Compensador de flotabilidad (buceo) - Buoyancy compensator (diving)

Compensador de flotabilidad
DiverBC.jpg
Chaqueta tipo BC en cilindro de buceo
Acrónimo BC o BCD
Otros nombres Dispositivo de control de flotabilidad
Usos Para ajustar y controlar la flotabilidad general del buceador.
Artículos relacionados Placa trasera y ala

Un compensador de flotabilidad , también llamado dispositivo de control de flotabilidad , BC , BCD , estabilizador , estabilizador , chaqueta de puñalada , ala o ABLJ según el diseño, es una pieza de equipo de buceo con una vejiga inflable que usan los buzos para establecer una flotabilidad neutra bajo el agua y flotabilidad positiva en la superficie, cuando sea necesario. La flotabilidad se controla ajustando el volumen de aire en la vejiga. La vejiga se llena con gas a presión ambiental del cilindro de gas respirable primario del buceador a través de una manguera de baja presión desde la primera etapa del regulador, directamente desde un pequeño cilindro dedicado a este propósito, o desde la boca del buzo a través de la válvula de inflado oral.

Se pueden clasificar en términos generales como que tienen la flotabilidad principalmente al frente, rodeando el torso y detrás del buceador. Esto afecta la ergonomía y, en menor grado, la seguridad de la unidad. También pueden clasificarse en términos generales como que tienen la vejiga de flotabilidad como parte integral de la construcción, o como un componente reemplazable soportado dentro del cuerpo estructural.

El compensador de flotabilidad es uno de los elementos del equipo de buceo que más requiere habilidad y atención durante la operación, ya que el control es completamente manual y se requiere un ajuste durante toda la inmersión, ya que el peso se reduce debido al consumo de gas, y la flotabilidad del traje de buceo y BCD varía con profundidad. El ajuste fino de la flotabilidad se puede realizar mediante el control de la respiración en circuito abierto, lo que reduce la cantidad de ajuste de volumen del BCD real necesario, y un buceador experto desarrollará la capacidad de ajustar el volumen para mantener la flotabilidad neutra mientras permanece consciente del entorno y realiza otras tareas. El compensador de flotabilidad es un dispositivo de seguridad importante cuando se usa correctamente y un peligro significativo cuando se usa incorrectamente.

La capacidad de controlar el asiento de manera eficaz depende tanto de la distribución adecuada de la flotabilidad como de la distribución del peso de lastre . Esta también es una habilidad que se adquiere con la práctica y se facilita minimizando el volumen de gas requerido mediante la ponderación correcta.

Función

La función del compensador de flotabilidad es permitir que el buceador ajuste la flotabilidad bajo el agua o en la superficie dentro del rango de levemente negativo a ligeramente positivo, para permitir que se mantenga la flotabilidad neutra en todo el rango de profundidad de la inmersión planificada y para compensar los cambios. de peso debido al consumo de gas respirable durante la inmersión. Cuando se utilizan cilindros escalonados, también se puede utilizar para compensar los cambios de peso al dejar caer y recuperar estos cilindros. Las variaciones en la flotabilidad de los trajes de neopreno dependen del volumen y la densidad del traje y de la presión ambiental, pero para los trajes gruesos pueden ser del orden de 10 kg.

Componentes

Juego de buceo y placa trasera estilo ala
  1. Regulador primera etapa
  2. Válvula de cilindro
  3. Correas de hombro
  4. Vejiga compensadora de flotabilidad
  5. Válvula de descarga manual inferior y de alivio
  6. Segundas etapas del regulador (con "pulpo")
  7. Consola (manómetro, profundímetro y brújula)
  8. Manguera de inflado de traje seco
  9. Placa trasera
  10. Manguera de inflado BC
  11. Boquilla de inflado oral y válvula de descarga manual
  12. Correa de la entrepierna
  13. Correa de cintura

Todos los compensadores de flotabilidad tendrán algunos componentes en común:

  • Una vejiga para contener gas que se puede agregar o liberar durante la inmersión para controlar la flotabilidad.
  • Un medio para agregar gas a la vejiga, generalmente un inflador de alimentación directa o de potencia de baja presión que inyecta gas desde una manguera de baja presión desde el regulador de buceo del cilindro de buceo o un cilindro auxiliar a la (s) vejiga (s) del chaleco salvavidas , que está controlado por una válvula de inflado y, por lo general, una opción de inflado oral. Por lo general, se encuentran al final de una manguera de inflado de goma acanalada o acanalada.
  • Una válvula de ventilación o válvula de descarga que permite que el gas se libere o escape de forma controlada de la (s) vejiga (s) del chaleco salvavidas. La mayoría de los BC tienen al menos dos ventilaciones: una en el extremo superior y la otra en la parte inferior del chaleco, para usar cuando el aire migra a cualquier parte del chaleco que se encuentre más arriba, la ventilación situada en el hombro se usa cuando el buceador está de pie. y el respiradero situado más cerca de la cintura del buceador se usa cuando está invertido. También es posible ventilar a través del sistema de inflado oral.
  • Una válvula de alivio de sobrepresión que ventila automáticamente la vejiga si el buceador infla demasiado el chaleco ascendente o inyectando demasiado gas. Esta suele ser una función secundaria de la válvula de ventilación o descarga y es una característica de seguridad necesaria para evitar daños por sobrepresión.
  • Un medio de asegurar el chaleco al buceador para transferir las fuerzas de flotabilidad y mantener el chaleco en la posición destinada a la función diseñada. El chaleco salvavidas generalmente se fija al torso de un buceador, ya sea con correas dedicadas o como parte de un sistema multifuncional integrado con la vejiga o la carcasa.

