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di Tecnica & Medicina

 

Tecnica & Medicina Subacquea

 

123.  LA SCELTA DELL'EROGATORE SUBACQUEO

 

Consigli sugli erogatori
 
Quando si parla di erogatori subacquei di solito si parla del set completo costituito da un primo stadio, da delle fruste flessibili, da un secondo stadio principale e un secondo stadio di emergenza e un manometro (talvolta compreso in una  console con gli strumenti, che può includere manometro, profondimetro, bussola o, eventualmente, un computer subacqueo).

Tutti questi componenti possono essere acquistati individualmente assemblandoli a piacimento, oppure si possono acquistare a pacchetti già pre-assemblati, scegliendo tra le tante opzioni possibili per soddisfare sia i subacquei ricreativi che i tecnici. Anche le fruste di alta e bassa pressione possono essere assemblate a piacimento e possono essere acquistate in gomma oppure in "miflex", delle lunghezze, degli spessori e dei colori preferiti.

Quando si tratta di scegliere il tipo di erogatore è molto importante tenere a mente il tipo di immersione che si intende fare e in quali ambienti si faranno le immersioni. Ad esempio, se si ha intenzione di immergersi solo in vacanza, in località tropicali, la scelta dell'erogatore è abbastanza semplice, magari facendo più attenzione al peso che ad altre caratteristiche. Se invece si vogliono fare immersioni profonde e tecniche la scelta dell'erogatore va decisamente su un modello bilanciato, con un primo stadio dotato di una torretta  idonea al tipo di configurazione e alle bombole utilizzate; così se si scende con un bibombola è preferibile avere due primi stadi separati con torretta girevole e lo stesso vale per un sistema "sidemount". Inoltre, se si scende oltre i 50 metri di profondità e in acque con temperature inferiori a 10 °C è preferibile acquistare erogatori con la certificazione adatta alle temperature basse.

 

 

 

A destra i particolari di un primo stadio a pistone

(con attacco INT)

 

 

 

I primi stadi si dividono in due tipi: a pistone e a membrana

Primo Stadio

Il primo stadio è il più importante componente dell'erogatore, perchè esso deve convertire la pressione della bombola (da 200/300 bar) fino a circa 10 bar (la cd. " pressione intermedia") il più rapidamente e stabilmente possibile, affinchè sia respirabile.

Esso è dotato di alcune uscite di bassa pressione (LP) e anche di una o due uscite di alta pressione (HP), che costituiscono l'attacco per il manometro o eventualmente per un trasmettitore (la "sonda") ad impulsi elettrici che si interfaccia con i computer subacquei che sono dotati di un ricevitore di tali impulsi.

 

 

I primi stadi a pistone offrono una tecnologia piuttosto semplice con delle prestazioni abbastanza soddisfacenti. Il primo stadio a pistone è quello che di solito viene utilizzato nei diving center poiché non necessita di una accurata manutenzione. Questo erogatore, però, è penalizzato nelle immersioni dove la temperatura dell’acqua è fredda (nella subacquea l’acqua si dice "fredda" dai 10°C in giù), e nelle immersioni dove l’acqua non è molto pulita.

L’acqua fredda non fa bene all'erogatore perché lo stelo del pistone nella camera di bilanciamento,  aumentando la richiesta d’aria, aumenta anche lo sfregamento del gas al suo interno, generando così un abbassamento della temperatura e accelerando così il processo di congelamento del primo stadio, che incepperà il pistone e quindi bloccherà l’erogazione dell’aria.

La stessa situazione potrebbe presentarsi durante le immersioni in acque molto sporche, dove si rischierebbe di bloccare il pistone, inceppandolo, con il sedimento sospeso nell’acqua.

In ogni caso tutti i primi stadi, prima di incepparsi definitivamente, hanno un campanello d’allarme, che è l’autoerogazione: in pratica aumenta la pressione nel primo stadio fino a quando il secondo stadio non la sopporta più, andando così in un’erogazione continua.

