Ho! le souc

1. Comité Départemental du Val de Marne – Marc TISON – Moniteur Fédéral 2ème degré Le Matériel de plongée A l’usage du plongeur averti…..uniquement Ho! le souc

2. LE MATERIEL DE PLONGEE Sources http://hlbmatos.free.fr/ http://www.nauticexpo.fr/ http://www.culture.gouv.fr/culture/archeosm/archeosom/scafan2.htm http://www.philippe.tailliez.net/article27.html

3. Alexandre le Grand, Roi de Macédoine, fut décrit dans un tonneau. Edmund Halley fit exécuter des travaux sous marins dans sa « cloche à plongeur ». John Lethbridge, inventa le tonneau individuel. LE MATERIEL DE PLONGEE La problématique de l’Homme pour passer un séjour au fond de l’eau à toujours été de trouver puis de concevoir un moyen de respirer comme à l’air libre.

4. LE MATERIEL DE PLONGEE Historique du détendeur Mais c’est en 1865 qu’apparaît le premier scaphandre autonome conçu par deux français, MM. Rouquayrol et Denayrouze. Dans cette conception, le réservoir d’air est solidaire du détendeur. L’autonomie est réduite mais permet déjà des travaux en immersion. Tout le principe de la détende des gaz est présent dans cette réalisation. L’évolution de ce scaphandre est limitée par les capacités techniques de l’époque.

5. LE MATERIEL DE PLONGEE - Historique En 1926, le Commandant Le Prieur commence à réutiliser l’invention du « scaphandre Rouquayrol-Denayrouze » en associant un régulateur (manodétendeur) à une bouteille haute pression, les progrès techniques le permettent enfin. Le plongeur peut se déplacer mais est limité par son stock d’air. La conception du régulateur ne permet la respiration qu’en débit continu, d’ou un gaspillage d’air important.

6. Les « palettes », ancêtres des palmes (Cdt De Corlieu – 1920) LE MATERIEL DE PLONGEE - Historique Le Prieur conçoit également le masque respiratoire et équipe le plongeur de nombreuses inventions, vêtement isothermique, lampe étanche etc..(Les palmes – 1927 - et la combinaison en caoutchouc mousse – 1933 - sont des inventions du Commandant de Corlieu).

7. Emile Gagnan LE MATERIEL DE PLONGEE - Historique En 1943, la rencontre d’un Officier de marine, Jacques-Yves Cousteau et d’un ingénieur civil, Emile Gagnan permettra de créer le premier détendeur à 2 étages, qui deviendra le CG45. Il transforme la haute pression en moyenne pression puis en pression ambiante. L’air est délivré à la demande sans gaspillage grâce à l’évacuation d’air (bec de canard) placé derrière la membrane. C’est un détendeur sobre, fonctionnel et fiable qui sera plus tard encore simplifié pour donner le Mistral, détendeur à un étage.

8. LE MATERIEL DE PLONGEE - Historique Aujourd’hui, la plongée et le matériel ont évolué et nous utilisons presque exclusivement des détendeurs à deux étages séparés.

9. LE MATERIEL DE PLONGEE Rôle et fonctionnement du compresseur Les bouteilles de plongée et leur réglementation Principes de fonctionnement des détendeurs Le matériel personnel du plongeur Savoir identifier et reconnaître les principes de fonctionnement et l’utilisation courante

10. LE MATERIEL DE PLONGEE Le compresseur La sécurité du plongeur est liée à la qualité de l’air respiré dans les bouteilles Le compresseur doit permettre de conserver dans les blocs de plongée la même composition que celle de l’air atmosphérique L’air qui sort du compresseur doit être de meilleure qualité que celui qui y est rentré, pas de poussière, aucun élément toxique, frais et sec.

