cours materiel n4 - codep 21
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COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 1
COURS MATERIEL N4
LE FLUX D’AIR DE LA COMPRESSION A LA VENTILATION
• GENERALITES
• Rappels de physique : force, pression
• Étanchéité
• COMPRIMER L’AIR
• GONFLER LES BLOCS
• STOCKER L’AIR
• RESPIRER EN PLONGEE : LES DETENDEURS
• CONTROLER LES PARAMETRES
• SE PROTEGER : EPI GENERALITES
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PREREQUIS
P = F / S F = P x S
1 kg/cm2 = 0,981 bar 1 bar
10 bar
5 cm2
50 kg 50 kg
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COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 2
PREREQUIS : VOCABULAIRE
• Siège (fixe) - clapet (mobile)
• Matériau dur / matériau tendre
• Joints :
• Plats
• Toriques
• Lubrification
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• Etanchéité entre élément
fixe et mobile
PREREQUIS : TECHNIQUES
clapet aval : 2ème étage, purge rapide gilet, soupape d’expiration
clapet amont : direct-system, inflateur
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COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 3
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PREREQUIS
REPRESENTATION D’UNE FORCEUne force caractérise un effort. Elle est représentée
par une flèche :
Elle est définie par :
- Direction
- Intensité
- Un point de départ
- Un point d’arrivé
2 forces peuvent s’additionner :
Opposées et de même intensité = résultante nulle
De même direction
Une Force peut s’appliquer :
- En un point
- Sur une Surface => P = F/S
COMPRIMER
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▪ Principe : un moteur électrique entraine un ensemble de pistons
▪ Les pistons compriment l’air :
▪ pression de départ : 1b
▪ pression arrivée : 250b
COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 4
COMPRIMER
Les compresseurs de club généralement comportent 4 étages de compression
P0 P1 P2
P0
P2
V0
P0 P1 P2
P1
P1 V1
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1er Etage 2eme Etage 3eme Etage 4eme Etage
4b 20b 60b 220b
COMPRIMER – FONCTIONS PRINCPALES
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1
3
4
5
6
2
COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 5
CONTRAINTES DE LA COMPRESSION
FONCTIONS PROBLEMATIQUES CONSEQUENCES SOLUTIONS
FILTRER : les
particules entrant
dans le compresseur
et celles arrivant dans
les blocs
- Aspirer des particules abrasives
pour la mécanique en
mouvement.
- Pour le plongeur inhaler un air
sain
- Dommage des pistons, chambres
de compression
- Intoxication pour le plongeur
- Filtres papier, à bain d’huile : les
filtres dépendent du milieu ambiant.
- Tamis moléculaires pour fixer
vapeur d’eau et CO².
- Filtre charbon pour fixer vapeur
d’huile.
COMPRIMER
(pistons) : de 1b à
256b T = +150°C
- Echauffement (loi de Charles) =>
dilatations
- Efforts mécaniques liée aux
efforts de compression
- Perte de rendement = baisse de
performance
- Risque de casse mécanique des
pièces en mouvement
- Refroidisseur intermédiaires (entre
étages)
- Lubrification : huile qualité alimentaire
EVITER LES
SURPRESSIONS
- La pression doit rester constante
entre les étages.
- Si la pression dépasse un seuil
fixée, elle doit être évacuée =>
Dommages mécaniques
- Soupapes de surpression.
- Manomètres de contrôle inter-étage
LUBRIFIER - Les pièces en mouvement
doivent être lubrifiées pour limiter
les efforts.
- Grippage mécanique. Nécessité
d’évacuer cette huile
- Introduction d’huile dans le circuit.