Además, algunos BC pueden incluir otras características:

  • Una carcasa de tela resistente para contener y proteger la vejiga, y a la que se adhieren la mayoría de los demás componentes, con cremalleras para acceder a las vejigas.
  • Correas (cambands) para asegurar los cilindros de montaje posterior
  • Una placa posterior de plástico o metal para soportar los cilindros de buceo montados en la parte posterior
  • Se puede incluir una correa en la entrepierna en el arnés para evitar que el chaleco se deslice hacia la cabeza cuando el buceador está en posición vertical y la vejiga está inflada.
  • Un fajín es un enfoque alternativo para reducir la tendencia del chaleco a deslizarse hacia la cabeza al proporcionar un ajuste ceñido alrededor de la cintura.
  • Bolsillos para llevar pequeños accesorios o herramientas.
  • Un sistema de pesaje de buceo integrado : bolsillos para pesas de plomo con un mecanismo de liberación rápida. Las pesas integradas pueden eliminar la necesidad de un cinturón de pesas separado.
  • Recorte los bolsillos de lastre para ajustar la posición del centro de gravedad del buceador para mejorar el asiento del buceador .
  • Anillos en D u otros puntos de anclaje, para sujetar otros equipos como antorchas, manómetros, carretes, cámaras y cilindros de escenario, de rescate o de montaje lateral
  • Cilindros de inflado de emergencia. Puede ser un cilindro de aire pequeño (de aproximadamente 0,5 litros), que se llena con el cilindro principal del buzo, o un cilindro pequeño de dióxido de carbono .
  • Cinta reflectante para una mejor visibilidad.
  • Acolchado para mayor comodidad.
  • Una vejiga redundante con componentes asociados de llenado y ventilación, como respaldo en caso de falla de la vejiga primaria.
  • Regulador de gas respirable alternativo conectado o integrado con el conjunto de la válvula de inflado / desinflado.
  • Bungees para sujetar un ala parcialmente inflada
Buzo con chaleco salvavidas de flotabilidad ajustable

Tipos

Hay tres tipos principales de CB basados ​​en la distribución de la flotabilidad:

Chaleco salvavidas de flotabilidad ajustable

Buzos de superficie con collares de caballo inflados

Un chaleco salvavidas de flotabilidad ajustable (ABLJ) se coloca alrededor del cuello y sobre el pecho, asegurado con correas alrededor de la cintura y generalmente entre las piernas. A veces se les conoce como " collares de caballo " debido a su parecido, y se derivan históricamente del chaleco inflable del equipo de demolición subacuática (UDT) o del chaleco salvavidas Mae West que se entrega a los aviadores y buceadores de la Segunda Guerra Mundial.

Fueron desarrollados en la década de 1960 y han sido reemplazados en gran medida por los chalecos tipo chaleco y ala, principalmente porque la flotabilidad se concentra frente al buceador cuando está lleno y detrás del cuello cuando está parcialmente lleno, lo que produce una tendencia a desplazar el centro de flotabilidad del buceador. hacia la cabeza con inflado, lo que afecta negativamente al asiento del buceador bajo el agua. La ubicación del ABLJ en el pecho del buceador y alrededor del cuello proporciona la mejor distribución de flotabilidad de los diseños del compensador de flotabilidad cuando se trata de hacer flotar a un buceador angustiado, fatigado o inconsciente boca arriba en la superficie en caso de un problema.

El Dacor Seachute BC4 tenía vejigas superior e inferior únicas. La vejiga superior estaba alrededor del cuello y se podía inflar con el cartucho de CO 2 para usarla como chaleco salvavidas de superficie. La vejiga inferior estaba sobre el área del estómago del buceador y se infló con gas LP del regulador, para controlar la flotabilidad bajo el agua. Esta disposición proporcionó una mejor distribución de la flotabilidad para el control del asiento durante el buceo que la mayoría de los otros sistemas de inflado frontal.

Chalecos de flotabilidad envolventes

Buzo con chaqueta estabilizadora

Chaleco chaleco, chaqueta de puñalada, chaqueta estabilizadora, puñalada, chaleco o (despectivamente) Los chalecos antibalas "Poodle Vest" son chalecos inflables que usa el buzo alrededor de la parte superior del torso, que incorporan el arnés del cilindro. La vejiga de aire se extiende desde la parte posterior alrededor de los costados del buceador.

Algunos buzos prefieren las vejigas envolventes porque facilitan el mantenimiento de la posición erguida en la superficie. Sin embargo, algunos diseños tienden a apretar el torso del buceador cuando están inflados y, a menudo, son voluminosos a los lados o al frente cuando están completamente inflados. Los chaleco salvavidas de inflado trasero son menos voluminosos a los lados, pero pueden tener una tendencia a hacer flotar al buceador inclinado hacia adelante en la superficie dependiendo del peso y la distribución de la flotabilidad, lo que presenta un posible peligro en una emergencia si el buceador está inconsciente o no puede mantener su o su cabeza sobre el agua.

Los chalecos salvavidas suelen proporcionar hasta unos 25 kilogramos de flotabilidad (según el tamaño) y son bastante cómodos de usar, si son del tamaño correcto y se ajustan para adaptarse al buceador. Los chaleco chaleco son el tipo más común entre los buceadores recreativos porque pueden integrar el control de flotabilidad, los pesos, los puntos de sujeción para el equipo auxiliar y la retención del cilindro en una sola pieza de equipo. El buceador solo necesita conectar un cilindro y un juego de regulador para tener un juego de buceo completo. Algunos chaleco chaleco "tech-rec" (técnico y recreativo) tienen la capacidad de transportar múltiples cilindros: juegos gemelos en la parte posterior y cilindros de eslinga a los lados, suspendidos de anillos en D. La falta de flexibilidad para colocar los anillos en D debido a las limitaciones estructurales de algunos diseños se compensa en parte mediante la instalación de un mayor número de anillos en D, algunos de los cuales pueden estar en el lugar correcto para un buceador determinado.

Se pueden distinguir tres configuraciones envolventes principales:

  • La patente original de la chaqueta estabilizadora de Scubapro presentaba una vejiga de flotabilidad que permitía que el aire fluyera alrededor de los brazos y alrededor de la mochila: el diseño de marca registrada de flujo continuo de 360 ​​°. Esta fue una vejiga compleja de fabricar.
  • Vejiga por encima del hombro, separada debajo de los brazos, que tiene un centro de flotabilidad bastante alto en el cuerpo cuando está completamente inflado, lo que tiende a mantener al buzo erguido en la superficie. Estos son voluminosos en la parte delantera del torso, particularmente en el área de los hombros y el pecho, y relativamente claros a los lados debajo de los brazos.
  • Con extensiones de la vejiga desde la parte inferior de la espalda hacia adelante debajo de los brazos, pero separadas en los hombros y sin flotabilidad en la parte superior del pecho, que tiene un centro inferior de flotabilidad cuando está completamente inflado, y tiende a inclinar al buzo hacia atrás cuando está completamente inflado en la superficie. Estos pueden ser muy voluminosos debajo de los brazos cuando se agregan pesos integrados y / o bolsillos, y para los buceadores de cintura más pequeña, también en la parte delantera del área de la cintura, pero son relativamente claros en el área del pecho y los hombros. El "caparazón" o carcasa de la vejiga generalmente está separada del fajín, que puede ajustarse cómodamente mientras deja la vejiga un ajuste relativamente holgado alrededor del torso, para evitar restringir la respiración cuando está completamente inflado.