11. http://hlbmatos.free.fr/ LE MATERIEL DE PLONGEE – Le compresseur Principe de fonctionnement C’est l’application de la loi de Mariotte/Boyle. Lorsque la Pression augmente, le volume diminue. P1 x V1 = P2 x V2 d’ou P1/P2 = V1/V2 Une certaine quantité d’air entre dans un cylindre où coulisse un piston. Ce mouvement (entraîné par un moteur) comprime l’air qui est envoyé dans un autre cylindre plus petit qui comprime à nouveau, puis dans un autre encore plus petit, et ce jusqu’à obtenir la pression désirée.

12. http://hlbmatos.free.fr/ LE MATERIEL DE PLONGEE – Le compresseur Le taux de compression C’est le rapport du volume, piston en bas de course divisé par le volume du cylindre piston en haut de compression. La pression de sortie = Pression d’entrée x Taux Supposons que le volume d’un cylindre soit de 3 litres, piston en position basse. L’ascension du piston réduit le volume à 0,5 litre. Le taux de compression sera de 3 / 0,5 = 6 Sur un compresseur à 3 cylindres nous obtiendrons : P1 = 1 x 6 = 6 bars P2 = 6 x 6 = 36 bars P3 = 36 x 6 = 216 bars

13. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le compresseur • La compression se fait donc en plusieurs phases • pour éviter un échauffement trop important • pour limiter la puissance du moteur d’entraînement.

14. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le compresseur Le piston dans son cylindre pour éviter de « serrer » doit être lubrifier constamment et refroidit régulièrement. L’huile et la vapeur d’eau qui se mélange à l’air passe par un « décanteur » qui permet de récupérer les condensas par simple gravité. En fin de circuit (après le dernier étage), l’air est filtré dans une cartouche spéciale afin éliminer les dernière trace possible d’huile, de vapeur d’eau mais surtout de permettre une qualité d’air sans « goût » particulier – huile ou métal.

15. http://hlbmatos.free.fr/ LE MATERIEL DE PLONGEE – Le compresseur Station de gonflage automatique

16. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le compresseur • Filtre à charbon actif • Soupape de sûreté des filtres • Filtres à tamis moléculaire • Déverseur • Clapet anti-retour • Plan d'installation • Pressostat • Vannes d'isolement • Bouteilles tampons • Manomètres des tampons • Soupapes de sûreté des tampons • Mur de séparation • Panneau de distribution • Vannes de distribution • Vannes de mise sous pression • Détendeurs « Haute Pression » • Rampes de chargement • Vannes d'isolement et de purge • Purges de rampe • Flexibles • Aération Déverseur • Prise d'air • Arrivée électricité • Arrêts d'urgence • Interrupteurs et prises de courants • Extincteurs et panneaux de signalisation • Boîtiers électriques • Compteur horaire • Arrêt / Marche • Anneau de levage • Eclairage • Programmateur "Arrêt / Marche" • Panneaux de consignes • Panneau de démarrage automatique • Compresseur • Boîtier de purge automatique • Pharmacies de premier secours • Séparateur de condensas • Réservoir collecteur de condensas • Vannes de purges manuelles • Clapets anti-retour de purge de filtres

17. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le compresseur • Les caractéristiques des compresseurs se définissent selon 8 critères différents. • La pression maximale de service • Le débit en litres/minute ou en m3/heure, produit du Volume du 1er étage x Vitesse de rotation x Rendement • Nombre de phases ou étages de compression (un compresseur 3 phases comprime, par exemple, l’air successivement 8, 5 et 5 fois, soit une pression qui passe de 1 à 8, de 8 à 40 et de 40 à 200 bars) • Nombre de cylindres, qui ne correspondent pas obligatoirement au nombre de phase • Disposition des cylindres, en ligne ou en étoile • Mode de refroidissement, air ou eau • Mode d’entraînement, moteur thermique ou électrique • Mode d’accouplement, par courroie en général

18. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le compresseur Quelques spécimens

