Le mCCR expliqué

by Tony Land

(traduction en français Mike Konstantinou)

Pour le profane, il y a 3 choses à savoir quand il s'agit d'un recycleur:

 

  1. Chaque être humain métabolise l'oxygène. Peu importe ce que nous faisons, notre corps absorbe l'oxygène, le métabolise et le transforme en CO2.

  2. Chaquerecycleurdoitenquelquesorteajouterdel'oxygènedanslabouclerespiratoire pour compenser ce que notre corps utilise.

  3. Chaque recycleur à circuit fermé a les mêmes composants: un épurateur de CO2, un ensemble de faux-poumons, un système de surveillance de la PpO2, un moyen pour ajouter de l'oxygène et une «boucle» pour relier l'ensemble du système. Peu importe la marque ou le fabricant, tous les recycleurs ont ces mêmes 5 éléments de base.

Cela dit, tous les recycleurs à circuit fermé actuellement sur le marché appartiennent

généralement à 2 catégories. Ce seraient des eCCR et des mCCR.
Il existe également des unités hybrides qui combinent les caractéristiques de l'eCCR et du mCCR.

A diagram of the KISS Spirit and KISS Sidewinder rebreathers

illustration montrant la disposition de base des recycleurs KISS Spirit et KISS Sidewinder. Les tuyaux verts indiquent l'oxygène.

Le terme eCCR signifie recycleur électronique à circuit fermé, et c'est de loin le type le plus populaire. L'explication la plus simple du fonctionnement d'un eCCR est que le «cerveau» d'un ordinateur lit la PpO2 de la boucle respiratoire. Lorsque la PpO2 tombe en dessous d'un seuil défini par l'utilisateur, l'ordinateur envoie un signal à un solénoïde. Le solénoïde est une vanne électronique connectée à votre alimentation en oxygène. Le contrôleur (ordinateur) ouvrira cette valve, souvent par petites impulsions, pour renvoyer la quantité précise d'oxygène requise dans la boucle respiratoire. Cela fait remonter votre PpO2 jusqu'au seuil souhaité. Ce processus se répète tout au long de votre plongée.


Le terme mCCR est traditionnellement synonyme de recycleur à circuit fermé manuel, mais j'ai toujours trouvé que le terme recycleur mécanique à circuit fermé était plus approprié. Comme l'eCCR, le mCCR dispose d'un moyen automatisé de rajouter de l'oxygène dans la boucle respiratoire. Sauf que cette méthode au lieu d'être électronique est, vous l'avez deviné, mécanique. Contrairement à l'eCCR, il n'y a pas d'ordinateur contrôlant PpO2. L'ordinateur utilisé pour contrôler la PpO2 est celui entre vos oreilles. Alors, quelle est la manière automatisée dont le mCCR ajoute de l'oxygène à la boucle? L'orifice de débit massique.

Voici plusieurs vues différentes d'un orifice de débit massique. Notez que la section hexagonale ne mesure que 1/4 "de pouce. Si vous agrandissez l'image et regardez au centre, vous pouvez voir le minuscule orifice de 0,003".

L'idée derrière le mCCR est que cet orifice de débit massique est connecté à bouteille d'oxygène. L'orifice est un morceau de laiton avec un très petit trou percé dedans - environ 0,003 pouces. Cet orifice prend l'oxygène de votre détendeur 1er étage à la moyenne pression et le convertit en un «filet» de gaz constant et régulier. Le principe du fonctionnement de ces buses est basé sur les ondes de pression soniques, c'est pourquoi elles sont parfois appelées «buses soniques». Une fois la bouteilles d'oxygène ouverte, une «fuite» constante d'oxygène est libérée dans la boucle respiratoire. Cette fuite, ou débit d'oxygène, est réglée (pendant votre formation initiale de plongeur) pour correspondre au taux métabolique de l'oxygène de base assimilé par votre corps.


Tout débit automatisé d'oxygène doit cependant être ajustable. Au fur et à mesure que nous descendons dans la colonne d'eau, la physique de la plongée augmente notre pression partielle d'oxygène, ce qui signifie que nous devons ajouter moins d'oxygène dans la boucle. Pour le plongeur eCCR, l'ordinateur ouvre simplement l'électrovanne moins souvent. Pour le plongeur mCCR, le «filet» d’oxygène est automatiquement limité en fonction de l’augmentation de la pression de l’eau. En effet, le premier étage du détendeur d'oxygène à une moyenne pression fixe. Contrairement à presque tous les autres 1er étage des détendeurs de dans le monde, ces détendeurs ne compensent pas le changement de pression d'eau. Plus simplement, à mesure que nous descendons plus profonds, le filet d'oxygène diminue progressivement - un équilibre parfait entre ce dont nous avons besoin et ce qu'il fournit.


