{"id":42499,"date":"2020-06-02T00:08:13","date_gmt":"2020-06-02T00:08:13","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/?p=42499"},"modified":"2023-08-29T20:35:22","modified_gmt":"2023-08-29T18:35:22","slug":"parliamo-di-aria-respirabile-e-filtro-compressore-di-fabio-bartolucci","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/42499","title":{"rendered":"Parliamo di aria respirabile e filtro compressore"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 7<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span>
\nlivello elementare<\/span><\/a>
\n.<\/span>
\nARGOMENTO: SUBACQUEA<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: DIDATTICA<\/span><\/strong>
\nparole chiave: compressori, filtri, ricarica miscele
\n.<\/span><\/p>\n

Pur praticando subacquea da molti anni, nel tempo ho notato che molti problemi relativi alla ricarica delle miscele mi erano sfuggiti. In particolare che queste conoscenze non erano nemmeno sufficientemente divulgate. Nel 2004 decisi di aprire un centro immersioni per rebreather e subacquea tecnica.<\/p>\n

Al momento di allestire la stazione di ricarica, cominciai a documentarmi sulle varie attrezzature necessarie per comporre miscele respiratorie e quindi sulla qualit\u00e0 dell’aria. Quello che scoprii \u00e8 che sebbene le informazioni fossero disponibili, bisognava cercarle con un certo impegno.  Da quel giorno non ho mai smesso di continuare a documentarmi e trovare nuove informazioni. Ho pensato quindi di condividere con voi le mie conoscenze che ho riassunto in questo breve articolo.<\/p>\n

Problematiche e gestione del filtro<\/span><\/strong><\/span>
\nIl problema critico per ottenere aria pulita e respirabile \u201ca norma\u201d \u00e8 nella gestione della cartuccia del filtro.  Il filtro \u00e8 costituito da un contenitore che ospita una cartuccia che contiene due elementi diversi: il setaccio molecolare<\/span><\/strong> ed il carbone attivo,<\/span><\/strong> separati da  dei feltri<\/span> <\/strong>che hanno anche il compito di filtrare il “particolato”.<\/p>\n

\"\"L’aria passa prima nella parte contenente il setaccio molecolare<\/span><\/strong>, che serve ad eliminare l’umidit\u00e0 residua, quindi nella parte contenente il carbone attivo che ha il compito di depurare l’aria da vapori d’idrocarburi, sostanze acide, inquinanti di natura organica e microrganismi. Il carbone attivo funziona solo<\/span><\/strong> se riceve aria \u201cperfettamente secca\u201d, per cui se il setaccio molecolare \u00e8 saturo, il carbone attivo non funziona e addirittura rilascia dopo un certo tempo parte di ci\u00f2 che aveva assorbito.<\/p>\n

\"\"Il carbone attivo,<\/span><\/strong> in condizioni di alta temperatura e umidit\u00e0, pu\u00f2 formare persino una certa quantit\u00e0 di monossido di carbonio<\/span><\/strong>, in percentuali ridotte. Per quanto detto sopra la durata della cartuccia filtrante dipende in primo luogo dalla capacit\u00e0 del setaccio molecolare di assorbire l\u2019umidit\u00e0, se \u00e8 saturo il sistema filtrante non funziona pi\u00f9. Anche la durata della cartuccia del filtro dipende dalla temperatura e umidit\u00e0 presenti nell\u2019aria aspirata dal compressore. I costruttori forniscono una tabella della durata della cartuccia in funzione della temperatura ambientale.<\/p>\n

\"\"
La durata della cartuccia del filtro dipende dalla temperatura e umidit\u00e0 presenti nell’aria aspirata dal compressore, quindi non pu\u00f2 essere indicata in un numero preciso di ore fisso, come alcuni credono. La durata diminuisce di circa 50% se la temperatura passa da 20 a 30\u00b0C<\/b><\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Per attenersi alla tabella del costruttore \u00e8 necessario annotare le ore di funzionamento<\/span><\/strong> alle diverse temperature, moltiplicare per il fattore di correzione e poi stimare l\u2019autonomia mediante il calcolo della \u201cmedia pesata\u201d (cosa che non \u00e8 agevole per tutti).<\/p>\n

Per garantire la corretta depurazione dell’aria \u00e8 necessario usare le cartucce filtro prescritte dal costruttore che sono, tra l’altro, conservate sotto vuoto.<\/span><\/strong><\/p>\n