Los sistemas de sujeción del chaleco compensador generalmente están destinados a limitar el desplazamiento del chaleco como resultado de las fuerzas de elevación, incluida la minimización de la tendencia a deslizarse hacia la cabeza cuando el buceador está en posición vertical mientras la vejiga está inflada. Si el buceador está usando un cinturón de lastre, esto tirará en la dirección opuesta a la elevación del BC cuando el buzo esté de pie, y puede resultar en que el buzo se caiga en la chaqueta cuando flote en la superficie. Las soluciones a este problema incluyen el fajín (una banda ancha ajustable para la cintura) y la correa de la entrepierna (una correa entre las piernas). La correa de la entrepierna, cuando se ajusta correctamente, es eficaz para prevenir este cambio, pero puede evitar que el cinturón de lastre se salga del buzo si se cae en una emergencia. Puede resultar difícil colocar el cinturón de lastre sobre la correa de la entrepierna después de ponerse el chaleco. La faja es un intento de evitar este problema, ya que el cinturón de lastre no se puede enganchar de la misma manera, pero el cinturón de lastre debe colocarse debajo de la faja, obstruyendo el acceso a la hebilla, o debajo de la faja. La eficacia de un fajín depende de una cintura que sea más pequeña que la circunferencia de la parte superior del torso, y puede restringir la respiración libre si se ajusta demasiado.

Esta tendencia del chaleco inflado a desplazarse hacia la cabeza es un problema menor cuando las pesas se llevan en bolsillos de peso integrados en el chaleco, pero luego puede tener una tendencia a deslizarse hacia la cabeza cuando se desinfla en un buceador invertido bajo el agua. Esto es un problema menor para el buceador recreativo promedio, que no pasa mucho tiempo con la cabeza hundida bajo el agua, pero puede aumentar la dificultad de recuperarse de una inversión del traje seco donde el aire del traje fluye hacia los pies y los pesos del traje. BC se desplaza hacia la cabeza. Una correa en la entrepierna evitará esto.

Inflación trasera

Los compensadores de flotabilidad de inflado trasero se caracterizan por la placa trasera de acero inoxidable y la disposición de las alas, popular entre los buceadores técnicos, pero también hay otras disposiciones disponibles. Las alas o la placa trasera y el ala consisten en una vejiga inflable que se coloca entre la espalda del buzo y los cilindros. Inventado por Greg Flanagan en 1979 para buceadores de cuevas del norte de Florida, y desarrollado por William Hogarth Main, la configuración de la placa trasera y el ala no es un desarrollo reciente, pero ha ganado popularidad debido a su idoneidad para el buceo técnico donde se usa a menudo, como el buzo técnico a menudo lleva varios cilindros en su espalda y / o sujeta a anillos en D en las correas del arnés. La vejiga y los cilindros o el rebreather se sujetan a una placa posterior que se sujeta al buceador mediante el arnés. El diseño del ala libera los lados y el frente de los buzos y permite una vejiga de gran volumen con una gran capacidad de elevación (las alas de 30 litros / 60 libras no son infrecuentes). Algunos diseños usan correas elásticas o cuerdas elásticas alrededor de la vejiga para constreñir la vejiga cuando no está inflada, aunque existe una disputa sobre la seguridad y utilidad de esta adición. La distancia entre los orificios de los pernos en la línea central de la placa posterior se ha estandarizado en 11 pulgadas (280 mm) entre centros.

Otros compensadores de flotabilidad de inflado de espalda son más parecidos al estilo chaqueta en cuanto a estructura, fijación al buceador y accesorios, difiriendo principalmente en la posición de la vejiga, que es similar a un ala, estando completamente detrás del buceador, sin extensiones a los lados ni al frente. .

En la década de 1970 se comercializaron unos pocos chalecos antibalas con inflado trasero rígido de compartimento de aire de corta duración.

También es posible una disposición híbrida, que tiene la mayor parte de la flotabilidad en la parte posterior, pero tiene una pequeña cantidad a los lados debajo de los brazos.

BCD de montaje lateral

Se utiliza una variación del compensador de flotabilidad montado en la parte posterior sin una placa posterior para el buceo de montaje lateral.Esta disposición es funcionalmente similar a usar el compensador de flotabilidad intercalado entre los cilindros y la placa posterior, pero no hay placa posterior ni cilindro montado en la parte posterior. La celda de flotabilidad se puede montar entre el arnés de montaje lateral y el buzo, o encima del arnés. Los lados de la vejiga se pueden restringir para que no floten hacia arriba cuando se infla con cuerdas elásticas que se sujetan a la cintura frente al buceador o se sujetan entre sí, formando un cinturón elástico en la parte delantera de las caderas, muy por debajo del diafragma.

Algunos arneses de montaje lateral son adaptables para su uso con un cilindro de montaje trasero como opción, sin la placa trasera rígida.

Construcción

Se han fabricado compensadores de flotabilidad de todo tipo tanto en una sola piel como en disposiciones de carcasa y vejiga. La fuerza y ​​la resistencia al daño de estos dos sistemas de construcción dependen más de los detalles de diseño y la calidad de los materiales y la fabricación que de la elección de la disposición, aunque el mantenimiento puede variar, ya que es más rápido limpiar, secar e inspeccionar una sola piel que una sola piel. vejiga y carcasa, y la vejiga y la carcasa tendrán más componentes para un diseño equivalente.

