Loi de Dalton

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5/ Fabrication d'un mélange SUROX ou NITROX

La fabrication d'un mélange NITROX se fait par rajout d'oxygène pur à de l'air. Il y a deux méthodes possibles. Dans les deux cas, il faut disposer d'une source d'oxygène pur, c'est à dire d'une bouteille d'O2.


1ère méthode : mélange continu.

L'air est enrichi,à l'entrée du compresseur, par injection continue d'oxygène. En réglant le débit d'O2 par rapport au débit du compresseur, on peut obtenir le mélange que l'on désire. Inconvénient : le mélange suroxygéné doit traverser le compresseur qui doit être d'un type spécial (à membrane).


2ème méthode : fabrication séquentielle
Injection d'oxygène à partir d'une bouteille d'O2 du commerce dans une bouteille de plongée, puis complément à l'air avec un compresseur normal.

Inconvénient : manipulations multiples, gaspillage d'O2.
Avantages : pas de compresseur coûteux nécessaire.
Quelle que soit la méthode le mélange est laissé à homogénéiser pendant 24 heures et est contrôlé à l'oxymètre avant utilisation.

Calcul des pressions de gonflage avec la méthode séquentielle.
Principe de la méthode.

On procède en deux étapes :
  • gonflage à l'air jusqu'à une pression P1
  • Ccomplément à l'O2 pur jusqu'à la pression de service Ps.
    • On raisonne sur les Pressions partielles d'azote.
    On suppose que l'air contient 79 % d'azote.
    A la fin de l'étape 1, la pression partielle d'azote est PN2 = P1 . 0,79
    Nous voulons obtenir une concentration CN2 dans le mélange. Donc en fin de gonflage nous voulons PN2 = Ps . CN2.

    Le gonflage à l'O2 ne fait pas augmenter la PN2 donc en fin d'étape 2, on a toujours PN2 = P1 . 0,79. (pour ces calculs, on considère en général que l'air contient 79 % d'azote)

    donc : P1 . 0,79 = Ps . CN2..
    P1 = Ps . (CN2 / 0,79)

    Attention : pour trouver des résultats corrects, il faut raisonner en pression absolue. Les manos, les pressions de services sont toujours en pression relative.
    Exemple : Mélange 40/60 à 200 bar. =====> P1 = 201 . (0,6 / 0,79) = 152,6 b
    soit une pression relative de 151,6 bar

    En réalité, cette méthode provoquerait un gaspillage d'oxygène important puisqu'on ne pourrait pas vider la bouteille d'O2 en dessous de Ps, soit 200 bar en général. La méthode réelle consiste à inverser les étapes : on gonfle à l'O2 pur jusqu'à une pression P = Ps - P1, puis on complète à l'air dans un deuxième temps. Dans l'exemple précédent, on gonflerait donc à l'O2 à 48 b (absolu), puis à l'air jusqu'à 201 b (absolu).

    Exemple 1 : recyclage d'un mélange incomplètement utilisé
    Nous avons un bloc contenant 60 bar d'un nitrox 40/60. On veut fabriquer un mélange 30/70 à 200 b. Quelle sera la pression de gonflage à l'oxygène ?
    La PN2 finale sera : 201 x 0,7 = 140,7 b.
    En début de gonflage elle est de 61 x 0,6 = 36,6 b (restant de mélange).
    Il me manque donc 140,7 - 36,6 = 106,1 b de PN2
    Un apport de pression P à l'air amène une PN2(air) = 0,79 . P
    Il nous faut donc PN2(air) = 106,1 b pour amener dans notre mélange, la pression partielle d'azote voulue.
    donc 0,79 x P = 106,1
    P= 106,1 / 0,79 = 134,3 b

    On a 61 b de pression résiduelle, 134,3 b de gonflage à l'air pour un pression de service de 201 b donc la pression de gonflage à l'oxygène est de 201 - 61 - 134,3 = 5,7 b

    On gonflera donc de 60 à 66 b à l'oxygène avant de compléter à l'air.

    Nota : la différence de température de l'air qui sort du compresseur et de l'oxygène injecté dans le bloc de plongée amène une imprécision sur le résultat du calcul. En ajoutant que les manomètres utilisés pour les mesures peuvent donner facilement 5% d'erreur, on comprendra l'intérêt de l'analyse du mélange après fabrication.









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