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 5060%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 à haute 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 l’évacuation des sousmarins. À la même époque, 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 lui aussi la production d’un appareil respiratoire de sauvetage des sousmariniers: le Tauchretter. 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 sera utilisé pendant plus de cinquante ans. Le recycleur ventral Momsen Lung développé en 1929 aux ÉtatsUnis fut également mis au point pour l’évacuation des sousmarins.

Pour des usages militaires à l’origine

Les petits recycleurs ventraux qui ont l’avantage de fonctionner sans émission de bulles (en circuit fermé) 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 mine-ventouse (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 les avoir équipés du Davis récupéré dans les arsenaux au lendemain de la guerre. L’appareil, qui subit 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. D’où le développement parallèle de recycleurs Nitrox ou à bibouteille (2 2,5L en général) pour l’oxygène et le gaz diluant (air ou Trimix) permettant l’intervention des plongeursdémineurs en mélange Nitrox jusqu’à 55m avec 32% d’O2 (45m aujourd’hui), et Trimix jusqu’à 80m avec 23% d’O2 et 36% d’hélium. Ces recycleurs dorsaux, car forcément plus volumineux, et dépourvus de tout automatisme d’injection de leur gaz (à débit continu ou déclenché de manière mécanique par la ventilation) dont le surplus est quelque peu libérateur de bulles (d’où l’appellation semi-fermé), 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 /96repris par Aqua Lung (anciennement Spirotechnique) au profit des militaires Français (environ 300 plongeursdémineurs) tout comme son petit frère Trimix Mixgers78. Ils les utilisèrent jusqu’à l’arrivée en 2008 du nouveau recycleur Aqua Lung: 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 pour les paliers à l’oxygène pur.

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 à circuit fermé avec régulateur automatique (à PO2 constante) du mélange Nitrox ou Héliox respiré pour les plongées jusqu’à 45 ou 90m: 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).

Les premiers recycleurs sur le marché civil, destinés à la plongée loisir, sont apparus au milieu des années90, notamment les modèles Nitrox semifermés pour la plongée jusqu’à 40m, comme le Dräger Atlantis (1995), Dolphin et Ray (1998 et 1999), l’Halcyon RB80 (2001), l’OMG Azimuth (2002), le Sub­matix 100ST (2003), 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 général de fonctionnement d’un recycleur est beaucoup plus simple qu’il n’y parait. 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 avons un peu consommé: 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 perdus 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 rempli de chaux sodée épuratrice de CO2 et les faux poumons constitués:

d’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 de gaz de sa bouteille d’oxygène ou Nitrox pour l’enrichissement en oxygène de l’air respiré que nous consommons et contrôlons grâce à des sondes (cellules) de mesure d’O2 intégrées au recycleur;

d’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 empêche l’eau d’inonder la boucle respiratoire en cas de retrait de la bouche en surface, ou pour passer sur le détendeur du bail out (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 de sa bouteille est faiblement con­sommé durant la plongée (0,9 à 1 L /min 2,5 en cas d’effort de palmage)1 et pour son maintien élevé dans le mélange respiré tout au long de la remontée (au lieu de diminuer avec la pression ambiante) afin d’optimiser la décompression. Le diluant Trimix nécessaire en recycleur audelà de 40-45m est également peu con­sommé: seulement 90-120L (45-60bar/2L) en 1h-1h30 de plongée. Seuls les recycleurs semifermés ont une autonomie réduite car dépourvus, excepté les derniers modèles assez chers, de tout automatisme d’injection de leur gaz qui s’effectue à débit continu –ou à l’inspiration qui entrouvre le clapet d’admission sur certains modèles calculé pour un apport d’oxygène de 2,5 L /min. Bien plus qu’il n’en faut généralement, donc avec beaucoup de pertes (bulles), sauf en cas d’effort à contrecourant ou dans une situation de stress qui accroit notre con­sommation d’oxy­gène.

