Баллоны. Типы и размеры баллонов для дайвинга

Баллоны высокого давления составляют основу любой системы дыхательного аппарата - открытого цикла, замкнутого и полузамкнутого ребризера. Они содержат большие объемы сжатого газа в относительно небольшой емкости - без этого автономные погружения для человека были бы невозможны. В системе дыхательного аппарата открытого цикла баллон содержит достаточное количество воздуха, чтобы вы могли находиться под водой в течение часа или более, в зависимости от размера баллона, особенностей вашего дыхания и глубины погружения.

Концепция баллона довольно проста, но при этом он имеет на удивление сложное устройство. По сути, баллон - это очень прочная емкость с выпускным клапаном для контроля потока газа. Специалисты заполняют баллон газом до установленного значения давления. При дыхании газ поступает из баллона через регулятор, который контролирует его давление (подробнее о регуляторах мы расскажем позже). Вот и все - это кажется очень простым, пока вы не начнете разбираться в особенностях материалов, технического обслуживания, системах обеспечения безопасности и характеристиках, связанных с материалами и размерами баллона.

Материалы.Покупая баллон или беря его напрокат, обратите внимание на то, из какого материала он изготовлен. Это будет либо сталь, либо алюминий (точнее говоря, сплав алюминия). Время от времени появлялись экспериментальные модели баллонов из нержавеющей стали, титана, волоконных композитов или других материалов. Однако сейчас они встречаются очень редко. Вы не найдете таких баллонов пи в любительском, не в техническом дайвинге.

Сталь. Первые баллоны для любительских погружений изготавливались из хромомолибденовой стали. Именно этот материал особенно популярен у многих дайверов и сегодня. В некоторых магазинах снаряжения для дайверов в свободной продаже находятся только стальные баллоны.

Стальные баллоны чрезвычайно прочны (и, следовательно, устойчивы к внешним повреждениям) и даже пустые обладают отрицательной плавучестью. Таким образом, вы можете брать меньше грузов. Баллоны максимальной емкости изготавливаются из стали. Именно из-за большой емкости и отрицательной плавучести техно-дайверы для своих спарок выбирают именно стальные баллоны.

Основным недостатком стальных баллонов является то, что при отсутствии должного ухода они могут покрываться ржавчиной (в результате химической реакции образуется окись железа).

Алюминий. Алюминий — металл более мягкий, чем сталь. Он больше подвержен повреждениям в результате ударов или неправильного обращения. Кроме того, чтобы алюминиевый баллон выдерживал давление, его стенки должны быть толще, чем у стального. Поэтому алюминиевые баллоны, в отличие от стальных, имеют больший вес, размер и обладают положительной плавучестью. Они неустойчивы к большому внутреннему давлению при чрезмерном заполнении газом — почти также, как стальные.

Итак, почему же во многих регионах на рынке снаряжения для дайверов-любителей доминируют алюминиевые баллоны? Причина проста. Хотя алюминий, как и сталь, подвержен коррозии, тонкий слой окиси алюминия прочно держится на поверхности, предотвращая дальнейшее распространение коррозии. Поэтому алюминиевые баллоны, в отличие от стальных, гораздо более устойчивы к разрушительному действию соленой воды. Интересно, что, выбирая стальные баллоны в качестве основных, многие техно-дайверы в качестве стейджей/деко-баллонов берут алюминиевые, поскольку они легче и с ними проще управляться под водой.

Типы и размеры баллонов.В настоящее время существует огромное разнообразие баллонов, что должно давать вам возможность выбрать подходящий по типу и размеру баллон, в зависимости от вашего телосложения и цели погружений. Но на практике, в большинстве регионов чаще всего распространены баллоны двух или трех стандартных размеров, из которых вам и придется выбирать. В поездках дайверы обычно берут баллоны напрокат, выбирая из тех, что есть в наличии у дайв-центра или курорта.

В Северной Америке понятие «вместимости» баллона означает объем воздуха, содержащегося в баллоне при рабочем давлении (объем измеряется на поверхности). Наиболее распространенными размерами являются 80 кубических футов для алюминиевых баллонов и 71,2 кубических фута для стальных. За последние несколько лет особую популярность приобрели также алюминиевые баллоны вместимостью 65 и 67 кубических футов.