19. LE MATERIEL DE PLONGEE La bouteille Cylindre de métal (acier ou alu), avec robinetterie Permet de stocker de l’air (ou un mélange) Les ‘’blocs’’ ont une contenance variable de 2 à 18 litres Leur pression de service varie (aujourd’hui) de 176 à 230 bars Utilisé en mono ou bi-bouteille

20. Le « tube » plongeur LE MATERIEL DE PLONGEE – La bouteille Le robinet de conservation

21. LE MATERIEL DE PLONGEE – La bouteille • La fabrication des corps de bouteilles de plongée est généralement effectuée selon 3 procédés différents : • A partir d’une plaque d’acier • D’un tube d’acier • D’un tronçon d’acier • Selon le mode de fabrication, la réalisation du fond s’effectue par : • Emboutissage à froid • Fluotournage • Percé à chaud • Mais quelque-soi le procédé de fabrication initial, le col est réalisé par fluotournage.

22. M25 X 200 SPIROTECHNIQUE ROTH C 15° 200 bar PE 300 bar 92 AA 0 38 110 02-92 V 15,1 L M 18,4 kg AIR LE MATERIEL DE PLONGEE – La bouteille LE MARQUAGE FRANCAIS (en vigueur jusqu’à fin mai 2002) Filetage Marque du distributeur marque constructeur Année de fabrication Pression de service Pression épreuve Date 1° épreuve Volume interne Poids (masse) Nature du gaz

23. 1 B 94 FABER 96/1026/099 PE 348 bar 15° 15,3 kg 12,01 L el 96/02 Ident.org notifié Marque CEE C à 15° 232 bar AIR Pression de chargement Nature du gaz LE MATERIEL DE PLONGEE – La bouteille LE MARQUAGE C.E.E. (obligatoire depuis fin mai 2002 sur les bouteilles neuves) N° agréement N° de la bouteille Lettre Epsilon Matière (acier) Etat marque constructeur Pression épreuve Poids Volume interne Date de vérification Rajout en France (arrete 06/04/98)

24. LE MATERIEL DE PLONGEE – La bouteille REEPREUVE - TIV

25. LE MATERIEL DE PLONGEE – La bouteille

26. F LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur Son rôle est de fournir de l’air ou un mélange à la pression ambiante, à la demande et en fonction du rythme respiratoire du plongeur Dans un détendeur démonté nous trouvons un certain nombre de pièces mobiles ou fixes ayant leur propre caractéristique Des ressorts La force qu’ils exercent est fonction de leur diamètre. • Les Forces ’’F’’ se caractérisent par : • Leur sens • Leur direction

27. Axe fixe Clapet Siège Position ouverte (Le clapet est décollé du siège) Position fermé (Le clapet repose sur le siège) LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Des leviers Ils se caractérisent par leurs axes fixes – leur intensité - leur point d’application La surface : c’est le point où peut s’appliquer une force. Une force sur une surface, c’est une pression d’où P = F/S Des sièges et clapets

28. Montage « Amont » : la pression du fluide en amont tend à repousser le clapet et donc à fermer le passage La force exercée par le ressort Maintient le clapet en appui sur le siège P P * S < F : le clapet reste fermé P P * S > F : le clapet est ouvert Section : S La pression d’ouverture est définie par le tarage (réglage de la compression initiale) du ressort LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Montage du clapet « Aval » : la pression du fluide en amont tend à repousser le clapet et donc à ouvrir le passage  sécurité F

29. Membrane Siège Ressort Clapet Pointeau Ressort Un 1er étage complet Une Boite vide LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Montage d’un 1er étage de détendeur avec membrane

30. PA R (ressort) sur Surface membrane PA sur surface membrane R MP R HP sur surface du siège r (ressort) sur surface clapet HP MP sur membrane LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Fonctionnement et bilan des forces sur un 1er étage a membrane Lorsque la Haute Pression diminue, la Moyenne Pression diminue également

