STAZIONE di RICARICA

  

RICARICHE ARIA PULITA:

Il compressore per aria respirabile è una sofisticata macchina che abbina le caratteristiche del compressore per aria abbinato a sistemi di filtraggio e deumidificazione. Questo perché durante la compressione si genera una grande quantità di acqua emulsionata con parti di olio di lubrificazione, con relative problematiche quali accumulo di acqua nelle bombole. Se l’aria utilizzata è inquinata, è possibile un’intossicazione per chi eventualmente la respirasse.

Funzionamento
Il funzionamento e del tutto simile ai compressori di aria compressa usati in ambito industriale, quindi pluricilindri, generalmente da tre a quattro, posizionati a corpo stellare, e relative valvole sulle testate antiritorno di flusso, e lubrificati con oli minerali compatibili fisiologicamente e con le elevate pressioni di ossigeno ricavato, che potrebbero causare pericolose esplosioni. Nel caso di quattro cilindri il funzionamento di base è il seguente: il primo cilindro porta l'aria da pressione ambiente a bassa pressione, il secondo da bassa a medio alta, il terzo da medio alta a alta, il quarto da alta ad altissima, quindi fino a ca 350 Atm, ma generalmente in Italia tranne rari casi, dati i costi elevati delle bombole prodotte e collaudate a 350 Atm, viene usata la pressione di ca 220 Atm massima. L'aria nelle varie fasi di compressione passa attraverso dei decantatori e/o separatori di condensa, in genere l'umidità contenuta dell'aria che viene trasormata in acqua, che si emulsiona con una piccolissima parte di olio usata per la lubrificazione del gruppo pompante. Questa viene espulsa e raccolta in contenitori appositi. Infine tutta l'aria prima di arrivare alle bombole viene filtrata e deodorata attraverso il passaggio in un tubo contenitore a strati di granuli di separatore molecolare e carbone attivo. A seguito di questo ciclo l'aria risulta infine perfettamente pulita, inodore, asciutta e respirabile. Il materiale filtrante può essere anche inserito in cartucce, e il tutto dopo un certo numero di ricariche va sostituito, poiché il carbone si umidifica e non è più efficiente, l'aria infine avrebbe un odore intenso e potrebbe essere anche dannosa e poco piacevole, portando ad avere nausee e mal di testa.

Aria compressa respirabile
L'aria compressa respirabile è una forma di gas compresso per utilizzo prevalentemente necessario per la respirazione e permetterne lo stoccaggio, il trasporto e l'uso in ambienti ostili e/o sotto l'acqua. Quindi in presenza di incendi e relativi fumi tossici, in ambienti di lavoro o di conflitti militari in presenza di gas tossici o di assenza di aria, ed infine, uso più frequente in assoluto, nel mondo della subacquea per le relative immersioni, grazie al quale ha avuto una grande diffusione ed affinamento delle tecnologie, e per cui si è evoluto portando allo sviluppo di miscele respiratorie diverse sia esse arricchite di ossigeno che abbinate ad altri gas quali l'elio o l'argon, per immersioni profonde ed eliminazione dei relativi problemi di narcosi. Viene utilizzata inoltre per il funzionamento delle camere di decompressione.

Caratteristiche generali
L'aria compressa respirabile è principalmente un gas filtrato, deumidificato e deodorato. Si divide in aria compressa a bassa pressione o ad alta pressione ed è generata da compressori molto sofisticati che ne forniscono quantità proporzionali alla loro potenza.

Pressioni
Le pressioni di carica sono generate fino a ca 30 Atm per la bassa pressione a fino a 350 Atm per l'alta pressione. La bassa pressione viene fornita da compressori che lavorano contemporaneamente al subacqueo e forniscono aria attraverso un tubo chiamato narghilè, nella subacquea è così definito per somiglianza con la pipa ad acqua, lungo a sufficienza da raggiungere le profondità o i luoghi di operatività, che attraverso un riduttore fornisce aria alla pressione ambiente che circonda il subacqueo/operatore. L'aria ad alta pressione viene invece immagazzinata in bombole di capacità variabile, da ca 2 fino a 50 lt, così da poter essere trasportata e nel caso dei subacquei indossata con cinghiaggi e schienalino o con giubbotti idrostatici chiamati GAV.