Вместимость баллонов в странах с метрической системой мер и весов измеряется в литрах при пустом баллоне. Умножая этот объем на давление внутри баллона в барах, вы можете легко рассчитать точное количество имеющегося в наличии воздуха. Наиболее популярны стальные баллоны емкостью 12 литров и алюминиевые баллоны емкостью 11 литров. Это соответствует 72 кубическим фугам для стальных баллонов и 80 кубическим футам для алюминиевых.

В техническом дайвинге разнообразие баллонов заметно больше, особенно баллонов большой емкости.

Для спарок большинство техно-дайверов выбирают стальные баллоны вместимостью от 18 литров и больше. Вместимость стейджей/деко-баллонов варьируется от 7 литров до 11 литров для алюминиевых баллонов и до 12 литров для стальных. Техно-дайверы хрупкого телосложения и невысокого роста могут выбрать баллоны меньшей вместимости - в разных регионах существуют различные варианты.

Особенности.Баллоны акваланга обладают рядом особенностей: от различных внешних покрытий до типов вентилей.

Покрытие. Баллоны акваланга - стальные и алюминиевые - но разным причинам нуждаются в покрытии. Без покрытия внешняя сторона стального баллона быстро ржавеет, вследствие воздействия пресной и соленой воды, а также атмосферной влаги. Чтобы этого избежать, большинство стальных баллонов оцинкованы. Оцинковка представляет собой процесс, в ходе которого баллон помещается в ванну с расплавленным цинком, который вступает в реакцию со сталью, образуя антикоррозийное покрытие.

Оцинкованные баллоны имеют блестящую серебристую металлическую поверхность, схожую с поверхностью новых водопроводных кранов. Со временем цвет становится более привычным - тускло-серым.

Можно также покрывать стальные баллоны холодным цинком - при помощи специального распылителя. При этом даже недавно покрытые новым слоем баллоны все же не блестят гак, как оцинкованные. Срок службы такого покрытия короче.

Для улучшения внешнего вида оцинкованных стальных баллонов их иногда покрывают краской или винилом. Это не наносит никакого вреда баллонам. Однако данная процедура отличается от покраски старых неоцинкованных баллонов. На поверхности покрашенного, но неоцинкованного баллона есть трещины и царапины. Через них вода может проникать под слой краски и застаиваться там. Это приводит к невидимой на первый взгляд коррозии, и, следовательно, возникновению потенциальной опасности. Такой баллон следует очистить от покрытия и оцинковать.

По этим же причинам необходимо удалить слой краски или покрытие с внутренней стороны баллона. Нанесение покрытия на внутреннюю сторону стальных баллонов было принято в период с начала 1950-х годов до 1974 года. Эти баллоны невозможно тщательно осмотреть, потому что участки, подверженные внутренней коррозии, могут быть скрыты под слоем покрытия.

Как правило, внутреннее покрытие баллонов того времени, использующихся по сей день, уже разрушилось либо очищено пескоструйным насосом.

Алюминиевые баллоны не нуждаются в покрытии. На непокрытой поверхности баллона быстро образуется тонкий слой окиси алюминия. Как отмечалось выше, это предотвращает дальнейшее распространение коррозии. Тем не менее, большинство алюминиевых баллонов окрашивается, либо покрывается эпоксидной смолой для улучшения внешнего вида. Когда внешнее покрытие баллона стирается, он выглядит изношенным. На функционировании баллона это не отражается. Но при желании вы можете либо удалить оставшееся покрытие, либо наложить новый слой краски.

Непокрытый алюминиевый баллон приобретает тусклый серый цвет — схожий с цветом долго использовавшегося оцинкованного стального баллона. При вторичной покраске баллону можно придать любой цвет по вашему желанию. При этом важно не подвергать баллон воздействию температуры выше 82°С, так как это может повлиять на молекулярную структуру сплава алюминия. В результате баллон не будет выдерживать высокое давление. Если баллон подвергался нагреву выше 82°С, использовать его нельзя, поскольку при заполнении он может взорваться.