 

Un primo stadio a pistone bilanciato

Un primo stadio a membrana

Sotto a sinistra lo spaccato di un primo stadio a pistone e a destra quello di un primo stadio a membrana  o camera secca, entrambi con attacco DIN

Il primo stadio a membrana adotta un sistema similare a quello a pistone per variare la sua portata d’aria utilizzando sempre la variazione di pressione esterna.

Il primo stadio a membrana però non è soggetto a possibili inceppamenti dovuti a temperature estreme né ad acque molto sporche, perché è completamente isolato dal contatto con l’acqua, ecco perché si dice che ha la camera secca.

Per una sicurezza maggiore in caso di scelta di un erogatore per immersioni in acque fredde, è meglio optare per un erogatore con la certificazione per acque fredde, anche se tutti sono teoricamente funzionanti a temperature sotto i 10°C.

L’unica situazione che può mettere in funzione il sistema di sicurezza, cioè l’autoerogazione, è la cattiva manutenzione del primo stadio a membrana,
perciò è consigliabile fare la revisione del proprio erogatore, a pistone o a membrana, ogni anno, in caso di uso intensivo (una cinquantina di immersioni)  e prima di conservarlo per la pausa invernale.

 

Differenti attacchi del primo stadio

Esistono due tipi fondamentali di attacco del primo stadio: l'attacco DIN (fino a 200 o fino a 300 bar) e l'attacco INT (indicato anche come Yoke) che è adatto solo fino a 232 bar di pressione.

L'attacco DIN è di concezione molto più recente della classica brida con la "staffa", e sta guadagnando popolarità nel corso degli ultimi anni, in particolare nel settore tecnico. Dove un tempo ci si limitava ad attacchi DIN in Europa e INT nel resto del mondo, oggi gli attacchi DIN stanno diventando sempre più diffusi rispetto all’INT a causa della loro maggiore sicurezza.

Il raccordo DIN fornisce infatti un accoppiamento sicuro alla bombola, facendo combaciare perfettamente l’O-ring tra l'attacco della bombola e il primo stadio dell'erogatore e in tal modo evitando la possibile estrusione dell'O-ring di tenuta del gas.

Due primi stadi con attacco DIN ed INT


Due primi stadi a membrana con attacco DIN

Sopra un primo stadio Scubapro MK25 con attacco DIN e a destra lo stesso primo stadio con attacco INT

Primo stadio bilanciato o non bilanciato

Sia i primi stadi a pistone sia quelli a membrana possono essere suddivisi ulteriormente in due diversi tipi: bilanciati o non bilanciati.

I sistemi non bilanciati subiscono la variazione della pressione del gas contenuto nella bombola e le variazioni di profondità, provocando uno sforzo respiratorio maggiore. I nuovi modelli  di primi stadi hanno contribuito a ridurre notevolmente questa resistenza, ma i primi stadi bilanciati rimangono sempre i più performanti offrendo a qualunque profondità indipendentemente dalla pressione della bombola la stessa intensità d’aria richiesta dal subacqueo.
 

Sotto due primi stadi a membrana bilanciati, entrambi con attacco DIN

 

Sotto due primi stadi Apex a membrana bilanciati, con attacco rispettivamente INT e DIN

Sotto il funzionamento di un secondo stadio bilanciato

  

Uscite di bassa e alta pressione

L'ambiente destinato all’immersione (acqua calda o fredda) influenza il numero di uscite del primo stadio di cui il subacqueo ha bisogno. Infatti in acque calde l’erogatore tipico comprende il secondo stadio principale, un secondo stadio secondario, una frusta per gonfiare il GAV e un manometro (o un a console); perciò per questa configurazione sono necessarie  3 uscite LP (bassa pressione) e 1 uscita HP (alta pressione).

