b5d15dg
Detentorul este o componenta a aparatului de respirat sub apa conceputa, pe de
o parte, pentru a destinde aerul de la presiunea inalta la care se afla
stocat in butelie, la presiunea corespunzatoare adancimii la care
se afla scafandrul si, pe de alta parte, pentru a permite o respiratie fara efort
cu o frecventa obisnuita. Este cunoscut faptul ca pentru a putea respira normal
in imersie, scafandrul are nevoie, in cavitatile respiratorii ale
organismului (nas, trahee si plamani), de aer la o presiune egala cu presiunea
corespunzatoare adancimii de imersie la care acesta evolueaza. Aceasta presiune,
depinzand de adancimea de imersie, variaza continuu. Detentorul aparatului
autonom de respirat sub apa raspunde acestor cerinte asigurand scafandrului
aerul necesar respiratiei in sistemul „la cerere“ si la o presiune
egala cu presiunea la care este supus scafandrul. Unele detentoare ofera posibilitatea
de a inspira mai usor si mai confortabil decat altele. Despre un detentor
din care se inspira greu si in care se expira cu dificultate, se spune ca
prezinta o rezistenta ridicata la respiratie. Rezistenta ridicata la respiratie
a detentorului, prin inconfortul respirator pe care-l creaza, poate duce atat
la oboseala cat si la enervare in timpul scufundarii.
Rezistenta la respiratie a detentorului este o caracteristica constructiva a acestuia,
dar ea se poate modifica functie de mai multi factori. Astfel, scufundarea in
apa rece precum si activitatea intensa depusa de scafandru, duc la ingreunarea
respiratiei prin aparitia asa-numitei gafaieli, la care detentorul
nu mai raspunde la fel de bine. Majoritatea detentoarelor au o foarte mica rezistenta
la respiratie la suprafata apei, aceasta insa crescand pe masura ce
adancimea de imersie creste. Acest fenomen devine mult mai evident aproape
de finalul unei scufundari efectuata la o adancime relativ mare si cu o
durata destul de mare cand, datorita consumului mai ridicat de aer, presiunea
aerului din butelie este scazuta.
Toti acesti factori si anume respiratia deasa si greoaie, presiunea ridicata a
apei de la adancimea de scufundare si presiunea scazuta a aerului ramas
stocat in butelie, duc la cresterea rezistentei la respiratie. La adancime,
confortul respirator este insa ameliorat prin cresterea presiunii partiale
a oxigenului din aerul de respirat.
2.4.1. Tipuri de detentoare. Elemente constructive si functionale
Din punct de vedere constructiv, exista doua categorii principale de detentoare:
- detentoare cu un singur etaj, monobloc, la care aerul vine direct de la butelie
si este destins de la presiunea din butelie la presiunea ambianta;
- detentoare cu doua etaje separate, la care destinderea aerului, de la nivelul
presiunii de stocare din butelie la nivelul presiunii ambiante, se realizeaza
in doua etaje. Astfel, in primul etaj, aerul este destins de la
presiunea inalta din butelie la o presiune cu 8 ... 12 bar peste valoarea
presiunii exterioare, iar in al doilea etaj, aerul este destins din nou
pana la presiunea corespunzatoare adancimii la care se afla scafandrul.
Acest sistem cu doua etaje s-a dovedit a fi foarte confortabil si sigur.
2.4.1.1. Detentorul cu un singur etaj (monobloc)
Detentorul cu un singur etaj, monobloc, (Fig 2.14) se prezinta sub forma unei
carcase rotunde, de unde pleaca doua furtune gofrate care se reunesc la o piesa
bucala alcatuita dintr-un mustiuc si un bloc de supape (supapele „inspir“
si „expir“). La baza detentorului se afla un jug care permite fixarea
acestuia la robinetul buteliei. Mecanismul acestui detentor este astfel conceput
incat sa asigure destinderea directa a aerului de la presiunea inalta
din butelie la presiunea ambianta la care respira scafandrul. Detentorul cu
un singur etaj (monobloc), are doua camere separate printr-o membrana din cauciuc
(Fig.2.15). O camera etansa este in legatura cu aerul de respirat, iar
cealalta, prin intermediul unor orificii, permite presiunii hidrostatice ambiante
sa se exercite pe fata exterioara a membranei. Aerul din butelie patrunde in
camera etansa a detentorului prin intermediul unui clapet cu resort tarat, actionat
de o membrana prin intermediul unui sistem de parghii. Apasarea asupra
membranei, exercitata de presiunea hidrostatica ambianta, sau de depresiunea
creata in camera etansa pe timpul inspiratiei, actioneaza, prin intermediul
sistemului de parghii, asupra clapetului, provocand admisia aerului
respirator. Aerul respirator, destins in aval de clapet, este indreptat
spre o duza dirijata spre axul racordului de inspiratie, care creaza o depresiune
asupra membranei (efect Venturi), diminuand astfel efortul inspirator.
