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!