Si on considère, selon les critères d’homologation CE d’un recycleur, une production de 1,6L/min de CO2 au rythme ventilatoire de 40L/min (comme une montée d’escalier) à une profondeur de 40m, un filtre de 2 à 2,5kg de chaux sodée, selon le modèle, doit garantir une capacité d’absorption de deux à trois heures en plongée continue ou successive dans une eau à 4°C. Mais attention! Si la durée du filtre double en conditions de plongée moins sévères, bien au contraire, il se sature plus rapidement en plongée profonde ( 1,25 à 100m) et à l’effort de palmage plus important ( 1,25 à VCO2 de 2L/min). Les plongées successives avec une cartouche partiellement utilisée restent possibles dans les 48heures. Pas audelà sans contrôle électronique du niveau de saturation du filtre en raison de la chaux qui continue à se saturer par le CO2 de l’air ambiant. D’où la nécessité de placer la cartouche dans un sac plastique scellé sous vide lorsque l’on souhaite l’entreposer plus longtemps que la nuit, en vue de la réutiliser le WE suivant par exemple.

La qualité de la chaux et sa granulométrie (en mesh) ont aussi une importance dans la capacité d’absorption d’environ 120litres de CO2 par kg. Plus la taille des granules est petite (1,5 à 2,5mm comme la Sofnolim®797 et l’Inter­sorb®812, ou 2,5 à 5mm comme la Sphera­sorb®408) et plus le volume, et donc capacité d’absorption, est importante. Mais pas trop cependant pour ne pas freiner la circulation des gaz augmentant le travail ventilatoire 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 plus important qu’au travers un détendeur en raison de la résistance 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 améliorer afin de se classer parmi les meilleurs, à en juger par le travail ventilatoire avec leur recycleur (la work of breathing, ou WOB en joule /litre) qui ne doit pas excéder 1,6 J/L au rythme ventilatoire de 37,5L/min pour satisfaire aux exigences de sécurité des plongées à 40m à l’air, 100m au Trimix de la norme EN14143. En comparaison, certains détendeurs exigent moins de 1 J/L; en moyen­ne 1,3 J/L en entrée de gamme. 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 appareils qui peuvent convenir aux plongées plus profondes: 50m avec diluant air, 150m, voire audelà, au mélange.

S’ajoute le choix d’emplacement des faux poumons (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 vice versa) 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 des efforts 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 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. L’avantage du système rMS (rEvo monitoring system) des recycleurs rEvo est l’indication de la durée restante d’utilisation avant que la cartouche soit satu­rée.

Les recycleurs à circuit “semi-fermé”
pour la plongée Nitrox jusqu’à 40 m

Selon le Nitrox utilisé (leur bouteille Nx50, Nx40 ou Nx32 de 4-5L ou 22L), les recycleurs semi-fermés SCR (SemiClosed Rebreathers) limitent la profondeur à 22, 30 ou 40m de manière à ne jamais dépasser une PO2 de 1,6bar, aussi compte tenu de la réduction des limites d’exposition hyperoxique avec la profondeur (le %CNS). Seuls les militaires prennent en compte le mélange recyclé /respiré moins riche en oxygène, par rapport au Nitrox injecté, qui permet de repousser quelque peu ces limites: jusqu’à 55m /30min avec leur ancien recycleur DC55 en Nitrox32.

Excepté les modèles beaucoup plus chers équipés d’un régulateur automatique de débit, ou d’un système d’injection qu’à l’inspiration, ces recycleurs n’offrent qu’une à deux heures d’autonomie avec un bloc de 5L en raison de son Nitrox injecté à débit constant dans la boucle respiratoire (à 7L/min, 10L/min ou 15,5L/min selon Nx50, Nx40 ou Nx32) à travers une buse calibrée ou réglée par l’utilisateur (avec débit­mètre) pour le maintien du débit d’oxygène à 2,5L/min. Comme nous en con­sommons moins généralement (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, d’où l’appellation semifermé.

S’ajoute le complément d’injection, en appuyant sur l’inflateur ou via un système automatique appelé ADV (Automatic diluent valve), pour maintenir le volume des faux poumons qui s’écrasent autrement à la descente (loi de BoyleMariotte oblige) avec toutes les conséquences respiratoires. L’ADV est un clapet piloté par une 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.