Récupération des condensats par les
décanteurs inter étages
REFROIDIR - Echauffement lié à la
compression de l’air et aux
frottement pistons/chambres
- Le refroidissement génère la
condensation : présence d’eau dans
les chambres, qu’il faut éliminer
- Le refroidissement est assuré par
ventilation forcée (ventilateur) ou par
fluide (serpentin d’eau dissipant les
calories)
ELIMINER L’EAU - L’humidité doit être éliminée
- En contrepartie l’air devient sec
(plus difficile à inhaler par le
plongeur)
Dommages liée à l’humidité :
- Corrosion des blocs de plongée
- Perte charge canalisation
- Risque givrage détendeurs
- Récupération de l’eau et de l’huile par
les décanteurs inter étages.
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COMPRIMER
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COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 6
COMPRIMER : PRINCIPE D’UN DÉCANTEUR
• Les décanteurs inter-étages :
schémas de principe
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GONFLER - STATIONS DE GONFLAGE(ARRÊTÉ DU 15/3 /2000)
• L'exploitant doit disposer du personnel nécessaire à l'exploitation, à la surveillance et à la
maintenance des équipements sous pression. Il doit fournir à ce personnel tous les
documents utiles à l'accomplissement de ces tâches.
• Le personnel chargé de la conduite d'équipements sous pression doit-être informé et
compétent pour surveiller et prendre toute initiative nécessaire à leur exploitation sans
danger.
• Les récipients sous pression de gaz, de vapeur d'eau surchauffée dont la pression
maximale admissible (PS) est supérieure à 4 bar et dont le produit pression maximale
admissible par le volume est supérieur à 10000 bar x litres (tampons) sont soumis à la
déclaration de mise en service et le personnel doit être formellement reconnu apte à
cette conduite par leur exploitant et périodiquement confirmé dans cette fonction
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COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 7
GONFLER : AFFICHAGE ET DOCUMENTS
Affichage :
• Liste des personnes habilitées (Exploitant)
• Consignes d'utilisation du compresseur (fabricant)
• Consignes de chargement (exploitant)
• Consignes d'entretien (installateur + exploitant)
• Consignes particulières (exploitant)
Documents à tenir à disposition :
• Manuel du compresseur (fabricant)
• Consignes d'utilisation du compresseur (fabricant)
• Cahier d'entretien (installateur + exploitant)
• Cahier d'intervention (exploitant)
• Cahier de gonflage (exploitant + gonfleurs)
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STOCKER - COMPRESSIBILITÉ
• Influence de la T° absolue exprimée en Kelvin (K)
• T(K) = T(°C) + 273 (arrondie à 273)
• A volume constant, P / T est constant
• P1 / T1 = P2 / T2
°C
0
1
-273
K
273
274
0
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NOTA : La physique et les exercices liés au gonflage ont été traité lors
du cours sur la physique
COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 8
STOCKER : RÉGLEMENTATION BLOCS
• TIV nitrox : qualif. nitrox confirmé, nettoyage et intervention interdits
• Inspection : traçabilité (compétence, PV d'inspection)
• Requalification : présenter la bouteille avec sa robinetterie
Périodicité des
contrôles
Bouteille régime
normal
Bouteille régime
dérogatoire TIV
Tampon,
Filtres compr.
Inspection 12 mois 40 mois
Requalification 2 ans 5 ans 10 ans
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STOCKER : RÉGLEMENTATION INSCRIPTIONS
• nom du constructeur
• n° de fabrication
• nature du gaz (air)
• volume intérieur
• pression de service (200bar, 230bar,…)
• pression d'épreuve (1,5 x la pression de service)
• date de la dernière épreuve
• poinçon des mines (tête de cheval) ou marquage CE
• l'autocollant d'inspection visuelle (le cas échéant), carte
d’identité de la bouteille
ε
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COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 9
STOCKER - ROBINETTERIE DE CONSERVATION
volant
joints toriques
vis clapet
tige tournevis
tube plongeur :
filetage métrique M25 x 2
écrou
joint torique (R19)
joint torique (R9 ou R10)
sortie INT (232 b) ou DIN (300 b)
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STOCKER : RÉGLEMENTATION INSCRIPTIONS
• LA ROBINETTERIE :
• LES RISQUES :
• L’usure des joints : à remplacer 1 fois / an (notamment celui au contact du détendeur)
• Le serrage excessif du volant : dommage de la vis clapet
• Utilité du ¼ de tour après ouverture : l’objectif est de créer un jeu mécanique pour absorber la
dilatation thermique des matériaux (bloc sur quai à 35°C et immergé dans une eau à 18°C). Sans
ce jeu, le filetage de la vis clapet pourraient être endommagés.
