Recycleur, la plongée autrement

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RECYCLEUR  La plongée autrement

Le premier appareil véritablement fonctionnel avec son réservoir d’oxygène à 30bar et un filtre CO2 à solution de potasse caustique permettant de respirer un air recyclé avec 50-60% d’O2 pendant environ trois heures, fut celui développé en 1878 par Henry Fleuss en collaboration avec la société anglaise Siebe Gorman, alors leader mondial des équipements pieds lourds de plongée, qui voyait là un avantage face au scaphandre pour les travaux sousmarins à faible pro­fondeur.

En 1910, la mise au point du premier recycleur ventral a été facilitée par les progrès en chimie pour filtrer le CO2 (flacon absorbeur à hydro­xyde de bary­um), mécaniques pour mener la conception de bouteilles d’oxygène comprimé à plus forte pression pour plus de capacité, ainsi que dans le moulage et la vulcanisation des pièces en caoutchouc (les tuyaux, les joints, les clapets, le sac respiratoire, etc.). Muni d’une bouteille d’un demilitre d’O2 à 120bar, le Davis de Siebe Gorman était à l’origine destiné à équiper les sousmarins comme secours pour leur évacuation. De même, l’Allemand Dräger, jusquelà spécialisé dans le matériel de protection respiratoire des pompiers et pour se protéger des gaz toxiques lors du sauvetage des mineurs de charbon victimes d’un coup de grisou, démarre la production des recycleurs Tauchretter (1910-1914) dédiés, eux aussi, au sauvetage des sousmariniers. Et met au point, en 1917, le premier scaphandre autonome Nitrox (le DM40 cidessous) grâce à son recycleur à mélange O2 + air (2 2,8L) permettant de travailler 1h30 dans la zone des 40m. Il restera en service pendant plus de cinquante ans. Sans oublier les ÉtatsUnis qui ont également développé le recycleur pour l’évacuation des équipages de sousmarins: le Momsen Lung en 1929.

Conçu à l’origine à des fins militaires

Les petits recycleurs ventraux à oxygène qui circule en circuit fermé, donc sans émission de bulles révélant la présence des plongeurs, ont également retenu l’attention des militaires en vue de créer une unité de nageurs de combat pour des missions de plongée sousmarine sous fortes contraintes tactiques ou offensives incluant la destruction d’installations portuaires, côtières et de navires au mouillage par la dépose d’une mineventouse (munie d’un aimant) sous leur coque. Ainsi, pendant toute la durée de la Seconde Guerre mondiale, les recycleurs allemands Dräger, les Pirelli et Salvas italiens, les LARU (Lambertsen Amphibious Respiratory Unit) des Américains, et les Davis modifiés de la Ro­yalNavy (les Amphibian MarkI…IV) sont utilisés par ces unités spécialisées dans les opérations commandos en mer. Citons les attaques italiennes contre la base navale britannique à Alexandrie (1941) et Gibraltar (194041 et 42), les interventions britanniques contre le cuirassé allemand Tirpitz mouillé dans un fjord en Norvège (1942), et lors des opérations de débarquement à Palerme (1943), Tripoli (1943) et en Malaisie (1945).

Au lendemain de guerre, c’est l’Oxygers conçu en 1954 par le Groupement d’étude et de recherches sousmarines GERS, et fabriqué par Fenzy, qui est utilisé par les commandos de la Marine nationale après avoir été équipé du Davis récupéré dans les arsenaux au lendemain de la guerre. L’appareil, qui subi plusieurs évolutions jusqu’en 1997 (l’Oxygers57 /97), a finalement été remplacé en 2002 par le nouveau recycleur miliaire Aqua Lung: le FROGS (Full Ran­ge Oxygen Gas System) totalement indétectable (amagnétique) et ne pesant que 500g dans l’eau. Leur seul inconvénient? l’oxygène pur qui interdit de descendre à plus de sept mètres de profondeur, sauf pour le bref franchissement d’obstacles sousmarins jusqu’à 18m (en moins de 3min). D’où le développement parallèle de recycleurs à bibouteille de volume plus important (2 2,5L en général) pour l’oxygène + le mélange diluant (Nitrox ou Trimix) choi­si pour les opérations sousmarines plus profondes des démineurs PLD: jusqu’à 45m au Nitrox, 80m au Trimix avec 23% d’O2 et 36% d’hélium.

Ces recycleurs dorsaux, car forcément plus volumineux, dépourvus de tout automatisme d’ajout de gaz (à débit continu ou déclenché de manière mécanique par la ventilation) dont le surplus est quelque peu libérateur de bulles via la soupape de surpression (d’où l’appellation semifermé), n’ont quasiment pas évolué en 50ans à l’exemple du DrägerFGT (1972-1998) qui équipait certaines forces de l’OTAN, du Fenzy DC52 puis le DC55 /96 (repris par Aqua Lung) et son petit frère Mixgers78 réservé aux plongées plus profondes (Trimix) des militaires Français (environ sixcents plon­geurs). Ils les utilisèrent jusqu’à l’arrivée en 2008 du nouveau recycleur Aqua Lung pour la Marine nationale: le CRABE (Complete Range Autonomous Breathing Equipment) qui a nécessité cinq ans de mise au point; un modèle amagnétique pour être invisible des mines, bien plus performant et léger (moins d’un kilo dans l’eau), mais toujours semifermé en mélange Nitrox (45m) ou Trimix (80m) de sa bouteille de 6,5L + une d’1,5L d’O2 pour les paliers.