Utilizzo
Nell'attività subacquea moderna in generale l'aria compressa respirabile viene usato il metodo delle bombole collegate all'erogatore, da cui è possibile respirare attraverso un boccaglio, tenuto con la bocca. Questo metodo ha rivoluzionato il mondo delle attività subacquee a cominciare dai primi anni '50, perché permetteva una grande libertà di movimento limitata solo dall'autonomia delle quantità d'aria portata e dai relativi limiti di non decompressione. Nel caso di attività in superficie, prevalentemente in quelle estrattive, miniere, e soccorso, vigili del fuoco, il sistema è lo stesso con differenza nel boccaglio che è di tipo a maschera che copre bocca e naso e in certi casi per sicurezza vengono usate delle maschere a tutta faccia, dette granfacciali, che permettono la respirazione in condizioni naturali, cioè con bocca naso, difendendo anche gli occhi da gas e fumi irritanti. Con queste maschere il tipo di respirazione, a seconda dei casi, può essere a domanda o a flusso continuo. Con il narghilè, in pratica l'erogatore da sub con frusta di collegamento tra I° e II° stadio di lunghezza variabile a piacimento e a seconda delle necessità, si ottiente lo stesso sistema di respirazione così come fornita dal compressore a bassa pressione, in pratica permette più libertà di movimento e agilità sottacqua, senza dover indossare le bombole, ma vincolando il sub alla lunghezza del tubo, questo sistema è generalmente usato per lavori subacquei assistiti da terra o dalla barca, prevalentemente in ambito portuale e a basse profondità. Questo sistema in pratica imita quello dei palombari che erano sempre vincolati dal tubo di respirazione collegato ad un mantice o ad una pompa per aria di superficie, mentre attualmente per le immersioni stile palombaro organizzate dalla HDS (Historical Diving Association) per praticità viene usata l'aria compressa respirabile contenuta in bombola da sub e tenuta in superficie.

NITROX

  

Il Nitrox è una miscela gassosa normalmente iperossica composta da ossigeno (O₂) e azoto (N₂) in proporzioni variabili.

Inizialmente l'uso di tale miscela era riservato alle applicazioni militari, ma a partire dagli anni 80 ha iniziato a essere usato dagli speleosub. È stato introdotto nelle immersioni ricreative a partire dalla fine degli anni 90.

Il nitrox, rispetto all'aria presenta alcune caratteristiche interessanti:

• A parità di tempo di fondo si ha un incremento della sicurezza, in quanto la minore percentuale di azoto riduce il rischio di incorrere nella malattia da decompressione.

• Pur rimanendo in curva di sicurezza può essere usato per dilatare i tempi di fondo.

• Sposta l'azoto assorbito nei tessuti, riducendo la durata delle tappe di decompressione.

Le miscele Nitrox vengono comunemente indicate con la sigla EANx (Aria Arricchita Nitrox), quando si hanno rapporti di ossigeno superiori al 21%, in cui "x" è il valore che indica la percentuale di ossigeno. Ad esempio EAN32 indica un valore di ossigeno del 32% nella miscela; il rimanente valore sarà quindi composto dal 68% di azoto, secondo la legge di Dalton sulle pressioni parziali dei gas.

La miscela viene preparata dalle apposite stazioni di ricarica prima dell'immersione e la proporzione non viene modificata durante l'attività sotto il livello dell'acqua. La decisione di quale percentuale di ossigeno inserire ha ripercussioni sulla profondità raggiungibile in sicurezza per effetto della tossicità dell'ossigeno sul sistema nervoso centrale.

Utilizzi

Particolare attenzione deve essere posta nell'uso di miscele iperossigenate:

• Alte pressioni parziali di ossigeno possono interferire con il sistema nervoso centrale e portare a convulsioni con conseguente annegamento.
• Una prolungata esposizione a modeste pressioni parziali di ossigeno può portare comunque alle convulsioni o alla riduzione della capacità polmonare.
• L'ossigeno, così come l'azoto è un gas che produce alterazioni mentali (narcosi/euforia) ad alte pressioni parziali.
• L'ossigeno è un gas comburente, se usato in elevate percentuali, ad elevate pressioni, può incendiare il materiale con cui viene a contatto.

Quindi per l'uso di miscele ossigenate è normalmente richiesto un brevetto tecnico.

Data la relativa facilità d'uso questo tipo di miscela è quella più comunemente usata, dopo naturalmente la diffusissima aria compressa, per le immersioni subacquee ricreative. Le percentuali di ossigeno più comuni sono quelle sino al 40%. Miscele con percentuali superiori di ossigeno vengono usate come gas decompressivi.