Una construcción de una sola piel utiliza el material de la vejiga de flotabilidad como material estructural para la unidad, y una estructura de carcasa y vejiga utiliza la carcasa para soportar cargas y para proteger la vejiga, que es una pieza reemplazable.

Operación

El compensador de flotabilidad se opera ajustando el volumen de gas contenido en la vejiga, usando una válvula de inflado para inyectar gas y una o más válvulas de desinflado, o válvulas de descarga para liberar gas, que generalmente se suministra directamente desde un cilindro de gas respirable o por vía oral. , como gas exhalado, aunque se pueden usar cilindros de gas dedicados. En la superficie, la vejiga se infla para proporcionar una flotabilidad positiva, lo que permite que el buceador flote en una orientación preferida, o se desinfla para permitir que el buceador comience a hundirse para iniciar una inmersión. Durante la inmersión, se agrega o se vierte gas de la misma manera para proporcionar la flotabilidad deseada.

Talla y ajuste

El compensador de flotabilidad debe ajustarse cómodamente al buceador y debe permanecer firmemente en su lugar sin restringir la libertad de movimiento del buceador. Existe cierto conflicto entre permitir un ajuste fácil para adaptarse a una variedad de estructuras de buceadores y configurar el arnés para que se ajuste de manera óptima a un buzo específico con un traje de buceo específico. Este es un problema particular con los BCD estilo chaqueta, que son intrínsecamente menos ajustables que los arneses con placa posterior, que son más ajustables, pero requieren más tiempo para ajustarse.

Es de vital importancia que el compensador de flotabilidad completamente inflado pueda soportar al buceador con la carga máxima de equipo en la superficie al comienzo de una inmersión, y con la compresión máxima del traje a la profundidad máxima antes de que se agote mucho gas. Ha habido muertes por sobrecarga del BCD. Por otro lado, el control de la flotabilidad es más fácil con el menor volumen posible de gas en el chaleco y el traje seco, ya que estos volúmenes cambian con los cambios de profundidad y deben ajustarse para permanecer neutrales.

Las mediciones del cambio de volumen de la espuma de neopreno utilizada para trajes de neopreno bajo compresión hidrostática muestran que aproximadamente el 30% del volumen, y por lo tanto el 30% de la flotabilidad de la superficie, se pierde en aproximadamente los primeros 10 m, otro 30% en aproximadamente 60 my el volumen parece estabilizarse en aproximadamente un 65% de pérdida en aproximadamente 100 m. La pérdida total de flotabilidad de un traje de neopreno es proporcional al volumen inicial sin comprimir. Una persona promedio tiene una superficie de aproximadamente 2 m 2 , por lo que el volumen sin comprimir de un traje de neopreno completo de una pieza de 6 mm de grosor será del orden de 1,75 x 0,006 = 0,0105 m 3 , o aproximadamente 10 litros. La masa dependerá de la formulación específica de la espuma, pero probablemente será del orden de 4 kg, para una flotabilidad neta de unos 6 kg en la superficie. Dependiendo de la flotabilidad total del buceador, esto generalmente requerirá 6 kg de peso adicional para llevar al buceador a una flotabilidad neutra y permitir un descenso razonablemente fácil El volumen perdido a 10 m es de aproximadamente 3 litros, o 3 kg de flotabilidad, aumentando a aproximadamente 6 kg de flotabilidad perdidos a unos 60 m. Esto podría casi duplicarse para una persona corpulenta que use un granjero-john y una chaqueta para el agua fría. Esta pérdida de flotabilidad debe equilibrarse inflando el compensador de flotabilidad para mantener una flotabilidad neutra en profundidad.

Debe ser posible permanecer neutral al final de la inmersión, en la parada de descompresión menos profunda, cuando se haya agotado casi todo el gas respirable del buceador. No es suficiente con poder permanecer neutral solo con el gas de reserva, ya que si el gas de reserva está casi agotado debido a un problema, el buceador no querrá estar luchando o incapaz de quedarse abajo para descomprimir.

El peso debe ser suficiente para permitir que el buceador permanezca en la parada menos profunda con los cilindros vacíos, y el volumen de flotabilidad disponible debe permitir que el BCD soporte los cilindros llenos. El volumen mínimo absoluto para el BCD es suficiente para soportar la masa total de gas respirable en todos los cilindros que llevará el buceador, más el volumen perdido debido a la compresión del traje en profundidad. Esto será suficiente solo si el buceador no tiene exceso de peso. Es más fácil permitir un ligero exceso de peso y usar un BCD de volumen un poco mayor, pero si se lleva en exceso, hará que el control de la flotabilidad sea más difícil y más laborioso, y utilizará más gas, especialmente durante el ascenso cuando es más crítico. Un chaleco diseñado para el buceo recreativo o para una persona pequeña puede no tener el volumen suficiente para el buceo técnico.

Un BCD de volumen innecesariamente grande constituye un mayor riesgo de pérdida de control de la velocidad de ascenso, particularmente cuando se combina con llevar más peso del necesario para permitir una flotabilidad neutra al final de la inmersión con los cilindros vacíos. Por otro lado, un gran volumen brinda mayor comodidad y seguridad al flotar en la superficie antes y después de una inmersión.

Flotabilidad neutra

El buceador debe poder establecer tres estados de flotabilidad en diferentes etapas de una inmersión:

  1. Flotabilidad negativa: cuando el buceador quiere descender o permanecer en el fondo marino. Los buzos recreativos rara vez necesitan un gran déficit de flotabilidad, pero los buzos comerciales pueden necesitar ser pesados ​​para facilitar algunos tipos de trabajo.
  2. Flotabilidad neutra: cuando el buceador quiere permanecer a una profundidad constante, con un mínimo esfuerzo. Este es el estado deseado para la mayor parte de una inmersión recreativa.
  3. Flotabilidad positiva: cuando el buceador quiere flotar en la superficie o ascender en algunas circunstancias de emergencia .

Para lograr una flotabilidad negativa, los buzos que llevan o usan equipo flotante deben tener un peso para contrarrestar la flotabilidad tanto del buceador como del equipo.

