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Bouteille de plongée

La bouteille de plongée ou bloc est le réservoir qui renferme le mélange de gaz comprimés nécessaire à la respiration d'un plongeur en scaphandre autonome.

Bouteille de plongée, équipée d'un détendeur, d'un manomÚtre et du direct system
Bloc de 12 litres court

Histoire

Jacques Cousteau et Emile Gagnan ont inventĂ© ensemble le dĂ©tendeur Ă  la demande moderne utilisĂ© en plongĂ©e sous-marine. Leur invention a permis de crĂ©er l’équipement connu sous le nom d’Aqualung, ou appareil respiratoire sous-marin autonome (SCUBA), permettant des plongĂ©es plus sĂ»res et plus profondes.

Auparavant, les plongeurs ne pouvaient explorer la mer qu’à l’aide de cloches de plongĂ©e ou de combinaisons de plongĂ©e avec casque, qui Ă©taient encombrantes et coĂ»teuses. Les plongeurs Ă©taient Ă©galement dĂ©pendants de tuyaux d’air reliĂ©s Ă  une source en surface. Cousteau est Ă  la recherche d’un appareil respiratoire sous-marin qui permettrait aux plongeurs de nager sans contrainte. Il s’associe Ă  Gagnan, un ingĂ©nieur parisien travaillant chez Air Liquide qui a crĂ©Ă© une vanne pour rĂ©guler le dĂ©bit de gaz dans les moteurs des gĂ©nĂ©rateurs de gaz. En combinant l’expertise de Gagnan en matiĂšre d’ingĂ©nierie avec l’expĂ©rience pratique de Cousteau, ils crĂ©ent un systĂšme de soupape Ă  la demande qui peut fournir de l’air comprimĂ© Ă  un plongeur sur demande et qui s’adapte Ă  la pression ambiante.

L’Aqualung est introduit en 1946 et est disponible sur le marchĂ© amĂ©ricain en 1952. Il offre des possibilitĂ©s sĂ»res et peu coĂ»teuses aux scientifiques, aux ingĂ©nieurs et aux amateurs de plongĂ©e sous-marine.

Description

RĂ©gulateur raccordement DIN- et INT-cylindre.
Bouteille connexion INT aprĂšs ISO 12209-3 dans la vue en coupe.
Bouteille connexion DIN aprĂšs ISO 12209-2 dans la vue en coupe.

En gĂ©nĂ©ral, le mĂ©lange de gaz contenu dans les bouteilles de plongĂ©e est l'air, mais elles peuvent Ă©galement contenir d'autres mĂ©langes respiratoires (Nitrox, HĂ©liair, Hydrox, Trimix, HĂ©liox, Hydreliox). Ces autres mĂ©langes permettent, suivant les mĂ©langes, d'augmenter les profondeurs atteignables, de limiter les risques d'accidents de dĂ©compression, de diminuer le niveau de narcose, de raccourcir les temps des paliers de dĂ©compression, de diminuer la densitĂ© du mĂ©lange (rĂ©duisant par consĂ©quent les efforts ventilatoires et donc les risques d’essoufflement).

Si on excepte des réalisations encore marginales comme celles en fibres de carbone, les bouteilles d'utilisation courante sont en acier ou en alliage d'aluminium, de série 6061.

Les bouteilles de plongĂ©e utilisĂ©es couramment, appelĂ©es « bloc » dans le langage des plongeurs, contiennent entre 4 et 20 litres d'air comprimĂ© et sont, gĂ©nĂ©ralement, utilisĂ©es seules. Afin de disposer d'une plus grande capacitĂ© ou de sources distinctes (redondance en plongĂ©e sous-plafond ou profonde, avec changement de gaz
), il est parfois nĂ©cessaire d'utiliser plusieurs bouteilles. Deux d'entre elles jumelĂ©es forment un bi-bouteille, gĂ©nĂ©ralement appelĂ© « bi ». Les bouteilles ayant gĂ©nĂ©ralement une pression de service de 150, 176, 200, 232 ou 300 bar. Les bouteilles utilisĂ©s dans certains recycleurs comme le Mark 15 ont une pression de service de 450 bar.

On trouve aussi dans le monde de la plongée d'autres types de bouteilles :

  • bouteilles d'oxygĂšne servant, en surface Ă  pratiquer des oxygĂ©nothĂ©rapies normobares ;
  • des bouteilles relais (ou travel) et dĂ©co (ou deco) utilisĂ©es dans le cadre des plongĂ©es profondes, portĂ©es sur les cĂŽtĂ©s (stage bottle). Les relais, qui servent Ă  accroĂźtre l'autonomie au fond, ou durant la descente ont gĂ©nĂ©ralement un taux d'oxygĂšne assez bas alors que les bouteilles de dĂ©co ont par dĂ©finition un taux d'oxygĂšne haut (usuellement de 50 Ă  100 %) ;
  • des tampons utilisĂ©es pour le gonflage des blocs. Ce sont des bouteilles fixes gonflĂ©es Ă  trĂšs haute pression et servant de rĂ©servoir, comme les chĂąteaux d'eau dans les rĂ©seaux de distribution d'eau courante ;

La bouteille de plongée contenant un gaz comprimé, il est nécessaire de l'équiper d'un détendeur. Le détendeur adapte la pression du gaz fourni au plongeur à la pression ambiante afin que ce gaz soit respirable (plus le plongeur est profond, plus la pression est élevée).