Racordul de expiratie are la un capat o supapa unisens de tip „cioc de
rata“, din cauciuc, amplasata la partea superioara a membranei pentru
a se evita gradientul de presiune dintre partea de inspiratie si cea de expiratie
a detentorului. Supapa de expiratie „cioc de rata“ serveste si ca
supapa de siguranta, in situatia in care scafandrul revine la presiunea
atmosferica fara sa expire, provocand echilibrarea presiunii pe cele doua
fete ale membranei prin eliminarea, in timpul ridicarii, a surplusului
de gaz respirator.
Detentorul cu un singur etaj (monobloc) are o serie de avantaje cum ar fi: robustete,
simplitate la reglaj si intre-tinere, confort respirator, bulele gazului
expirat nu deranjeaza campul vizual al scafandrului. Dezavantajele detentorului
cu un singul etaj (monobloc) sunt: gabarit mare, existenta a doua furtune de
respiratie care mareste pericolul de agatare a acestora, rezistenta suplimentara
la inspiratie, necesitatea unei pozitionari precise, dependenta debitului de
aer respirator functie de pozitia scafandrului, ceea ce impune pozitii precise
in actiunile de salvare (respiratia in tandem de la acelasi detentor
cu pasarea piesei bucale) si posibilitatea aparitiei de accidente de suprapresiune
pulmonara la
scafandrii neexperimentati prin utilizarea incorecta a detentorului in
exercitiile de schimbare a pozitiei aparatului. Aceste dezavantaje fac ca detentorul
cu un singur etaj (monobloc) sa fie mai putin folosit decat detentorul
cu doua etaje separate.
2.4.1.2. Detentorul cu doua etaje separate
Detentoarele cu doua etaje separate (Fig. 2.16) pot fi de mai multe tipuri.
Clasificarea lor se poate face dupa mai multe criterii dupa cum urmeaza:
• dupa modul de functionare al primului etaj:
- neechilibrat (necompensat);
- echilibrat (compensat);
• dupa constructia primului etaj:
- cu membrana si clapet;
- cu piston clapet;
• dupa constructia etajului al doilea:
- cu clapet amonte;
- cu clapet aval.
In cele ce urmeaza, se vor prezenta, pentru exemplificare, cateva
tipuri constructive de etaj I si de etaj II, precum si principiile de functionare
ale acestora. a) Tipuri de etaj I
In continuare sunt prezentate trei tipuri de etaj I aferent detentorului
cu doua etaje, un tip cu membrana si doua cu piston clapet.
• Primul etaj, de tip neechilibrat, cu membrana (Fig. 2.17). Acesta este
prevazut cu o membrana realizata dintr-un cauciuc flexibil. Pe fata exterioara
a membranei aflata in contact cu apa din exterior, apasa un arc tarat
astfel incat sa mentina membrana nedeformata pentru o presiune a
aerului pe fata interioara a membranei cu 8 ... 12 bar superioara presiunii
mediului acvatic exterior. Atunci cand scafandrul inspira, presiunea din
camera de joasa presiune si deci de pe fata interioara a membranei, scade, iar
actiunea combinata a presiunii apei si a arcului tarat asupra membranei impinge
clapetul permitand debitarea aerului in camera de joasa presiune
si deci pe circuitul de joasa presiune ce alimenteaza etajul al doilea. Prin
aceasta, are loc o crestere a presiunii pe fata interioara a membranei. Cand
aceasta „presiune joasa“ devine suficient de mare pentru a compensa
actiunea arcului tarat, membrana revine la pozitia de echilibru permitand
clapetului sa se reinchida sub actiunea arcului de revenire, oprind debitarea
aerului catre camera si circuitul de joasa presiune, deci catre etajul II.
• Primul etaj de tip neechilibrat cu piston clapet (Fig 2.18). Acesta
are in componenta, in loc de membrana, un piston solidar cu clapetul.
Functionarea acestui tip de etaj I este asemanatoare cu cea a detentorului cu
piston clapet, de tip echilibrat si este prezentata mai jos.
Cele doua categorii de etaj I prezentate mai sus sunt de tip neechilibrat datorita
faptului ca in pozitie „inchis“ numai o fata a clapetului
se afla in contact cu aerul de inalta presiune din butelie, cealalta
fata fiind in contact cu aerul din circuitul de joasa presiune, aceasta
conducand la o deschidere mai dificila a clapetului ce este compensata
prin marirea suprafetei membranei sau pistonului si prin cresterea fortei arcului
tarat. Acest tip de etaj I neechilibrat este in general mai voluminos
si, datorita lipsei compensarii naturale, poate introduce o variatie usoara
a presiunii aerului debitat pe circuitul de joasa presiune catre etajul II.
