Le Mat

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Comité Départemental du Val de Marne Marc TISON
Moniteur Fédéral 2ème degré
Le Matériel de plongée
A lusage du plongeur averti..uniquement
Ho! le souc
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LE MATERIEL DE PLONGEE
Sources
http//hlbmatos.free.fr/
http//www.nauticexpo.fr/
http//www.culture.gouv.fr/culture/archeosm/archeo
som/scafan2.htm
http//www.philippe.tailliez.net/article27.html
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LE MATERIEL DE PLONGEE
La problématique de lHomme pour passer un séjour
au fond de leau à toujours été de trouver puis
de concevoir un moyen de respirer comme à lair
libre.
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LE MATERIEL DE PLONGEE
Historique du détendeur
Mais cest en 1865 quapparaît le premier
scaphandre autonome conçu par deux français, MM.
Rouquayrol et Denayrouze. Dans cette conception,
le réservoir dair est solidaire du détendeur.
Lautonomie est réduite mais permet déjà des
travaux en immersion. Tout le principe de la
détende des gaz est présent dans cette
réalisation. Lévolution de ce scaphandre est
limitée par les capacités techniques de lépoque.
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LE MATERIEL DE PLONGEE - Historique
En 1926, le Commandant Le Prieur commence à
réutiliser linvention du  scaphandre
Rouquayrol-Denayrouze  en associant un
régulateur (manodétendeur) à une bouteille haute
pression, les progrès techniques le permettent
enfin. Le plongeur peut se déplacer mais est
limité par son stock dair. La conception du
régulateur ne permet la respiration quen débit
continu, dou un gaspillage dair important.
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LE MATERIEL DE PLONGEE - Historique
Le Prieur conçoit également le masque
respiratoire et équipe le plongeur de nombreuses
inventions, vêtement isothermique, lampe étanche
etc..(Les palmes 1927 - et la combinaison en
caoutchouc mousse 1933 - sont des inventions du
Commandant de Corlieu).
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LE MATERIEL DE PLONGEE - Historique
En 1943, la rencontre dun Officier de marine,
Jacques-Yves Cousteau et dun ingénieur civil,
Emile Gagnan permettra de créer le premier
détendeur à 2 étages, qui deviendra le CG45. Il
transforme la haute pression en moyenne pression
puis en pression ambiante. Lair est délivré à la
demande sans gaspillage grâce à lévacuation
dair (bec de canard) placé derrière la membrane.
Cest un détendeur sobre, fonctionnel et fiable
qui sera plus tard encore simplifié pour donner
le Mistral, détendeur à un étage.
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LE MATERIEL DE PLONGEE - Historique
Aujourdhui, la plongée et le matériel ont évolué
et nous utilisons presque exclusivement des
détendeurs à deux étages séparés.
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LE MATERIEL DE PLONGEE
Rôle et fonctionnement du compresseur
Les bouteilles de plongée et leur réglementation
Principes de fonctionnement des détendeurs
Le matériel personnel du plongeur
Savoir identifier et reconnaître les principes de
fonctionnement et lutilisation courante
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LE MATERIEL DE PLONGEE
Le compresseur
La sécurité du plongeur est liée à la qualité de
lair respiré dans les bouteilles
Le compresseur doit permettre de conserver dans
les blocs de plongée la même composition que
celle de lair atmosphérique
Lair qui sort du compresseur doit être de
meilleure qualité que celui qui y est rentré, pas
de poussière, aucun élément toxique, frais et sec.
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le compresseur
Principe de fonctionnement Cest lapplication
de la loi de Mariotte/Boyle. Lorsque la Pression
augmente, le volume diminue. P1 x V1 P2 x V2
dou P1/P2 V1/V2 Une certaine quantité dair
entre dans un cylindre où coulisse un piston. Ce
mouvement (entraîné par un moteur) comprime lair
qui est envoyé dans un autre cylindre plus petit
qui comprime à nouveau, puis dans un autre encore
plus petit, et ce jusquà obtenir la pression
désirée.
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le compresseur
Le taux de compression
Cest le rapport du volume, piston en bas de
course divisé par le volume du cylindre piston en
haut de compression.
La pression de sortie Pression dentrée x Taux
Supposons que le volume dun cylindre soit de 3
litres, piston en position basse. Lascension du
piston réduit le volume à 0,5 litre. Le taux de
compression sera de 3 / 0,5 6
Sur un compresseur à 3 cylindres nous obtiendrons
P1 1 x 6 6 bars P2 6 x 6 36 bars P3
36 x 6 216 bars
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le compresseur

• La compression se fait donc en plusieurs phases
• pour éviter un échauffement trop important
• pour limiter la puissance du moteur
  dentraînement.

