Wady gazu doskonałego.

Wszystkie znane mi podręczniki nurkowania zakładają, że do obliczeń potrzebnego zapasu gazów wystarczy posłużyć się uproszczonym równaniem Clapeyrona:

gdzie n i R to stałe.

Uproszczenie to zakłada, że mamy do czynienia z tzw gazem doskonałym, że przy stałej temperaturze iloczyn ciśnienia gazu i jego objętości jest wielkością stałą. Pozwala to w prosty sposób, nawet w pamięci, obliczyć zapas gazów. Uproszczenia tego nie można jednak stosować do obliczeń dla trymiksowych nurkowań technicznych.

Dla butli nurkowej o pojemności 10 litrów ze sprężonym do ciśnienia 200 barów powietrzem, zapas gazu obliczymy z mnożenia:

Uwzględniając rezerwę 50 bar (25%) - do dyspozycji nurka jest 1500 litrów.

Większość płetwonurków nie jest zmuszona do wykonywania takiego obliczenia, gdyż nurkują „na manometr” i kończą nurkowanie wówczas, gdy wskazanie manometru zbliży się do rezerwy czyli 50 bar. W zakresie głębokości nurkowań rekreacyjnych powyższa wartość ciśnienia oznacza ilość gazu wystarczającą do bezpiecznego wynurzenia się.

Nurkowie bardziej zaawansowani mogą obliczyć przewidywany czas pobytu na głębokości dzieląc wartość zapasu gazów przez wartość tempa zużycia gazu SAC i wartość ciśnienia na przewidywanej głębokości. Dla SAC=20 l/min. Zapas 1500 l wystarczy na głębokości 10 m na ok. 37 minut:

Wyznaczanie zapasu gazów dla trymiksowego nurkowania technicznego powyższą metodą generuje niebezpieczne niedoszacowania zapasu i składu(opis tej sytuacji w kolejnym artykule) gazów. Wpływ na tę sytuację mają inne niż gazy doskonałe składniki mieszanek oddechowych.

Poniższa tabelka jest zestawieniem wyników obliczeń zapasu gazów wykonanych dla gazów doskonałych i gazów rzeczywistych programem Suunto DM4 do planowania nurkowań. Program ten wykorzystuje do obliczeń gazów rzeczywistych algorytm GERG-2004.

Obliczenia wykonałem dla zestawu 2x15 l, ciśnienie robocze 200 bar.

Jak widać największe niedoszacowanie zapasu gazów można popełnić dla mieszanek bogatych w hel – niestety tych najdroższych.

Powyższe obliczenia wskazują, że posługując się wzorem uproszczonym zakładamy większy od rzeczywistego zapas gazów co, z kolei, skłania nas do zaplanowania dłuższego czasu dennego. Narażamy się więc na zaskoczenie spowodowane pojawieniem się ciśnieniowego punktu zwrotnego wcześniej niż zakładał to plan nurkowania. Plan nurkowania staje się nierealny i nie można osiągnąć zakładanych celów turystycznych, szkoleniowych czy rekordowych bez narażania się na niebezpieczeństwo.

Przykładem takiej sytuacji było jedno z moich nurkowań na 103 m w austriackim jez. Attersee gdzie spodziewany czas denny wynosił 5 minut (nie wliczając czasu zanurzania), tymczasem ciśnieniowy punkt zwrotny wystąpił o ok. 4 minuty wcześniej zmuszając nas do rozpoczęcia wynurzania.

Niedoszacowanie zapasu gazów kosztowało nas 80% czasu dennego!

Planowanie nurkowania technicznego w oparciu o komputery nurkowe - procedura.

Etap I. Oprogramowanie dekompresyjne PC.

1. Konfiguracja programu
2. Wprowadzasz wyznaczony podczas treningów SAC.
3. Podajesz głębokość, której nie wolno Ci przekroczyć.
4. Dobierasz gazy.
5. Manipulując czasem dennym, określasz maksymalny czas dekompresji, zakładany z góry lub taki, na który możesz sobie pozwolić mając na uwadze posiadane cylindry/butle dekompresyjne.
6. Wyznaczasz punkty zwrotne nurkowania.

Plan nurkowania z którego będziesz zadowolony wymaga, najczęściej, kilkukrotnego powtórzenia czynności opisanych w pkt. 1-6.

