Butle nurkowe: Różnice pomiędzy wersjami

Wersja z 08:03, 29 kwi 2014

Wysokociśnieniowe butle są sercem każdego zestawu sprzętu nurkowego. Zawierają dużą objętość skompresowanego, wysuszonego i przefiltrowanego gazu w relatywnie małym cylindrze. Butle nurkowe - czasami nazywane "flaszkami" - pozwalają nurkom przebywać pod wodą do godziny i dłużej, zależnie od wielu czynników, takich jak: rozmiar buli, częstość oddychania i głębokość.

Butle podwójne zmontowane w zestawy nazywamy Twinem. Butle dodatkowe pojedyncze nazywamy Stejdżami lub butlami bocznymi czy dekompresyjnymi.

Wszystkie butle nurkowe mają zawory - mechanizmy zamykania i otwierania, które łączą butle z automatem nurkowym oraz mogą spełniać też inne funkcje, jak ostrzeganie nurka gdy kończy mu się powietrze.

Butle a wyważanie i trym

Ze względu na wzdłużne rozmieszczenie balastu a tym samym środka ciężkości do pianki będą wygodniejsze butle stalowe krótkie a do suchego skafandra butle dłuższe.

Pojemności butli a zużycie powietrza

Początkujący nurek zużywa dużo powietrza - najczęściej więcej niż realnie potrzebuje. Tak zwany SAC spada wraz z rozwojem umiejętności. Dobór butli do nurkowania powinien opierać się planowanych nurkowaniach ale w wypadku kupowania swojej butli powinien opierać się na najczęściej wykonywanych nurkowaniach i właśnie na SACu. Jednak zaraz po kursie podstawowym mamy duże zużycie więc warto realnie ocenić swoje zużycie kiedy będziemy mieli gdzieś pomiędzy 20 a 50 nurkowań. Po przekroczeniu ilości 50 nurkowań dalsze zmniejszenie SACu będzie już niewielkie i wymaga treningu w tym kierunku lub bardzo częstych nurkowań. Kobiety mają najczęściej mniejsze zużycie więc bardzo często nurkujące pary mają butle typu - Ona 12l; On 15l. Lub Ona 10l; On 12l.

Pojemności

Pojemności butli w Europie wyraża się w tak zwanej pojemności wodnej. Oznacza ona ile wody pomieściła by dana butla.

Typowe pojemności butli to:

10 litrów
12 litrów
15 litrów
lub Twin 2 x 12 litrów
Typowo butle nurkowe w europie nabijane są do 200 atm
Oznacza to, że butla 15 litrowa zawiera 15 l x 200 atm = 3000 litrów powietrza (jest to wyliczenie przybliżone).
Dokładne wyliczenie ilości sprężonego gazu wymaga uwzględnienia różnic pomiędzy gazem doskonałym a gazem rzeczywistym zgodnie z równaniem van der Waalsa.

W USA pojemności butli podaje się w stopach sześciennych powietrza które się da sprężyć w danej butli przy ciśnieniu 3000 PSI. 1 stopa to 30,48 cm 1 stopa sześcienna to 28,317 litra 80 stóp sześciennych to 2265 litrów 3000 psi to 210,9 atm czyli 2265 sprężone do 204 atm zajmują objętość 11,1 litra.

Typowe pojemności to:

 40 x =  5,6 litra
 80 x = 11,1 litra
100 x = 13,9 litra
120 x = 16,7 litra

Wybierając butle, nurek ma wybór pomiędzy dwoma popularnymi materiałami z których jest zrobiona, kilkoma rozmiarami i konfiguracjami i kilkoma dodatkowymi własnościami

Z pojemnością butli oraz materiałem z którego są wykonane związany jest bardzo istotny dla nurków problem wyporności butli nurkowych.

Materiał

Absolutna większość butli nurkowych wykonana jest albo ze stali albo z aluminium. Eksperymentalne, czy prototypowe butle zrobione ze stali nierdzewnej, czy z materiałów kompozytowych pojawiają się od czasu do czasu - nie są jednak ogólnie dostępne dla nurków rekreacyjnych.