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COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 10
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VENTILER : LE DETENDEUR
Principe : nécessaire pour réduire la pression de l’air du bloc et l’amener à la
pression ambiante pour fournir de l’air respirable :
❑ 1ER ETAGE : Mécanisme de réduction de pression, qui diminue l’air comprimé de
la bouteille à une pression relative de 9,5b. Ce 1er étage peut avoir un piston
standard, compensé ou un mécanisme à membrane.
❑ 2EME ETAGE : unité alimenté par la pression intermédiaire du 1er étage, par le
flexible de basse pression. Elle réduit la pression pour équilibrer l’air à la pression
ambiante.
❑Compensé ou pas, équipé d’un contrôle à effet venturi et/ou avec une
commande de résistance à l’inspiration.
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VENTILER : LE DETENDEUR
TYPES CARACTERISTIQUES AVANTAGES
PISTON simple - Minimum de pièce mobile
- Dépendant de la pression du bloc
- Fiabilité, longévité, entretien minimal
- La technologie piston est plus compacte
que celle des détendeurs membrane
PISTON compensé - Fourni une quantité d’air importante - Non altéré par la baisse de pression du
bloc
- Composants légers, sensibles = tps de
réponses rapides à l’inspiration
- Débit important
MEMBRANE COMPENSEE - Mécanisme isolé du milieu ambiant.
- Flux plus faible que les détendeurs à
piston (diamètre des ouvertures plus faible)
- Performant en eau trouble et froide
ANTIGIVRE - Système de nervure agissant en
dissipateur de chaleur
- Augmente les échanges thermique => eau
froides (<10°C)
CHAMBRE EQUILIBRAGE
SECHE
- Système entièrement étanche, empêche
la formation de cristaux de glace sur le
Ressort principal
- Système très résistant au givrage
1er ETAGE
COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 11
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VENTILER : LE DETENDEUR
TYPES CARACTERISTIQUES AVANTAGES
PIVOT ROTATIF - Les flexibles de Pi fixés
peuvent pivoter
Limite les efforts maxilaires
(tension des flexibles)
PORTS HP - A minima 1 port HP, 2 sur
certains modèles
- Permet fixation d’un
émetteur
PORTS P.I - 4 à 5 ports : 2eme étage,
octopus, 2 inflateurs…
1er ETAGE autres éléments
La tourelle pivote autorisant une
position adaptée des flexibles
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VENTILER : LE DETENDEUR
TYPES CARACTERISTIQUES AVANTAGES
Equilibré - Diminue les efforts
d’inspirations
Commande
résistance
inspiration
Molette de commande,agit
sur tension ressort
- Permet de s’adapter aux
conditions de plongée
(courant, tête haute/basse)
Assistance Venturi - Un flux d’air « tire » la
membrane vers l’intérieur
du boitier. Peut être
réglable par molette ou
par un technicien
- Réduit encore l’effort
inspiratoire
2EME ETAGE autres éléments
COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 12
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VENTILER : LE DETENDEUR
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VENTILER : LE DETENDEUR
FONCTIONNEMENT :
▪ Inspiration du plongeur =
dépression au 2eme étage :
▪ Dépression chambre PI
▪ Arrivée d’air de la HP
▪ Piston décolle du siège
▪ L’air arrive du bloc
▪ Fin inspiration = Equilibre des
forces
1
2
3
4
COMPRESSEUR - GONFLAGE -
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MESURES - EPI 13
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VENTILER : LE DETENDEUR
Les familles de détendeurs : 2 majeures : Compensé et non compensé :
HP = Pression du bloc
PA = Pression Ambiante (pression à la profondeur du plongeur)
Pr = Pression ressort (tarée par le constructeur)
PI = Pression Intermédiaire
HP x S1
PA x S2
Pression
ressort
PI x S3
HP x S1
PA x S2
Pression
ressort
PI x S3
HP
HP
OUVER
TURE
FERMETURE
PISTON COMPENSE :
❑2 forces ouverture
❑1 force de fermeture
PISTON SIMPLE :
❑3 forces ouverture
❑1 force de fermeture
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VENTILER : LE DETENDEUR
DETENDEUR A MEMBRANE
Pour un détendeur à Membrane :
L’isolation entre chambre sèche et humide est parfaite :
- Réduit le risque de givrage
- Réduit le risque de pollution (milieu extérieur chargé.