Malgrado tutto l\u2019impegno che possiamo mettere nella compilazione della suddetta tabella e nell’effettuare il relativo calcolo, dobbiamo considerare che la durata della cartuccia dipende anche dall’umidit\u00e0 e non \u00e8 possibile stilare tabelle considerando le due variabili: temperatura e umidit\u00e0. La tabella e il relativo calcolo della media pesata danno un\u2019indicazione dell\u2019autonomia approssimata e non sufficientemente precisa. E\u2019 fondamentale sapere esattamente quando la cartuccia \u00e8 esaurita, perch\u00e9 caricare in queste condizioni, anche se per brevi periodi, contamina anche le fruste del compressore, le bombole e tutto ci\u00f2 che \u00e8 a valle del filtro.<\/p>\n

\"\"<\/b><\/i><\/u><\/p>\n

La cosa migliore per risolvere il problema \u00e8 installare un sistema di monitoraggio della cartuccia, preferibilmente costituito da un igrometro di precisione (con una risoluzione +\/- 1 mg\/M3) che fornisca in tempo reale il valore dell\u2019umidit\u00e0 a valle del filtro, quindi esattamente cosa andiamo a immettere nelle bombole. <\/p>\n

\"\"Questi strumenti esistono anche in versione portatile; hanno un costo relativamente alto, intorno ai 700 euro, ma sono indispensabili per garantire la qualit\u00e0 dell\u2019aria e a mio avviso dovrebbero essere resi obbligatori e forniti di serie col compressore.<\/p>\n

Economia d\u2019uso delle cartucce
\n<\/span><\/strong><\/span>Le cartucce originali sono relativamente costose e alcuni pensano di poterle ricaricare in casa acquistando il materiale filtrante: setaccio molecolare e carbone attivo. Purtroppo ci\u00f2 non \u00e8 possibile, perch\u00e9 il setaccio molecolare, se esposto all\u2019aria, si satura di umidit\u00e0 in breve tempo una volta aperta la confezione e non \u00e8 pi\u00f9 efficiente.<\/p>\n

Le case costruttrici adottano particolari cicli di lavorazione per evitare questo problema che vanno dall\u2019eseguire la confezione delle cartucce in ambienti climatizzati e\/ porle sotto vuoto per un certo periodo di tempo. Indipendentemente dalle tecniche adottate \u00e8 ovvio che queste non possono essere riprodotte \u201cin casa\u201d.<\/p>\n

E’ fondamentale, quindi, rispettare le specifiche della casa che costruisce il compressore.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

NON ricaricare per proprio conto la cartuccia del filtro: prove eseguite con sistema in grado di analizzare l’aria in uscita dal compressore hanno dimostrato che questa pratica \u00e8 assolutamente sbagliata e la cartuccia inefficiente !!! Il sistema corretto per ottenere una ottimale economia di esercizio relativa al costo delle cartucce \u00e8 di installare un essiccatore.<\/p>\n

Essiccatore<\/span><\/strong>
\nSi tratta di un sistema frigorifero che raffredda l’aria in uscita dal compressore o tra il primo ed il secondo stadio. Come abbiamo visto l’aria compressa \u00e8 raffreddata da serpentine poste nel flusso della ventola del compressore, malgrado la presenza di questo sistema la temperatura dell’aria e l\u2019umidit\u00e0 in uscita dal compressore \u00e8 molto elevata.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Un sistema supplementare di refrigerazione \u00e8 in grado di abbassare la temperatura dell’aria fino a soli +3\u00b0C, in tal modo la maggior parte dei vapori residui condensano e sono espulsi prima di raggiungere il filtro. In questo modo la durata delle cartucce aumenta dalle sei alle dieci volte in base alle e varie condizioni ambientali.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Nell\u2019immagine sopra \u00e8 illustrata la tabella fornita dalla ditta Bauer, che mostra l\u2019aumento della durata della cartuccia filtro a seguito dell\u2019installazione del loro essiccatore. Come gi\u00e0 detto la durata del filtro dipende dalla temperatura del gas in uscita dall’ultimo stadio, un filtro che ha una durata di 33 ore a 20\u00b0c, a 35\u00b0c dura soltanto 10 ore, se l’aria \u00e9 raffreddata a +3\u00b0c la durata del filtro aumenta fino a 6 volte in condizioni normali e fino a 10 volte in clima tropicale. A parte il fattore economico, tale sistema offre una maggiore garanzia sulla respirabilit\u00e0 dell’aria fornita dal compressore.<\/p>\n

Essicazione del setaccio molecolare
\n<\/span><\/strong><\/span>Il setaccio molecolare \u00e8 una sostanza inerte porosa che pu\u00f2 essere essiccata una volta inumidita.<\/p>\n

