fonctionnant à l'oxygène pur, un dispositif de mesure de la ppO2 inspirée. Et lors des plongées organisées au-delà de l’espace proche, le recycleur doit être muni d’une sortie de secours en circuit ouvert, la composition de son mélange devant être respirable dans la zone d’évolution.

Le principe de base des "recycleurs" et de ré-inhaler le gaz expiré, après élimination du gaz carbonique et enrichissement en oxygène. Conséquence directe : une consommation de mélange très faible et de toutes petites bouteilles (typiquement 3 litres).

 

Schématiquement et généralement (il y a des variantes), le mélange respiratoire expiré est d'abord envoyé dans une première vessie expiratoire (dit faux poumon, counterlung en anglais) qui retient l'eau éventuelle (salive, condensation,..). 

 

Un exemple canonique

 

Le mélange respiratoire traverse ensuite une cartouche (scrubber ou canister) de chaux sodée (lime) où le gaz carbonique est éliminé suivant la réaction chimique globale :

CO2 + Ca(OH)2  -> CaCO3 + H2O + calories

Gaz Carbonique + Chaux -> carbonate de calcium + eau + chaleur

On comprend pourquoi l'air respiré est toujours chaud et humide (bon pour les frileux) ! 

 

Le mélange respiratoire doit rester suffisamment longtemps en contact avec la chaux pour que le gaz carbonique (CO2) soit totalement éliminé ... les solutions sont diverses, et imparfaites. 

 

L'inondation du recycleur peut avoir de graves conséquences. La chaux forme avec l'eau une purée très chaude et caustique (caustic cocktail), brûlante pour les voies respiratoire et digestive. C'est pourquoi on utilise des chaux modifiées moins dangereuses (Sofnolime par exemple), et la conception du recycleur permet dans une grande mesure de piéger l'eau entrée accidentellement dans le circuit

 

Le mélange respiratoire ainsi épuré de CO2 arrive dans une seconde vessie dite inspiratoire, où il est enrichi d'oxygène pour compenser celui métabolisé.

 

Les deux vessies sont située au niveau des poumons pour équilibrer les pressions et diminuer l'effort respiratoire (wob, work of breathing) , cela devrait rappeler des souvenirs aux plongeurs formés au Mistral/Cousteau Gagnan.

 

Les vessies font office de détendeur ... et comme avec le Mistral on respire par deux gros tuyaux annelés (de gros tuyaux diminuent le travail respiratoire (WOB, Work On Breathing)). Comme avec le Mistral les tuyaux annelés flottent et ont tendance à tirer sur l'embout, ce qui n'est pas confortable : on peut les lester.

 

 

Deux soupapes (non return valve, ou "mushroom valve") au niveau de l'embout (mouthpiece), qui ressemble fortement à un embout de Royal Mistral, fixent le sens de circulation du mélange respiratoire. 

Différence avec l'embout du royal mistral, un clapet manuel d'obturation de l'embout : pas question de risquer une inondation du recycleur  ! 

 

L'air effectue ainsi une boucle complète (breathing loop) dans un sens déterminé : poumons -> embout -> tuyau expiratoire -> vessie expiratoire -> canister -> vessie inspiratoire -> tuyau annelé inspiratoire -> embout -> poumon. 

 

La flottabilité du plongeur est constante puisque le volume du plongeur, une fois qu'il s'est convenablement équilibré (en gonflant plus ou moins le faux poumon), est constant. On ne descend pas quand on vide ses poumons (notamment en surface) il faut réapprendre à plonger, les réflexes sont différents !

 

Une soupape de sécurité évite toute surpression de la boucle respiratoire, notamment lors de la remontée.

 

La diminution occasionnelle de volume, par exemple lors d'un vidage de masque (perte de mélange respiratoire) ou lors de la descente (compression du mélange respiratoire), est compensée par l'injection de "diluant" via une valve automatique (ADV, Automatic Diluent Valve) située au niveau de la vessie expiratoire. 