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LE MATERIEL DE PLONGEE Le compresseur
Le piston dans son cylindre pour éviter de
 serrer  doit être lubrifier constamment et
refroidit régulièrement. Lhuile et la vapeur
deau qui se mélange à lair passe par un
 décanteur  qui permet de récupérer les
condensas par simple gravité.
En fin de circuit (après le dernier étage), lair
est filtré dans une cartouche spéciale afin
éliminer les dernière trace possible dhuile, de
vapeur deau mais surtout de permettre une
qualité dair sans  goût  particulier huile
ou métal.
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le compresseur
Station de gonflage automatique
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le compresseur

• Filtre à charbon actif
• Soupape de sûreté des filtres
• Filtres à tamis moléculaire
• Déverseur
• Clapet anti-retour
• Plan d'installation
• Pressostat
• Vannes d'isolement
• Bouteilles tampons
• Manomètres des tampons
• Soupapes de sûreté des tampons
• Mur de séparation
• Panneau de distribution
• Vannes de distribution
• Vannes de mise sous pression
• Détendeurs  Haute Pression 
• Rampes de chargement
• Vannes d'isolement et de purge
• Purges de rampe

1. Prise d'air
2. Arrivée électricité
3. Arrêts d'urgence
4. Interrupteurs et prises de courants
5. Extincteurs et panneaux de signalisation
6. Boîtiers électriques
7. Compteur horaire
8. Arrêt / Marche
9. Anneau de levage
10. Eclairage
11. Programmateur "Arrêt / Marche"
12. Panneaux de consignes
13. Panneau de démarrage automatique
14. Compresseur
15. Boîtier de purge automatique
16. Pharmacies de premier secours
17. Séparateur de condensas
18. Réservoir collecteur de condensas
19. Vannes de purges manuelles

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LE MATERIEL DE PLONGEE Le compresseur

• Les caractéristiques des compresseurs se
  définissent selon 8 critères différents.
• La pression maximale de service
• Le débit en litres/minute ou en m3/heure, produit
  du Volume du 1er étage x Vitesse de rotation x
  Rendement
• Nombre de phases ou étages de compression (un
  compresseur 3 phases comprime, par exemple, lair
  successivement 8, 5 et 5 fois, soit une pression
  qui passe de 1 à 8, de 8 à 40 et de 40 à 200
  bars)
• Nombre de cylindres, qui ne correspondent pas
  obligatoirement au nombre de phase
• Disposition des cylindres, en ligne ou en étoile
• Mode de refroidissement, air ou eau
• Mode dentraînement, moteur thermique ou
  électrique
• Mode daccouplement, par courroie en général

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LE MATERIEL DE PLONGEE Le compresseur
Quelques spécimens
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LE MATERIEL DE PLONGEE
La bouteille
Cylindre de métal (acier ou alu), avec
robinetterie Permet de stocker de lair (ou un
mélange) Les blocs ont une contenance
variable de 2 à 18 litres Leur pression de
service varie (aujourdhui) de 176 à 230
bars Utilisé en mono ou bi-bouteille
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LE MATERIEL DE PLONGEE La bouteille
Le robinet de conservation
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LE MATERIEL DE PLONGEE La bouteille

• La fabrication des corps de bouteilles de plongée
  est généralement effectuée selon 3 procédés
  différents
• A partir dune plaque dacier
• Dun tube dacier
• Dun tronçon dacier
• Selon le mode de fabrication, la réalisation du
  fond seffectue par
• Emboutissage à froid
• Fluotournage
• Percé à chaud
• Mais quelque-soi le procédé de fabrication
  initial, le col est réalisé par fluotournage.

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LE MATERIEL DE PLONGEE La bouteille
LE MARQUAGE FRANCAIS (en vigueur jusquà fin mai
2002)
Filetage
Marque du distributeur
marque constructeur
Année de fabrication
Pression de service
Pression épreuve
Date 1 épreuve
Volume interne
Poids (masse)
Nature du gaz
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LE MATERIEL DE PLONGEE La bouteille
LE MARQUAGE C.E.E. (obligatoire depuis fin mai
2002 sur les bouteilles neuves)
N de la bouteille
N agréement
Lettre Epsilon
Matière (acier)
Etat
marque constructeur
Date de vérification
Pression épreuve
Volume interne
Poids
Rajout en France (arrete 06/04/98)
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LE MATERIEL DE PLONGEE La bouteille
REEPREUVE - TIV
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LE MATERIEL DE PLONGEE La bouteille
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LE MATERIEL DE PLONGEE
Le détendeur
Son rôle est de fournir de lair ou un mélange à
la pression ambiante, à la demande et en fonction
du rythme respiratoire du plongeur
Dans un détendeur démonté nous trouvons un
certain nombre de pièces mobiles ou fixes ayant
leur propre caractéristique
Des ressorts
La force quils exercent est fonction de leur
diamètre.