À défaut de régulateur automatique de débit, excepté sur le recycleur Hollis Explorer et Mares Horizon, leur boucle environ 15 à 20% moins riche en oxygène que le Nitrox injecté, du fait de notre consommation, est un élément dont il faut tenir compte pour la décompression (les paliers), car augmentant la proportion d’azote respiré qui se dissout dans le sang durant la plongée par rapport aux calculs supposés. Ce qui s’adapte, selon les abaques fournis avec le recycleur qui permettent de calculer le pourcentage d’O2 effectivement respiré (la FiO2), en réglant l’ordinateur de plongée en mode Nitrox avec 41% d’O2 (non 50%), 33% (non 40%) ou 27% (non 32%) selon le Nitrox utilisé:Nx50 ou Nx40 ou Nx32. C’est une moyenne (on parle de taux d’équilibrage) variable en fonction des recycleurs et qui suppose une consommation d’oxygène sans stress ni angoisse, et sans effort de palmage. C’est pourquoi il est plutôt recommandé d’utiliser un ordinateur adapté aux recycleurs, avec une prise étanche fischer sur le côté lui permettant de se coupler à leurs sondes pour le contrôle d’oxygène et les calculs de décompression en mode SF (semifermé) sur la base de la PO2 mesurée, non plus estimée. C’est une sécurité pour les longues plongées Nitrox qui nécessitent de faire des paliers.

Des appareils simples
plus du tout en vogue

Malgré que ce soient des appareils remarquables pour la plongée dans la zone des 40m avec près d’une heure d’autonomie en Ni­trox32, très simples d’utilisation, faciles à entretenir et pas trop chers, sauf les derniers modèles avec système d’injection Nitrox automatique pour les plongées plus longues (comptez près de 4000), ils retien­nent de moins en moins l’attention des plongeurs aujourd’hui qui leur préfèrent les recycleurs plus tek à circuitfermé (CCR) pour gagner en autonomie et surtout permettre des plongées plus profondes avec beaucoup moins de paliers qu’en bouteille. Ils se sont démocratisés malgré leur cout élevé (comptez 5500 à 9000), et surtout sécurisés depuis la certification de conformité à la norme EN14143, obligatoire pour leur vente en Europe, qui est une garantie de sécurité pour les plongées jusqu’à 40m à l’air, 100m au Trimix, voire audelà avec certains modèles (50m à l’air, 150m au Trimix).

Devant l’importance de ces recycleurs aujour­d’hui, les semifermés, y compris les plus perfectionnés com­me l’Explorer (Hollis) à gestion électronique avec sa consolebracelet pour les plongées sans palier jusqu’à 40m, ont pratiquement disparu du ca­talo­gue des fabricants. Ils ne s’achètent plus que sur le marché de l’occasion aujourd’hui, excepté l’Horizon (Mares) qui, à la grande surprise générale, constitue une réelle nouveauté.

RETOUR D’UN RECYCLEUR
SEMI-FERMÉ SUR LE MARCHÉ

Nouveauté 2019, le Mares Horizon représente le nec plus ultra des recycleurs semifermés Nitrox. Développé par sa filiale rEvo, il se distingue par son design ultra compact et son poids minimal (moins de 15kg) en raison de son alimentation par bouteille(s) Nitrox non intégrée(s) comme la plupart des recycleurs, mais montée(s) en sidemount et comme secours (bail out); idéal pour les voyages sans les bouteilles que nous louons sur place (tout pony Nitrox à partir de 30%). Il est vendu complet avec sa BOV, son HUD, son système rMS qui donne l’autonomie d’utilisation du filtre, et sa console ordinateur pour les plongées sans paliers jusqu’à 30m, sinon (en option) jusqu’à 40m avec son système switch sur la bouteille de déco emportée pour les paliers: un Nitrox 70% en général. Trois heures d’autonomie.

