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.
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 lâĂ©quipement connu sous le nom dâAqualung, 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 quâĂ lâaide 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 dâair reliĂ©s Ă une source en surface. Cousteau est Ă la recherche dâun appareil respiratoire sous-marin qui permettrait aux plongeurs de nager sans contrainte. Il sâassocie 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 lâexpertise de Gagnan en matiĂšre dâingĂ©nierie avec lâexpĂ©rience pratique de Cousteau, ils crĂ©ent un systĂšme de soupape Ă la demande qui peut fournir de lâair comprimĂ© Ă un plongeur sur demande et qui sâadapte Ă la pression ambiante.
LâAqualung 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
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 dâessoufflement).
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 gazâŠ), 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'oxygÚne servant, en surface à pratiquer des oxygénothérapies normobares ;
- des bouteilles relais (ou travel) et déco (ou deco) utilisées dans le cadre des plongées profondes, portées sur les cÎtés (stage bottle). Les relais, qui servent à accroßtre l'autonomie au fond, ou durant la descente ont généralement un taux d'oxygÚne assez bas alors que les bouteilles de déco ont par définition un taux d'oxygÚne haut (usuellement de 50 à 100 %) ;
- des tampons utilisées pour le gonflage des blocs. Ce sont des bouteilles fixes gonflées à trÚs haute pression et servant de réservoir, comme les chùteaux d'eau dans les réseaux 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 dâune 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 2 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 insérée
- Procédé d'extrusion à froid
- Produit d'extrusion avant coupe
- Section aprÚs fermeture de l'extrémité supérieure
- Section montrant les zones usinées du col en détail
- 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
- Numéro de série
- MatiĂšre : acier ou aluminium
- Désignation du gaz contenu : air, oxygÚne, mélange, etc.
- Type de pas de vis
- Poids Ă vide en kg
- Volume intérieur dit volume en eau (capacité)
- Date de fabrication
- Pression de chargement ou pression de service exprimée en bar
- Pression de rĂ©-Ă©preuve Ă 15 â exprimĂ©e en bar
- Date de ré-épreuve
- poinçon de l'organisme vérificateur.
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.