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livello elementare
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ARGOMENTO: SUBACQUEA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: erogatori
Sono i cattivi lavoratori che si lamentano dei propri attrezzi. Confucio
Dopo aver elaborato gas e leggi matematiche incominciamo ora a parlare di attrezzature subacquee. E’ evidente che non è possibile descrivere ed evidenziare pregi e difetti di ogni marca e modello di muta, erogatore o computer subacqueo, altrimenti dovremmo scrivere un vero e proprio trattato che diverrebbe obsoleto nel giro di due mesi. Ci limitiamo quindi ad alcune considerazioni circa il modo migliore per valutare utilità, prestazioni e caratteristiche tecniche delle principali attrezzature che utilizziamo in immersione. Cerchiamo cioè di accrescere la nostra capacità di giudizio e valutazione, piuttosto che evidenziare pregi e difetti di ogni marca e modello in circolazione. Iniziamo oggi a parlare dell’erogatore, cuore dell’attrezzatura subacquea, strumento vitale per l’immersione, macchina che ci consente di respirare sott’acqua pur non essendo dei pesci.
L’erogatore è costituito da due stadi, entrambi fondamentali per raggiungere lo scopo di respirare in profondità con facilità e sicurezza, ma è sul secondo stadio, l’erogatore propriamente detto, che ci concentriamo oggi, rinviando la descrizione del primo stadio agli articoli successivi.
Schema generico di funzionamento di un secondo stadio: lo scopo del 2 stadio è di abbassare e modulare la pressione del gas adattandola a quella ambientale, pressione che viene misurata tramite membrane e leveraggi al suo interno. Il secondo stadio è la parte terminale dell’erogatore, quella che si vede trattenuta dalla bocca del subacqueo e che a semplice depressione della sua uscita (che corrisponde al tentativo di respirazione del suo utilizzatore) eroga aria (o miscele diverse) alla stessa pressione ambiente della profondità in cui il sub si trova, misurata dai componenti di cui è costruito: è una specie di barometro collegato ad una serie di valvole riduttrici della pressione. Il funzionamento è semplice ed automatico e nei moderni erogatori, grazie a particolari accorgimenti (quali tubi Venturi, membrane sovradimensionate ecc.) permette al subacqueo di respirare a qualsiasi profondità in sicurezza e senza il minimo sforzo polmonare. – autore PBSouthwood Scuba regulator 2nd stage animation.gif – Wikimedia Commons
L’erogatore ha due fondamentali punti di forza: l’affidabilità e le prestazioni.
L’affidabilità è essenziale per non trovarsi a dover gestire in immersione malfunzionamenti, rotture, blocchi o auto erogazioni. Prestazioni elevate sono invece indispensabili per garantirci, specialmente in immersioni profonde, un’erogazione agevole e con uno sforzo limitato alla profondità che siamo soliti raggiungere, il che consente di evitare il più possibile l’insorgere di affanno e ipercapnia.
Ma affidabilità e alte prestazioni sono caratteristiche che comportano inevitabilmente costi elevati?
Si e no. Naturalmente un buon erogatore non sarà mai a prezzo stracciato, ma attenzione a dare per scontato che basti scegliere il modello più costoso in circolazione per garantirsi la massima affidabilità e prestazioni di alto livello. Anzi, le eccezioni a questa regola sono piuttosto frequenti. Mi viene infatti il sospetto che molti di noi subacquei, nell’acquisto di alcune attrezzature subacquee fondamentali, e in particolare l’erogatore, siamo soliti scegliere il modello più caro che possiamo permetterci tra quelli più noti e reclamizzati. E’ una scorciatoia comprensibile ma non è la garanzia di ottenere il meglio, mentre ci obbliga a spendere molti soldi, spesso troppi. Inoltre, particolare non trascurabile, questo modo di agire ci porta spesso ad acquistare modelli con caratteristiche anche pregevoli ed importanti, ma che forse non sono indispensabili per il tipo di immersioni che siamo soliti fare. Esistono le mode anche per le attrezzature subacquee, e in particolare per computer ed erogatori: favolose prestazioni vengono sbandierate da riviste specializzate con aggettivi roboanti che spesso nulla hanno a che vedere con la realtà, ma molto con la strategia commerciale. Abbiamo un’alternativa? Certamente si, e come sempre la strada migliore è un po’ meno agevole di quella principale: occorre chiarire in primo luogo a noi stessi gli obiettivi a medio termine della nostra attività subacquea, dedicarsi con un po’ di pazienza allo studio delle principali caratteristiche tecniche, ed infine individuare i principali parametri in base ai quali decidere per l’acquisto.
La prima cosa da fare è separare le sensazioni dall’oggettività: provare un erogatore in una immersione a 20 metri di profondità durante quei simpatici eventi di “test attrezzature” organizzati dai centri immersioni non è un modo affidabile per farsi una seria opinione.