Sur le marché civil depuis les années 90

En 1964, l’USNavy a adopté la solution semifermée MK6 (Emerson) pour les plongées jusqu’à 55m /3h en complément des circuits fermés à oxygène pur de ses commandos SEAL: l’EmersonLambertsen jusqu’en 1982, puis le Dräger LARV/MK25. Ses plongeursdémineurs EOD l’ont utilisé jusqu’à la mise au point, en 1979, du premier recycleur avec régulateur automatique du mélange respiré (air ou Héliox à PO2 constante) pour la plongée à 45 ou 90m en circuit fermé: le MK15 de BioMarine puis Carleton. Tout comme son dérivé amagnétique MK16 en 1985 (cidessous), aujourd’hui au catalogue de l’équipementier Cobham, il a été développé sur la base du CCR-1000 (1969-70) qui fut le premier recycleur à gestion électronique, à l’origine con­çu pour servir de secours aux scaphandriers en travaux sur les plateformes de forage offshore (en mer) à 450-550m de profondeur, le temps de rejoindre la tourelle de plongée en cas de problème avec leur ligne de vie (le narguilé d’alimentation en gaz respiratoire, d’eau chaude pour le chauffage de l’étanche, avec les câbles électriques et de com­munication).

Les premiers recycleurs sur le marché civil sont apparus au milieu des années90, notamment les modèles nitrox semifermés pour la plongée jusqu’à 40m, comme le Dräger Atlantis (1995) puis le Dolphin et Ray (1998 et 1999), l’Halcyon RB80 (2001), l’OMG Azimuth (2002), le Sub­matix 100ST (2003), et l’Aquatek Voyager (2003). Émergent également les premiers recycleurs fermés avec leur système de gestion automatique (électronique) des mélanges pour la plongée profonde, comme le CisLunar MK4 (1994), le BioMarine BMR500 (1997), l’AP Val­ves Buddy Inspiration (1997), le Steam Machine Prism Topaz (1998), l’InnerSpace Megalodon (2000), l’Olympic CCR2000 (2000)… Ils firent leur timide apparition dans le domaine de la plongée loisir qui comptait moins de cinqmille utilisateurs à l’époque. Aujourd’hui, leur nom­bre est estimé à 18000 sur les six à sept  millions de plongeurs dans le monde.

Principe général

Le principe de fonctionnement d’un recycleur est des plus simples. Au lieu d’être perdu dans l’eau, comme en plongée bouteille (en mode OC - Open circuit), cette machine recycle le gaz que nous expirons dans un faux poumon (sac) pour être de nouveau respirable en épurant le gaz carbonique CO2 qu’il contient et en l’enrichissant d’oxygène que nous consommons peu: que 4% perdus en gaz carbonique par le métabolisme respiratoire –la combustion de l’oxygène sur les 21% respirés à l’air comprimé, si bien que l’air expiré contient encore à peu près 17% d’O2 perdu dans nos bulles en plongée bouteille.

Pour y parvenir, plusieurs éléments sont nécessaires. Ils constituent ce que l’on appelle la boucle respiratoire. Elle est composée des tuyaux annelés autour d’un embout équipé de soupape inspiratoire /expiratoire de sorte que le gaz respiré ne puisse circuler que dans un seul sens à travers le filtre épurateur de CO2 et les faux poumons:

un sac inspiratoire de 5L correspondants au volume pulmonaire d’un homme de corpulence moyenne, ou de taille différente (L ou XL) selon la personne, avec son système d’injection d’oxygène pur ou dilué (Nitrox ou Trimix normoxique) de sa bouteille pour l’enrichissement en oxygène que nous consommons et contrôlons grâce à une sonde (cellule) de mesure d’O2 dans le mélange respiré;

un sac expiratoire beaucoup plus petit, servant de tampon au système de filtrage de l’air expiré qui traverse une cartouche remplie de chaux sodée absorbante de CO2 selon une réaction chimique qui produit de la vapeur d’eau et de la chaleur. Lors du nettoyage, on peut d’ailleurs constater que les parois internes sont maculées de gouttelettes d’eau, et la chaleur pouvant atteindre 60°C au cœur de la cartouche juste après la plongée.

Le plongeur recycleur respire donc un mélange toujours chaud et d’hygrométrie élevée. C’est un avantage en comparaison de la plongée bouteille où l’on respire un gaz sec et surtout froid, car à température ambiante moins les 5 à 10°C de détente qui nous refroidissent beaucoup: jusqu’à 25% des pertes caloriques totales (cf.chapitre Limiter les facteurs de refroidissement).