Cuando está bajo el agua, un buceador a menudo necesita tener una flotabilidad neutra y no hundirse ni elevarse. Existe un estado de flotabilidad neutra cuando el peso del agua que el buzo y el equipo desplazan es igual al peso total del buzo y el equipo. El buceador usa un chaleco salvavidas para mantener este estado de flotabilidad neutra ajustando el volumen de gas en el chaleco y por lo tanto su flotabilidad, en respuesta a varios efectos, que alteran el volumen o peso total del buceador, principalmente:

  • Si el traje de exposición del buceador está hecho de un material relleno de gas compresible como el neopreno espumado , el volumen del material cambiará ( Ley de Boyle ) a medida que cambia la presión cuando el buceador desciende y asciende. El volumen de aire en el chaleco compensador se ajusta para compensar esto.
  • El gas contenido en los espacios de aire flexibles dentro del cuerpo y el equipo del buzo (incluido el gas en el chaleco) se comprime durante el descenso y se expande durante el ascenso. El buceador normalmente contrarresta esto agregando gas al espacio o traje seco, para evitar "apretar", o soltar el exceso. El contenido de gas en el BC se ajusta para corregir la flotabilidad si estas otras correcciones no son suficientes.
  • A medida que avanza la inmersión, se consume gas de los cilindros de buceo del equipo de respiración. Esto representa una pérdida progresiva de masa que hace al buceador más flotante; la flotabilidad general del buceador debe reducirse ventilando el aire del chaleco. Por esta razón, el buceador necesita configurar su equipo para que tenga un poco de sobrepeso al comienzo de la inmersión, de modo que se pueda lograr una flotabilidad neutra después de la pérdida del peso del gas respirable. El aire o nitrox pesa alrededor de 1,3 gramos por cada litro a presión estándar. Por lo tanto, la magnitud del cambio de peso debido a la pérdida de aire durante una inmersión varía de aproximadamente 4,3 kg (9,5 libras) que representa el contenido total de aire de un cilindro de acero de 15 litros a 230 bar / 3500 psi (en la práctica, los requisitos de reserva dictan que solo 8 libras de esto se respirarán si la inmersión va según lo planeado), a aproximadamente 5 libras de diferencia para el tanque más pequeño de 80 pies 3 de aluminio-80 (AL80) (11,1 litros de capacidad interna) presurizado a 200 bar / 3000 psi, y nuevamente asumiendo que normalmente sólo se utilizan 5/6 del aire del tanque, lo que deja una reserva de seguridad típica, que puede agotarse en caso de emergencia.

En la práctica, el buceador no piensa en toda esta teoría durante la inmersión. Para mantener la flotabilidad neutra, se agrega gas al BC cuando el buceador es negativo (demasiado pesado), o se ventila desde el BC cuando el buceador es demasiado flotante (demasiado liviano). No existe una posición de equilibrio estable para un buceador con un espacio de gas compresible. Cualquier cambio de profundidad desde una posición de flotabilidad neutra e incluso pequeños cambios de volumen, incluido el acto de respirar, dan como resultado una fuerza hacia una profundidad aún menos neutra. Por lo tanto, el mantenimiento de la flotabilidad neutra en el buceo es un procedimiento continuo y activo, el equivalente del buceo en el equilibrio, en un entorno de retroalimentación positiva . Afortunadamente, la masa del buceador proporciona una fuente de inercia, al igual que el medio líquido, por lo que un buceador experimentado puede compensar fácilmente las pequeñas perturbaciones (como las de la respiración).

Una característica del buceo que a menudo no es intuitiva para los principiantes, es que generalmente se necesita agregar gas al chaleco cuando un buceador desciende de manera controlada, y ventilarse (quitarse o descargarse) del chaleco cuando el buceador asciende de manera controlada. manera. Este gas (agregado o ventilado) mantiene el volumen del gas en el BC durante los cambios de profundidad; esta burbuja debe permanecer a un volumen aproximadamente constante para que el buceador permanezca incluso aproximadamente con una flotabilidad neutra. Cuando no se agrega gas al BC durante un descenso, el gas en el BC disminuye de volumen debido al aumento de presión, lo que resulta en una disminución de la flotabilidad y un descenso más rápido con mayor profundidad, hasta que el buceador toca el fondo. El mismo fenómeno de fuga, un ejemplo de retroalimentación positiva , puede ocurrir durante el ascenso, lo que resulta en un ascenso descontrolado, hasta que un buceador emerge prematuramente sin una parada de seguridad (descompresión). Este efecto es mayor cerca de la superficie donde el cambio de volumen es mayor en proporción al cambio de profundidad.

Con la práctica, los buzos aprenden a minimizar este problema, comenzando por minimizar el volumen de gas requerido en sus CB. Esto se hace utilizando la ponderación mínima necesaria para su equipo, que mantiene el volumen de gas en el CB lo más pequeño posible al comienzo de una inmersión. Se agregará suficiente gas al chaleco para compensar la lenta pérdida de peso a medida que avanza la inmersión, como resultado del uso de gas, que variará según la inmersión, pero está limitado por el contenido de la botella. (en la práctica, para un buceador recreativo, esto será alrededor de 2 a 4,5 kilogramos (4,4 a 9,9 libras) por cilindro).

Los buceadores experimentados pueden desarrollar comportamientos reflejos entrenados algo complejos, que implican el control de la respiración y el manejo del gas BC durante los cambios de profundidad, lo que les permite mantenerse con una flotabilidad neutra minuto a minuto durante una inmersión, sin tener que pensar mucho en ello. Los buceadores expertos pueden identificarse por su capacidad para mantener una profundidad constante en el ajuste horizontal, sin el uso de aletas. La facilidad y precisión del control de flotabilidad se ven afectadas por la conciencia de los cambios de profundidad. El control de precisión es relativamente fácil mientras existe una referencia visual clara, pero más difícil cuando la única referencia es la instrumentación. Las circunstancias más difíciles para la mayoría de los buceadores son durante el ascenso con poca visibilidad en medio del agua sin una línea de ascenso, un momento en el que el control de profundidad es más importante para la seguridad.