• Les Forces F se caractérisent par 
• Leur sens
• Leur direction

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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Des leviers
Ils se caractérisent par leurs axes fixes leur
intensité - leur point dapplication
La surface  cest le point où peut sappliquer
une force. Une force sur une surface, cest une
pression doù P F/S
Des sièges et clapets
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Montage du clapet  Aval  la pression du
fluide en amont tend à repousser le clapet et
donc à ouvrir le passage ? sécurité
F
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Montage dun 1er étage de détendeur avec membrane
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Fonctionnement et bilan des forces sur un 1er
étage a membrane
Lorsque la Haute Pression diminue, la Moyenne
Pression diminue également
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Le même principe sapplique en remplaçant la
membrane par un piston. Il y a moins de pièces en
mouvement et aucun réglage à faire. Létanchéité
est réalisé par joints toriques
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Les seconds étages Ils fonctionnent selon le
même principe que les premiers étages, nous
trouverons seulement quelques pièces différentes.
En résumé nous avons 
Un poussoir ou bouton de surpression
Un ressort de rappel
Une tige clapet
Un levier
Une (ou deux) membrane(s) dexpiration
Une grande membrane souple séparant la chambre
humide de la chambre sèche
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Démontage
Remontage
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Amélioration des détendeurs
Le principe de la compensation Ce principe
permet de rendre le bilan des forces sur les 1er
ou 2ème étages indépendants de la variation de la
Haute pression. La force nécessaire à louverture
du clapet est 

• Liée à la hauteur de leau (pression)
• Les forces dues à la pression hydrostatique
  sajoutent.
• non compensé

• Indépendante de la hauteur de leau
• Les forces dues à la pression hydrostatique
  sannulent. compensé

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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Dautres améliorations ont été mises au point
notamment sur le second étage. Compensation 2ème
étage par buse mobile
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Pièces et Fonctionnement
Embout respiratoire
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Le principe de fonctionnement précédemment cité
se retrouve dans le CG45 La HP vers la pression
ambiante en une seule opération ? un étage.
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Sur les détendeurs à 2 étages (ici un 1er étage)
le principe est toujours le même.
Question de quelle type de premier étage
sagit-il ?
1er étage à membrane compensée
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
..1er étage à piston compensé.
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
2ème étage à tige clapet (aval)..non
compensé.
Désagrément de fonctionnement Lors dune
inspiration trop forte ou dun flux dair trop
puissant (réglage mal fait), dirigé vers lembout
buccal, il arrive que le second étage se mette en
débit continu. Cela est provoqué par leffet de
trompe ou effet venturi.
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LE MATERIEL DE PLONGEE Le détendeur
Effet de trompe ou effet venturi

• A  Le passage à travers le col amplifie la
  vitesse du flux principal
• B  Par frottement, les molécules dair présentes
  en aval du col sont
• entraînées par les molécules du flux principal
• C  La diminution du nombre de molécules dans
  cette zone, crée une dépression relative.
• D  Lair situé plus loin du flux principal vient
  combler le vide relatif par différence de
  pression.

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Annexe
Leffet de trompe ou effet venturi est donc une
caractéristique de tous les détendeurs. Lors
dune inspiration, la dépression crée dans la
chambre sèche du second étage entraîne la
membrane et crée une dépression relative
continue, le détendeur fuse. Le débit continu
sarrête à lexpiration. ? Pour palier cette
dépression relative les concepteurs de détendeur
ont crée une petite ouverture, flux dair dirigé
vers la membranequi compense ainsi leffet
venturi.
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LE MATERIEL DU PLONGEUR
Matos perso que personne y touche
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LE MATERIEL DU PLONGEUR
Les consoles
Compas et boussoles
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LE MATERIEL DU PLONGEUR
Lampes et phares
Le parachute de palier
Un truc qui coupe
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LE MATERIEL DU PLONGEUR
Les masques
Les Palmes
Le Tuba
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LE MATERIEL DU PLONGEUR
Gilet et bouée improprement appelés
 stabilizing 
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LE MATERIEL DU PLONGEUR
Les autres immergeables et instruments de mesure
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FIN
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Annexe
Présentation de quelques schémas
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Annexe
52
Annexe
?
53
(No Transcript)