In acque fredde la situazione è diversa. Siccome l'acqua conduce la temperatura molto meglio dell'aria, il calore corporeo si disperde 25 volte più velocemente in acqua che nell’aria. Questo freddo il subacqueo lo supera e lo previene grazie alla muta stagna, che richiede una frusta di in più per il gonfiaggio della muta, ecco perché per immersioni in acque fredde occorrono 4 uscite di bassa pressione e 1 uscita ad alta pressione.

Il secondo stadio dell'erogatore

Il secondo stadio dell'erogatore converte la pressione intermedia (circa 10 bar) fornita dal primo stadio, e la riduce ulteriormente a pressione ambiente, permettendo al subacqueo di respirare. Anche in questo stadio vi sono caratteristiche differenti in base all'uso previsto.

Secondo stadio bilanciato e non bilanciato

Ci sono secondi stadi bilanciati e non bilanciati,  con pro e contro molto simili a quelli dei primi stadi. Praticamente i secondi stadi bilanciati forniscono prestazioni costanti e portate di gas uguali a qualsiasi profondità, mentre i secondi stadi non bilanciati non sono in grado di mantenere le stesse prestazioni con l’aumentare della profondità e quindi richiedono un maggiore sforzo respiratorio.


Controllo dell’effetto Venturi
Indipendentemente dal fatto che il secondo stadio sia bilanciato o meno, si può avere un mezzo di controllo del flusso d'aria all'interno del secondo stadio.
Il controllo consiste solitamente di una levetta rotante, che dirige il flusso dell'aria in base alla posizione impostata.

In normali condizioni di immersione la leva verrà impostata su "+" o "dive" per fornire le migliori prestazioni.  L'impostazione "-" o "pre-dive" è utilizzata per stare fuori dall' acqua o nel secondo stadio secondario per evitare che vada in autoerogazione.

Il deflettore interno al secondo stadio comandato dalla levetta dirige il flusso in avanti verso la membrana, aumentando la pressione e contribuendo a chiudere la valvola di erogazione.

Il sistema di erogazione ad offerta, più comunemente chiamato "iniezione", non deve costringere il sub a succhiare l’aria, ma deve invece "offrirla" secondo l’esigenza e senza richiedere sforzo.
La respirazione ad offerta si ottiene mediante lo sfruttamento del principio Venturi: all’apertura del pistoncino del secondo stadio il getto d’aria, a pressione ambiente, viene guidato direttamente verso il boccaglio mediante un tubetto iniettore e, per l’effetto Venturi, provoca una depressione nella scatola del secondo stadio, questa depressione mantiene abbassata la membrana ed elimina ogni successivo sforzo inspiratorio.

Secondi stadi leggeri

I materiali moderni hanno permesso ai costruttori di sperimentare e fare uso di materiali avanzati molto più leggeri. Ci sono vantaggi e svantaggi per il loro uso. Gli ultimi modelli di erogatori da viaggio utilizzano materiali compositi per produrre modelli di secondi stadi ancora più leggeri con design compatto appositamente studiati. I nuovi materiali (tecnopolimeri) riducono drasticamente il peso complessivo del gruppo erogatore, inoltre, con le fruste "miflex"  si contribuisce a ridurre ulteriormente il peso. Lo svantaggio è che la maggior parte di questi erogatori possono essere utilizzati solo in acque calde, cioè sopra i 10 °C, a causa delle proprietà termiche molto inferiori dei materiali compositi.

Nitrox / Gas misti

La maggior parte degli erogatori realizzati per essere compatibili con aria arricchita d’ossigeno (fino al 40% denominata "Enriched Air Nitrox" o EAN ), sono offerti dalle aziende in una versione Nitrox, che è già compatibile con il 100% di ossigeno, mentre i centri di servizio offrono la pulizia ad ossigeno puro per la stragrande maggioranza degli erogatori in commercio.

Alcuni materiali, come il titanio, non possono essere utilizzati con il gas arricchito oltre determinate percentuali, ed è importante tenerlo a mente.

 

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