Башмак. Нижние части стальных баллонов имеют закругленную форму. Следовательно, они не способны сами удерживаться в вертикальном положении. Алюминиевые баллоны имеют плоское днище, но они могут повредить поверхность, на которой стоят или, наоборот, получить повреждения в результате соприкосновения с этой поверхностью. Поэтому баллоны обычно имеют пластиковые, виниловые или резиновые подставки-башмаки.

Хорошие башмаки сделаны с таким расчетом, чтобы вода не задерживалась между подставкой и поверхностью баллона и не приводила к образованию ржавчины или накоплению соли. Башмаки устаревших моделей не всегда обеспечивают необходимый дренаж, поэтому их лучше заменить. Некоторые подставки имеют форму шести- или восьмигранника, что предотвращает перекатывание положенного на бок баллона.

Типы вентилей для одного регулятора: Yoke и DIN. Как правило, когда вы покупаете баллон, он уже оснащен стандартным хромированным латунным вентилем. Конструкция вентилей одинарных баллонов довольно проста. Такие вентили имеют снабженный резьбой наконечник, вворачивающийся в горловину баллона и герметизирующийся О-кольцом. На этом конце вентиля имеется также узкая трубка, называемая иногда погружаемой трубкой и располагающаяся внутри баллона. Ее назначение — не допустить перекрывания потока воздуха, поступающего через вентиль, частицами грязи или влаги из баллона в случаях, когда вы плывете головой вниз.

Внешняя часть вентиля состоит из клапана подачи/ прекращения подачи воздуха и ручного маховичка (ручки). Контролируя поступление газа в баллон/из баллона вы открываете или закрываете вентиль. Некоторые вентили старой конструкции могут быть оснащены резервным устройством, информирующим дайвера о том, что запас воздуха на исходе. Но в большинстве регионов такая конструкция уже вышла из употребления.

На сегодняшний день существует два типа соединения вентиля и регулятора: Yoke и DIN. К соединению типа Yoke регулятор крепится при помощи хомута. Соединение типа DIN предполагает наличие на вентиле отверстия с резьбой, куда вкручивается регулятор, оснащенный О-кольцом для герметичности. Соединение типа DIN оснащено пятизаходной резьбой и может использоваться с баллоном, давление газа в котором достигает 200 бар. Существуют также модели с семизаходной резьбой - они рассчитаны на большее рабочее давление в баллоне.

Одно время типы соединений различались по регионам. Сейчас оба типа соединений распространились по всему миру. Но в большинстве районов дайверы-любители предпочитают соединение типа Yoke, а техно-дайверы - DIN. Система DIN также популярна среди дайверов- любителей в Европе.

Хотя такое разделение создаст определенные неудобства, сегодня вы легко можете это исправить при помощи специального адаптера. Он крепится либо к регулятору, либо к баллону с соединением типа DIN.

Манифолд для сдвоенных баллонов (спарки). Если вы хотите освоить технический дайвинг, или если вы совершаете длительные любительские погружения, расходуя большое количество воздуха, вам понадобится спарка. Для того чтобы собрать спарку, вам понадобятся два одинаковых баллона, комплект специальных ободов, чтобы правильно скрепить баллоны между собой, и манифолд (вентиль) для сдвоенных баллонов. Резьба манифолда должна подходить к вашим баллонам, а рабочее давление, на которое рассчитан вентиль и баллоны, должно совпадать.

Как и прочее снаряжение для дайвинга, манифолды для спарок со временем совершенствовались. Сначала это были вентили типа Yoke, рассчитанные только на один регулятор. Сегодня такая модель почти не используется. Наиболее распространены манифолды с соединением типа DIN, с двумя независимыми вентилями для двух регуляторов. Они являются стандартным снаряжением для погружений в пещеры и прочих видов технического дайвинга. Такой манифолд позволяет подсоединить к спарке два независимых регулятора типа DIN. Если один из регуляторов выйдет из строя, вы можете закрыть его вентиль и продолжать дышать из сдвоенных баллонов через второй регулятор. Изолирующий вентиль, расположенный посередине, позволяет вам перекрыть соединение между двумя баллонами. Это устройство дает возможность сохранить половину газа в том случае, если в результате повреждения манифолда возникнет утечка.