En ce qui concerne la «quantité» d'oxygène, nous parlons de volume, et nous l'expliquons ainsi pour une raison. Alors que la quantité de molécules d'oxygène injectée reste constante à toutes les profondeurs, le volume est un terme que la plupart des plongeurs connaissent lorsqu'il s'applique à la physique de la plongée.

Si vous lisez ceci, il y a de fortes chances que vous fassiez des recherches sur le mCCR. Il est possible que vous ayez parlé à un plongeur eCCR qui n'a peut-être pas complètement compris le concept d'orifice de débit massique.
Un plongeur qui n'a plongé qu'un eCCR peut ne pas avoir été correctement informé de son fonctionnement, nous allons donc élaborer ici:
Pendant la formation eCCR, un plongeur apprend à «piloter l'unité manuellement». Cela signifie simplement qu'au lieu de laisser l'ordinateur contrôler la PpO2 de la boucle respiratoire, le plongeur le fait en actionnant manuellement le bouton d'ajout d'O2 sur son recycleur.


C'est une compétence très importante à avoir, car le plongeur pourrait éventuellement avoir besoin de prendre le contrôle manuel en cas de panne d'ordinateur.
L'utilisation manuelle d'un eCCR rend également le plongeur plus conscient. Mais «piloter» manuellement un eCCR est certainement plus sollicitant.


Lorsque l'ordinateur et le solénoïde gèrent votre PpO2, le plongeur eCCR entendra le feu du solénoïde (petits cliquetis) toutes les 5 à 10 secondes environ. Lorsque le plongeur assume le contrôle manuel, il peut étendre cet intervalle d’actionnement de son bouton d’ajout manuel à 30 secondes, voire jusqu’à une minute s’il ne craint pas de plus grandes fluctuations de sa PpO2. Mais cela signifie qu'au minimum, le plongeur doit appuyer sur le bouton d'ajout manuel d'oxygène au moins une fois par minute.
Ceux qui ont appris à plonger avec un eCCR associent souvent à tort le pilotage manuel de leur recycleur eCCR à la même charge de travail qu'un mCCR, et ce n'est pas le cas. Ils oublient (ou ne savent pas) l’orifice de débit massique, qui fait constamment couler du gaz dans la boucle respiratoire.


J'ai cru à tort cela aussi - mon premier recycleur était un eCCR. Bien que j'ai vu des KISS Classics sur les bateaux de plongée, je savais seulement qu'il s'agissait de recycleurs «manuels» et je ne comprenais pas comment ils fonctionnaient.


Alors qu'un plongeur eCCR pilotant son appareil manuellement signifie qu'il doit ajouter de l'oxygène au moins une fois par minute, un orifice de débit massique correctement réglé signifie que le plongeur mCCR n'a besoin d'ajouter de l'oxygène qu'une fois toutes les 10-15 minutes.


Cela suppose bien sûr que le plongeur ne monte pas et évolue normalement sans contrainte ou charge de travail.

A cross section of a KISS 2-gas manual addition block

L’illustration d'un bloc d'ajout manuel KISS (MAV ou clarinette).
L'oxygène s'écoule dans l'ouverture (2) puis à travers un chemin (non illustré) jusqu'à la chambre du bouton O2 (6.) De là, l'O2 peut couler à travers l'orifice (5) et dans la conduite de retour de diluant (9.) Lorsque de l'O2 supplémentaire est nécessaire, le fait d'appuyer sur le bouton d'ajout manuel d'O2 (6) permet un plus grand débit d'oxygène dans le chemin de retour d'O2 (8.) Le capuchon (7) sert d'orifice d'accès afin que l'orifice puisse être retiré et nettoyé si nécessaire.

Que se passe-t-il lorsque la charge de travail augmente? La lutte contre le courant ou le travail acharné entraîne une augmentation de votre métabolisme et nécessite donc plus d'oxygène. Dans ces cas, le plongeur eCCR aura son solénoïde qui injectera plus souvent et le plongeur mCCR devra également ajouter de l'oxygène plus souvent . Cette augmentation est cependant relative. Un plongeur eCCR utilisant l'ajout manuel d'oxygène peut avoir besoin d'augmenter son apport d'oxygène toutes les 20 à 40 secondes, tandis que le plongeur mCCR peut avoir besoin d'augmenter à toutes les 5 à 8 minutes. Cela suppose bien sûr que l'orifice de débit massique d'oxygène a été correctement réglé sur le plongeur.