Orientación en el agua

Los buzos con flotabilidad neutra y borde horizontal con las aletas levantadas tienen menos probabilidades de tocar o perturbar el fondo

La orientación vertical-horizontal, o compensación, del buzo sumergido está influenciada por el chaleco salvavidas y por otros componentes de flotabilidad y peso, y contribuye a ello el cuerpo, la ropa y el equipo del buzo. El buceador generalmente desea ser recortado casi horizontalmente (boca abajo) mientras está bajo el agua, para poder ver y nadar de manera eficiente, pero más casi vertical y quizás parcialmente supino, para poder respirar sin un regulador cuando está en la superficie. La flotabilidad y el asiento pueden afectar significativamente la resistencia hidrodinámica de un buceador y el esfuerzo requerido para nadar. El efecto de nadar con la cabeza hacia arriba, de unos 15 °, como es bastante común en los buceadores mal recortados, puede suponer un aumento de la resistencia del orden del 50%.

La orientación estática y estable de un objeto que flota en el agua, como un buzo, está determinada por su centro de flotabilidad y su centro de masa. En equilibrio estable, estarán alineados por gravedad y flotabilidad con el centro de flotabilidad verticalmente sobre el centro de masa. La flotabilidad general del buceador y el centro de flotabilidad se pueden ajustar de forma rutinaria modificando el volumen del gas en el chaleco salvavidas, los pulmones y el traje de buceo . La masa del buceador en una inmersión típica generalmente no cambia en lo que parece ser mucho (ver arriba: un tanque de "aluminio 80" de un centro de buceo típico a 207 bares (3000 psi) contiene aproximadamente 2,8 kilogramos (6,2 libras) de aire o nitrox, de los cuales alrededor de 2,3 kilogramos (5,1 lb) se usan típicamente en una inmersión, aunque cualquier espacio de aire, como en el chaleco salvavidas y en los trajes de buceo, se expandirá y encogerá con la presión de profundidad. Es posible que se produzcan cambios más grandes en la flotabilidad si se desechan los pesos de buceo , o se levanta un objeto pesado.

Generalmente, el buceador tiene un poco de control sobre la posición del centro de flotabilidad en el chaleco salvavidas durante una inmersión, el aire en un compensador de flotabilidad inflado de manera incompleta se elevará a la parte menos profunda de la vejiga a menos que se lo impida una restricción del flujo. La posición de este punto poco profundo dependerá del ajuste del buzo y de la geometría de la vejiga. Si el buceador cambia de orientación en el agua, el gas fluirá hacia la nueva parte alta si no tiene que descender primero para llegar allí. Como resultado de este movimiento de gas, algunos compensadores de flotabilidad tenderán a mantener al buceador en la nueva posición hasta que se cambie activamente. Esto es más probable en las vejigas de tipo ala montadas en la parte trasera, donde el gas puede fluir lateralmente hacia el lado alto y permanecer allí. El buceador puede cambiar el centro de gravedad mediante el ajuste de la configuración del equipo, que incluye su configuración y posición de los pesos, que en última instancia influyen en dónde se coloca la elevación efectiva del BC en relación con el centro de gravedad .

Tradicionalmente, los cinturones de lastre o los sistemas de lastre se usan con las pesas en la cintura o cerca de ella y están dispuestos con un mecanismo de liberación rápida para permitir que se deshagan rápidamente para proporcionar una flotabilidad adicional en caso de emergencia. El peso que se lleva en un cinturón se puede distribuir para mover el peso hacia adelante o hacia atrás para cambiar la posición del centro de masa del buceador. Los sistemas que integran las pesas en el chaleco pueden proporcionar una mayor comodidad siempre que no sea necesario quitar el chaleco del cuerpo del buceador, por ejemplo, en una emergencia bajo el agua, como un enredo. Cuando se quita un chaleco de pesas integrado, un buceador sin cinturón de lastre y cualquier tipo de traje de neopreno o traje seco, será muy flotante.

Al inflar el chaleco en la superficie, un buceador consciente puede flotar fácilmente boca arriba, según las opciones de configuración de su equipo. Se puede hacer que un buceador fatigado o inconsciente flote boca arriba en la superficie ajustando su flotabilidad y sus pesos, de modo que la flotabilidad eleve la parte superior y delantera del cuerpo del buceador y las pesas actúen en la parte inferior de la espalda. Un chaleco inflado con cuello de caballo siempre proporciona esta orientación, pero un chaleco o un ala inflados pueden hacer flotar al buceador boca abajo si el centro de flotabilidad está detrás del centro de gravedad. Esta orientación flotante generalmente se considera indeseable y se puede minimizar mediante la reubicación de algunos de los pesos más hacia la parte trasera y el uso de cilindros de mayor densidad (típicamente de acero), que también mueven el centro de masa hacia la espalda del buceador. El tipo BC también se puede seleccionar teniendo en cuenta este factor, seleccionando un estilo con un centro de flotabilidad más adelante cuando se llena, ya que esto tiene el mismo efecto neto. Cualquiera o todas estas opciones se pueden utilizar para ajustar el sistema a sus características deseadas y muchos factores pueden contribuir, como el número y la posición de los cilindros de buceo , el tipo de traje de buceo , la posición y el tamaño de los cilindros del escenario, el tamaño y la forma del cuerpo del buceador y el uso de pesas para los tobillos o equipo de buceo adicional. Cada uno de estos influye en la orientación preferida de un buceador bajo el agua (horizontal) y en la superficie (vertical) hasta cierto punto.

Suministro y consumo de gas de inflación

El sistema de inflado habitual es a través de una manguera de baja presión desde el suministro de gas respirable primario, pero una botella pony de alimentación directa dedicada era común en los primeros compensadores de flotabilidad y sigue siendo una opción para algunos modelos. La mayoría de los CB permiten el inflado oral tanto bajo el agua como en la superficie. Teóricamente, esto podría reducir el consumo de gas, pero generalmente no se considera que valga la pena el esfuerzo y aumenta un poco el riesgo de sacar el DV de la boca bajo el agua y posiblemente tener que purgarlo antes de volver a respirar. Sin embargo, el inflado oral es un método de inflado alternativo eficaz en caso de que falle el sistema de inflado presurizado. En algunos BC se proporciona inflado de emergencia mediante un cartucho de CO 2 desechable .