Stal

Pierwsze butle dla nurków rekreacyjnych zostały wykonane ze stali z dodatkiem chromu i molybdenu i ten materiał pozostaje popularny wśród wielu nurków rekreacyjnych. W szczególności praktycznie wszystkie butle w Polsce są z niego zrobione. Stalowe butle są twarde (więc odporne na zewnętrzne uszkodzenia) i mają dobra charakterystykę wypornościową. Podstawową ich wada jest to, że bez odpowiedniego traktowania mogą zardzewieć. Dlatego ważne są ich badania okresowe.

Aluminium

Aluminium jest bardziej miękkie od stali co czyni je bardziej podatne na uszkodzenie w wyniku uderzenia, upadku, czy niewłaściwego traktowania. Dodatkowo, ponieważ aluminium nie jest tak wytrzymałe mechanicznie jak stal, butle nurkowe wykonane z niego muszą mieć grubsze ścianki. Przez to aluminiowe butle nurkowe są większe, cięższe i maja większa wyporność niż porównywalne butle stalowe.

Tak jak stal, aluminium koroduje. W przeciwieństwie jednak od stali i rdzy, powstały w wyniku korozji tlenek aluminium pokrywa dokładnie cienką warstwą wnętrze lub zewnętrze butli i zabezpiecza ja przed dalsza korozją.

Stal nierdzewna

W teorii, stal nierdzewna jest doskonałym materiałem dla butli nurkowych. oferując wagę, rozmiar i wytrzymałość stali, połączone z odpornością na korozje tak jak aluminium. Niestety, producenci nie oferują nurkom rekreacyjnym butli ze stali nierdzewnej, głównie z powodu wysokiej ceny materiałów i produkcji.

Materiały kompozytowe

Typowa, wzmocniona włóknami butla kompozytowa, składa się z metalowego cylindra owiniętego włóknem szklanym, grafitowym, lub innym. Wzmocnienie włóknami jest zazwyczaj przymocowane do ścian butli; szyja i podstawa butli (najsilniejsze części) nie są wzmacniane. W wyniku otrzymuje sie kompaktową, lekką butlę, zdolną wytrzymać wysokie ciśnienia robocze. Butle wzmacniane kompozytami są obecnie używane w zastosowaniach nienurkowych. Jeżeli ekonomia, regulacje prawne i inne czynniki pozwolą aby były użyte do rekreacyjnych nurkowań, wykonane z nich butle pozwolą na utrzymanie bardzo dużych ilości gazu oddechowego w relatywnie małych butlach.

Niezależnie od materiału z którego jest zrobiona butla, należy pamiętać 
o badaniach okresowych i legalizacyjnych butli nurkowych !

Rodzaje zaworów

Kupując butlę nurkową zwykle otrzymujemy komplet zawierający chromowany pojedynczy zawór. Te zawory są wkręcone bezpośrednio do szyjki butli uszczelnione dużym o-ringiem. Zawór wewnątrz butli jest przedłużony cienką rurką, zabezpieczającą przed dostaniem się wilgoci lub zanieczyszczeń do zaworu lub jego zablokowania w przypadku płyniecia głową w dół. Zewnętrzna część zaworu składa się z pokretła zaworu otwierającego, a w przypadku dawnych zaworów typu „J” także mechanizmu rezerwy. Istnieją dwa standardy zaworów – INTernational (strzemiączko) i DIN. W systemie INT, strzemiączko automatu oddechowego zakłada się wokół zaworu butli. W systemie DIN, automat oddechowy posiada o-ring i jest wkręcany w gwint zaworu. System DIN posiada pięciozwojowy gwint dla ciśnień do 200barów / 3000psi i siedmiozwojowy dla wyższych ciśnień operacyjnych. Dawniej używało się systemu DIN lub INT w zależności w jakiej lokalizacji się nurkowało. Dzisiaj oba systemy są powszechnie stosowane na całym świecie. System INT ma więcej użytkowników wśród nurków rekreacyjnych, a DIN wśród technicznych. System DIN jest także popularny wśród nurków rekreacyjnych w Europie. Dwa różne standardy nie były wygodne i obecnie można łatwo uzywać automatu DIN na zaworze INT stosując przejściówkę, a do zaworu DIN można wkręcić odpowiedni element (zwany popularnie „pestką”) do którego pasują automaty INT.