Les modèles d’occasion les moins chers cou­tent environ 1000, auxquels s’ajoutent quel­ques centaines d’euros pour le stage de trois ou quatre jours, ouvert à tout plongeur Nitrox (sinon délivrable au cours du stage), visant la qualification obligatoire pour leur utilisation en club (art.A 322‑94 du Code du sport). 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, quel que soit son niveau en plongée bouteille et leur nombre. 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 de la pratique. Il faut reconnaitre que les débuts sont un peu déroutants, ne seraitce par l’absence du poumon-ballast en recycleur pour faire varier sa flottabilité. Ce qui concourt au surlestage, à l’utilisation intempestive du gilet et au gaspillage des gaz que l’on purge des faux poumons pour réussir à se stabiliser à nos débuts. La remontée qui augmente le volume des faux poumons reste la phase la plus délicate à gérer. C’est pourquoi il est recommandé, au départ, 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 pour être en mesure, par la suite, de maintenir les paliers en pleine eau sans risque de percer leur profondeur plafond.

Les CCR à régulation manuelle mCCR
ou automatique eCRR du mélange respiré

Les circuits fermés CCR (Closed Circuit Rebreather) sont des appareils plus complexes permettant de s’affranchir de la limite des 40m de profondeur que nous avons avec un recycleur semifermé Nitrox. Autre intérêt, ils ne libèrent aucune bulle, sauf à la remontée par dilatation des gaz dans les faux poumons (BoyleMariotte oblige) qui forcent la soupape de surpression. Donc un fonctionnement pratiquement sans bruit favorisant l’approche de la faune.

La différence est leur petite bouteille de deux ou trois litres d’air pour les plongées jusqu’à 50m, ou de mélange Trimix /Héliox pour les plus profondes, utilisé comme gaz 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) sur les mCCR tandis que l’appoint, par rapport à notre consommation d’O2 qui augmente jusqu’à 2,5L/min à l’effort intense, s’effectue manuellement en appuyant sur l’inflateur d’O2 pour suppléer à la baisse de 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 réajustements 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
non variable avec la profondeur

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) et de seize  heu­res par semai­ne pour prévenir les risque de toxicité pulmonaire à cette pression d’oxygène. 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 chute autrement (loi de Dalton), de façon à ce que le pourcentage d’O2 augmente dans le mélange respiré à la remontée (32,5% à 30m, 65% à 10m, 81% à 6m et 100% à 3m) pour réduire les paliers en accélérant l’élimination des gaz inertes dissous dans nos tissus. Ainsi, une plongée de 40m /40min au fond ne donne que 18min de paliers en CCR, contre plus de 55min en plongée bouteille à l’air, 35min au Nitrox.

Avec les eCCR, la régulation automatique à 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. Et limite l’injection d’oxygène en fin de remontée qui serait, sinon, continue de 3 m à la surface en visant une PO2 trop élevée par rapport à la pression ambiante, et qui entrainerait une remontée en ballon en gonflant les faux poumons. La PO2 bas­se 0,7bar et haute 1,3bar correspond au seuil prédéfini appelé setpoint. Le passage à 1,3barautomatique ou manuel en pressant le bouton de commande de la console s’effectue seulement après avoir franchi les dix premiers mètres de descente et avant 23 m. Valeur qui, ensuite, est maintenue constante tout au long de la plongée en recycleur eCCR, 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 le choix de changement progressif du setpoint automatique sur certains recycleurs qui augmente 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.

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 40.
À partir de 5400 le package De­co40m pour les plongées à l’air jusqu’à 40m, upgradable en De­co48 ou 60m Trimix (en Trimix normo­xique) et en Deep100m en changeant son module batterie plug-andplay lithiumion de 30h (rechargeable) avec l’élec­tronique de gestion des plongées intégrée. À partir de 430  la batterie blanche Deco60m Tri­mix, 530  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, l’alimentation de ces recycleurs 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 batterie faible, notamment pour maintenir le pilotage de l’électrovanne d’oxygène qui se bloque par défaut d’alimentation suffisante avant la panne totale. Cette redondance conjuguée au triple contrôle de l’oxygène assure une grande fiabilité contrairement à une idée répandue. Beaucoup considèrent toujours les recycleurs électroniques comme des équipements dangereux qui tom­bent en panne contrairement aux bons vieux mécaniques; loin du constat que les accidents sont souvent liés à des comportements à hauts risques des usagers, à une certaine négligence d’entretien et de révision de leur recycleur, au nonrespect de la fréquence de changement de ses cellules O2, de renouvellement de la chaux sodée selon l’utilisation et l’état de saturation du filtre, et de la conduite à tenir –du what if devant le déclenchement d’une alarme. 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 qui peut conduire à la noyade et au risque d’accident de décompression par les bulles circulantes à la remontée qui gonflent en se gavant aussi du CO2 dissout;

L’hyperoxie (19%) liée à la trop longue exposition du système nerveux à PO2 de 1,3bar, 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. Sans assistance immédiate, elle entraine la noyade sans le port d’une sangle d’embout comme les militaires. Aussi, le plongeur est exposé 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).

