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Gonflage des bouteilles de plongée

Le gonflage des bouteilles de plongée est une opération effectuée à l'aide d'un compresseur et/ou de blocs tampons.

Manœuvre de gonflage

Seule des personnes habilitées à gonfler peuvent être présentes dans le local de gonflage.

Avant la mise en route du compresseur

  • Vérifier la prise d'air extérieure
  • Vérifier la bonne aération du local du compresseur et du mécanisme de l'appareil
  • Vérifier le niveau d'huile

Avant le raccordement des bouteilles de plongée

  • Purger la robinetterie des bouteilles (ouvrir un instant légèrement la bouteille à l'air libre afin de chasser l'eau qui pourrait se trouver au niveau de la sortie)
  • Vérifier l'état extérieur des bouteilles (pas de traces de rouille, d'éclat de peinture, de bosse)
  • S'assurer que la date de la prochaine inspection visuelle (par un TIV) ou de requalification n'est pas dépassée
  • Vérifier le type de gaz introduit : pas de nitrox dans un bloc destiné à l'air
  • Vérifier l'état des flexibles et de leurs extrémités
  • Vérifier la présence de dispositifs anti-battements, destinés à empêcher les flexibles de virevolter s'ils se décrochaient des bouteilles (au risque de blesser quelqu'un)
  • Vérifier le fonctionnement des soupapes de sécurité de la rampe de chargement

Pendant le gonflage

  • Respecter la pression maximale (pression d'exercice)

Après le gonflage

  • Purger le mécanisme du compresseur

Ordre de gonflage des bouteilles

Gonflage d'une bouteille de plongée à partir de plusieurs bouteilles tampons

Lorsqu'un compresseur dispose de plusieurs bouteilles tampons, l'utilisateur peut avoir le choix entre gonfler sa bouteille de plongée en la raccordant à une bouteille tampon puis une deuxième, puis une troisième, ou de raccorder sa bouteille de plongée à tous les tampons en même temps.

Faisons le calcul avec deux tampons de volume $V_{tampon 1}$ et $V_{tampon 2}$ et de pression $P_{tampon 1}$ et $P_{tampon 2}$. On considère que la bouteille de plongée est de volume $V_{bouteille}$ et contient une pression initiale (pression résiduelle de la dernière plongée) de $P_{bouteille, ini}$.

On fera l'application numérique avec les valeurs : $P_{tampon 1}=P_{tampon 2}=200\:bars$, $V_{tampon 1}=V_{tampon 2}=50\:L$, $P_{bouteille, ini}=1\:bar$, et $V_{bouteille}=15\:L$.

Gonflage simultané sur plusieurs bouteilles tampons

Gonflage simultané d'une bouteille de plongée sur deux tampons

On branche les deux tampons ensemble et on y raccorde la bouteille de plongée. La conservation de la quantité de gaz, qui suit la loi de Boyle-Mariotte, permet d'établir que la pression dans la bouteille de plongée passe de $P_{bouteille, ini}$ à une valeur $P_{bouteille}$ telle que $P_{bouteille} \times (V_{bouteille}+V_{tampon 1}+V_{tampon 2})=P_{bouteille, ini} \times V_{bouteille}+P_{tampon 1} \times V_{tampon 1}+P_{tampon 2} \times V_{tampon 2} $ donc on obtient au final la formule :

$$ P_{bouteille}=\frac{ P_{bouteille, ini} \times V_{bouteille}+P_{tampon 1} \times V_{tampon 1}+P_{tampon 2} \times V_{tampon 2} }{ V_{bouteille}+V_{tampon 1}+V_{tampon 2} } $$

On obtient finalement $ P_{bouteille}=\frac{1 \times 15+200 \times 50+200 \times 50}{15+50+50} =174\:bars$.

Gonflage successif sur plusieurs bouteilles tampons

Gonflage successif d'une bouteille de plongée sur deux tampons

On branche la bouteille de plongée sur le tampon 1. La loi de Boyle-Mariotte permet d'écrire que la pression dans la bouteille de plongée passe de $P_{bouteille, ini}$ à une valeur $P_{bouteille}$ telle que $P_{bouteille} \times (V_{tampon 1}+V_{bouteille}) = P_{bouteille, ini} \times V_{bouteille} + P_{tampon 1} \times V_{tampon 1} $ donc $P_{bouteille} = \frac{ P_{bouteille, ini} \times V_{bouteille} + P_{tampon 1} \times V_{tampon 1} }{ V_{tampon 1}+V_{bouteille} }$.

Ensuite, on branche la bouteille de plongée sur le tampon 2. De même, on peut écrire la loi de Boyle-Mariotte : la pression dans la bouteille passe de la pression $P_{bouteille}$ à $P_{bouteille}'$ telle que $P_{bouteille}' \times (V_{bouteille}+V_{tampon 2})=P_{bouteille} \times V_{bouteille}+P_{tampon 2} \times V_{tampon 2} $ soit $ P_{bouteille}' = \frac{ P_{bouteille} \times V_{bouteille}+P_{tampon 2} \times V_{tampon 2} }{ V_{bouteille}+V_{tampon 2} } $ donc on obtient au final la formule :

$$ P_{bouteille}' = \frac{ \frac{ P_{bouteille, ini} \times V_{bouteille} + P_{tampon 1} \times V_{tampon 1} }{ V_{tampon 1}+V_{bouteille} } \times V_{bouteille}+P_{tampon 2} \times V_{tampon 2} }{ V_{bouteille}+V_{tampon 2} } $$

On obtient finalement $ P_{bouteille}=\frac{ \frac{ 1 \times 15 + 200 \times 50 }{ 50+15 } \times 15+200 \times 50 }{ 15+50 } =189\:bars$.