Diamètre du 1er étage plus important qu’un détendeur à piston
Le nombre de pièce en mouvement est plus important = prix plus
élevé
COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 14
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VENTILER : LE DETENDEUR
DEBIT pour exemple :
▪ PISTON STANDARD : 2600 L/min
au 1er étage
▪ PISTON COMPENSE (MK26 :
8500l/min (1er étage) sur 1er étage
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VENTILER : LE DETENDEUR
LES PANNES POTENTIELLES :
▪ Casse : flexible, capotage
▪ Vieillissement : toutes les pièces en matériaux plastiques
soumises aux UV (soleil) : flexibles (contrainte de
courbure). Joints (soumis aux déformations), capotage
(capot de 2eme étages.
▪ Usure : Pièces subissant des efforts ou de l’abrasion :
joint thorique, clapets, sièges, ressorts (perte d’élasticité).
Embout silicone
▪ CONDUITE A TENIR : Révision par un revendeur agréé.
▪ VOTRE ROLE EN GP : Conseiller sur l’entretien et le
nettoyage, positionner les sorties des flexibles.
COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 15
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▪ Tube bourdon : la pression d’eau déforme
une membrane souple actionnant une
aiguille en rotation
▪ Il équipe les manomètre à aiguille
▪ Système mécanique simple donc peu cher
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MESURER : INSTRUMENTS
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▪ 3 – Profondimètre à capillaire : l’eau sous
pression pousse un indicateur sur une
couronne graduée.
MESURER : INSTRUMENTS
COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 16
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MESURER : INSTRUMENTS
Les composants électroniques :
- Les capteurs : il transforme une force en valeurs électriques.
- Afficheur : écran LCD, affiche la valeur fournie par le capteur
- Calculateur simple (profondimètre numérique) : fournira des valeurs
mesurables : profondeur, temps immersion, Température, Vitesse (les
calculs se résument à des opérations simples (V=d/t).
- Ordinateur de plongée : aux capteurs fournissant une mesure, est
associé un calculateur exploitant un algorythme (issu d’un modèle : ex
haldane). Il calcule à intervalle constant les paramètres d’une
décompression.
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MESURER : INSTRUMENTS
LES MODELES : 2 grandes familles :
◆ HALDANIENS
◆ A REDUCTION DE TAILLE DE BULLES (RGBM)
Modèle : Bulhman –
ADT-MB – UWATEC
Haldanien avec micro
bulles
Modèle RGBM : Suunto,
Mares
Avec Micro bulles
Haldaniens Micro bulles
Azote dissout Azote dissout +
Azote Gazeux
Convergence
+/- tolérance
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STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 17
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PROTEGER : EPI
Les EPI-SL dans le Code du sport
Conformément à l’article L.322-2 du Code du Sport, les exploitants d’établissement d’APS
doivent veiller à ce que :
▪ Leur établissement présente des garanties d’hygiène et de sécurité. Ils doivent donc mettre
en œuvre des règles définies pour les « EPI utilisés en Sport et Loisir » (EPI-SL). Cela
concerne les matériels tenus à disposition des pratiquants et de leurs encadrants par
les centres de plongée, moniteurs indépendants, collectivités et organisateurs de
manifestations sportives.