L'orifice de débit massique peut-il fournir trop d'oxygène? Pas vraiment. Il est quasiment impossible pour l'orifice d'augmenter sa taille par lui-même. Étant donné que le débit de l'orifice à débit massique est directement proportionnel à la pression intermédiaire du premier étage d'oxygène, une moyenne pression « grimpante » au premier étage ou une vanne d'ajout manuelle qui fuit peut faire grimper votre PpO2.
Cependant, l’augmentation de la pression du premier étage - où la moyenne pression du premier étage commence à grimper en raison d'une défaillance mécanique, n'est pas limité aux mCCR. Des fuites de joint torique et de bouton sont des pannes qui feraient également monter le PpO2 sur un eCCR.
 

A cross section of a KISS single gas manual oxygen valve

An exploded view of the KISS single gas manual oxygen valve

Y a-t-il des inconvénients à un mCCR? La réponse à cette question variera en fonction de la personne qui la donne. Certains diront qu'un mCCR nécessite plus de travail. D'autres diront que le plongeur doit accorder plus d'attention à son recycleur. Nous pensons en fait que c'est une bonne chose, car la règle d'or en plongée avec recycleur est de toujours «Toujours connaître votre PpO2». Tous les plongeurs, eCCR ou mCCR doivent y faire attention. Après tout, si une panne se produit sur votre eCCR, vous devez faire attention à le remarquer.


Tous les mCCR ont une limitation que les eCCR n'ont pas, et c'est une limite de profondeur pratique. Au fur et à mesure que vous plongez plus profondément, la pression ambiante de l'eau augmente bien sûr. Finalement, vous atteindrez une profondeur où la pression de l'eau est égale à la pression ambiante du détendeur (1er étage) et l'oxygène ne débitera plus. À cette profondeur, votre orifice de débit massique cesse de fournir du gaz. Cette profondeur dépend de la moyenne pression de votre détendeur. Sur mon unité personnelle, cela se produit à 284 pieds (86 mètres). Cela dit, les plongeurs mCCR peuvent certainement (et le font) aller plus loin, mais ils ont d'autres moyens d'ajouter de l'oxygène plus profond que ces profondeurs. Si vous lisez cet article pour
 
mieux comprendre les mCCR, vous ne devriez vraiment pas planifier des plongées aussi profondes pour le moment.


Enfin, comme nous l'avons déjà dit, l'orifice de débit massique est une petite ouverture - 0,003 pouces, de sorte qu'il peut facilement se boucher s'il existe des impuretés dans le flux d'oxygène en amont. Cependant, il est important d'éviter l'intrusion d'eau salée sur tout recycleur. Alors que l'eau salée peut bloquer un orifice mCCR, elle peut aussi facilement corroder les métaux ferreux trouvés à l'intérieur d'un solénoïde eCCR.
Quels sont les avantages des mCCR? En un mot, c'est leur simplicité. Alors qu'un mCCR dispose d'une électronique pour surveiller la PpO2 de la boucle respiratoire, celles-ci sont très simples. Contrairement à un eCCR, il n'y a pas d'électronique ou de fils connectés aux blocs-batteries, ni d'électroaimants à l'intérieur de la boucle respiratoire.


De nombreux plongeurs considèrent la limite de profondeur dont nous venons de parler comme un avantage. Après tout, lorsque vos profondeurs approchent de 100 mètres, vous avez besoin de si peu d'oxygène pour vous soutenir. Des fuites d'oxygène pur dans votre boucle à ces profondeurs peuvent être extrêmement dangereuses.


Tout appareil, aussi bien construit soit-il, peut échouer et échouera à un moment donné. Cela est particulièrement vrai pour les recycleurs, où les rigueurs du bateau et de la plongée souterraine peuvent être très difficiles sur n'importe quel équipement. Ajoutez la nature corrosive de l'eau salée à cette équation et, à un moment donné, votre recycleur aura besoin d'un entretien ou d'une réparation.


Avec un eCCR, selon le modèle, vous devrez renvoyer votre tête, ou sur certaines unités, l'ensemble du recycleur, au fabricant pour réparation. Avec des mCCR comme le KISS, avec un complément de pièces de rechange, les réparations peuvent être effectuées sur le pont de plongée avec de simples outils à main en quelques minutes.
Bien que nous aimions nos eCCR et qu’ils aient certainement leur place dans le monde de la plongée, il y a certainement un avantage dans la simplicité du recycleur à commande mécanique.

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