 

Le "diluant" sert souvent de mélange respiratoire alternatif (bailout) en cas de panne du recycleur, en pratique il est donc respirable. C'est généralement de l'air jusqu'à -50m environ, de l'héliox ou du trimix au delà. Le plongeur peut aussi accrocher à son scaphandre des bouteilles de mélange additionnelles.

NB:  en France, en milieu naturel, le guide de palanquée qui utilise un recycleur doit disposer d’une source de mélange de secours indépendante avec un détendeur en circuit ouvert.

Les recycleurs du fait du mode de fonctionnement nécessitent une hygiène poussée (désinfection obligatoire après chaque plongée du circuit respiratoire), et un plus grand entretien que les scaphandres classiques.

 

La conduite d'une plongée recycleur est très différente de la conduite d'une plongée scaphandre traditionnelle (circuit ouvert) : contrôle de la flottabilité, gestion du mélange respiré, procédures d'urgence, ...

 

 

 

Les scaphandres à circuit semi fermé

SCR ("semi-closed circuit rebreather" )

 

 

Il s’agit d’un recycleur où une petite partie du mélange respiré s'échappe à chaque cycle respiratoire. 

 

Généralement les SCR ne disposent pas d’un moyen de contrôler la ppO2.

NB : en France, le recycleur doit être muni d’un dispositif permettant de renseigner le plongeur sur la pression partielle d’oxygène inspiré. Il faut donc rajouter cet équipement.

Dans ce type de scaphandre les pourcentages d'oxygène et de diluant (N2 généralement) du mélange sont fixes, et fixés avant la plongée.

 

 

L'oxygène est toxique à ppO2 > 1,6 bar (effet Paul Bert, CNS toxicité).  Cela peut se traduire par des convulsions et une perte de conscience sans signe précurseur .... très dangereux. Si la ppO2 < 0,6 bar on a un risque d'anoxie.

Ce type d'appareil semi fermé à %O2 constant est contraignant en terme de gestion de la plongée.  Mais il est fiable : pas d'électronique.

 

Trois catégories de SCR :

Dans ces appareils le mélange est injecté dans la boucle respiratoire à débit constant indépendant de la profondeur, par une buse calibrée. La buse est caractérisée par son débit exprimé en normo-litre/minute (nl/min). 

 

Les populaires Ray et Dolphin de Draëger sont typiques de cette technologie 

Circuit semi fermé Dolphin

Circuit semi fermé Ray

 

Exemple : Fenzy DC55, RI 2000, ...

 

Le DC55 est utilisé par les plongeurs démineurs de l'armée française, il n'est pas en principe accessible aux civils, mais des baptêmes sur ce type de recycleur sont organisés par la marine tous les ans au salon de la plongée à Paris ... bien !!

 

 

Dans cet appareil une fraction fixe du gaz inspiré est rejeté à l'extérieur, et est compensé par l'injection d'un volume égal de mélange pré mixé.

 

 

Les scaphandres à circuit fermé

CCR (close circuit rebreather)

 

L'avenir est plus probablement vers les circuits totalement fermés (ECCR, electronic closed-circuit rebreather) à gestion électronique de la pression partielle d'oxygène (ppO2 constante, c'est à dire %O2 variable). Type Cis-Lunar ou Buddy Inspiration.

Buddy Inspiration

L'examen de ce tableau de comparaison circuit fermé / scaphandre classique permettra au plongeur averti de comprendre tout l'intérêt du système circuit fermé :

 