Zawory dla dwóch automatów do pojedynczej butli. Niektóre formy nurkowań jaskiniowych i technicznych odbywają się w płytkich wodach i wystarcza uzycie pojedynczej butli. Dla tych nurkowan mozna uzywać zaworów H lub Y (nazywanych ze wzgledu na ich kształt) do których podłącza się dwa niezależne automaty. Podobnie jak w manifoldzie do twina, mozliwe jest odcięcie jednego z automatów w przypadku awarii i dostęp do całości gazu przez drugi z automatów. .

Uwagi dotyczące używania sprzętu do nitroxu i tlenu

Współużytkowanie sprzętu nurkowego i wzbogaconego powietrza (Nitrox, EANx – mieszanina azotu i tlenu zawierająca więcej tlenu niż powietrze) w nurkowaniu rekreacyjnym, lub wzbogaconego powietrza i także czystego tlenu w nurkowaniu technicznym wymaga omówienia szczególnych kwestii. Kwestie te dotyczą zachowania substancji, które stają się łatwiej palne w kontakcie z wyższymi stężeniami tlenu. To znaczy że materiały takie jak pianka neoprenowa, smary silikonowe, czy zanieczyszczenia takie jak drobiny brudu, mogą stanowić teoretycznie zagrożenie w kontakcie z wzbogaconym powietrzem, nawet gdy w kontakcie z powietrzem zachowują sie normalnie. Pojawia się pytanie jakie stężenie ponad 21% (steżenie tlenu w powietrzu) należy uważać za dopuszczalny próg zanim pojawi się faktyczne ryzyko. Przez ponad trzy lata społeczność nurkowa prowadziła debatę w wyniku której uznano, że w odniesieniu do sprzetu nurkowego (nie tylko do sprzętu uzywanego do mieszania lub przechowywania nitroxu) jeśli żaden element tego sprzętu nie będzie mieć kontaktu z mieszaninami gazowymi o stęzeniu ponad 40% tlenu, to użycie standardowego sprzętu dostosowanego do kontaktu z powietrzem jest wystarczające. Jeśli natomiast sprzęt bedzie miał jakikolwiek kontakt z ponad 40% stężeniami tlenu to musi on spełniać standardy czytości tlenowej. To oznacza, że sprzęt musi być wykonany z materiałów odpornych na kontakt z tlenem, wyczyszczony do wymagań tlenowych, a uzyte smary także są dopuszczone do kontaktu z tlenem. Niewielka ilość ekspertów zalecała nawet większą ostrożność, uważając że już od 22-25% tlenu należy stosować czystość tlenową. Dodatkowo lokalne prawodawstwo, może wymagać czystości tlenowej dla sprzętu mającego kontaktować się z tlenem o stężeniach już 22-25%. Butle, ktore mają byc stosowane do nitroxu muszą spełniać wymogi czystości tlenowej nawet jeśli nie będą zawierały stężeń ponad 40% tlenu. Jedną z metod otrzymywania wzbogaconego powietrza jest częściowe napełnianie butli czystym tlenem i dopełnianie powierzem do uzyskania właściwej proporcji tlenu i azotu. W takim wypadku butla będzie wystawiona na działanie 100% tlenu w czasie mieszania, a to znaczy że musi spełniać wymagania czystości tlenowej. Butle do nitroxu i tlenu muszą być także odpowiednio oznaczone, dla identyfikacji co zawierają. Butle do wzbogaconego powietrza mają być oznaczone zielonym pasem o szerokości 15cm z zółtymi obrzeżami o szerokosci 2,5cm. Zielona część ma zawierać żółte lub białe litery “Enriched Air,” “Enriched Air Nitrox,” lub “Nitrox” Żółte butle mają być oznaczone tylko zieloną częścią zawierającą żółte lub białe litery “Enriched Air,” “Enriched Air Nitrox,” lub “Nitrox” Opisy na butlach z EANx mają zawierać: stężenie tlenu, datę napełnienia, nazwisko blendera, nazwisko nurka i maksymalną głębokość na której mieszanka może być używana.