La vanne de fermeture de l’embout est un autre dispositif commun à tous les recycleurs. Elle empêche l’eau d’inonder la boucle respiratoire en cas de retrait de la bouche en surface, ou pour passer sur le secours. Surtout son contact avec la chaux sodée qui la transforme en cocktail caustique pour les poumons…

L’autonomie de la machine est avant tout liée à la capacité de sa cartouche épuratrice de gaz carbonique, car l‘oxygène reste faiblement con­sommé (0,9 à 1 L /min 2,5 en cas d’effort de palmage)1 et pour le maintien élevé de la PO2 dans le mélange respiré tout au long de la remontée (au lieu de diminuer avec la pression ambiante) afin d’optimiser la décompression. De même, le diluant Trimix nécessaire en recycleur audelà de 40-45m est peu con­sommé: seulement 90 à 120L (45 à 60bar/2L) en 1h-1h30 de plongée. Seuls les recycleurs semifermés ont une autonomie réduite, car dépourvus (excepté un modèle) de tout automatisme d’injection de leur gaz qui s’effectue à débit continu pour maintenir la concentration d’O2: 15,5L /min pour un Ni­trox32, un peu moins pour un Ni­trox40 car plus riche en O2; bien plus qu’il n’en faut généralement, donc avec beaucoup de pertes (bulles), sauf en cas d’efforts ou dans une situation de stress qui font consommer beaucoup plus.

Si on considère une production de 1,6L de CO2 par minute au rythme ventilatoire de 40L/min (comme une montée d’escalier) à une profondeur de 40m dans une eau à 4°C (valeurs retenues pour la normalisation CE), un filtre de 2 à 3kg de chaux sodée, selon les modèles, garanti une capacité d’absorption de deux à trois heures en plongée continue ou successive. Mais attention! Si le filtre gagne en durée en conditions moins sévères de température et d’effort, bien au contraire, il se sature plus rapidement en plongée plus profonde ( 1,25 à 100m) et à l’effort de palmage plus important ( 1,25 à VCO2 de 2L/min). Les plongées successives sans renouveler la chaux restent possibles dans les 48heures. Pas audelà en raison de la capacité d’absorption de chaux du recycleur qui se dégrade en absorbant le CO2 de l’air ambiant.

La qualité de la chaux utilisée a aussi une importance dans la capacité d’absorption, outre sa granulométrie: plus la taille des granules est petite (1,5 à 2,5mm comme les granules Sofnolim®797, Spherasorb® et Inter­sorb®812) et plus le volume, et donc capacité d’absorption, est importante. Mais pas trop cependant pour ne pas augmenter le travail respiratoire qui, avec les poussières d’une chaux de mauvaise qualité, majore le risque d’essoufflement à l’effort de palmage à contrecourant ou généré par le stress, la peur, l’angoisse… Un risque deux fois plus important qu’au travers un détendeur en raison de la résistance respiratoire due au filtre (variable selon sa conception), mais aussi au passage de l’air dans les tuyaux annelés, les contrepoumons et à travers les clapets; ce que les fabricants cherchent à réduire afin de se classer parmi les meilleurs, à en juger par la mesure de l’effort respiratoire obtenu sur leurs recycleurs (la Work of breathing WOB en joule /litre), ne seraitce pour satisfaire aux exigences de sécurité des plongées à 40m à l’air, 100m au Trimix de la norme EN14143. Il est à noter qu’il ne s’agit pas de la limite d’utilisation, con­trairement à ce que l’on pourrait penser, mais des exigences minimales pour l’homologation de leurs appareils2 dont certains conviennent aux plongées plus profondes: 50m avec diluant air, 150m, voire audelà, au mélange. S’ajoute le choix d’emplacement des fauxpoumons (dorsaux, sur les épaules ou latéraux) pour un meilleur confort respiratoire, quelle que soit notre position. Le problème avec certains recycleurs est de sentir beaucoup de différence au niveau de la respiration (inspiration freinée - expiration facilitée, ou réciproquement) lors des mouvements de roulis et de tangage.

Le capteur de CO2 sur certains recycleurs permet d’alerter du danger d’hypercapnie lorsque la cartouche filtre arrive à saturation et beaucoup plus vite que prévu en raison de son mauvais remplissage (du channeling), d’une chaux de mauvaise qualité /granulométrie, de son mouillage (fuite), de la profondeur ou de la plon­gée sous effort de palmage (du courant)… Le degré de saturation du filtre se détecte en prenant compte le travail de la chaux, à savoir la température dégagée, grâce à une thermosonde (temp stick) plongée en son cœur. Reliée à la console, elle permet l’affichage, sous forme de bargraphe, de la couche active (chaude du filtre) qui s’abaisse, étant donné que la chaux se sature par couches successives, non uniformément, jusqu’à ce que l’indicateur se vide quand la chaux arrive à saturation.

Les recycleurs “semi-fermés”
pour la plongée jusqu’à 40 m

En fonction du Nitrox utilisé (Nx50, 40 ou 32 en bouteille de 4 à 5L ou 22L), les recycleurs semifermés SCR (SemiClosed Rebreathers) limitent les plongées à 45min selon le compteur de neurotoxicité de l’oxygène (SNC clock) à une PO2 de 1,6bar, jusqu’à une profondeur maximum de 22, 30 ou 40m. Seuls les militaires prennent en compte le mélange recyclé un peu moins riche en oxygène qui permet de repousser quelque peu ces limites.