Le bloc dispose d’une robinetterie[1] sur laquelle s'adapte le dĂ©tendeur. VissĂ©e sur le haut de la bouteille de plongĂ©e, la robinetterie peut disposer d'un mĂ©canisme de « rĂ©serve ». Il s'agit d'un ressort tarĂ© Ă  30 bars qui bloque l'arrivĂ©e d'air prĂ©cocement. Les rĂ©serves de robinetteries de bi-bouteille sont tarĂ©es Ă  50 bars mais ne sont effectives que sur un fĂ»t, ce qui Ă©quivaut Ă  25 bars sur les deux blocs. L'air restant peut ĂȘtre libĂ©rĂ© en tirant une tige disposĂ©e le long du bloc. Plus utilisĂ© depuis la dĂ©mocratisation des manomĂštres, le terme de rĂ©serve est restĂ© dans le jargon de la plongĂ©e pour parler des 50 derniers bars de pression. Il en est de mĂȘme pour le signe normalisĂ© « je suis sur rĂ©serve ».

Un bloc est généralement équipé d'une poignée pour le transport, un culot pour le maintenir debout et d'un filet de protection contre les chocs. S'il n'est pas utilisé avec un gilet de stabilisation, on peut lui attacher un bakpack avec des bretelles.

Procédés de fabrication des blocs en acier

En fonction du type d'acier de départ, il existe trois types de fabrication.

Plaque d'acier

AprÚs inspection des plaques en acier, elles sont ensuite découpées puis embouties et filées (procédé dit IWKA).

Tube d'acier

Les tubes, exempts de toute soudure, sont coupĂ©s Ă  la bonne longueur avant d'ĂȘtre chauffĂ©s par induction puis mis en forme par fluotournage (ce procĂ©dĂ© est dit ROTH du nom de la sociĂ©tĂ© qui l'a mis au point). Les blocs subissent ensuite un traitement thermique afin d'assurer une plus grande rĂ©sistance du mĂ©tal.

De par le procédé de mise au point, ces bouteilles ont un culot un peu plus épais, ce qui augmente leur poids de 1 à kg par rapport aux autres types de bouteilles.

Tronçon d'acier

Le tronçon d'acier de section carrée est chauffé puis filé à chaud par une presse.

L'ogive et finition

L'ogive est rĂ©alisĂ©, soit par fluotournage, soit par forgeage avant d'ĂȘtre usinĂ©e.

Les blocs sont ensuite traitĂ©s et protĂ©gĂ©s contre les agressions hydrauliques avant d'ĂȘtre contrĂŽlĂ©s et mis en pression. Au cours de la fabrication, la totalitĂ© des bouteilles subissent un essai d'Ă©preuve hydraulique Ă  1,5 fois leur pression de service. Un certain nombre de blocs sont soumis Ă  des essais destructifs de rupture en pression hydraulique et de mesure de caractĂ©ristiques mĂ©caniques.

  • Section de la matrice avec billette insĂ©rĂ©e
    Section de la matrice avec billette insérée
  • ProcĂ©dĂ© d'extrusion Ă  froid
    Procédé d'extrusion à froid
  • Produit d'extrusion avant coupe
    Produit d'extrusion avant coupe
  • Section aprĂšs fermeture de l'extrĂ©mitĂ© supĂ©rieure
    Section aprÚs fermeture de l'extrémité supérieure
  • Section montrant les zones usinĂ©es du col en dĂ©tail
    Section montrant les zones usinées du col en détail
  • Test hydrostatique
    Test hydrostatique

Mentions légales

Union européenne

Dans l'Union européenne, depuis 2001, les bouteilles de plongée sont soumises à une rÚglementation sur les appareils à pression (directive européenne 97/23/CE appelée souvent PED). Les bouteilles dites PED comportent un marquage CE.

La conception, la fabrication et le contrĂŽle en usine sont rĂ©alisĂ©s sous le contrĂŽle d'organisme notifiĂ© auprĂšs de la commission europĂ©enne pour la directive appareil Ă  pression. Ces organismes sont par exemple le Bureau Veritas, le Lloyd's ou les TUV. Ce contrĂŽle comprend notamment le respect de normes de fabrication, une Ă©preuve hydraulique avant la mise en service et une "requalification pĂ©riodique". En France, conformĂ©ment Ă  l'arrĂȘtĂ© du , elle doit avoir lieu tous les 2 ans pour les particuliers, complĂ©tĂ©e par une "inspection pĂ©riodique" annuelle complĂ©tĂ©e par un contrĂŽle "aussi souvent que nĂ©cessaire", et tous les 6 ans pour les structures si elles subissent une "inspection pĂ©riodique" annuelle effectuĂ©e par un Technicien d'inspection visuelle (TIV).

Le respect de la rÚglementation et les nécessités du contrÎle entraßnent une série d'indications poinçonnées sur la bouteille qui constituent sa « carte d'identité » détaillée ci-dessous :

  • Nom du fabricant
  • NumĂ©ro de sĂ©rie
  • MatiĂšre : acier ou aluminium
  • DĂ©signation du gaz contenu : air, oxygĂšne, mĂ©lange, etc.
  • Type de pas de vis
  • Poids Ă  vide en kg
  • Volume intĂ©rieur dit volume en eau (capacitĂ©)
  • Date de fabrication
  • Pression de chargement ou pression de service exprimĂ©e en bar
  • Pression de rĂ©-Ă©preuve Ă  15 ℃ exprimĂ©e en bar
  • Date de rĂ©-Ă©preuve
  • poinçon de l'organisme vĂ©rificateur.

LĂ©gislation en France

Les bouteilles de plongĂ©e, si elles sont mal manipulĂ©es, peuvent ĂȘtre Ă  l'origine de graves accidents Ă  la suite de la dĂ©compression brutale de la bouteille (entrainant un gel des matĂ©riaux environnants) ou Ă  son explosion (comparable Ă  celle d'une grenade).

Le transport des bouteilles de plongée en France est réglementé ainsi que leur stockage et leur utilisation.

Notes et références

Articles connexes

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