Butle do nitroxu wymagają informacji o specjalnej inspekcji wizualnej informujące, że butla była serwisowana specjalnie pod kątem użycia z wzbogaconym powietrzem, oraz że spełnia albo że nie spełnia wymagań czystości tlenowej. Butle do czystego tlenu powinny być białe lub zielone z napisem „Oxygen” lub „Tlen” . Ponieważ nurkowanie na wzbogaconym powietrzu wymaga specjalnych uwarunkowań nie odnoszących się do nurkowania z powietrzem, stosuje się procedury: Tylko przeszkoleni nurkowie posiadający certyfikat nitroksowy mogą nurkować z wzbogaconym powietrzem (wyjątkiem jest nurkowanie pod nadzorem instruktora specjalizacji nitroksowej) Nurkowanie z nitroksem wymaga specjalnych procedur, gdyż zawiera ryzyka nieistniejące w nurkowaniu z uzyciem powietrza

Producenci sprzętu mają różne zalecenia, uzywania ich sprzętu z wzbogaconym powietrzem. Nalezy stosowac się do tych zaleceń Nitroksem mozna napełniać tylko butle odpowiednio oznaczone i serwisowane. Nigdy nie należy napełniać tlenem butli przeznaczonych do powietrza, lub tych które nie spełniają wymagań czystości tlenowej, gdyż grozi to wybuchem lub pożarem Powietrze ze standardowego kompresora nie może byc uzywane do napełniania butli czystych tlenowo, gdyż powoduje niemożność ich dalszego uzycia z czystym tlenem do czasu ponownego serwisowania dla celów czystości tlenowej Użycie automatu oddechowego czystego tlenowo ze standardową butlą powoduje niemożność dalszego uzycia z czystym tlenem do czasu ponownego serwisowania dla celów czystości tlenowej (skonsultuj się z producentem) W nurkowaniu technicznym , nalezy uzywać automatów czystych tlenowo do czystego tlenu i mieszanek o zawartości powyżej 40% tlenu

Użytkowanie i serwis butli nurkowych

Codzienna troska o butle nurkową sprowadza się do opłukania, wysuszenia i przechowywania po uzyciu. Dodatkowo nalezy ją także zabezpieczyć przed uszkodzeniem, zanieczyszczeniem wnetrza przed wilgocią, a także regularnie serwisować i tesować.

Właściwy transport.

Delikatne obchodzenie się z butlami zabezpieczy je przed kosmetycznymi uszkodzeniami a także przed uszkodzeniem innych rzeczy przez butlę. Co ważniejsze, poważniejsze uszkodzenia mogą być zarówno niebezpieczne jak i kosztowne. Uszkodzenia zewnętrzne, takie jak upadek mogą oslabić strukturę butli, tak że nie będzie ona mogła bezpiecznie przechowywac sprężonego gazu. Upadek pełnej butli na zawór może spowodować wyrwanie zaworu i w efekcie powstanie niekontrolowanego pocisku rakietowego, albo co bardziej prawdopodobne wygiąć elementy zaworu wykonane z miękkiego metalu powodując że nie będzie on działał i trzeba będzie kupić nowy. Każda butla która doświadczyła poważnego uderzenia, nie powinna być użytkowana do czasu sprawdzenia jej przez specjalistę. Butle aluminiowe, które są wykonane z bardziej miękkiego materialu, są bardziej wrażliwe na uszkodzenia spowodowane uderzeniem. Aby zapobiegać uderzeniom, należy obchodzić się z nimi delikatnie. Oczywiście nie wolno nimi rzucać, a także poświęcić trochę czasu na zabezpieczenie w czasie transportu w samochodzie czy na łodzi, tak by wzajemnie nie przetaczały się i nie uderzały jedna o drugą. Należy także zwrócić uwagę by stojące butle nie zostały przewrócone, lepiej zostawić je położone. Kładąc skręcony zestaw do nurkowania warto położyć go na boku i zwrócić uwagę aby butla nie zmiażdżyła puszek automatów, przyrządów pomiarowych, czy jacketu.