Selon sa teneur en O2 (buse différente selon Nx50, 40 ou 32), le Nitrox est injecté à 7, 10 ou 15,5L/min dans la boucle respiratoire pour subvenir aux besoins d’O2 basés sur une consommation maximale de 2,5L/min. Comme nous consommons moins généralement (compter moins de 1L/min sans effort de palmage, sans stress ni angoisse), le surplus est évacué par une soupape de surpression créant des fuites: de petits chapelets de bulles qui s’échappent à intervalle régulier. Beaucoup plus à la remontée par surpression des gaz qui se dilatent dans la boucle. Des fuites –raison de l’appellation semifermé qui ne sont plus un handicap pour approcher la faune, puisque seul un dixième de la respiration s’échappe quasi silencieusement, mais réductrices de l’autonomie.

S’ajoute le complément d’injection manuel, en appuyant sur l’inflateur, ou via un système automatique appelé ADV (Auto diluent valve), pour le maintien du volume des fauxpoumons qui s’écrasent autrement à la descente (loi de BoyleMariotte oblige) avec toutes les conséquences respiratoires. L’ADV est une vanne à membrane –comme le 2e étage d’un détendeur sensible à la variation de pression, qui s’ouvre quand la boucle se trouve en dépression à la descente.

La boucle environ 15 à 20% moins riche en oxygène (FiO2) que le Nitrox injecté, du fait de notre consommation, est un élément dont il faut tenir compte pour la décompression, car augmentant la proportion d’azote respiré /dissout par rapport aux calculs supposés. Ce qui s’adapte en réglant l’ordinateur de plongée sur un pourcentage d’O2 (la FiO2 respirée) d’environ 41% (et non 50%) avec l’utilisation d’un Nx50, 33% avec un Nx40, 27% avec un Nx32. C’est une moyenne (on parle de taux d’équilibrage) variable en fonction des recycleurs utilisés, et qui suppose une consommation d’oxygène sans stress ni angoisse, sans effort de palmage, et qui augmente avec le froid. Beaucoup mieux en choisissant un ordinateur pouvant être connecté –par sa prise étanche fischer sur le côté à la sonde O2 prévue dans la boucle du recycleur pour tenir compte des variations dans ses calculs en mode SF (semifermé).

Des appareils simples
plus du tout en vogue

Malgré que ce soient des outils remarquables pour la plongée dans la zone des 40m, car pas trop chers, simple d’emploi, faciles à entretenir et permettant de profiter deux fois plus longtemps de sa plongée qu’en bouteille, ils retiennent de moins en moins l’attention des plongeurs aujourd’hui qui leur préfèrent les recycleurs plus tek pour les plongées plus longues et plus profondes: les CCR à régulation manuelle mCCR ou automatique eCCR du mélange respiré (air enrichi d’O2, Trimix ou Héliox). Ce sont des appareils qui se sont démocratisés et surtout sécurisés depuis la certification EN14143, par un organisme indépendant, obligatoire pour leur vente en Europe, qui est une garantie de sécurité pour les plongées jusqu’à 40m à l’air, 100m au mélange, voire audelà avec certains modèles (50m max à l’air, 150m ou plus au mélange). Malgré tout, ils demeurent assez peu utilisés en plongée professionnelle en raison de leur cout élevé, du problème de maintenance et de qualification pour les utiliser (pas de formation en recycleur à l’INPP ou l’ENS). Il faut compter 6000 à 9000 pour l’achat d’un automatique, à partir de 4000 d’occasion, au minimum 5000 pour un mCCR neuf. Ces prix 2017, hors cout de formation spécifique au modèle choisi, sont variables selon les modèles et fluctuent selon les instruc­teurs /revendeurs des centres de plon­gée qui ne les communi­quent pas: «nous con­sulter», à quel­ques rares exceptions près…

Aujourd’hui, les semifermés ont pratiquement disparu du catalogue des fabricants, y compris l’Explorer2 (Hollis) lancé en 2017 qui avait l’avantage sur les anciens SCR (les Dräger, OMG, Submatix…) de réguler automatiquement l’injection du Nitrox de sa bouteille pour offrir plus d’autonomie avec son filtre de 1,5kg: 2h d’immersion à 15°C, 88min à l’effort.

Ces recycleurs ne s’achètent plus que sur le marché de l’occasion (comptez environ 1000, excepté l’Explorer) avec les formations ad hoc conduisant à la délivrance d’une certification exigée pour la plongée en recycleur en club (art.A 322‑94 du Code du sport). La carte de certification, valant qualification, est délivrée à tout plongeur Nitrox au terme de trois ou quatre jours de formation prévue pour l’utilisation d’un recycleur SCR, comprenant –normalement 240min de plongées, dont au minimum quatre en milieu naturel d’au moins 30min chacune, et six heures de cours théoriques, selon les standards de CMAS, FFESSM, FSGT, PADI, TDI et IANTD. Ensuite, il faut compter une cinquantaine d’heures de pratique pour vraiment faire ses armes sur son premier recycleur, à fortiori en étanche, car plonger en recycleur con­siste, d’une certaine manière, à réapprendre la plongée… Dans tous les cas, on n’endosse pas un recycleur juste avant de passer à l’eau comme on peut le faire en plongée bouteille. Il faut préparer sa machine et la vérifier en respectant une checklist dans le calme, sans être interrompu, avant d’embarquer sur le bateau. Cette opération qui demande 10 à 15min, le temps de tout vérifier, constitue un élément important de la sécurité.