La bouteille de secours (bailout) avec son détendeur et manomètre, et de déco au besoin, que tout plongeur est tenu d’emporter avec son recycleur en plongée audelà de 6m (art.A 322‑94), constitue un élément important de la sécurité. Elle lui permet de finir la plongée en toute sécurité en cas de problème ou de panne de son appareil. Lorsque son détendeur est couplé à l’embout du recycleur, la BOV (Bailout valve) permet de swither la respiration directement sur la bouteille de secours, simplement en basculant son levier, plutôt que le lâcherreprise d’embout que la panne oblige avec tout le danger que ça représente, ou en cas d’essoufflement avec son recycleur. La bouteille de 2 ou 3L de diluant utilisable comme bailout sur certains recycleurs ne peut être que d’un premier secours, car n’offrant que quelques minutes d’autonomie de respiration en circuit ouvert. Pas suffisamment pour la décompression de toute façon impossible avec l’utilisation de diluants hypoxiques qui ne sont pas respirables près de la surface car insuffisamment riches en oxygène.

L’autonomie sur bailout se calcule sur une base de notre consommation qui monte jusqu’à 30 ou 40 L/min dans le stress de la situation, et de l’allongement de la décompression que l’ordinateur recalcule en mo­de OC (circuit ouvert), du fait des gaz respirés qui ne sont plus à PO2 constante en circuit ouvert.

Ordinateur couplé à la console
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 le calcul de la décompression tenant compte de la PO2 mesurée et du diluant utilisé (air, Héliox ou Trimix). Par défaut, ou comme secours plutôt qu’une ardoise sur l’avantbras pour les runtime, un ordinateur adapté aux recycleurs est utilisé pour le calcul de la déco à PO2 constante en mode CC (circuit fermé) avec prise en compte des setpoints qui ont été définis. Bien mieux en étant connecté aux cellules du recycleur –via sa prise étanche fischer, ou assimilée, sur le côté pour une lecture de la PO2 (non le réglage prédéfini) pour calculer la décompression. Entrent dans cette catégorie les ordinateurs d’AV‑Under­water Tech., Shearwater, Ratio, Divesoft, Heinrichs Weikamp et Poseidon. Comptez 950 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.

Qualification recycleur air ou Trimix
requise pour l’utilisation en club

En club, le plongeur doit avoir une qualification recycleur spécifique au modèle qu’il utilise (article A 322‑94 du Code du sport). Elle est délivrée à l’issue d’une formation dispensée par un instructeur agréé par les marques, au sein d’une structure fédérale ou des agences internationales de formation com­me PADI, IANTD, TDI et SSI selon les modalités prévues à l’arti­cleA322-94 (voir encadré). Elle se base sur un standard international (RESA) qui propose un tronc com­mun à tous les recycleurs à circuit fermé et une partie spécifique à chaque modèle, avec les passerelles de formation allégée (les crossover) en cas de changement de modèle. En outre, ses mem­bres (les marques et les organismes certificateurs) s’engagent à évaluer le travail de leurs instructeurs par un questionnaire de satisfaction auquel les plongeurs sont invités à répon­dre à leur fin de stage.

Le 1er niveau de certification atteste des com­pétences acquises par les plon­geurs Nitrox, minimum Niv.2 ou PA 40 (AOWD chez les Anglo-saxons), pour la plongée recycleur à l’air jusqu’à 30m /100ft sans décompression, à l’exem­ple de cette certification PADI sur PoseidonMK VI / SE7EN.