Учтите, что собрать спарку не так просто, как кажется. Чтобы правильно собрать систему и не повредить манифолд, необходим опыт и владение определенными навыками. Поэтому лучше всего доверить это профессионалам дайв-центра или курорта PADI.

Вентили для двух регуляторов к одному баллону. Некоторые погружения в пещеры и другие виды технических погружений проводятся на небольшой глубине, позволяя дайверу обходиться одним баллоном. Для таких погружений вы можете использовать Н-вентиль или Y-вентиль. Эти вентили названы так за свою форму. Каждый из них рассчитан на два независимых регулятора. Как и в случае с манифолдом для спарки, в случае поломки вы можете закрыть вентиль одного регулятора и продолжить дышать из другого.

Предохранительный диск. Все баллоны аквалангов имеют максимальное рабочее давление, выше которого — в нормальных условиях - они не должны заполняться. Для того чтобы удостовериться, что давление внутри баллонов случайно не превысит максимальное рабочее, вентили некоторых баллонов имеют приспособление, называемое предохранительным диском. В Северной Америке наличие данного приспособления является обязательным, а в некоторых Европейских странах оно вовсе не используется.

Предохранительный диск - это тонкий медный диск, закрепленный при помощи уплотнительного кольца и вентиляционной пробки. В случае если давление внутри баллона увеличивается до приблизительно 140 % от рабочего давления, диск разрушается, и воздух выходит через вентиляционное отверстие.

Предохранительные диски защищают от повреждений, которые могут возникнуть при переполнении баллона или, что случается чаще, при его перегреве. Как указано в четвертой главе, когда баллон нагревается, давление газа внутри него возрастает. Таким образом, если при комнатной температуре баллон заполнен до рабочего давления, то на жаре в кузове грузовика или, хуже того, под воздействием огня, давление внутри баллона заметно возрастет, превышая норму. В таком случае предохранительный диск разрывается, предотвращая взрыв баллона.

Недостатком подобной конструкции является необходимость периодически заменять предохранительный диск. Каждый раз, когда вы заново наполняете баллон, диск немного прогибается, со временем становясь менее прочным. Следовательно, старый диск может разорваться и при нормальном давлении в баллоне.

К счастью, это всего лишь неудобство, и опасности оно не представляет. Раньше при разрыве диска выходящий воздух резко разворачивал баллон вокруг оси. Но в новых предохранительных дисках вентиляционные пробки направляют поступающий воздух по обеим сторонам вентиля - это более безопасно.

О-кольца. Как уже упоминалось, место соединения баллона и регулятора герметизируется при помощи О- кольца. Хотя эти кольца невелики по размеру, без них вы не сможете погружаться. Они надежно герметизируют соединение за счет давления газа в баллоне. О-кольца регулярно изнашиваются или теряются. Берите с собой запасные О-кольца, и тогда вам не придется пропускать погружение из-за отсутствия этой недорогой и легко заменяемой детали. Поскольку О-кольца различаются по толщине и диаметру, уточните эту информацию в дайв-центре PADI, чтобы убедиться, что вы взяли с собой то, что нужно. Отправляясь в поездку, возьмите с собой несколько О-колец разного размера - тогда вы будете уверены, что одно из них точно подойдет, даже если баллон будет прокатный.

Уход за баллоном акваланга.Уход за баллонами аквалангов после каждого погружения заключается в их ополаскивании, просушке и соответствующем хранении. Кроме того, вы должны предохранять баллон от повреждений, от попадания внутрь влаги и регулярно отдавать его на техосмотр и тестирование.

Как обращаться с баллонам. Осторожное обращение с баллоном акваланга предотвращает появление на нем царапин и выбоин, а также повреждение окружающих предметов самим баллоном. Поврежденные баллоны могут быть опасны для вас и/или требовать дорогостоящего ремонта. Внешние повреждения (например, полученные при падении) могут привести к неспособности баллона выдерживать необходимое внутреннее давление. При падении полного баллона существует вероятность того, что вентиль будет сбит. В результате воздух начнет с огромной скоростью выходить из баллона, превращая его в некое подобие реактивного снаряда. Правда, вентили изготавливаются из мягкой латуни, поэтому при падении баллона вентиль, скорее всего, деформируется и будет непригоден для дальнейшего использования. Тогда вам придется покупать новый вентиль. Баллон, получивший сильный удар, следует опустошить и изъять из обращения, отдав его для проверки специалисту. Более мягкие алюминиевые баллоны особенно чувствительны к толчкам и ударам.

