Cálculo de Taxas de Consumo de Ar para Mergulho

2024 Autor: Cyrus Reynolds | [email protected]. Última modificação: 2024-02-09 01:26

Taxa de consumo de ar é a velocidade com que um mergulhador usa o ar no tanque. As taxas de consumo de ar geralmente são dadas em termos de quanto ar um mergulhador respira em um minuto na superfície, a uma atmosfera de pressão.

Conhecer sua taxa de consumo de ar é útil no mergulho porque:

• Permite calcular quanto tempo você pode ficar debaixo d'água na profundidade planejada e se você tem gás respiratório suficiente para o mergulho.
• É útil para determinar a pressão de reserva adequada do tanque para um mergulho. Os mergulhadores geralmente ficam surpresos ao descobrir que, para mergulhos mais profundos, pode ser necessário mais do que o padrão de 700 a 1.000 libras por polegada quadrada de pressão de reserva para levar uma equipe de amigos com segurança à superfície.
• Em alguns tipos de mergulho técnico, como mergulho descompressivo, as taxas de consumo de ar são essenciais para determinar quanto gás transportar para paradas de descompressão.
• É útil avaliar o nível de estresse ou conforto de um mergulhador durante um mergulho. Se você normalmente usa 200 psi em cinco minutos de mergulho a 45 pés e percebe que usou 500 psi, essa alta taxa de consumo de ar pode indicar que algo está errado.
• Um mergulhador que está respirando calmamente, mas usando o gás respiratório mais rapidamente do que o normal, pode ter um grande vazamento. Resistência respiratória euma taxa de consumo elevada também pode indicar que o regulador de um mergulhador precisa de manutenção.

Taxa de consumo de ar ideal?

Os mergulhadores costumam perguntar a outros mergulhadores "Com quanto ar você veio à tona?" porque eles têm orgulho de poder ficar debaixo d'água por mais tempo do que a maioria dos outros.

Não existe uma taxa de respiração "normal" entre os mergulhadores. Diferentes mergulhadores requerem diferentes quantidades de ar para oxigenar adequadamente seus corpos. Um mergulhador só precisa se preocupar em calcular sua frequência respiratória média. Tentar diminuir o consumo de ar para “vencer” outro mergulhador pode acumular dióxido de carbono ou oxigenar o corpo de um mergulhador, o que pode ser perigoso. Um mergulhador deve se concentrar em respirações lentas, calmas e completas que ventilem adequadamente os pulmões e não compitam para usar menos ar.

Taxa de Consumo de Ar de Superfície

Os mergulhadores normalmente expressam o consumo de ar usando a taxa de consumo de ar de superfície (SAC) e a taxa de volume respiratório minuto (RMV).

A taxa de SAC é uma medida da quantidade de ar que um mergulhador usa em um minuto na superfície. As taxas de SAC são dadas em unidades de pressão, psi (imperial) ou bar (métrica). Como as taxas de SAC são dadas em termos de pressão do tanque, não em volume de ar, as taxas de SAC são específicas do tanque:

• 500 psi de ar em um tanque padrão de 80 pés cúbicos corresponde a 13 pés cúbicos de ar.
• 500 psi de ar em um tanque de baixa pressão de 130 pés cúbicos corresponde a 27 pés cúbicos de ar.

Um mergulhador que respira 8 pés cúbicos de ar/minuto terá uma taxa de SAC de 300 psi/minuto ao mergulhar com um tanque de alumínio padrão de 80 pés cúbicos, mas uma taxa de SAC de 147 psi/minuto ao mergulhar com um tanque de baixa pressão de 130 pés cúbicos.

Taxa de Volume Minuto Respiratório

Como as taxas de SAC não são transferíveis entre tanques de tamanhos diferentes, um mergulhador geralmente inicia os cálculos de consumo de ar usando a taxa de RMV, que é independente do tamanho do tanque. O mergulhador então converte a taxa de RMV em uma taxa de SAC com base no volume e na pressão de trabalho do tanque a ser usado no mergulho.

A taxa de RMV é uma medida do gás respiratório que um mergulhador consome em um minuto na superfície. As taxas de RMV são expressas em pés cúbicos por minuto (imperial) ou litros por minuto (métrico), Ao contrário de uma taxa SAC, uma taxa RMV pode ser usada para cálculos com tanques de qualquer volume. Um mergulhador que respira 8 pés cúbicos de ar por minuto sempre respirará 8 pés cúbicos de ar por minuto, independentemente do tamanho do tanque que contém o ar.

Então, a maioria dos mergulhadores se lembra de suas taxas de consumo de ar no formato RMV. O planejamento de gás é normalmente trabalhado no formato RMV e depois convertido para psi ou bar com base no tipo de tanque a ser usado.