El consumo de gas varía según el perfil de inmersión y la habilidad del buceador. El consumo mínimo es por un buceador que utiliza la cantidad correcta para neutralizar la flotabilidad y no desperdicia gas por sobrellenado o por exceso de peso. El volumen real de la vejiga no debería afectar el consumo de gas por parte de un usuario experto, ya que solo se necesita suficiente gas para lograr una flotabilidad neutra. Las inmersiones profundas requerirán más gas, y las inmersiones en las que el buceador asciende y desciende en grandes cantidades y / o con frecuencia, requerirán ventilación para cada ascenso e inflación para cada descenso. La cantidad de gas utilizada durante la inmersión durante las pruebas de la Marina de los EE. UU. Fue generalmente inferior al 6% del consumo total de gas, y el uso de pequeños cilindros dedicados para el inflado se consideró adecuado, pero no necesario.

Cuando se usa con una máscara de cara completa o un casco, el inflado oral se vuelve impracticable o imposible, y la confiabilidad del sistema de inflado se vuelve crítica para la seguridad. Los buzos que usan trajes secos tienen una fuente de gas alternativa disponible si los sistemas de conector rápido para traje y BCD son compatibles.

Peligros y averías

Aunque un compensador de flotabilidad correctamente instalado y operado de manera competente es uno de los elementos más importantes del equipo para la seguridad, conveniencia y comodidad del buzo, particularmente para los buceadores, también es un peligro significativo si se usa incorrectamente o en caso de algún tipo de mal funcionamiento:

  • Existe el riesgo de que un cilindro de inflado de emergencia se abra accidentalmente durante una inmersión y provoque un ascenso rápido y un barotrauma al buceador. El dióxido de carbono , que es venenoso a altas presiones parciales , podría ser un gas peligroso para tener en un chaleco salvavidas porque el buceador puede inhalarlo de la bolsa bajo el agua. El riesgo de que esto suceda es bajo, ya que el buzo normalmente sería consciente de que se ha operado el inflado de emergencia y los buzos ya no están capacitados para usar el gas BC como suministro alternativo de gas respirable. La mayoría de los CB no tienen una opción de inflación de CO 2 .
  • Las vejigas redundantes pueden llenarse inadvertidamente, ya sea por una acción involuntaria del buceador o por un mal funcionamiento del mecanismo de llenado, y si la falla no se reconoce y se resuelve de inmediato, esto puede resultar en un ascenso descontrolado y descontrolado, con el riesgo asociado de enfermedad por descompresión. . Existe el riesgo de que el buceador no reconozca qué vejiga está llena e intente vaciar la vejiga incorrecta. El riesgo se puede reducir asegurándose de que los mecanismos de llenado se distingan claramente por la sensación y la posición, y no conectando una manguera de suministro de baja presión a la reserva hasta que sea necesario, por lo que es imposible agregar gas por accidente. Otra estrategia para evitar el problema de la confusión entre las vejigas en uso es atar las válvulas juntas y asumir que ambas están siempre en uso. Para que esto funcione de manera razonablemente confiable, las válvulas de descarga deben funcionar siempre juntas.
  • La falla catastrófica de la vejiga debido a un pinchazo, desgarro o falla de la válvula de descarga o del ensamble de inflado puede dejar al buceador con una flotabilidad inadecuada para realizar un ascenso seguro, particularmente si bucea profundo con un gran suministro de gas y un peso insuficiente. El riesgo se puede mitigar buceando con un traje seco, que se puede inflar para aumentar la flotabilidad en caso de emergencia, llevando un DSMB, que se puede desplegar para proporcionar un flotador en la superficie, y utilizando pesos distribuidos que se pueden deshacer, deshaciéndose de todo el cinturón de lastre o demasiado peso puede resultar en el problema opuesto de flotabilidad excesiva y la incapacidad de mantener una flotabilidad neutra en las paradas de descompresión.
  • El mal funcionamiento de la válvula del inflador puede inflar la vejiga cuando la flotabilidad no es necesaria y, si no se reconoce y se trata con prontitud, puede resultar en un ascenso incontrolado con el riesgo asociado de enfermedad por descompresión . Esto puede suceder más rápidamente con infladores combinados con válvulas de demanda alternativas, ya que deben usar un conector de manguera de mayor diámetro para poder suministrar suficiente gas respirable en profundidad a un buceador estresado. Sin embargo, las válvulas estándar de sobrepresión y descarga proporcionadas pueden ventilar el aire más rápido de lo que la válvula de inflado puede llenar la vejiga. Esto se puede mitigar con la capacidad de desconectar la manguera del inflador bajo presión, una habilidad que es entrenada por algunas agencias.
  • Cambands ineficaces o mal ajustados pueden hacer que el cilindro se deslice y se caiga del arnés. Las cambands gemelas proporcionan redundancia contra una camband que se libera inadvertidamente.
  • El volumen de gas excesivo, para compensar el sobrepeso o el transporte de equipo pesado, puede aumentar de volumen durante el ascenso más rápido de lo que el buceador puede ventilar y resultar en un ascenso descontrolado, particularmente con BC de gran volumen. Esto se evita utilizando un volumen de vejiga que coincida con los requisitos de flotabilidad y evitando el sobrepeso.
  • Algunos diseños de chaleco salvavidas combinados con una distribución deficiente del peso y la flotabilidad pueden apoyar a un buzo inconsciente boca abajo en la superficie.
  • En algunos casos, un chaleco salvavidas demasiado grande puede hacer que un buceador inconsciente quede apoyado boca abajo en la superficie.
  • Un chaleco holgado sin una correa de entrepierna puede deslizarse hacia arriba del buceador y no mantener la cabeza fuera del agua en la superficie, particularmente en combinación con un sistema de lastre con cinturón de lastre.
  • Un fajín apretado puede restringir la capacidad del buceador para respirar libremente. A medida que el trabajo respiratorio aumenta con la profundidad, esto puede resultar en una ventilación ineficaz que conduce a la acumulación de dióxido de carbono, toxicidad, una necesidad desesperada de respirar, hiperventilación y, finalmente, pánico. El pánico bajo el agua se ha asociado con muchas muertes. Una correa de entrepierna elimina la necesidad de un fajín, pero un fajín se ajusta más fácilmente para adaptarse al buceador y es popular para equipos de alquiler.
  • Flotabilidad insuficiente para lograr una flotabilidad neutra a la profundidad máxima de una inmersión debido al desajuste del volumen del chaleco compensador con el lastre y la compresión del traje de neopreno. Esto puede ser causado por un peso excesivo o por un chaleco compensador de tamaño insuficiente. Se necesita un volumen mayor con cilindros grandes o múltiples para compensar la mayor masa de gas que se puede utilizar durante la inmersión.