▪ Certains équipements de plongée sont concernés comme le masque et le gilet
stabilisateur. D’autres sont exclus de cette règlementation mais renvoyés vers celle du
Code du travail comme le détendeur et la combinaison.
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PROTEGER : EPI
Qui est concerné par la règlementation sur les EPI ? Au delà des règles s’imposant aux
fabricants, distributeurs et importateurs de matériel, quatre catégories de personnes physiques
ou morales sont concernées :
1. Les employeurs pour les EPI qu’ils fournissent à leur salariés.
2. Les exploitants des établissements d’APS au sens du Code du sport (centres de plongée)
pour les équipements mis à disposition des pratiquants et des encadrants.
3. Les organisateurs de manifestations sportives au sens du Code du sport pour les
équipements qu’ils fournissent aux participants et aux encadrants.
4. Les magasins de vente de matériels « neufs » et les loueurs d’équipements « d’occasion ».
La pratique individuelle semble être exclue de l’application de la règlementation sur les
EPI.
COMPRESSEUR - GONFLAGE -
STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 18
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PROTEGER : EPI
Le cadre de la règlementation sur les EPI
▪ La règlementation française sur les EPI est dérivée d’une directive européenne 89/686/CEE
du 21/12/89, toujours en vigueur jusqu’en avril 2018. Divers textes français ….s’appuient sur
le principe d’une règlementation possible de la fabrication, l’importation, l’exportation, l’offre,
la vente, la distribution à titre gratuit, la détention, la circulation ou l’utilisation de certains
produits tels que prévus par l’article L.221-3 du Code de la consommation.
▪ Un des éléments clefs du dispositif consiste à rendre systématique l’usage d’équipements
répondant aux normes européennes, marquage (CE), soit grâce à une déclaration de
conformité.
▪ Par ailleurs, au-delà de la distribution des EPI, il existe également pour ceux qui les
mettent en œuvre des règles d’entretien, de suivi et de traçabilité des différents
équipements concernés.
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PROTEGER : EPI
Les EPI en plongée
▪ La règlementation s’appliquant aux EPI utilisés en plongée concerne les règles générales déclinées du droit
européen et transposées en droit français.
▪ Trois types d’équipements de plongée sont concernées : les masques, les détendeurs et les
combinaisons. Un autre type d’équipement devrait être concerné en fonction du sens donné aux
textes : les gilets stabilisateurs.
Les règles spécifiques qui s’appliquent aux EPI en plongée se retrouvent dans deux grands domaines de
règlementation.
- Les masques et les gilets stabilisateurs sont concernés par la règlementation sur les EPI-SL dans le
Code du sport.
- Les détendeurs et les combinaisons sont concernés par la règlementation sur les EPI dans le Code
du travail. Les dispositions des deux règlementations sont assez proches car transposées du droit
européen.
Les bouteilles de plongée ne sont pas couvertes par la règlementation sur les EPI mais par l’exploitation des
équipements sous pression (arrêté du 20/11/2017 et 15/03/2000). Il existe également un cadre dérogatoire
sous le régime des procédures TIV.
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STOCKAGE - VENTILATION -
MESURES - EPI 19
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CONCLUSION
▪ La plongée est une activité à « risque », ce cours montre que le matériel
utilisé fait appel à des technologies élaborées, régies par une règlementation
toujours plus précise afin de garantir la sécurité des encadrants et des
plongeurs.
▪ Il est maintenant de vos prérogatives d’encadrants, d’informer les plongeurs
sur la nécessité d’entretenir et de prendre soin du matériel confié.
▪ BONNES PLONGEES