L’apprentissage nécessite du temps et de la pratique, et n’a aucun rapport avec le nombre de plongée bouteille qu’on a pu réaliser jusqu’alors, car le recycleur nécessite une remise en question de ses acquis pour appréhender une nouvelle façon d’évoluer sous l’eau. Il faut reconnaitre que les débuts sont un peu déroutants, ne seraitce par le problème d’ajustement de la flottabilité qui se pose en l’absence de poumonballast qui concoure au surlestage, à l’utilisation intempestive du gilet, et au gaspillage des gaz que l’on purge des fauxpoumons pour se stabiliser. La remontée qui augmente le volume des fauxpoumons reste la phase la plus délicate à gérer induisant un risque barotraumatique plus important qu’en bouteille (7% des accidents en recycleur). Au départ, il est recommandé de se limiter aux plongées sans paliers à 30m maximum, le temps, plus ou moins long, de se familiariser avec les spécificités d’usage d’un recycleur avant de s’engager dans des plongées avec palier(s) compte tenu, sinon, des difficultés que nous risquons d’éprouver pour leur maintien en pleine eau sous la profondeur plafond.

Les CCR à régulation manuelle
ou automatique du mélange

Les circuits fermés CCR (Closed Circuit Rebreather) sont des appareils plus complexes permettant de s’affranchir de la limite des 40m de profondeur avec les anciens SCR Nitrox d’une moins grande autonomie (d’1h avec un bloc Nitrox32 de 5L), excepté l’Explorer2 (de 2h en moyenne, 88min à l’effort). Étant complètement fer­més, ils ne libèrent aucune bulle en principe, sauf à la remontée par dilatation des gaz qui force leur soupape de surpression.

La différence est leur petite bouteille de deux ou trois litres d’air, ou de mélange Trimix /Héliox en plongée audelà de 50m, utilisé comme diluant de l’oxygène provenant de la seconde bouteille; oxygène que les recycleurs eCCR injectent et régulent automatiquement selon la PO2 cible préréglée. À flux constant (0,7L/min ±0,1L) con­cernant les mCCR tandis que l’appoint, par rapport à notre consommation (jusqu’à 2,5L/min d’O2 à l’effort intense), s’effectue manuellement en appuyant sur l’inflateur d’O2 pour corriger l’abaissement de la PO2 lue sur la console reliée aux sondes /cellules de mesure. Avec alarme sonore (buzzer) et visuelle en cas de détection de PO2 trop faible (< 0,4bar) ou trop forte (> 1,6 bar) en pilotant aussi les HUD (Head up dis­play)des LED pour cha­que contrôleur d’oxygène: vert quand tout est OK, rouge DAN­GER! positionnées sur l’embout, dans le champ de vision, pour attirer notre attention.

Se distinguent les recycleurs hybrides hCCR qui, par sécurité, combinent l’injection manuelle d’oxygène, pour les réajustement nécessaires, avec une électrovanne pour son maintien automatique autour de 0,4bar en cas de baisse beaucoup trop importante.


Excepté certains recycleurs, les cellules O2 de mesure ne sont pas installées en redondance simple pour se prémunir de la panne, mais triple afin de pouvoir détecter l’usure de l’une d’entre elles lorsque la PO2 indiquée s’écarte de plus de 0,2bar de la moyenne des deux autres, car faussant l’analyse (PO2 plus élevée en réalité) qui expose au danger d’hyperoxie quand elles arrivent en fin de vie d’environ 18mois (cf.encadré). Raison pour laquelle les eCCR prennent en compte les deux valeurs les plus proches pour la régulation automatique des mélanges.

LEURS CELLULES O2
À CHANGER TOUS LES 18 MOIS

Les cellules oxygène font partie du cœur du système. Sorties de leur emballage étanche, elles ont une durée de vie de 36mois à l’air libre, d’environ 416 jours à 100 % d’O2, aussi dépendamment de la date de fabrication inscrite sur leur étiquette (l’année et le mois sous forme d’un simple code pour la plupart). Car elles fonctionnent en permanence et s’usent, même sans les utiliser, en consommant leurs réactifs chimiques à l’O2source de courant électrique proportionnel à sa pression (10 ±3mV dans l’air) qui s’épuisent peu à peu. Les fabricants recommandent de les remplacer tous les 18mois sur un recycleur. Compter 90 pièce pour un recycleur. Leur validité se contrôle au moyen d’un multimètre ou de l’affichage en millivolts durant leur calibrage sur certains recycleurs: une cellule délivrant une tension inférieure à 7mV à ses bornes, ou moins de 40mV à l’O2 pur, est considérée comme HS. À n’importe quel moment de la plongée, l’ajout manuel d’oxygène visant à élever sensiblement la PO2 audessus du setpoint permet de contrôler la bonne santé des trois cellules qui doivent aussitôt réagir, au même rythme, puis à son abaissement en injectant un peu de diluant.