Zabezbieczenie przed wilgocią

Tlen zawarty w powietrzu, czysty tlen, czy jakakolwiek mieszanina zawierająca tlen reaguje szybciej z otoczeniem (utlenia materiały) gdy jest pod ciśnieniem. Wnętrza cylindrów nurkowych są więc idealnym miejscem dla powstawania korozji. Wilgoć przyspiesza ten proces, zarówno w stalowych jak i aluminiowych butlach. Wilgoć zawierająca cząstki soli działa jeszcze gorzej. Połączenie wilgoci i tlenu pod cisnieniem może powodować uszkodzenia z powodu utlenienia w ciągu godzin, podczas gdy w niesprężonej butli takie same efekty zajęłby tygodnie. Osłabienie ścianek jest głownym problemem w butlach stalowych. Jak pamiętasz, produkty utlenienia aluminium zabezpieczają go przed dalszą korozją, jednak nie jest to tylko korzystne zjawisko. Korozja ścianek ma wciąż miejsce, a większa ilość tlenku może odpadać, zatykając zawór i automamy. Nie możemu uniknąć ciśnienia w butlach ani tlenu, ale możemy utrzymywać wnętrza butli wolne od wilgoci. Pierwszy krok jest dokonynywany przez operatorów nurkowania, ktorzy napełniaja butle właściwie przefiltrowanym i osuszonym powietrzem bez wilgoci. W czasie napełniania, kropelki wody znajdujące się na końcówce przyłącza kompresora lub dyszy zaworu, mogą przedostawać się do butli. Jest odpowiedzialnością zarówno Twoją jak i napełniającego, żeby upewnić się że po zdjęciu automatu po nurkowaniu nie pozostały krople wody w zaworze. Jeśli widać jakieś, ochyl zawór butli i wydmuchaj. Ostatecznym zabezpieczeniem jest niedopuszczanie do całkowitego oprożnienia butli. Zawsze pozostawiaj co najmniej 20barów / 300psi aby przypadkowe uchylenie zaworu nie umozliwiało wtargnięcia powietrza zawierającego wilgoć do środka butli. Jeśli nie planujesz używac butli przez dłuższy czas, przechowuj butle z takim właśnie ciśnieniem a nie pełną, aby zmniejszyć ciśnienie tlenu wewnątrz i prędkość utleniania. Przechowuj butle w pozycji pionowej, tak by resztki wilgoci gromadziły sie w dolnej części cylindra, gdzie ścianki są najgrubsze i gdzie najłatwiej dostrzec jakieś uszkodzenia.

Kontrola wizualna.

Większość środowiska nurkowego wymaga corocznej inspekcji wizualnej w butlach. Renomowani operatorzy nurkowi nie napełnią butli nie posiadającej aktualnej naklejki świadczącej o bierzącym przeglądzie. Inspekcja wizualna, jest kontrolą wnętrza butli po kątem oznak uszkodzenia lub korozji. Technik przeprowadzający przegląd zdejmuje stopę, taśmy na butli i wszystko co mogłoby ukryć uszkodzenia. Używając specjalnego oświetlenia, lusterek i innych narzędzi, inspekcja prowadzona jest wewnątrz w poszukiwaniu korozji, widocznych nadpęknięć w okolicach szyjki butli i innych znakow ostrzegawczych. Bliższe przyjrzenie się zaworowi może rownież odkryć problemy. Zakładając brak wyraźnej korozji i uszkodzeń, sprawdzane jest płynne działanie zaworu, jego nasmarowanie zabezpieczające przed reakcją galwaniczną pomiędzy różnymi metalami butli i zaworu. Po ponownym zmontowaniu butli z zaworem i napełnieniu (częściowym lub calkowitym w zależności od potrzeb) butla jest oznakowywana naklejką. Naklejka zawiera nazwę firmy wykonującej przegląd, miesiąc i rok przeglądu. Naklejkę umieszcza się zwykle blisko podstawy. Umiejscowienie może być różne. Jeśli w wyniku przeglądu znaleziono korozję dalsze postępowanie zależy od rodzaju i skali problemu. Przemywanie wodą destylowaną i suszenie gorącym powietrzem usuwa mniejsze zanieczyszczenia z wnętrza butli aluminiowych. Małe obszary korozji w butlach stalowych zwykle pozostawia się na miejscu, gdyż ich usuwanie oslabia butle bardziej niż sama korozja. Jeśli butla jest intensywnie skorodowana, albo posiada zużycie wykruszające (korozja która spowodowała jamy lub wklęsłe wyżłobienia) wymaga piaskowania lub bębnowania. Bębnowanie wymaga umieszczenia materiału sciernego wewnątrz butli, którą umieszcza się na rolkach i toczy aż do wyczyszczenia wnętrza. Piaskowanie polega na kierowaniu strumienia materiału ściernego w strumieniu sprężonego powietrza do wewnątrz butli i usuwaniu rdzy. Te techniki usuwają część ścianki butli, więc po ich prowadzeniu wymagane jest testowanie ciśnieniowe przed użyciem, podobnie jak każdej butli ktora ucierpiała w wyniku uderzenia lub upadku.