La profondità sino a cui di norma vengono utilizzate è di 50 m, per quelle più impegnative è più diffuso l'uso del Trimix che ha lo scopo di eliminare il rischio di narcosi da azoto, e di permettere quindi immersioni molto profonde e professionali.
 

TRIMIX

Il trimix è una miscela gassosa usata da taluni subacquei per le immersioni più impegnative, la si può utilizzare già a partire dai 40 metri ma solitamente viene utilizzato oltre 60 metri, oppure quando si oltrepassano i normali tempi di fondo dati dalle tabelle decompressive ad aria.

Lo scopo del trimix è di ridurre/eliminare gli effetti tossici che ossigeno e azoto scatenano con l'aumentare della pressione.

Caratteristiche
L'elio essendo un gas più leggero entra in soluzione nei tessuti presenti nel nostro corpo più velocemente, ma allo stesso tempo fuoriesce dai tessuti con altrettanta velocità. Riguardo alle tappe decompressive, il trimix impone le prime tappe a profondità molto superiori rispetto alle tabelle di decompressione ad aria o nitrox.

Composizione
La miscela è composta da ossigeno, elio e azoto. Le percentuali dei gas nella miscela sono variabili in funzione di vari parametri, vengono decise dal subacqueo stesso in base alle caratteristiche di durata dell'immersione, della profondità massima, della pressione parziale dell'ossigeno e dell'azoto e ad altri parametri che il subacqueo stesso deve decidere, come il livello di narcosi d'azoto.

La quantità di ossigeno all'interno della miscela non deve avere una pressione parziale superiore agli 160 kPa. L'ossigeno puro può essere utilizzato alla massima profondità di 6 metri. Oltre tale profondità l'ossigeno è tossico per il sistema nervoso centrale CNS. Seguendo questi parametri, si può dire che oltre i 66 metri si supera la pressione parziale di 160 kPa. L'azoto è un gas pesante, e dopo la profondità di 30 metri (400 kPa) diventa narcotico poiché entra in soluzione negli strati lipidici che compongono i neuroni e interferisce con i normali segnali, dando un senso di ubriachezza. Più aumenta la pressione più questo effetto diventa forte. La presenza di elio nella miscela diminuisce la quantità dei gas che sono contenuti nella aria che respiriamo in superficie. Perciò la minor quantità di azoto, significa minor effetto narcotico, quindi più lucidità durante le immersioni profonde. Se usato in miscela con il solo ossigeno (Heliox) l'elio però presenta dei problemi rilevanti soprattutto superati i 150 metri di prodondità. Poiché se la velocità di discesa superasse i 30 metri al minuto si potrebbe incorrere in quella che viene chiamata HPNS (High pressure nervous syndrome).

Nomenclatura
Un trimix 20/25 definisce una miscela composta dal 20% di O₂ e dal 25% di elio, e della restante parte (55%) di azoto.

Possiamo definire tre tipi di miscele Trimix:

• Normossico : In cui la percentuale di ossigeno rientra in un range che va dal 18% al 21%
• Iperossico : In cui la percentuale di ossigeno è superiore al 21%.
• Ipossico : In cui la percentuale di ossigeno è inferiore al 18%.
   

Pianificazione
Le immersioni con questo tipo di miscele devono essere assolutamente ben pianificate. Oggi vengono usati software che a seconda dei parametri inseriti calcolano le quantità dei gas componenti la miscela e le relative soste di decompressione da effettuare durante la risalita con i conseguenti gas decompressivi da usare, indispensabili in questo genere di immersioni.

Scelta delle miscele
Quando a causa della profondità l'ossigeno diventa tossico (normalmente viene considerata una soglia fra 1,4 Pa e 1,6 Pa) si è costretti ad utilizzare miscele ipossiche. Sotto il 16% di Pp della miscela l'ossigeno non viene più assorbito dall'organismo, quindi è indispensabile utilizzare miscele differenziate (miscele di trasporto) per il viaggio di discesa e risalita. Inoltre, per facilitare la decompressione, spesso si utilizza una terza miscela, decompressiva, con un alto tenore di ossigeno (sempre rispettando le soglie indicate). La diminuzione degli altri due gas nella miscela respirata ne facilita la cessione da parte dei tessuti dell'organismo.

BACK