Medir a taxa de consumo de ar: Método 1

Todo manual de treinamento lista um método ligeiramente diferente de coletar os dados para calcular a taxa de consumo de ar de um mergulhador. Qualquer umvocê escolher, lembre-se de entrar na água e deixar o tanque esfriar antes de iniciar a coleta de dados. À medida que o tanque esfria, a pressão mostrada no manômetro submersível (SPG) pode cair 100 ou 200 psi. Deixar de levar em conta essa queda de pressão resultará no cálculo de uma taxa de consumo de ar incorretamente alta.

Método 1: Colete dados durante mergulhos divertidos normais

1. Pule na água e deixe o tanque esfriar por alguns minutos.
2. Observe a pressão inicial do seu tanque. É melhor registrar a pressão inicial do tanque em uma ardósia ou WetNotes.
3. Na superfície após o mergulho, registre a pressão final do seu tanque antes que o tanque possa se aquecer ao sol.
4. Use um computador de mergulho para determinar a profundidade média do mergulho. Use essa profundidade em seus cálculos.
5. Use um computador de mergulho ou relógio para determinar o tempo total de mergulho em minutos.
6. Coloque esta informação na taxa SAC ou na taxa RMV listada abaixo.

Muitos mergulhadores preferem este método de cálculo do consumo de ar porque usa dados de mergulhos normais. No entanto, como a taxa resultante é baseada em uma profundidade média de um mergulho inteiro, é improvável que seja tão preciso quanto o método a seguir. Mas se um mergulhador calcular a taxa de consumo de ar usando este método ao longo de muitos mergulhos e calcular a média dos resultados, deve acabar como uma estimativa razoável da taxa de consumo de ar.

Medir a taxa de consumo de ar: Método 2

Método 2: Planeje um mergulho dedicado a determinar seu artaxa de consumo

1. Pule na água e deixe seu tanque esfriar.
2. Desça a uma profundidade que você possa manter com precisão por pelo menos 10 minutos (10 metros / 33 pés em água salgada funciona bem).
3. Registre a pressão do tanque antes do teste.
4. Nade em seu ritmo normal de natação por um período de tempo predeterminado (por exemplo, 10 minutos).
5. Registre a pressão do tanque após o teste. (Opcional: Realize o teste em repouso / pairando e nadando em ritmo rápido para obter dados para os estados de "repouso" e "trabalho".)
6. Coloque esta informação na fórmula de taxa SAC ou taxa RMV.

Este método de medição da taxa de consumo de ar de um mergulhador tem maior probabilidade de criar dados reprodutíveis porque é realizado sob condições controladas a uma profundidade constante. No entanto, a realidade nunca imitará exatamente os dados do teste, e as taxas de SAC e RMV coletadas com qualquer um dos métodos devem ser usadas apenas como diretrizes. Planeje seus mergulhos de forma conservadora.

Calcular taxa de consumo de ar na superfície

Coloque os dados coletados durante seus mergulhos na fórmula apropriada abaixo:

Fórmula da Taxa SAC Imperial

[{(psi inicial - psi final) x 33} ÷ (profundidade + 33)] ÷ tempo em minutos=taxa de SAC em psi/min

Fórmula de Taxa de SAC Métrica

[{(início da barra - fim da barra) x 10} ÷ (profundidade + 10)] ÷ tempo em minutos=taxa de SAC em bar/min

• "psi start" é a pressão do tanque em psi no início do mergulho (método 1) ou período de teste (método 2).
• "psiend" é a pressão do tanque em psi no final do mergulho (método 1) ou no período de teste (método 2).
• "bar start" é a pressão do tanque em bar no início do mergulho (método 1) ou período de teste (método 2).
• "bar end" é a pressão do tanque em bar no final do mergulho (método 1) ou no período de teste (método 2).
• "tempo em minutos" é o tempo total do mergulho (método 1) ou o período de teste (método 2).
• "profundidade" é a profundidade média durante o mergulho (método 1) ou a profundidade mantida durante o período de teste (método 2).

Calcular Taxa de Volume Respiratório Minuto

Coloque sua taxa de SAC e outras informações necessárias na fórmula apropriada abaixo. Os cálculos da taxa RMV métrica são muito mais simples do que os cálculos da taxa RMV imperial.

Método Imperial

Passo 1: Calcule um fator de conversão de tanque para o tanque que você usou ao coletar dados. Você precisará do volume do tanque (em pés cúbicos) e da pressão de trabalho (em psi), que está estampada no gargalo do tanque:

Volume do tanque em pés cúbicos ÷ pressão de trabalho em psi=fator de conversão do tanque

Passo 2: Multiplique sua taxa de SAC imperial pelo fator de conversão do tanque:

Fator de conversão do tanque x taxa SAC=taxa RMV em pés cúbicos/minuto

Exemplo: Um mergulhador tem uma taxa de SAC de 25 psi/minuto ao mergulhar com um tanque de 80 pés cúbicos e uma pressão de trabalho de 3.000 psi.

Primeiro, calcule o fator de conversão do tanque:80 pés cúbicos ÷ 3000 psi=0,0267

Em seguida, multiplique a taxa de SAC do mergulhador pelo fator de conversão do tanque:0,0267 x 25=0,67 pés cúbicos / minuto

O RMV do mergulhador é de 0,67 pés cúbicos/minuto.