Un mélange à PO2 constante, de plus
en plus suroxygéné à la remontée

Contrairement à ce que l’on pourrait penser, leur système d’injection manuel /automatique d’oxygène ne vise pas à maintenir une PO2 juste suffisante (0,4bar) à notre consommation. Mais à une valeur cible beaucoup plus élevée tout au long de plongée:1,3bar. Pas davantage pour ne pas diminuer la durée limite d’exposition hyperoxique (d’immer­sion) de 3h30 par jour (-60min à 1,6 bar), seize  heu­res par semai­ne. Elle vise à réduire la charge d’azote /hélium respiré qui majore les paliers, aussi grâce au maintien de la PO2 à la décompression, qui s’abaisse autrement, de façon à ce que le pourcentage d’O2 augmente dans le mélange à la remontée (32,5% à 30m, 65% à 10m, 81% à 6m et 100% à 3m) pour optimiser la décompression, réduire les paliers. Ainsi, une plongée de 40m /40min au fond ne donne que 18min de paliers en CCR, contre plus de 55min en plongée à l’air, 35min au Nitrox. Moins de paliers, non seulement en raison d’un plus faible pourcentage d’azote respiré:74% en recycleur CCR à 40 m, contre 79% à l’air comprimé (=3 m de différence), mais surtout du mélange suroxygéné tout au long de la remontée qui accélère la décompression.

Avec les eCCR, la régulation de l’oxygène visant une PO2 beaucoup moins élevée à la descente (0,7bar) a pour objectif de limiter les pics hyperoxiques autour de 1,3bar, le temps de la respiration, avec la pression qui double dans les dix premiers mètres. En fin de remontée, elle réduit son injection qui serait, sinon, continue de 3 m à la surface en visant une PO2 supérieure à la pression ambiante, et qui aurait pour conséquence d’entrainer une remontée en ballon en gonflant les fauxpoumons. La PO2 basse = 0,7bar et haute 1,3bar correspond au seuil prédéfini (setpoint) sur un recycleur pour la régulation de l’oxygène au cours de la plongée. Le passage à 1,3barautomatique à la profondeur programmée ou manuel en pressant le bouton de commande de la console s’effectue seulement après avoir franchi les dix premiers mètres de descente, avant 23 m pour diminuer la saturation en N2/He. Valeur que le régulateur maintient ensuite tout au long de la plongée, sauf en fin de remontée où s’effectue la bascule, manuelle ou automatique, vers 0,7bar pour couper le débit continu d’oxygène de 3 m à la surface. S’ajoute sur certains recycleurs le choix du mode de changement progressif du setpoint qui augmente automatiquement et graduellement par incréments de 0,1bar à la descente jusqu’à 1,3bar à 20 m, et diminue d’autant à la remontée de 15 à 5 m (1,30,7bar), mais en optimisant moins bien la décompression des plongées profondes.

POSEIDON SE7EN
UNE MACHINE FACILE…

Dernier modèle de la marque suédoise Poseidon (filiale du groupe Dräger depuis 2013), le Se7en est vraiment dédié à la plongée loisir, car entièrement automatique, y compris les tests de contrôle préalable à la plongée: de calibration de la PO2, de la boucle CC, du bailout sur la bouteille de diluant en mode OC, de la batterie, du filtre, de pression des bouteilles, de l’électrovanne d’O2 et du diluant, etc. C’est une machine facile si l’on tient compte également de son filtre à cartouche jetable (du moins d’origine…) facturée 32. Environ 7400 la version REC loisir pour les plongées à 40m maximum avec déco, upgradable en TECH 60m (Trimix normo) ou DEEP 100m en changeant, notamment, son module batterie plugandplay lithiumion (rechargeable) qui lui procure une autonomie de 30h avec l’élec­tronique de gestion des plongées intégrée. À partir de 365  la batterie blanche Deco 60 Trimix, 450  la Deep noire.

Sécurité et redondance
du contrôle des fonctionnalités

Normalement, par sécurité, une redondance électronique C2 assure le contrôle visant à prendre automatiquement le relai du système maitre C1 de contrôle et de régulation de l’oxygène en cas de dysfonctionnement ou de détection de données aberrantes. De même, leur alimentation est sécurisée par un jeu de piles lithium ou une batterie rechargeable toujours en double de façon à ce que le système puisse automatiquement basculer sur l’alimentation de secours en cas de détection de pile faible, notamment pour maintenir le pilotage de l’électrovanne d’oxygène qui se bloque autrement. Cette redondance conjuguée au triple contrôle de l’oxygène assure une grande fiabilité des appareils, contrairement à ce que certains pourraient croire, considérant toujours les recycleurs électroniques comme des équipements dangereux qui tombent en panne. Loin de l’idée que les accidents sont plutôt liés au nonrespect de la conduite à tenir –du what if, du passage sur bailout dans le doute devant le déclenchement d’une alarme de dysfonctionnement ou de dépassement des valeurs limites d’exposition par négligence, imprudence, inattention, et souvent du fait d’un défaut d’entretien et de révision. Le matériel est rarement directement mis en cause.