Si el buceador se queda sin gas mientras flota negativamente, no solo le faltará gas para respirar para el ascenso, sino que también tendrá que nadar más fuerte para ascender en un momento de gran estrés.

Historia

En 1957, FG Jensen y Willard F. Searle, Jr. comenzaron a probar métodos para la compensación de flotabilidad manual y automática para la Unidad de Buceo Experimental de la Marina de los Estados Unidos (NEDU). En sus primeras pruebas, determinaron que los sistemas manuales eran más deseables debido al tamaño de los sistemas automáticos. Más tarde ese año, Walter Kidde and Co. envió un prototipo de tanque de compensación de flotabilidad para usar con dos cilindros a NEDU para su evaluación. Las válvulas de este sistema de tanque de aluminio tenían fugas y la prueba se retrasó hasta 1959 cuando se recomendó para la prueba de campo.

El ABLJ fue desarrollado por Maurice Fenzy en 1961. Las primeras versiones se inflaban con la boca bajo el agua. Las versiones posteriores tenían su propio cilindro de inflado de aire. Algunos tenían cartuchos de inflado de dióxido de carbono (un vestigio, para uso en superficie, del chaleco salvavidas del aviador de Mae West) para facilitar el ascenso de emergencia. Esto se abandonó cuando se introdujeron válvulas que permitían a los buceadores respirar desde la bolsa de inflado del chaleco salvavidas. El Fenzy ABLJ proporcionó una prueba de concepto para la compensación de flotabilidad, sin embargo, el anillo de gran volumen detrás del cuello del buceador hizo que la chaqueta se deslizara contra la garganta del buceador, a pesar de la correa de la entrepierna.

En 1968, los propietarios de las tiendas de buceo Joe Schuch y Jack Schammel desarrollaron un chaleco compensador de flotabilidad más cómodo que presentaba un anillo de flotabilidad más pequeño detrás de la cabeza del buceador y una sección del abdomen con suficiente volumen para levantar la cabeza del buzo fuera del agua en caso de que uno o ambos cartuchos de CO 2 se activaron para el ascenso de emergencia. En 1969, la chaqueta de flotabilidad de control original o "CBJ" fue fabricada por Waverly Air Products de Chemung, NY y vendida en tiendas de buceo en toda la costa este de los Estados Unidos. En 1970, un inflador de botón que usaba aire del tanque SCUBA del buzo aumentó la manguera de inflado manual.

Desde 1970, la mayoría de los BC han utilizado para inflar principalmente gas de uno de los cilindros principales del buzo, y los tubos de inflado oral se han conservado generalmente para uso contingente (no queda gas a alta presión, mal funcionamiento de una manguera de inflado) tanto bajo el agua como en la superficie.

Scubapro introdujo la chaqueta estabilizadora en 1971, con un "diseño de flujo continuo de 360 ​​°" patentado, que permitía que el aire fluyera sobre los hombros, debajo de los brazos y alrededor del soporte del cilindro. Los productos posteriores de la competencia evitaron la infracción de patentes al eliminar algunas de las opciones de la ruta de aire, como la separación de la vejiga debajo de los brazos o sobre los hombros. Estas modificaciones también simplificaron la estructura de la vejiga. Uno de estos últimos modelos fue el Seatec Manta, con hebillas de hombro y estructura softpac (sin mochila rígida)

En 1972, Watergill desarrolló el ala At Pac , el primer ala estilo ala, que se proporcionó con un fajín y correas acolchadas para los hombros, y un sistema de lastre integrado.

En 1985, Seaquest, Inc. presentó el chaleco de diseño avanzado (ADV), un diseño que presenta una envoltura debajo del brazo, hebillas en los hombros y un fajín. Este diseño fue duplicado por otros fabricantes y continúa produciéndose a partir de 2013.

US Divers (sistema UDS-I) y Dacor (CV Nautilus) comercializaron compensadores de flotabilidad de inflación de carcasa rígida durante un breve período a mediados de los años setenta. El Nautilus tenía un sistema de inflado automático que usaba un regulador para mantener un volumen constante, pero los cambios en la flotabilidad debido a la compresión del traje de neopreno y el uso de gas no estaban bien compensados ​​y el sistema nunca se puso en marcha.

Las innovaciones más recientes para los chaleco salvavidas incluyen bolsas de pesas para ajustar el borde, llevando las pesas en el chaleco en lugar de en un cinturón de lastre, reguladores integrados, nailon balístico de 1050 deniers fuertemente reforzado . Las innovaciones para la placa posterior y el ala incluyen vejigas redundantes, placas posteriores de acero inoxidable, placas posteriores de nailon suave y liviano y vejigas de elevación de 85 libras. Algunos de estos han mejorado la seguridad o la conveniencia.

Dive Rite comercializó las primeras placas traseras fabricadas comercialmente en 1984 y un ala para bucear con dos cilindros en 1985. Otros fabricantes de alas de buceo tecnológico incluyen Ocean Management Systems , Halcyon , Apeks y Oxycheq . Otros fabricantes de BC incluyen Sherwood , Zeagle , Scubapro , Mares , AP Diving y Cressisub .

Ver también

Otros equipos relacionados con la flotabilidad

Hay otros tipos de equipos que usan los buzos que afectan la flotabilidad:

  • Placa  posterior: tipo de arnés de buceo de montaje posterior
  • Cilindro de buceo: cilindro de  gas comprimido de alta presión que se utiliza para almacenar y suministrar gas respirable para el buceo.
  • Sistema de ponderación de buceo  : lastre que llevan los buzos submarinos y el equipo de buceo para contrarrestar el exceso de flotabilidad.
  • Traje seco  : ropa impermeable que protege al usuario de líquidos fríos y peligrosos.
  • Traje de neopreno  : prenda para actividades acuáticas, que proporciona aislamiento térmico pero no está diseñada para evitar la entrada de agua.

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos