{"id":19521,"date":"2018-03-08T02:02:52","date_gmt":"2018-03-08T01:02:52","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/?p=19521"},"modified":"2023-05-15T09:31:51","modified_gmt":"2023-05-15T07:31:51","slug":"attrezzature-per-nitrox","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/19521","title":{"rendered":"Attrezzature per Nitrox"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 6<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span><\/p>\nlivello elementare<\/span><\/a>\n

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ARGOMENTO: SUBACQUEA
\n<\/span><\/strong>PERIODO: XXI SECOLO
\n<\/span><\/strong>AREA: DIDATTICA
\n<\/span><\/strong>parole chiave: Nitrox, attrezzatura<\/p>\n


\nL’importanza di usare attrezzature dedicate per il nitrox<\/span><\/strong><\/span>
\nL\u2019uso delle normali attrezzature impiegate con l\u2019aria subisce delle limitazioni nel caso si usino miscele iper-ossigenate. L\u2019ossigeno ad alta pressione \u00e8 infatti un gas da trattare con cautela, a causa dell\u2019azione chimica che esso esercita sui materiali con cui viene a contatto.  L\u2019ossigeno infatti agisce chimicamente come ossidante nelle reazioni di ossido-riduzione.  Questo tipo di reazione avviene ad esempio all’interno delle bombole dove l\u2019acciaio si combina con l\u2019ossigeno dell\u2019aria ad alta pressione ossidandosi, e il prodotto di tale ossidazione \u00e8 ci\u00f2 che \u00e8 comunemente chiamata ruggine di ferro. Quando la reazione di ossido-riduzione comporta l\u2019emissione di energia sotto forma di calore, e avviene in modo veloce, essa \u00e8 una combustione.  Se la reazione avviene a velocit\u00e0 particolarmente elevata, si ha una combustione esplosiva, che si contraddistingue inoltre per l\u2019elevata produzione di calore. Tuttavia \u00e8 ben noto che incendi o esplosioni necessitano di una causa scatenante per verificarsi, tanto \u00e8 vero che combustibile e comburente non sono considerati sufficienti, da soli, ad attivare la combustione. <\/p>\n

Occorre un terzo elemento,  la temperatura, per innescare la reazione. <\/span><\/span><\/strong>
\nL\u2019insieme dei tre elementi, combustibile, comburente-ossigeno  e temperatura \u00e8 chiamato appunto \u201ctriangolo di fuoco\u201d, a significare che la combustione necessita della loro concomitante presenza per attivarsi e sostenersi. Una maggiore percentuale di ossigeno, a parit\u00e0 di altre condizioni, aumenta il rischio di incendio, diminuisce la temperatura necessaria per innescarlo e rende pi\u00f9 alta la temperatura delle fiamme.<\/p>\n

I migliori candidati per fungere da combustibile sono grassi, oli lubrificanti, guarnizioni, o-rings, materiali plastici, ma in generale qualunque materiale non dichiarato ossigeno-compatibile pu\u00f2 essere incendiarsi al contatto con miscele iperossigenate. Quando si tratta ossigeno puro, il rischio di combustione pu\u00f2 riguardare perfino i metalli, e una combustione ormai innescata \u00e8 difficilissima da controllare. L\u2019agente attivante per eccellenza \u00e8 la temperatura, in particolare una repentina crescita di temperatura. <\/p>\n

Essa pu\u00f2 verificarsi per varie cause: una compressione troppo rapida della miscela nitrox, una scintilla dovuta a sfregamento accidentale o ad accumulo di cariche elettrostatiche, la perturbazione di un flusso che ne causi il repentino aumento di pressione, a causa ad esempio una improvvisa occlusione o strozzatura nelle tubazioni.<\/p>\n

All’interno dei condotti l\u2019ossigeno fluisce infatti con velocit\u00e0 sorprendentemente elevate, potendo generare per attrito l\u2019accumulo di cariche elettrostatiche, capaci di dar luogo ad esplosioni in presenza di residui grassi. Un subacqueo coscienzioso dovr\u00e0 quindi utilizzare una attrezzatura idonea alle miscele nitrox, al fine di scongiurare i maggiori inconvenienti che attrezzature inadeguate possono causare. Ovviamente l\u2019entit\u00e0 di questi rischi dipende dalla percentuale di ossigeno presente nella miscela utilizzata. <\/p>\n

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Vediamo dunque come poter classificare le attrezzature nei confronti della compatibilit\u00e0 all’uso con ossigeno ad alta pressione.<\/span><\/strong><\/p>\n