Les risques sont:

L’hypercapnie (24% des accidents) qui déclenche de violents maux de tête avec un essoufflement d’aggravation progressive, ressenti comme une suffocation. Elle peut entrainer la perte de connaissance (27% des cas) même si la PO2 dans la boucle est correcte. Elle se fait ressentir quand la chaux, qui n’a pas été renouvelée comme elle aurait dû l’être, ou correctement (effet de channeling, mauvaise granulométrie, etc.), arrive à saturation et n’absorbe plus le CO2 expiré qui s’accumule dans le sang. L’essoufflement produit constitue un véritable danger avec risque, à la remontée d’une plongée profonde, d’accident de décompression provoqué par les bulles circulantes qui gonflent en se gavant aussi du CO2 dissout;

L’hyperoxie (19%) liée à la trop longue exposition du système nerveux à 1,3bar de PO2 ou plus, et compte tenu des plongées que nous pouvons enchainer dans la journée: pas plus de 3h30 en durée cumulée = 100% au compteur SNC (CNS clock) de l’ordinateur. Elle déclenche une crise classiquement décrite com­me une crise épileptique (perte de connaissance brutale avec convulsions), sans signes avantcoureurs pouvant être pris comme signal d’alarme, car survenant presque aussitôt. Elle entraine la noyade sans le port d’une sangle d’embout comme les militaires. Aussi, le plongeur est exposé au risque hyperoxique en cas de blocage de l’inflateur d’O2 (ça s’entend…) ou de l’électrovanne qui reste en débit continu avec forcément déclenchement d’une alarme sonore et visuelle pour l’avertir du danger de détection d’une PO2 trop importante;

L’hypoxie (16%) qui évolue sans signes avantcoureurs de la perte de connaissance par manque d’oxygène (< 0,16bar), excepté les bour­donnements d’oreilles, la vision qui se trouble et rétrécit (effet tunnel). La panne d’oxygène par négligence (bouteille insuffisamment remplie), son injecteur qui se bouche, ou l’électrovanne qui se bloque fermée, sont les principales causes du déficit dont le plongeur est alerté par l’alarme de détection d’une PO2 trop faible (0,4 bar).

Ils sont particulièrement dangereux car ils engendrent dans 70% des cas une perte de connaissance qui, sans sangle d’embout, peut entrainer une noyade, ou se compliquent d’une remontée rapide avec un risque de barotraumatisme pulmonaire et d’ADD.

En comparaison, les accidents de décompression représentent 15% des accidents en recycleur. Le risque est plus faible qu’en plongée bou­teille.

Ordinateur couplé
pour gérer la décompression

La plupart des CCR ont l’ordinateur intégré à la console, ou en option (clé d’activation), pour coupler la gestion électronique du mélange respiré avec la décompression tenant compte de la PO2 mesurée et du diluant utilisé (l’air ou mélange O2/He); à défaut de quoi, ou comme backup plutôt qu’une ardoise pour les runtime, un ordinateur multigaz est utilisé pour le calcul de la déco avec prise en compte en mode CC (circuit fermé) des setpoints qui ont été défini en fonction des profondeurs. Bien mieux en se connectant aux cellules du recycleur –via sa prise étanche fischer, ou assimilée, sur le côté pour une lecture directe de la PO2, comme les ordinateurs d’AV‑Under­water Tech., Shearwater, Ratio, Divesoft, Heinrichs Weikamp et Poseidon. Comptez 1000 à 1200. La plupart ont un algorithme de calcul VPMB ou Bühlman ZHL16 avec les facteurs de gradient GF pour augmenter la marge de sécurité, doublé de l’algorithme DCAP (Hamilton) sur les recycleurs Poseidon pour la déco des plongées avec diluant air (40m).

Les bouteilles de secours (de gaz respirable à la profondeur souhaitée + un bloc relais éventuel + la bouteille de déco) complètement équipées (manomètre, détendeur) que tout plongeur est tenu d’emmener avec son recycleur pour pouvoir passer sur circuit ouvert en cas de besoin (art.A 322‑94), constituent un élément important de la sécurité. Elles sont notre secours (bailout) pour remonter avec les paliers en cas de problème avec le recycleur (entrée d’eau, alarme de dysfonctionnement, panne…). Peut s’associer la BOV (bailout valve) qui, permettant de basculer rapidement la respiration, en un quart de tour, sur le circuit ouvert, accroit la sécurité, surtout face à l’essoufflement difficilement récupérable en recycleur, l’effort respiratoire y étant plus élevé.

La bouteille de diluant normoxique /air utilisée comme bailout ne peut être que d’un premier secours, car n’offrant que quelques minutes d’autonomie pour remonter en circuit ouvert. Pas suffisamment pour les paliers…

L’emport de gaz de secours se calcule sur une base de notre consommation qui monte à 30 ou 40 L/min dans le stress de la situation, et de l’allongement des paliers que l’ordinateur recalcule en mo­de OC (circuit ouvert), non plus à PO2 constante (mode CCR), lors du changement de gaz en cours de plongée (la fonction Select Gas du menu).

Certification requise
pour l’utilisation en club

La carte de certification spécifique à l’usage d’un CCR est requise pour la plongée en club. Accessible aux plongeurs autonomes Niv.2 / AOWD, le 1er niveau de certification pour son utilisation jusqu’à 30m sans déco est délivré à l’issue d’une formation réalisée par un instructeur agréé sur l’appareil choisi, au sein d’une structure fédérale (FFESSM, FSGT) ou des organisations reconnues com­me TDI et IANTD, selon les modalités prévues à l’art.A 322‑94 du Code du sport (cf. encadré).