Aceasta se datoreaza influentei variatiei presiunii aerului stocat in
butelie si conduce la o usoart scadere a confortului respirator, in special
catre sfarsitul scufundarii.
• Primul etaj de tip echilibrat cu piston clapet (Fig. 2.19). Acesta se
caracterizeaza prin aceea ca aerul este debitat in circuitul de joasa
presiune, catre etajul II, la o presiune relativ constanta si practic independenta
de variatia presiunii din butelie, aceasta presiune fiind controlata in
mod corespunzator prin tensiunea arcului tarat si presiunea apei din exterior.
Cele doua tipuri de etaj I cu piston clapet prezentate mai sus, functioneaza
dupa urmatorul principiu (Fig. 2.18 si Fig. 2.19): atunci cand scafandrul
inspira, presiunea din camera de joasa presiune scade si deci, presiunea de
pe una din fetele pistonului scade si acesta, sub actiunea combinata a presiunii
apei si a arcului tarat corespunzator unei presiuni cu 8 ... 12 bar peste presiunea
ambianta, se va deplasa. Pistonul fiind solidar cu clapetul, acesta din urma
va deschide admisia aerului din butelii, asigurand debitarea aerului respirator
catre circuitul de joasa presiune, deci catre etajul II al detentorului. Atunci
cand presiunea de pe circuitul de joasa presiune devine suficient de mare
pentru a invinge rezistenta arcului tarat, pistonul revine la pozitia
de echilibru, clapetul inchizand astfel debitarea aerului din butelii
catre etajul II al detentorului.
Trebuie mentionat faptul ca toate cele trei tipuri de etaj I prezentate mai
sus, cu membrana sau piston, neechilibrate sau echilibrate, sunt pilotate de
presiunea apei din exterior, prin aceasta asigurandu-se livrarea aerului
catre etajul II al detentorului la o presiune cu circa 8 ... 12 bar peste presiunea
apei din exterior
(presiunea hidrostatica).
Indiferent de tipul detentorului cu doua etaje, etajul I este de obicei prevazut
cu doua racorduri de iesire: un racord de presiune joasa pentru etajul II principal
si un racord de presiune joasa pentru etajul II de rezerva. Toate etajele I
au si un racord de inalta presiune pentru manometrul submersibil. b) Tipuri de etaj II
In continuare sunt prezentate doua tipuri de etaj II aferent detentorului
cu doua etaje, un tip cu clapet amonte si altul cu clapet aval.
• Etajul al doilea cu clapet amonte (Fig. 2.20). Acesta este prevazut
in interior cu o membrana din cauciuc la care una din fete se afla in
contact nemijlocit cu presiunea mediului acvatic exterior. La inspiratia scafandrului
prin mustiuc, pe cealalta fata a membranei se creaza o depresiune care permite
ca sub actiunea presiunii apei din exterior sa se produca o deformare a membranei
catre interior, prin aceasta actionandu-se asupra levierului. Acesta va
deplasa clapetul deschizandu-se astfel accesul aerului din circuitul de
joasa presiune catre consumator (scafandrul). Atunci cand faza de „inspir“
inceteaza, presiunea aerului de sub membrana va echilibra presiunea exterioara,
membrana va reveni la pozitia de echilibru, iar clapetul se va inchide
sub actiunea arcului de revenire, prin aceasta inchizandu-se accesul
aerului catre consumator. La acest tip de etaj II, clapetul fiind de tip „amonte“,
se va deschide in sens contrar sensului de circulatie al aerului din circuitul
de joasa presiune. Amestecul gazos expirat de scafandru va fi evacuat, prin
intermediul unei supape unisens si a unui deflector, catre mediul acvatic exterior.
Deflectorul are rolul de a dirija jeturile bifazice, generate de bulele de gaz
evacuate in apa, catre partile laterale ale vizorului astfel incat
sa nu fie incomodata vizibilitatea scafandrului.
• Etajul al doilea cu clapet aval (Fig. 2.21). Acesta este in general
asemanator cu cel prezentat mai inainte si are un principiu de functionare
apropiat de acesta. Diferenta importanta consta in faptul ca clapetul
fiind de tip „aval“ se dechide in acelasi sens cu sensul de
circulatie a aerului in circuitul de joasa presiune.
Indiferent de tipul constructiv, etajul II al detentorului asigura respirarea,
la cerere, de aer la o presiune egala cu presiunea ambianta si la un ritm normal
de respiratie. Livrarea de aer de catre etajul II catre consumator poate fi
facuta, in cazul in care scafandrul are nevoie de un supliment de
aer, prin apasarea butonului de purjare exterior care va deforma membrana din
cauciuc si va conduce la debitarea de aer catre scafandru pe intreaga
perioada cat butonul se tine apasat.