Componenti e sistemi \u201cpuliti ad ossigeno\u201d<\/span>
\n<\/span><\/strong>Un componente o sistema \u00e8 definito \u201cpulito ad ossigeno\u201d quando eventuali elementi contaminanti inadatti all’utilizzo con ossigeno, ovvero ad alta infiammabilit\u00e0, sono stati rimossi tramite una accurata pulizia condotta secondo modalit\u00e0 ben determinate e utilizzando detergenti specifici.   Ci\u00f2 garantisce che tutti gli agenti contaminanti siano stati rimossi.<\/p>\n

Componenti e sistemi \u201cossigeno-compatibili\u201d<\/span><\/span>
\n<\/span><\/strong>Un componente o sistema \u00e8 definito \u201cossigeno-compatibile\u201d quando tutti gli elementi dei quali \u00e8 costituito sono ossigeno-compatibili, ovvero presentano un basso rischio di combustione in presenza di ossigeno ad alta pressione.   Sistemi ossigeno compatibili sono pertanto progettati e realizzati in modo da escludere l\u2019impego di materiali non rispondenti alle caratteristiche descritte in termini di rischio di combustione.   <\/p>\n

Componenti utilizzabili con ossigeno (ovvero per servizio ossigeno)<\/span><\/strong><\/span>
\n<\/span><\/span>Un componente o sistema \u00e8 utilizzabile con ossigeno quando tutti gli elementi dei quali \u00e8 costituito sono ossigeno-compatibili e puliti a ossigeno.   Nessuna delle due caratteristiche pu\u00f2 bastare da sola, in quanto un materiale ossigeno compatibile pu\u00f2 contaminarsi, e un materiale pulito ad ossigeno pu\u00f2 essere inadatto all’uso con ossigeno se non costituito esclusivamente da componenti ossigeno-compatibili.<\/p>\n

La regola del 40%<\/span>
\n<\/em>Quale \u00e8 la frazione di ossigeno nella miscela oltre la quale \u00e8 necessario utilizzare componenti per \u201cservizio ossigeno\u201d, ovvero ossigeno compatibili e puliti ad ossigeno? 
\n<\/span><\/strong>Nel dare la risposta escludiamo momentaneamente le bombole, per le quali \u00e8  necessario un discorso a parte. Ci interessiamo quindi degli altri elementi dell\u2019attrezzatura subacquea che possono venire a contatto con la miscela iperossigenata, ovvero primo e secondo stadio di erogazione, ma anche fruste di alta e bassa pressione, manometri, VIS e jacket, valvole e muta stagna.<\/p>\n

Fin dall’esordio del Nitrox, durante i primi anni 60, fu largamente accettata ed ancor pi\u00f9 adottata la cosiddetta \u201cregola del 40 %<\/span><\/strong>\u201d, che stabiliva che miscele con percentuale di ossigeno inferiore al 40% siano utilizzabili con le normali attrezzature subacquee usate con l\u2019aria, senza rischio di combustione e di esplosione.  Negli anni successivi l\u2019argomento \u00e8 stato molto dibattuto, ma sia la maggioranza delle case costruttrici, e sia soprattutto grandi organizzazioni come la NOAA, la Marina degli Stati Uniti d\u2019America e il National Institute of Safety and Health, affermano ormai da molti anni che la regola del 40% \u00e8 attendibile e praticabile. Il 40% di ossigeno nella miscela Nitrox \u00e8 quindi oggi comunemente accettato come limite massimo al di sotto del quale non \u00e8 necessario utilizzare attrezzature specificamente progettate per utilizzo con ossigeno, salvo eventuale specifica prescrizione diversa da parte del costruttore. Al di sopra del 40% di ossigeno, qualunque ne sia la percentuale, occorre invece usare attrezzature progettate e concepite per l\u2019utilizzo con ossigeno puro, ovvero ad un tempo ossigeno compatibili e pulite ad ossigeno.  <\/span><\/strong><\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

subacqueo si appresta per un’immersione in grotta con attrezzatura Nitrox – autore non noto NITROX cave diver.jpg – Wikimedia Commons<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

Passiamo adesso alle bombole<\/span><\/strong>
\nAnche in questo caso la regola del 40% continua a valere, ma essa non risulta rispettata da tutti i metodi di ricarica di una bombola con miscela Nitrox. Esistono infatti metodi di ricarica che, anche per una concentrazione finale inferiore al 40%, prevedono l\u2019ingresso di ossigeno puro per una certa fase del processo di ricarica.   E\u2019 il caso della ricarica cosiddetta \u201cmiscelazione per pressione parziale\u201d.  <\/p>\n