Ciśnieniowy punkt zwrotny (PTP - Pressure Turning Point) – będzie to minimalne dopuszczalne wskazanie manometru, które zmusi Cię do rozpoczęcia wynurzania do pierwszego przystanku dekompresyjnego (lub deep stop'u).

Będzie to punkt na wykresie, a pod wodą moment, któremu przypisany jest taki zapas gazów, że po jego użyciu do wynurzenia, do pierwszej zmiany gazów lub po zakończeniu nurkowania pozostanie 1/3 początkowego zapasu gazu dennego.

Punkt zwrotny czasu wynurzania (ATTP - Ascent Time Turning Point) – będzie to największa, dopuszczalna wartość czasu dekompresji wskazana przez komputer, która oznacza konieczność rozpoczęcia wynurzania do pierwszego przystanku dekompresyjnego.

Nurkowania multilevel i free level– kwintesencja stosowania komputerów nurkowych.

Na nurkowaniach multilevel o znanych głębokościach poziomów (levels) możesz wyznaczyć kilka ciśnieniowych punktów zwrotnych, przez co przypiszesz do każdego z planowanych poziomów określoną porcję zapasu gazów. Te ciśnieniowe punkty zwrotne będą minimalnymi dopuszczalnymiwskazaniami manometru skłaniającymi Cię do rozpoczęcia wynurzania do kolejnego poziomu. Ostatni z tych ciśnieniowych punktów zwrotnych będzie oznaczał konieczność rozpoczęcia wynurzenia do pierwszego przystanku dekompresyjnego lub deep stop'u.

Na pewno zdajesz sobie sprawę że wartość ciśnienia w ostatnim punkcie zwrotnym musi być większa od 1/3 ciśnienia początkowego zapasu gazów.

W limitach punktu zwrotnego czasu wynurzania ATTP możemy dowolnie rozdysponować posiadany zapas gazów pomiędzy poziomy, mając jednak na uwadze, że przebywanie na każdym poziomie odbywa się kosztem czasu nurkowania na pozostałych poziomach.

Jeżeli nie możesz przewidzieć głębokości poziomów (free level) wyznacz i zapisz na tabliczce minimalne wartości ciśnienia zapasu gazów potrzebne do podniesienia się do głębokości na której zmienisz gaz.

Zapisy poniżej, w przykładowej tabeli oznaczają, że wynurzenie do 6 m gdzie zmienisz gaz na tlen musisz rozpocząć przy wartości ciśnienia: 95 barów - z głębokości 40 m, 85 barów - z głębokości 30 m...

Głębokość	Ciśnienie
40 m	95bar
30 m	85bar
20 m	80 bar

Tak, tak, przypomina to runtime.

Etap II. Analizujesz mieszanki oddechowe.

Etap III. Wprowadzasz rzeczywisty skład mieszanek oddechowych do programu dekompresyjnego.

Etap IV. Zapisujesz plan na tabliczce

Co zapisać na tabliczce?

Kontrolowanie nurkowania technicznego z wykorzystaniem komputerów nurkowych, polega na monitorowaniu wskazań komputerów oraz manometru i porównywaniu tych wskazań z zapisanymi danymi na tabliczce. W momencie zbliżenia się wskazań przyrządów do lub osiągnięcia którejkolwiek wartości z tabliczki podejmujemy decyzję o rozpoczęciu wynurzania się.

W zależności od stopnia komplikacji nurkowania na tabliczce zapisz:

• Maksymalną głębokość
• Głębokości zmiany gazów
• Ciśnieniowy punkt zwrotny (PTP - Pressure Turning Point) lub ciśnieniowe punkty zwrotne dla nurkowań multilevel i freelevel (tabelka powyżej)
• Punkt zwrotny czasu wynurzania (ATTP - Ascent Time Turning Point)

Przykład zapisu i interpretacji tabliczki:

56 m – Max	100 bar - PTP
20 m – EAN50	25 min - ATTP
5 m - O2

Nurkowanie na głębokość maksymalną 56 metrów. Nurek rozpocznie wynurzenie najpóźniej w momencie osiągnięcia 100 barów na manometrze i/lub czasu wynurzania 25 minut na komputerze. Podczas wynurzania zmieni gaz na 20 metrach na EAN 50, a następnie na 5 metrach na czysty tlen.

Etap V. Programujesz komputery nurkowe.