Si l'objectif est de maximiser la pression dans la bouteille de plongée, il est donc plus judicieux de la gonfler en la branchant successivement sur chaque tampon.

Gonflage de plusieurs bouteilles de plongée à partir d'une bouteille tampon

Lorsqu'un compresseur dispose d'une rampe, l'utilisateur qui doit gonfler deux bouteilles de plongée peut avoir le choix entre gonfler la première bouteille en la raccordant à au tampon, puis la deuxième, puis la troisième, ou raccorder toutes les bouteilles de plongée au tampon en même temps.

Faisons le calcul avec un tampon de volume $V_{tampon}$ et de pression $P_{tampon}$ et deux bouteilles de plongée de volume $V_{bouteille, 1}$ et $V_{bouteille, 2}$ et contient une pression initiale (pression résiduelle de la dernière plongée) de $P_{bouteille 1, ini}$ et $P_{bouteille 2, ini}$.

On fera l'application numérique avec les valeurs : $P_{tampon}=200\:bars$, $V_{tampon}=50\:L$, $P_{bouteille 1, ini}=$P_{bouteille 2, ini}=1\:bar$, et $V_{bouteille 1}=$V_{bouteille 2}=15\:L$.

Gonflage simultané des deux bouteilles sur le tampon

On branche les deux bouteilles ensemble et on les raccorde au tampon. La conservation de la quantité de gaz, qui suit la loi de Boyle-Mariotte, permet d'établir que la pression dans le volume constitué des deux bouteilles de plongée passe de $P_{bouteille 1, ini}$ et $P_{bouteille 2, ini}$ à une valeur $P_{bouteilles 1 et 2}$ telle que $P_{bouteilles 1 et 2} \times (V_{bouteille 1}+V_{bouteille 2}+V_{tampon})=P_{bouteille 1, ini} \times V_{bouteille 1, ini}+P_{bouteille 2, ini} \times V_{bouteille 2, ini}+P_{tampon} \times V_{tampon}$ donc on obtient au final la formule :

$$ P_{bouteilles 1 et 2}=\frac{ P_{bouteille 1, ini} \times V_{bouteille 1, ini}+P_{bouteille 2, ini} \times V_{bouteille 2, ini}+P_{tampon} \times V_{tampon} }{ V_{bouteille 1}+V_{bouteille 2}+V_{tampon} } $$

On obtient finalement $ P_{bouteilles 1 et 2}=\frac{1 \times 15+1 \times 15+200 \times 50}{15+15+50} =125\:bars$.

Gonflage successif de deux bouteilles sur le tampon

On branche la première bouteille de plongée sur le tampon. La loi de Boyle-Mariotte permet d'écrire que la pression dans le tampon passe de $P_{tampon, ini}$ à une valeur $P_{tampon}$ (qui est aussi la pression finale dans la bouteille 1) telle que $P_{tampon} \times (V_{tampon}+V_{bouteille 1}) = P_{bouteille 1, ini} \times V_{bouteille 1} + P_{tampon, ini} \times V_{tampon} $ donc :

$$P_{bouteille 1} = P_{tampon} = \frac{ P_{bouteille 1, ini} \times V_{bouteille 1} + P_{tampon, ini} \times V_{tampon} }{ V_{tampon}+V_{bouteille 1} }$$

Ensuite, on branche la deuxième bouteille de plongée sur le tampon. De même, on peut écrire la loi de Boyle-Mariotte : la pression dans le tampon passe de la pression $P_{tampon}$ à $P_{tampon}'$ (qui est aussi la pression finale dans la bouteille 2) telle que $P_{tampon}' \times (V_{bouteille 2}+V_{tampon})=P_{bouteille 2, ini} \times V_{bouteille 2}+P_{tampon} \times V_{tampon}$ soit $ P_{bouteille 2} = P_{tampon}' = \frac{ P_{bouteille 2, ini} \times V_{bouteille 2}+P_{tampon} \times V_{tampon} }{ V_{bouteille 2}+V_{tampon} } $ donc on obtient au final la formule :

$$ P_{bouteille 2} = \frac{ P_{bouteille 2, ini} \times V_{bouteille 2}+\frac{ P_{bouteille 1, ini} \times V_{bouteille 1} + P_{tampon, ini} \times V_{tampon} }{ V_{tampon}+V_{bouteille 1} } \times V_{tampon} }{ V_{bouteille 2}+V_{tampon} } $$

On obtient finalement $P_{bouteille 1}= \frac{ 1 \times 15 + 200 \times 50 }{ 50+15 } = 154\:bars$ et $ P_{bouteille 2}=\frac{ 1 \times 15+\frac{ 1 \times 15 +200 \times 50 }{ 50+15 } \times 50 }{ 15+50 } =119\:bars$.

Si l'objectif est de maximiser la pression dans les deux bouteilles de plongée, il est donc plus judicieux de les gonfler simultanément. Cela peut se comprendre qualitativement : la première bouteille “vide” le tampon trop fortement.

Le calcul permet de mettre en évidence l'utilité d'une rampe de gonflage.

gonflage_des_bouteilles_de_plongee.txt · Dernière modification: le 15/11/2019 à 17h36 (modification externe)