Vediamo i vari metodi usati per la miscelazione<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Miscelazione per travaso<\/span>
\n<\/em><\/strong>Consiste semplicemente nel travasare una miscela Nitrox gi\u00e0 esistente da un contenitore alla bombola di destinazione.   Teoricamente \u00e8 il metodo pi\u00f9 semplice ed economico, ma \u00e8 utilizzabile solo per miscele con prefissata frazione di ossigeno gi\u00e0 disponibili, (tipicamente 32% e 36%), e non pu\u00f2 naturalmente essere utilizzato se la bombola di destinazione non \u00e8 vuota e contiene una miscela con una diversa percentuale di ossigeno.   <\/p>\n

Miscelazione a flusso continuo <\/span>
\n<\/em><\/strong>In questa modalit\u00e0 ossigeno puro ed aria vengono miscelati nella giusta percentuale tramite un flussometro calibrato, all’interno di un dispositivo chiamato miscelatore Nitrox. La miscelazione viene effettuata a bassa pressione.   La miscela ottenuta nelle giuste percentuali \u00e8 poi compressa e pompata nelle bombole, fino alla pressione di esercizio finale desiderata.   <\/p>\n

Miscelazione per pressione parziale<\/span>
\n<\/strong>E\u2019 un metodo poco costoso ma il pi\u00f9 pericoloso perch\u00e9 comporta la gestione e compressione di ossigeno puro. Sulla base della legge di Dalton vengono determinate le pressioni parziali di ossigeno puro ed aria, da pompare nella bombola per ottenere la miscela finale alla pressione finale.   Quindi si introduce prima l\u2019ossigeno puro fino alla pressione calcolata, e poi l\u2019aria, fino a raggiungere la pressione totale finale. L\u2019uso di questo metodo impone evidentemente sistemi ed apparecchiature compatibili per l\u2019ossigeno, bombole incluse, qualunque sia la percentuale di ossigeno finale richiesta per la miscela Nitrox.<\/p>\n

Miscelazione con sistemi di separazione a membrana<\/span>
\n<\/strong>Sono disponibili speciali membrane che riescono a trattenere parte dell\u2019azoto dell\u2019aria che le attraversa, e possono essere utilizzate per ottenere direttamente miscele Nitrox a bassa pressione fino ad una percentuale del 40%. Ovviamente la miscela ottenuta pu\u00f2 essere successivamente compressa fino alla pressione di esercizio. Utilizzando aria pre-filtrata questi sistemi non richiedono l\u2019utilizzo di materiali ossigeno compatibili, perch\u00e9 in nessun elemento o stadio del sistema viene utilizzato ossigeno con percentuale superiore al 40%. Quindi, anche se vogliamo utilizzare una miscela Nitrox che contenga meno del 40% di ossigeno, potremmo avere una criticit\u00e0 con le bombole. Se infatti la bombola che utilizziamo viene caricata con il metodo della miscelazione per pressione parziale, essa verr\u00e0 a contatto con ossigeno puro ad una pressione che dipende dalla frazione di ossigeno finale desiderata, prima che sia effettuata la miscelazione finale con aria.  <\/p>\n

E questo impone che la bombola sia pulita ad ossigeno e ossigeno compatibile. Quindi se dobbiamo utilizzare bombole per miscele Nitrox con percentuale di ossigeno superiore al 40%, esse devono essere sempre e comunque ossigeno-compatibili e pulite ad ossigeno, mentre se e la percentuale di ossigeno \u00e8 inferiore al 40%, possiamo utilizzare normali bombole per aria compressa, ma solo se siamo assolutamente sicuri che la ricarica non avverr\u00e0 con il metodo della miscelazione per pressione parziale.  <\/span><\/strong><\/p>\n

Naturalmente ci\u00f2 dovr\u00e0 essere garantito dal centro di ricarica, che altrimenti non potr\u00e0 effettuare l\u2019operazione. Naturalmente le bombole dovranno essere vistosamente etichettate per ricordare che contengono una miscela iperossigenata, della quale devono riportare la percentuale di ossigeno e la profondit\u00e0 massima di utilizzo, (MOD), che \u00e8 funzione della pressione parziale di ossigeno ritenuta tollerabile (tipicamente 1,4 bar).<\/p>\n

Luca Cicali
\nautore e subacqueo<\/a> <\/p>\n

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in anteprima tabelle Nitrox – autore Legis<\/span><\/strong>
\n Nitrox tables.JPG – Wikimedia Commons<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

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