Чтобы не повредить баллоны, обращайтесь с ними бережно. Не бросайте их. При транспортировке баллонов на судне или автомобиле, закрепите их, чтобы они не перекатывались с места на место. Если вокруг ходит много людей, кладите баллоны на бок, чтобы их случайно не уронили. Кладя собранный комплект акваланга на какую-либо поверхность, разместите его баллоном вниз, чтобы тяжелый баллон не повредил более хрупкое снаряжение, например, компенсатор плавучести, регулятор или манометр.

Предотвращение попадании влаги внутрь. Кислород, содержащийся в воздухе, найтроксе или иных смесях, под давлением вступает в реакцию окисления гораздо быстрее. Поскольку газ в баллоне содержится под давлением, внутри создаются идеальные условия для образования ржавчины. Влага выступает в качестве катализатора ускоряя процесс окисления внутри как стальных, так и алюминиевых баллонов. Соленая влага оказывает еще более разрушительное воздействие.

Внутри влажного находящегося под давлением баллона процесс окисления, который обычно - при нормальном атмосферном давлении - длится несколько недель, может занять всего лишь несколько часов. При ржавении стальных баллонов, их стенки истончаются. Что касается алюминиевых баллонов, то при их окислении на поверхности металла образуется пленка (окалина), препятствующая дальнейшей корозии. Эта окалина, отрываясь от стенок баллона, может засорять вентиль и регулятор.

Внутри баллона всегда будет некоторое количество кислорода и повышенное давление — этого вы не можете изменить. Но вы можете избежать попадания влаги внутрь баллона. Прежде чем заполнять баллон, специалист всегда фильтрует воздух, чтобы удалить содержащуюся в нем влагу.

При заполнении баллона капли воды могут попасть на отверстие вентиля или наконечник шланга, а затем проникнуть внутрь баллона. Вы и специалист, заполняющий баллон, должны следить, чтобы этого не случилось. После погружения всегда смотрите, чтобы капли воды не попадали на отверстие вентиля, когда вы отсоединяете регулятор. Если это все же произошло, просто откройте на секунду вентиль баллона. Старайтесь делать это тихо, чтобы не мешать окружающим.

И, наконец, никогда не опустошайте баллон полностью. Всегда оставляйте внутри баллона немного газа (около 20 бар). Таким образом, вы избежите случайного попадания внутрь баллона влажного воздуха. Если вы не собираетесь пользоваться баллоном в течение долгого времени, хранить его также следует не полным - чтобы внутреннее давление составляло около 20 бар. Это способствует снижению концентрации кислорода и, следовательно, замедляет процесс окисления. Хранить баллон лучше в вертикальном положении. Тогда попавшая внутрь влага будет скапливаться на дне, где стенки баллона наиболее толстые, а любое повреждение легко заметить.

Визуальный осмотр. В Северной Америке и в дайвинг-сообществах большинства других стран баллоны в обязательном порядке ежегодно проходят визуальный осмотр. Уважающие себя дайв-центры никогда не будут заполнять газом баллоны, не имеющие наклейки, подтверждающей, что баллон прошел проверку.

Инспектор осматривает наружную и внутреннюю поверхность баллона на наличие повреждений и коррозии. Он снимает башмак баллона, обода для скрепления баллонов в спарку и все, что может скрыть следы повреждений. При помощи специального фонаря, зеркал и прочего оборудования инспектор осматривает внутреннюю поверхность баллона на предмет коррозии, трещин вокруг горловины и прочих угрожающих признаков. Затем он внимательно проверяет вентиль.

Если инспектор не обнаруживает коррозии или повреждений, он тестирует вентиль на предмет четкого функционирования и смазывает его резьбу для предотвращения гальванизации между различными металлами баллона и вентиля. Наконец, инспектор собирает баллон и заполняет его (частично или полностью - в зависимости от ваших пожеланий). После этого он размещает на баллоне специальную наклейку, свидетельствующую о том, что баллон прошел визуальный осмотр. На наклейке указано учреждение, производившее осмотр, а также месяц и год его проведения. Наклейка обычно размещается слева у основания баллона. Если баллоны собраны в спарку, расположение наклейки зависит от положения стяжек, скрепляющих баллоны между собой.