Testy ciśnieniowe (hydrostatyczne)

Oprócz corocznej kontroli wizualnej, butle wymagają okresowego testu ciśnieniowego. Częstość tesowania wynosi pięć lat w USA, i waha się w zależności od lokalnego prawodawstwa w granicach od 3 do 7 lat. Ta procedura jest zwana testem hydrostatycznym, ponieważ jest przeprowadzana w wodzie. W czasie testu napełnia się butlę wodą i umieszcza w wypełnionym wodą płaszczu. Następnie butla jest sprężana do wartości 2/3 wiekszej od ciśnienia roboczego lub cisnienia testowania wytłoczonym na szujce butli. To powoduje że butla nieznacznie rozszerza się i wypiera część wody z płaszcza. Wyparta woda zbiera się w rurce zbiorczej i tester wie o jaką objetość butla rozszerzyła się. Kolejnym krokiem jest wypuszczenie ciśnienia z butli, co pozwala powrócić butli do pierwotnej objetości. Wysokie ciśnienie powoduje nieodwracalne rozszerzenia, które są akceptowalne tylko gdy są nieznaczne. Tester znakuje butle datą testu i znacznikiem identyfikującym testera, suszy i napełnia. Gdy trwałe rozszerzenie jest zbyt duże, świadczy to o nadmiernym zużyciu materiału i butla nie może byc dalej bezpiecznie uzytkowana. Wówczas nie otrzymuje ona znacznika daty testu lecz jakiś rodzaj oznaczenia dyskfalifikujacego do dalszego uzytkowania. (np wywiercany jest otwór w ściance lub uszkadzany gwint zaworu tak by napełnienie było niemozliwe) W większości krajów wymagane są specjalne uprawnienia by przeprowadzać testy hydrostatyczne.

Kiedy należy przeprowadzać test ciśnieniowy niezaleznie od terminu przeglądu.

Oprócz okresowego przeprowadzania inspekcji wizualnej i testów hydrostatycznych zgodnie z terminami określonymi prawem i lokalnymi standardami nurkowymi istnieją sytuacje w których należy przeprowadzić test niezależnie od terminu kolejnego testu, np:

• Wydaje Ci się że słyszysz luźno przesuwający się materiał wewnątrz butli
• Znalazłeś czerwony lub zielonkawy materiał na wewnętrznym filtrze automatu oddechowego
• Butla była poddana temperaturze ponad 82C (cylinder aluminiowy zwykle ulega widocznemu uszkodzeniu w tej temperaturze, stalowy może przetrwać natomiast wymaga testu hydrostatycznego)
• Butla była napełniona lub ciśnienie wzrosło znacząco powyżej cisnienia roboczego (ponad 10%)
• Butla była nieużywana przez conajmniej dwa lata
• Butla upadła z wysokości lub została silnie uderzona
• Widzisz cokolwiek co może świadczyć o osłabieniu scianek, wybrzuszenie lub coś co cię niepokoi.

Butle nurkowe są bardzo bezpieczne, a wypadki z udziałem butli są bardzo, bardzo rzadkie. Aczkolwiek gdy do takich dochodzi, zwykle są tragiczne w skutkach. Dlatego złota zasadą jest inspekcja i testowanie przed wymaganym terminem. Jesli są jakieś wątpliwości – oddaj butle do testowania.