Le Nitrox confirmé (advanced Nitrox) est un prérequis pour la formation, sinon plus chè­re d’environ 200 pour l’acquisition des compétences Nitrox visant la certification Plon­geur CCRAir pour les plongées à l’air enrichi en oxygène jusqu’à une profondeur maximale de 4045m avec le recycleur choisi, ou 30m sans palier, selon la qualification.

Il faut compter 850 et 950 (environ -30% en stage fédéral), hors cout de location du recycleur si besoin (environ 200) et des blocs bailout, pour la formation sur quatre ou cinq jours qui, selon les critères définis par IANTD, TDI, FFESSM, FSGT… comprend:

six à huit plongées devant, normalement, totaliser 360 à 480min d’immersion;

six heures de cours sur le fonctionnement et l’utilisation du modèle, la planification, la décompression, l’exercice du what if (que faire au cas où);

les séances pratiques de préparation du recycleur, de démontage, remplissage et remontage du canister (la cartouche filtre), aux tests d’étanchéité, au calibrage des cellules, à la checklist de contrôles à effectuer, à l’entretien, la maintenance, etc.

Existent également des formations passerelles (crossover) sur deux ou trois jours pour les changements de recycleurs (comptez 500 à 700, voire plus).

C’est seulement après cinquante heures de pratique avec diluant air (trente heures pour un stage Hélitrox), attestées sur le carnet de plongée, qu’il est possible pour un Niv.3 d’envisager la formation pour les plongées plus profondes avec son recycleur en Trimix. À commencer par le diluant normo­xique (avec 16% d’O2 minimum) pour plonger jusqu’à 6070m (selon la certifica­tion), ou Hélitrox (21% d’O2 et 20% d’He) pour l’apprentissage de la plongée avec palier(s) jusqu’à 45m après la certification air sans déco 30m. Le stage CCRTrimix normo­xique, qui se déroule généralement sur trois jours avec quatre ou six plongées + théorie, coute 750 à 950 aux plongeurs déjà initiés à la plongée Trimix, qualifiés PTH70 (cf.chapitre Le Trimix pour les profondes), sinon avec la formation Trimix élémentaire incluse dans le package plus cher d’environ 150 (+ 1journée).

En troisième étape, il faut justifier d’une expérience d’au moins cinquante heures d’immersion en recycleur à plus de 45m pour viser les compétences de certification CCR Trimix hypoxique permettant de plonger jusqu’à 100 ou 120m en club (selon la certification). Comptez 750 à 950 le stage sur trois ou quatre jours (quatre à six plongées + théorie) si nous sommes plongeurs Trimix PTH120, sinon avec la formation incluse dans le package à 10501250 (+ 2jours)

F.RENÉ

_________

1.La consommation d’oxygène vaut environ 0,044 la consommation d’air du plongeur d’en moyenne 25L/min sans effort.

2.Homologation CE d’un recycleur dans la limite d’un travail respiratoire de 1,6 J/L à ces profondeurs, au rythme ventilatoire de 37,5L/min. En comparaison, certains détendeurs exigent moins de 1 J/L; en moyen­ne 1,3 J/L en entrée de gamme.

3.Se distinguent les recycleurs hybrides (hCCR) qui combinent une buse d’injection d’oxygène à flux constant avec un système d’injection manuel du complément, plus, par sécurité, une électrovanne automatique pour maintenir un niveau d’oxygène autour de 0,4 bar en cas de baisse beaucoup trop importante.

  • Article mis à jour le 16/02/2019
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  • Recycleur, la plongée autrement
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  • Les labels de certification

    TDI, IANTD, FFESSM, FSGT, SSI et PADI…

    Aux termes des accords passés avec les fabricants, la formation pour la certification de plongeur recycleur est possible auprès d’un instructeur dument qualifié, au sein de:

    IANTD sur recycleur AP Diving (GB), Dive Rite (US), Hollis (US), Inner­Space (US), JJ-CCR (DK), Kiss (US), Liberty (CZ), M3S Triton (FR), Poseidon (SE), rEvo (BE), SF2 (DE), Shark (BE), SubGravity (US) et VMS (GB);

    TDI sur recycleur AP Diving (GB), Dive Rite (US), Hollis (US), Inner­Space (US), JJ-CCR (DK), Kiss (US), Liberty (CZ), M3S Triton (FR), Poseidon (SE), rEvo (BE), SF2 (DE), Shark (BE), SubGravity (US) et Submatix (DE);

    FFESSM et la FSGT sur recycleur AP Diving (GB) et Submatix (DE);

    SSI sur recycleur AP Diving (GB), JJ-CCR (DK), Mares (I), Poseidon (SE) et rEvo (BE);

    PADI sur recycleur AP Diving (GB), Hollis Explorer (US) et Poseidon (SE).

    Entre 2400 et 3100 certifications sont délivrées chaque année dans le monde. Elles conditionnent l’usage du recycleur en club à condition, en Europe, que l’appareil soit certifié CE selon la norme EN14143 (marquage obligatoire), non simplement déclaré conforme par son fabricant comme certains modèles, car devant être testé par un organisme tiers pour les contrôles qui conditionnent la délivrance de la certification selon ses critères de sécurité. Autoriser une plongée en recycleur qui ne serait pas certifié CE, sciemment ou par méconnaissance, pourrait être reconnu comme une faute au regard de la règlementation (art.A 322‑94 du Code du sport).


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