Método Métrico

Multiplique sua taxa métrica de SAC pelo volume em litros do tanque que você usou ao coletar dados. Esta informação está estampada no gargalo do tanque:

Volume do tanque em litros x taxa SAC=taxa RMV

Exemplo: Um mergulhador tem uma taxa de SAC de 1,7 bar/minuto ao mergulhar com um tanque de 12 litros.

12 x 1,7=20,4 litros/minuto

A taxa de RMV do mergulhador é de 20,4 litros/minuto.

Calcule quanto tempo seu suprimento de ar durará (Imperial)

Siga estes passos para usar suas taxas de RMV e SAC para determinar quanto tempo seu suprimento de ar durará em um mergulho.

Determine sua taxa de SAC para o tanque que você planeja usar. Se você estiver usando unidades imperiais (psi), divida sua taxa de RMV pelo fator de conversão do tanque (acima) do seu tanque. Isso lhe dará a taxa de SAC para o tanque que você planeja usar.

Taxa de SAC Imperial=taxa de RMV ÷ fator de conversão do tanque

Exemplo: Um mergulhador tem uma taxa de RMV de 0,67 pés cúbicos/minuto.

Para um tanque de 80 pés cúbicos com uma pressão de trabalho de 3.000 psi, o fator de conversão do tanque é 0,0267:

_{0,67 ÷ 0,0267=25 psi/minuto taxa SAC}

Para um tanque de 130 pés cúbicoscom uma pressão de trabalho de 2.400 psi, o fator de conversão do tanque é 0,054:

_{0,67 ÷ 0,054=12,4 psi/minuto taxa SAC}

Em água salgada:

(Profundidade em pés ÷ 33) + 1=Pressão

Em água doce:

(Profundidade em pés ÷ 34) + 1=Pressão

Exemplo: Um mergulhador que desce até 66 pés em água salgada experimentará uma pressão de:

_{(66 pés ÷ 33) + 1=3 atm}

taxa SAC x pressão=taxa de consumo de ar em profundidade

Exemplo: Um mergulhador com uma taxa de SAC de 25 psi/minuto que desce para 66 pés nessa profundidade usará:

_{25 psi/minuto x 3=75 psi/minuto}

Pressão de Partida - Pressão de Reserva=Pressão Disponível

Exemplo: Sua pressão inicial é de 2.900 psi e você deseja iniciar sua subida com 700 psi:

_{2900 psi - 700 psi=2200 psi disponível}

Gás disponível ÷ Taxa de consumo de ar em profundidade=quanto tempo seu gás durará

Exemplo: Se um mergulhador tiver 2.200 psi disponíveis e uma taxa de consumo de ar de 75 psi/minuto em sua profundidade de mergulho planejada, seu ar durará:

_{2200 psi ÷ 75 psi/minuto=29 minutos}

para sua profundidade planejada e suprimento de ar de seu amigo.

Calcule quanto tempo seu suprimento de ar durará (métrica)

Siga estes cinco passos para usar sua taxa de RMV e taxa de SAC para determinar quanto tempo seu suprimento de ar durará em um mergulho.

Determine sua taxa de SAC para otanque que você planeja usar. Divida sua taxa de RMV pelo volume do tanque que você planeja usar (em litros).

Taxa RMV ÷ volume do tanque=taxa SAC

Exemplo: Se um mergulhador tem uma taxa de RMV de 20 litros/minuto, seu cálculo de taxa de SAC é o seguinte:

Para um tanque de 12 litros:

_{20 ÷ 12=1,7 bar/minuto taxa SAC}

Para um tanque de 18 litros:

_{20 ÷ 18=1,1 bar/minuto taxa SAC}

Em água salgada:

(Profundidade em metros ÷ 10) + 1=pressão

Em água doce:

(Profundidade em metros ÷ 10,4) + 1=pressão

Exemplo: Um mergulhador que desce até 66 pés em água salgada experimentará uma pressão de:

_{(20 metros ÷ 10) + 1=3 atm}

taxa SAC x pressão=taxa de consumo de ar em profundidade

Exemplo: Um mergulhador com uma taxa de SAC de 1,7 bar/minuto descerá para 20 metros. Aos 20 metros ele usará:

_{1,7 bar/minuto x 3 atm=5,1 bar/minuto}

Pressão de partida - pressão de reserva=pressão disponível

Exemplo: Sua pressão inicial é de 200 bar e você deseja iniciar sua subida com 50 bar, então:

_{200 bar - 50 bar=150 bar disponível}

Gás disponível ÷ taxa de consumo de ar em profundidade=quanto tempo seu gás vai durar

Exemplo: Se um mergulhador tiver 150 bar disponível e uma taxa de consumo de ar de 5,1 bar/minuto em sua profundidade de mergulho planejada, seu ar durará:

_{150 bar ÷ 5,1 bar/minuto=29 minutos}

para sua profundidade planejada e suprimento de ar de seu amigo.