E’ un po’ come provare una Ferrari guidandola per trecento metri in un sentiero di campagna. Meglio allora affidarsi a misure oggettive, dando voce alla forza dei numeri. E i numeri scaturiscono dai test effettuati in modalità standard, sulla base dei quali vengono tracciati i grafici dei principali parametri prestazionali che sono oggettivi, controllati e riproducibili. Ciascuna casa produttrice esegue questi test sui propri modelli, e poiché le modalità di test obbediscono a standard rigorosi ai quali esse devono attenersi, i risultati delle prove effettuati possono essere paragonati tra di loro sulla base di dati oggettivi, e non di aggettivi qualificativi. I test sono condotti con l’uso di un simulatore automatico, una macchina che simula fedelmente le condizioni ambientali operative ad una certa profondità, e in pratica si sostituisce al subacqueo in immersione aspirando aria dall’erogatore e espirandola subito dopo, effettuando cioè dei cicli respiratori completi con la frequenza e volume ventilato prestabiliti. Dobbiamo quindi imparare a leggere i risultati delle prove: una volta acquisita sufficiente confidenza circa il significato di questo o quel parametro, sarà più facile barcamenarsi tra modelli, soluzioni tecniche, pubblicità ingannevoli, giudizi qualitativi, prove e pareri personali del collega subacqueo, che tende spesso a descrivere il proprio erogatore come un trofeo di caccia, specialmente se pagato uno sproposito.
Esiste ovviamente una normativa europea che fissa gli standard minimi di prestazioni degli erogatori a circuito aperto, al di sotto dei quali gli erogatori non possono essere messi in commercio; si tratta della norma EN 250:2014, “Respiratory equipment. Open-circuit self-contained compressed air diving apparatus. Requirements, testing, marking”., che ha sostituito le precedenti versioni dell’anno 2000 e 2006.
Essa indica i limiti massimi accettabili per le pressioni di inspirazione ed espirazione e per il lavoro respiratorio, (vedremo tra breve cosa indicano questi parametri) nonché le condizioni ambientali standard da applicare nell’esecuzione dei test. I parametri caratteristici di un erogatore che un test tramite simulatore è solito misurare e registrare durante entrambe le fasi di inspirazione ed espirazione sono:
- lavoro inspiratorio ed espiratorio
- pressione dell’aria misurata a livello del boccaglio
In questo ambito di test, tutte le volte che parliamo di lavoro diamo una misura dello sforzo da compiere per eseguire una inspirazione o espirazione, nella sua unità di misura che è il lavoro, misurato in Joule per litro di aria ventilata. La pressione all’interno della scatola dell’erogatore è misurata rispetto alla pressione ambiente, e quindi con la membrana in posizione di riposo. Si ha quindi pressione positiva durante l’espirazione (aria immessa nel boccaglio), e pressione negativa durante l’inspirazione, (aria aspirata dal boccaglio). Nella figura è mostrato uno dei tipici diagrammi che si ottengono sottoponendo un erogatore generico a test tramite simulatore, nel quale naturalmente i valori effettivamente raggiunti per le pressioni e il lavoro respiratorio dipendono dalla singola macchina sotto test. Sull’asse verticale abbiamo la pressione (di inspirazione o espirazione) e sull’asse orizzontale il volume di gas respirato.
Le due rette orizzontali tracciate in rosso ai livelli di pressione di -25 mB e +25 mB rappresentano i limiti massimi imposti dalla normativa europea per le pressioni rispettivamente di inspirazione ed espirazione, e quindi i valori misurati durante il test per questi due parametri dovranno rimanere all’interno di questi confini. La linea rossa orizzontale tracciata a 5 mB rappresenta invece il limite per la pressione di inspirazione positiva, (ne vedremo il significato). In pratica, tanto più ridotta è l’area complessiva di quella specie di wurstel frastagliato che giace attorno all’asse orizzontale e più l’erogatore è di qualità, nel senso che offre minore resistenza all’attività sia di inspirazione che di espirazione. Un basso sforzo sia inspiratorio che espiratorio in immersione sono molto importanti, non solo e semplicemente per non faticare troppo, ma soprattutto che evitare il rischio di affanno e di limitato ricambio di aria, che comportano sempre un aumento del tasso di CO2 nel plasma, con tutti i rischi che esso comporta e che abbiamo spiegato negli articoli dedicati.
L’interpretazione corretta del diagramma di test di un erogatore, e la sintesi dei parametri caratteristici che consentono di valutarne la qualità complessiva, sarà oggetto del prossimo articolo, che vi consiglio di non perdere.
Luca Cicali
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ingegnere elettronico e manager d’azienda, è un grande appassionato di subacquea ma non è un professionista del settore. E’ autore di Oltre la curva, un testo di subacquea diventato in breve un best seller per tutti gli appassionati.