\"\"
sistema essicante per cartucce di setaccio molecolare<\/span><\/strong><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

La ditta Bauer<\/span><\/strong> ha messo punto un sistema ove le cartucce del setaccio molecolare sono separate da quelle del carbone attivo, in questo modo abbiamo due cartucce di setaccio molecolare, una delle quali deumidifica l\u2019aria che va verso la cartuccia di carbone attivo ed un\u2019altra passiva che \u00e8 essiccate mediante un piccolo flusso di aria pulita prelevato a valle del sistema filtrante. Il tutto \u00e8 controllato da un sistema di monitoraggio identico a quello usato nelle cartucce combinate classiche (setaccio + carbone attivo). Entrambe i serbatoi di essiccazione funzionano in parallelo: un serbatoio di essiccazione viene messo in funzione in modalit\u00e0 essiccazione, il secondo in modalit\u00e0 di rigenerazione. La commutazione automatica tra le modalit\u00e0 avviene tramite l’unit\u00e0 di comando B-CONTROL<\/span><\/strong>. In questo modo si garantisce un’alimentazione costante del mezzo trattato.<\/p>\n

Umidit\u00e0 residua<\/span><\/strong>
\nL\u2019umidit\u00e0 residua non costituisce solo un problema per l\u2019efficienza del carbone attivo ma pu\u00f2 provocare danni alle attrezzature e bloccaggio dell\u2019erogatore a causa del salto di pressione che avviene quando riduce l\u2019alta pressione delle bombole, infatti, il conseguente salto di temperatura abbassa notevolmente la temperatura dell\u2019aria che pu\u00f2 portare alla formazione di ghiaccio se l\u2019umidit\u00e0 residua non \u00e8 nei limiti della norma. Nel passato la normativa prevedeva 25mg\/M3 e per motivi di sicurezza \u00e8 stata portata oggi a 15mg\/M3. Qualora un erogatore dovesse malauguratamente andare in blocco a causa del ghiaccio, il problema \u00e8 da attribuire alla qualit\u00e0 dell\u2019aria, piuttosto che al produttore dell\u2019erogatore. I 15 mg\/M3 corrispondono circa allo 0,07% di umidit\u00e0 relativa come da tabella seguente.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Sempre in merito all\u2019umidit\u00e0, l\u2019aria a norma non fa arrugginire le bombole, perch\u00e9 \u00e8 secca ed anche in caso di scarica rapida non \u00e8 in grado di creare condensa, infatti, un\u2019umidit\u00e0 residua di 15mg\/M3 ha un punto di rugiada (condensa) che \u00e8 -70 \u00b0C.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Conclusioni
\n<\/span><\/strong><\/span>La normativa stabilisce la qualit\u00e0 dell\u2019aria respirabile imponendo di rispettare alcuni parametri ma non stabilisce norme riguardanti le tecniche di filtraggio. Chi gestisce il sistema di ricarica \u00e8 libero di scegliere le tecniche e i dispositivi e soprattutto quanto investire nell’impianto, ma in assenza di controlli questa libert\u00e0 di scelta equivale ad una de-responsabilizzazione in merito alla qualit\u00e0 dell\u2019aria fornita.<\/p>\n

Nella forma pi\u00f9 semplice un impianto di ricarica \u00e8 costituito da un compressore e un filtro. Ci\u00f2 pu\u00f2 essere sufficiente per piccole stazioni di ricarica ma non \u00e8 possibile sapere quando bisogna cambiare cartuccia se non si ha un sistema di monitoraggio per cui la maggioranza delle stazioni di ricarica non \u00e8 in grado di sapere quando \u00e8 il momento di cambiare il filtro. Consideriamo che utilizzare una cartuccia satura \u00e8 equivalente a caricare le nostre bombole senza filtro o peggio ancora, perch\u00e9 il carbone attivo, quando inumidito ed esausto, pu\u00f2 produrre sostanze inquinanti e monossido di carbonio. Per quanto sopra \u00e8 assolutamente necessario imporre alle stazioni di ricarica, che offrono un servizio al pubblico (sia aziende che circoli sportivi), di munirsi di sistema di monitoraggio del filtro basato sulla misura dell\u2019umidit\u00e0 residua.<\/p>\n

Fabio Bartolucci
\n.<\/span><\/span><\/strong><\/p>\n

Alcune delle foto presenti in questo blog sono prese dal web, pur rispettando la netiquette, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l’autore o chiedere di rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell’articolo<\/p>\n

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