Prof.  Pression circuit  ouvert circuit fermé
 ppO2  O2  ppN2  N2

Consommation

 ppO2  O2  ppN2  N2 Consommation
(m)  (bar)  (bar)  %  (bar)  % (litre/')  (bar)  %  (bar)  % (litre/')
0  1.0  0.21 21  0.79 79 25  0.7 70  0.3 30 1.11
3  1.3  0.273 21  1.027 79 33  1.3 100 0 0 1.11
6  1.6  0.336 21  1.264 79 41  1.3 81  0.3 19 1.11
10  2.0  0.42 21  1.58 79 50  1.3 65  0.7 35 1.11
20  3.0  0.63 21  2.37 79 75  1.3 43  1.7 57 1.11
30  4.0  0.84 21  3.16 79 100  1.3 32  2.7 68 1.11
40  5.0  1.05 21  3.95 79 125  1.3 26  3.7 74 1.11
50  6.0  1.26 21  4.74 79 150  1.3 21  4.7 79 1.11

 

Une sonde oxygène (oxygen sensor), généralement sur la vessie inspiratoire, analyse en permanence la ppO2 du mélange respiré, et des valves asservies corrigent en temps réel les écarts par rapport à la ppO choisie (typiquement 0.7 au palier de 3m,  1.2 au delà).

 

La sonde généralement de nature chimique, fonctionne comme une pile et délivre une tension proportionnelle à la ppO2. Elle commande la vanne électrique (solénoïde) d'injection d'oxygène. 

 

Moins d'azote respiré et plus d'oxygène augmente très significativement la courbe de sécurité, diminue le temps des paliers, diminue les risques d'accidents de décompression, diminue la fatigue, etc.

 

L'effet de narcose par l'azote, toujours présent même à des profondeurs moyennes, a tendance à disparaître ... les idées en plongée sont plus claire, la vision meilleure, ... on redécouvre la plongée.  A grande profondeur, le problème de narcose peut être réglé en coupant l'azote avec de l'hélium, ou en remplaçant l'azote par de l'hélium (héliox).

 

L'autonomie du scaphandre est très importante, peu de gaz consommé, consommation constante quel que soit la profondeur : on peut généralement faire plusieurs plongées sans recharger les bouteilles de 3 litres.

 

Plus de problème physiologique lié à l'oxygène (effet Paul Bert notamment), du moins dans le cadre de plongées sportives ! 

 

Évidemment introduire de l'électronique et de l'électricité dans un système vital fonctionnant dans de l'eau salée ajoute un risque important de disfonctionnement du système ! 

 

Il faut donc être très vigilent et surveiller ses instruments en permanence. Mais comme il n'y a rien à gérer, et c'est peut être là le danger ... notre vigilance peut être facilement endormie.

Un scaphandre représentatif de cette technologie est l'Inspiration ... à partir de € 5000  ... encore très cher !

Circuit fermé Inspiration

www.apdiving.com

 

Biblio CCR :

 

Les processus de décompression

Tables

 

 

 

Ordinateurs

 

Les ordinateurs de plongée adaptés aux recycleurs ont généralement deux modes de fonctionnement.

Plongée air       (FO2=21%)

Plongée nitrox (FO2=21-50%)

 

 

VR3

 

Formation

 

Formation recycleur SCR :

 

Formation

Prérequis

Durée

Plongées

Qualification

Formation TDI circuit fermé

(Inspiration)

P3

Nitrox confirmé

5j

 

TDI

Formation FFESSM circuit semi fermé

(Dolphin le plus souvent)

P1

Nitrox

5j

8 dont 4

en milieu naturel

FFESSM

"Recycleur semi-fermé"

 

Biblio Formation Recycleurs :

 

Conclusion

 

Le matériel est encore imparfait, en pleine évolution. Les procédures sont nombreuses et  complexes .... Attention danger, un recycleur peut vous tuer sans même que vous vous aperceviez du danger si vous n'avez pas la formation et l'entraînement ad-hoc.  

 

Plonger avec recycleur circuit fermé ou semi fermé nécessite donc une formation spécifique, un long entraînement, beaucoup de prudence, et des gros sous ! 

 

Mais c'est la porte ouverte sur un monde sous-marin plus vaste et plus beau. Cela vaut sans doute la peine ...

 

===> Stage Inspiration !

 

 

 

 

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