31. 1er étage à piston Ouverture P.A. P.A. Chambre humide MP HP LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Le même principe s’applique en remplaçant la membrane par un piston. Il y a moins de pièces en mouvement et aucun réglage à faire. L’étanchéité est réalisé par joints toriques

32. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Les seconds étages : Ils fonctionnent selon le même principe que les premiers étages, nous trouverons seulement quelques pièces différentes. En résumé nous avons : Un poussoir ou boutonde surpression Un ressort de rappel Une tige clapet Un levier Une (ou deux) membrane(s) d’expiration Une grande membrane souple séparant la chambre humide de la chambre sèche

33. Un boîtier Chambre humide Un second étage Chambre sèche MP LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Démontage Remontage

34. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Amélioration des détendeurs Le principe de la compensation Ce principe permet de rendre le bilan des forces sur les 1er ou 2ème étages indépendants de la variation de la Haute pression. La force nécessaire à l’ouverture du clapet est : • Liée à la hauteur de l’eau (pression) • Les forces dues à la pression hydrostatique s’ajoutent. • non compensé • Indépendante de la hauteur de l’eau • Les forces dues à la pression hydrostatique s’annulent. compensé

35. Chambre humide PA Chambre humide PA MP MP Chambre sèche MP HP Chambre sèche MP HP LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur D’autres améliorations ont été mises au point notamment sur le second étage. Compensation 2ème étage par buse mobile

36. 1 Boîtier 1 Chambre humide 1 Chambre seiche Membrane souple Membrane expiratoire Pointeau Siège Clapet Ressort http://hlbmatos.free.fr/ LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Pièces et Fonctionnement Embout respiratoire

37. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Le principe de fonctionnement précédemment cité se retrouve dans le CG45 La HP vers la pression ambiante en une seule opération  un étage.

38. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Sur les détendeurs à 2 étages (ici un 1er étage) le principe est toujours le même. Question : de quelle type de premier étage s’agit-il ? 1er étage à membrane compensée

39. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur ………………..1er étage à piston compensé.

40. LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur …………2ème étage à tige clapet (aval)…..non compensé. Désagrément de fonctionnement : Lors d’une inspiration trop forte ou d’un flux d’air trop puissant (réglage mal fait), dirigé vers l’embout buccal, il arrive que le second étage se mette en débit continu. Cela est provoqué par l’effet de trompe ou effet venturi.

41. C B A Flux principal D LE MATERIEL DE PLONGEE – Le détendeur Effet de trompe ou effet venturi • A : Le passage à travers le col amplifie la vitesse du flux principal • B : Par frottement, les molécules d’air présentes en aval du col sont • entraînées par les molécules du flux principal • C : La diminution du nombre de molécules dans cette zone, crée une dépression relative. • D : L’air situé plus loin du flux principal vient combler le vide relatif par différence de pression.

42. Dispositif pour « effet Venturi »….le petit trou http://hlbmatos.free.fr/ Annexe • L’effet de trompe ou effet venturiest donc une caractéristique de tous les détendeurs. Lors d’une inspiration, la dépression crée dans la chambre sèche du second étage entraîne la membrane et crée une dépression relative continue, le détendeur fuse. Le débit continu s’arrête à l’expiration. •  Pour palier cette dépression relative les concepteurs de détendeur ont crée une petite ouverture, flux d’air dirigé vers la membrane…qui compense ainsi l’effet venturi.

43. LE MATERIEL DU PLONGEUR Matos perso que personne y touche

44. LE MATERIEL DU PLONGEUR Les consoles Compas et boussoles

45. LE MATERIEL DU PLONGEUR Lampes et phares Le parachute de palier Un truc qui coupe

46. LE MATERIEL DU PLONGEUR Les masques Les Palmes Le Tuba

47. LE MATERIEL DU PLONGEUR Gilet et bouée improprement appelés « stabilizing »

48. LE MATERIEL DU PLONGEUR Les autres immergeables et instruments de mesure

49. FIN

50. Annexe Présentation de quelques schémas