Cette formation, généralement d’une durée de quatre jours avec au minimum huit heures de pratique et sept plongées d’une durée totale de 240min + les cours, coute environ 700 à 800 avec son recycleur personnel, sinon comptez en­viron 25 de location par plongée. Ensuite, ceux qui ont tant soit peu d’expérience (au minimum vingt heures en recycleur) ont la possibilité de passer la certification Air40 pour les plongées recycleur jusqu’à 40men autonomie en­tre PA 40 ou Niv.3, les Niv.2 enca­drés avec décompression, tout com­me les plongeurs Nitrox confirmé (PN-C) qui ont les compétences attendues à con­dition de pouvoir également justifier d’une expérien­ce d’au moins quarante plongées bouteille. Le stage qui se déroule sur quatre ou cinq jours (ou sur plusieurs week-ends) coute environ 800 à 900 sur recycleur per­sonnel. Il comp­te au minimum huit heures de pratique et sept plongées de formation d’une durée totale de 240min + les cours.

Existent également les passerelles de formation allégée (crossover) pour les changements de recycleurs. Comptez 500 à 700 (voire plus) selon le modèle. La formation qui se déroule sur deux ou trois jours doit totaliser 240min d’immersion avec le nouveau recycleur en minimum quatre plongées de formation, ou 120min en Trimix avec au minimum deux plongées.

Différentes étapes de certification
jusqu’au recycleur “Trimix 120”

La plongée recycleur Trimix constitue la deu­xième étape de qualification, mais seulement en Trimix léger au départ (un normoxique contenant moins de 30% d’hélium) pour s’y initier dans la limite des 40m. Cette qualification, qui s’inscrit dans l’esprit de la certification Helitrox des Anglosaxons, s’adresse aux plongeurs certifiés Air40 et qui peuvent justifier d’une expérience recycleur d’au moins vingt plongées, vingt heures d’immersion, et d’une qualification PTH40 ou qui leur sera, sinon, délivrée au terme de leur stage un peu plus cher. Comptez quatre jours de formation.

Cette certification recycleur Trimix40 est aujourd’hui en prérequis de la qualification Trimix70 pour évoluer plus profond en mélange normoxique (jusqu’à 70m), conformément aux aptitudes exigées par le Code du sport (annexe  III‑18b de l’art.A 322‑96). Elle est accessible aux plongeurs Niv.3 ou PA 60 qui peuvent justifier d’une expérience recycleur d’au moins cinquante plongées et cinquante heures d’immersion. La certification qui se déroule généralement sur quatre jours, avec au moins six plongées, coute 650 à 850 aux plongeurs déjà qualifiés Trimix PTH70 (voir chapitre Le Trimix pour les profondes) ou qui le seront au terme de leur stage un peu plus cher (+110 à 150 environ) avec la formation Trimix élémentaire.

En dernière étape, il faut justifier d’une expérience recycleur d’au moins cent plongées, dont dix à plus de 50m, et devant totaliser cent heures d’immersion, pour viser les compétences de certification Trimix 120 permettant de plonger entre autonomes jusqu’à 120m en France, 100m à l’étranger. Comptez 700 à 900 le stage d’au moins trois jours avec six plongées si nous sommes plongeurs Trimix PTH120, sinon avec délivrance de la qualification au cours du stage un peu plus cher et d’au moins une journée supplémen­taire

F.RENÉ

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Article mis à jour le 22/11/2019
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  • Recycleur, la plongée autrement
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  • Les labels de certification

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

    La formation pour la qualification recycleur spécifique au modèle utilisé, qui est exigée dans les clubs, n’est possible qu’auprès d’un instructeur agréé par les marques, au sein de:

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

    TDI sur recycleur AP Diving, Dive Rite, Hollis, Inner­Space, JJ-CCR, Kiss, Liberty, Poseidon, SF2, Triton, rEvo, Shark, SubGravity et Submatix (DE);

    FFESSM et la FSGT sur recycleur AP Diving, Submatix et Triton. Le Shark, le SF2 et le Poseidon sont à l’étude;

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

    PADI sur recycleur AP Diving, Hollis Explorer et Poseidon.

    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 de contrôle pour la délivrance de la certification européenne s’il répond bien aux critères de sécurité fixés par la norme. 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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