Если инспектор обнаруживает повреждения или коррозию, его дальнейшие действия зависят от степени повреждений. Промывание дистиллированной водой и просушка теплым воздухом обычно удаляют незначительную окалину и загрязняющие вещества с внутренней поверхности алюминиевого баллона. Незначительное окисление внутри стального баллона лучше оставить как есть, поскольку процесс очистки может повредить баллон больше, чем само окисление.

Если на поверхности баллона обнаружено значительное окисление или глубокая точечная коррозия (глубоко въевшаяся ржавчина), их необходимо очистить путем галтовки или пескоструйной обработки. При галтовке абразивный материал размещается внутри баллона, а сам баллон при помощи специального аппарата вращают то тех пор, пока его внутренняя поверхность не очистится. Очищение при помощи пескоструйного аппарата заключается в подаче под давлением струи абразивного вещества внутрь баллона для удаления ржавчины. Поскольку эти методы разрушают также и часть стенок баллона, любой баллон, поврежденный и подвергшийся данным процедурам, перед использованием должен пройти тестирование давлением. Такое же тестирование обязательно для баллона после сильного удара или падения.

Проверка давлением (гидроапатическое тестирование). Помимо ежегодного визуального осмотра, баллон должен регулярно проходить проверку давлением. Периодичность проверки может различаться - в Северной Америке ее обязательно проводить каждые пять лет, а в других регионах интервал варьируется от трех до семи лет.

Процедура называется гидростатическим тестированием, поскольку в ней используется вода. Производящий тестирование наполняет баллон водой и помещает его внутрь заполненной водой емкости. Затем давление воды внутри баллона поднимают до 5/3 от его максимального рабочего давления (или до контрольного давления, если оно проштамповано на горловине баллона). В результате баллон расширяется, вытесняя воду из емкости, в которой он находится. Эта вода поступает в мерный цилиндр, что позволяет измерить расширение баллона.

Затем давление внутри баллона снижают до уровня давления окружающей среды, и баллон сжимается. Если подобное расширение и сжатие находятся в допустимых пределах, то считается, что баллон удачно прошел тестирование. По окончании проверки профессионалы- техники ставят на баллон клеймо с указанием даты и названия тестирующей организации. После этого баллон тщательно просушивают и собирают. Если же расширение баллона превысило допустимую норму, это свидетельствует об усталости металла. Такой баллон использовать нельзя. В таком случае техник вместо клейма ставит отметку о выбраковке баллона. (Иногда в стенке баллона просто просверливают отверстие или рассверливают место крепления вентиля, чтобы баллон нельзя было заполнить). В большинстве стран гидростатическое тестирование может проводить лишь человек, отвечающий определенным требованиям.

Когда следует проводить визуальный осмотр и проверку давлением. Баллоны аквалангов должны регулярно проходить технический осмотр и тестирование давлением - периодичность проверок зависит от местных правил и законодательств. Но помимо этого, баллон должен проходить проверку в следующих случаях:

- если вы слышите звук перекатывающихся частиц внутри баллона

• если вы видите красное или зеленоватое вещество на входном фильтре регулятора

• если баллон подвергался воздействию температуры выше 82°С (алюминиевые баллоны в таких случаях, чаще всего, выбраковываются; стальные баллоны еще могут использоваться, но гидростатическое тестирование обязательно)

• если давление внутри баллона превысило максимальное рабочее давление более чем на 10% (при заполнении или при расширении газа из-за жары)

• если баллон не использовался более 2 лет

• если баллон серьезно пострадал при падении или ударе

• если вы заметили какие-либо признаки повреждения, усталости металла или если вам кажется, что что-то не в порядке.

Баллон — это один из самых надежных элементов снаряжения дайвера. Инциденты с их поломкой крайне редки. Но уж если что-то случается, это, чаще всего, приводит к катастрофическим последствиям. Именно поэтому существует правило, касающееся осмотра и проверки баллонов: если вы в чем-либо сомневаетесь, баллон обязательно должен пройти профессиональную проверку!