Supapa de heliu în ceasuri pentru scufundări – la ce ajută şi de ce este necesar de fapt?

Supapa de heliu este una dintre cele mai misterioase părți ale ceasului. Ce știm despre ea? Pentru ce este? Și în cazul în care din nimic se găseşte în ceas heliu, și de ce este necesar să îl scoateți din carcasă? Atât de multe întrebări despre o astfel de piesă mică (de fapt, un set de componente). În următoarele rânduri, vom încerca să răspundem la ele.

Înainte de a răspunde, să spunem ce este heliul. Multi dintre voi stiti că heliul poate provoca rasete atunci cand cineva îl respiră pentru a arata cum acest gaz pretios îi va schimba vocea. Mai puţin este cunoscut faptul că heliul este un gaz incolor, fără gust, miros și fără a se amesteca cu alte elemente. Spre deosebire de Soare, de pildă, pe Pământul se manfistă rar, dar este suficient ca moleculele cu dimensiunea lor foarte mică să nu intre în carcasa ceasului.

Faptul că heliul poate face prăpăd în ceasuri au început să convingă scufundătorii în anii 1950, când au apărut treptat ceasuri rezistente la apă pe piață, permițându-le să se scufunde în adâncurile. În timp ce majoritatea scafandrilor de agrement nu se vor scufunda mai adânc decât douăzeci de metri, datorită unei pierderi semnificative a luminii la adâncimi mai mari și, de asemenea, cele mai mari apariții de lucruri interesante de observat, această adâncime este doar pentru încălzire.

În scufundările mai exigente, aerul se consumă mult mai repede, iar cu cât persoana este mai scufundată, cu atât mai mare este riscul de absorbție a azotului în țesuturi (narcoză azotată) și boala de decompresie (caesională). Din acest motiv, scufundări sub 20 de metri sunt relativ scurte, iar o oprire de decompresie de 30 de metri este necesară timp de cinci minute.

La mijlocul secolului XX, scafandrii profesioniști au testat limitele corpului uman prin scufundări extreme la o adâncime mai mare de 250 de metri. În ignoranța comportamentelor, heliul în organism a avut deseori consecințe nefericite, inclusiv accidente mortale, demență, tulburări mintale, scâderea densităţii osoase sau îmbătrânirea prematură.

Scufundatorii profesioniști – în special muncitori specializați și mineri – sunt adesea denumiți scufundători de saturație. Oamenii de știință au descoperit că boala de decompresie nu apare atunci când se scufundă, ci, dimpotrivă, în timpul recuperării, atunci când în organism, ca urmare a scăderii presiunii apei, gazele inerte (incompatibile) se extind. Reprezentanții tipici ai gazelor inerte sunt azotul și heliul.

În amestecul de respirație al profesioniștilor numiți Heliox sau Trimix, este legat de nivelul de oxigen redus, iar azotul problematic este înlocuit cu heliu. Dacă ar avea aer curat în sticle, la 90 de metri adâncime, ar însemna moartea clară din cauza presiunii parțiale a oxigenului la nivelul a două atmosfere. Practic, aceasta înseamnă că toate țesuturile din organism sunt heliu-saturate la respiraţia Heliox , care pot fi comparate cu o sticlă presurizată de șampanie. Acest lucru previne apariția narcozei cu azot, dar în același timp nu are niciun efect asupra posibilei apariții a bolii de decompresie.

Cu privire la starea scafandrilor, care evită opririle de decompresie, am putea scrie tancuri întregi de hărtie, dar mai degrabă trecem la ceasuri şi direct răspundem la întrebarea cum ajunge heliul într-o carcasă ermetic închisă. Nu, nu va fi de la apă. În ceasuri apare heliul, de exemplu, în timpul opririi în așa-numitele habitate, care sunt sub apă, unde scafandrii de saturație petrec timpul în afara muncii. Utilizarea habitatelor care nu sunt umplute cu heliu gazos este economie de cost – deci scafandrul nu trebuie să iasă la suprafață după fiecare operațiune. În schimb, acolo râmăne adesea şi o săptămână, iar în acest timp heliul pătrunde în ceas.

Producătorii de ceasuri au observat problemele asociate cu expansiunea heliului datorită alunecării sticlelor. În majoritate, sunt carcasele supuse la o anumită presiune. Dacă presiune în carcasă, care a fost saturat de heliu timp de câteva zile sau săptămâni într-o perioadă relativ scurtă de timp de ieşire la suprafaţă creşte peste o anumită cantitate, sticla cedează şi se elibrează din carcasă. De aceea, inginerii au avut un rol important de a afla cum să scoată heliul din ceas, fără a fi nevoie să îl deschidă. Soluția cea mai simplă a fost aceea de a instala o supapă, manuală sau automată, care se deschide la aceeași presiune internă și heliul este eliberat.

Ca aproape orice invenție, supapa de heliu are o slăbiciune. Există un risc (mic, dar există) de penetrare a apei în carcasă când supapa este deschisă. Companiile implicate în producția de modele de scufundări au ajuns, prin urmare, la concluzia că, deși supapa de heliu este utilă, cu privire la protejarea ceasului de apă, ar fi bine să mergem fără el. Un exemplu este Omega și gigantul său istoric Ploprof, a cărui sticlă a fost conectată ferm cu carcasa dintr-o bucată de oțel turnată. Deoarece sticla nu a putut fi împinsă și heliul nu a avut o cale prin care ar putea fi eliberat, treptat cum s-a scurs (nu uitați că moleculele sunt mici – merg oriunde, nu trece aer sau apă), presiunea din interiorul carcasei s-a stabilizat. Singurul dezavantaj a fost că dacă s-a întămplat acest lucru precizia aparatului a fost afectată.

Are supapa de heliu un beneficiu real? Răspunsul este da și nu. În zilele noastre, când roboții sunt din ce în ce mai folosiți pentru activități în adâncime, importanța supapelor de heliu este cel puțin controversată. Vedem o utilizare reală numai în serviciile de scufundări de saturație. Ceva similar se poate spune si despre ceasurile cu rezisteţă la apă mai mare de 200M. Pentru cine dintre noi se scufundă în adâncurile unde nu există aproape nici o rază de lumină? Cu toate acestea, aceste ceasuri sunt încă fabricate și vândute foarte bine. Motivul este simplu – clienții doresc acest lucru.

Sursă: Wikipedia.org, Rolex, Omega