CMF: Un utile strumento utile da avere in un rebreather. Questo sistema di erogazione dell’ossigeno è una caratteristica dei rebreather rEvo e di molti altri rebreathers manuali. Nella versione elettronica trasforma un eCCR in un HCCR (rebreather elettronico ibrido). La descrizione sul funzionamento di questo elemento è specifica per i rebreathers rEvo, ma si applica in molte parti anche agli altri CCR dotati di questo sistema. E’ importante anche sottolineare che queste informazioni derivano dalla mia esperienza e non sono da considerarsi linee guida, ma materiale informativo atto a spiegare gli effetti del CMF come componente del nostro CCR.

 

In molti CCR manuali e nei rebreathers “ibridi” il mantenimento della PPO2 è facilitato da un dispositivo di immissione di ossigeno che si chiama CMF (Constant Mass Flow).

Si tratta di un ugello che, a flusso continuo, inserisce ossigeno all’interno dei/del sacchi polmone. La quantità che viene inserita è leggermente inferiore al consumo metabolico di O2 da fermi. La portata del flusso di massa di O2 può essere modificata alle necessità personali.

Le persone hanno, infatti, un consumo metabolico a riposo di O2 diversi,  a seconda della corporatura e di altri parametri fisici. Per regolare opportunamente il flusso, il subacqueo deve effettuare un lavaggio con diluente, (in caso si tratti di un reb ibrido elettronico prima deve passare al setpoint basso), aspettare che la PPO2 si stabilizzi e rimanere immobile sul fondo per 5 minuti appuntando la variazione di PPO2: se aumenta bisognerebbe correggere l’erogazione, se diminuisce leggermente non è necessario. L’erogazione si regola facilmente con la variazione della pressione intermedia del primo stadio dell’ossigeno.

 

Vantaggi del CMF

Il vantaggio di avere un dispositivo CMF è rilevante sopratutto nei CCR manuali perché allunga parecchio il tempo fra due inserimenti manuali di O2 per il corretto mantenimento della PPO2.

-Avere meno pericolo di ipossia nella zona prossima alla superficie. Se si usa un diluente particolarmente ipossico l’attivazione dell’ADV può essere pericolosa sopratutto in un CCR manuale dove la PPO2 non viene prontamente ristabilita dal solenoide. Un flusso continuo metabolico di O2 è in tal caso un dispositivo che può salvare la vita.

-Nei rebreathers Ibridi (ECCR+CMF) come i rebreathers rEvo, il CMF minimizza il lavoro del solenoide. Questo rende il CCR particolarmente silenzioso.

– L’uso minimizzato del solenoide permette risparmio energetico aumentando la sicurezza nella fase di risalita quando la batteria dovrà lavorare parecchio.

– Una delle emergenze più pericolose in cui si può incorrere in un’immersione con CCR è derivante dal solenoide o dal comando manuale che rimangono bloccati aperti. Utilizzandoli meno, si rischia meno d’incorrerre in questi problemi.

 

Andamento ppO2 solo con solenoide in un rebreather

 

Andamento PPO2 con solenoide e CMF

 

– Giunti alle quote più superficiali e lunghe della decompressione, l’assetto neutro può essere velocemente cambiato a causa delle immissioni manuali o del solenoide. Dopo un po’ si impara quanto a lungo premere il comando manuale per aggiungere la giusta quantità di ossigeno e ad espellere la quantità di gas corrispondente, ma il solenoide agisce in modo inaspettato facendo rischiare al subacqueo un sorpasso della quota di decompressione. Anche il questo caso il CMF aiuta perché inserisce nei sacchi solo la quantità di O2 metabolica minimizzando l’intervento del solenoide e non aumentando il volume di gas nei sacchi.

Unitamente alla compattezza, leggerezza e negatività, i rebreathers rEvo hCCR permettono una posizione trim perfetta in decompressione facilitata dal CMF

Per una più approfondita descrizione delle caratteristiche di rebreather rEvo clicca qui

Come funziona

I rebreathers forniti di sistema CMF hanno un ugello che immette in modo costante O2 nei sacchi.

Questi ugelli sono molto piccoli ed erogano fra i 0,6 e gli 0,8 litri al minuto di ossigeno. Per capirne il funzionamento dobbiamo sapere che quando un gas viene forzato attraverso un piccolo foro c’è un limite alla velocità alla quale può passare.

È come quando scendiamo da un aereo: indipendentemente dai viaggiatori la velocità di deflusso delle persone dipenderà dalle dimensioni della porta.

Qualsiasi pressione applichiamo, la velocità del gas attraverso l’ugello, non può eccedere la velocità del suono (circa 1200Km/h), detta Vmax. Essa si raggiunge solo se la pressione del gas è superiore o uguale al doppio di  quella dall’altra parte dell’ugello e quindi:


P1>2xP2

P1=Pressione Intermedia primo stadio O2
P2= Pressione Ambiente

P1 è la pressione del gas erogata dal primo stadio dell’ossigeno e, perciò, la pressione intermedia. Possiamo quindi avere un flusso con una velocità e, di conseguenza, un volume costante se manteniamo sempre la pressione intermedia del primo stadio almeno al doppio rispetto alla pressione ambiente e ciò’ è possibile se il primo stadio è bilanciato ed aumenta la pressione intermedia proporzionalmente con quella ambiente.

Ora, bisogna capire che c’è una notevole differenza fra volume del gas e quantità di molecole di ossigeno. Ciò dipende dalla densità e quindi dalla pressione intermedia ed è il dato che interessa il subacqueo. Perciò, anche se il volume viene limitato dalla velocità massima attraverso l’ugello, la quantità di molecole di ossigeno che passano aumentano con la pressione intermedia del primo stadio. Se abbiamo la giusta calibrazione metabolica di ossigeno a 5mt, questa aumenta se scendiamo a 20 mt seppur il volume del gas che attraversa l’ugello, rimane costante.

Aumento del flusso di massa in un hCCR se non avesse il primo stadio a pressione assoluta

 

Primo stadio a pressione assoluta

Per la ragione sopra esposta, i primi stadi ossigeno dei rebreathers muniti di CMF sono a PRESSIONE ASSOLUTA e perciò, non bilanciati. Essi sono generalmente tarati a 11atm e se raggiungo una profondità superiore 50 mt (6ATM) la condizione per avere un  flusso a volume costante con una velocità sonica cessa di esistere perché la pressione del primo stadio non è più maggiore del doppio rispetto a quella ambientale.

L’equazione P1>2xP2 (velocità sonica) non è più rispettata.

 

Primo stadio dei rebreaters rEvo hCCR ossigeno a pressione assoluta

 

Il sistema CMF dei rebreathers rEvo non si blocca, ma diminuisce la portata rimanendo comunque al 75% della sua efficenza fino a 70-80 mt e termina di erogare ossigeno a 100mt.

C’è da dire che per immersioni entro tali profondità, il CMF rende i rebreathers rEvo e gli altri che applicano questa soluzione, molto più comodi: una qualità poco compresa per chi non li ha mai provati. Oltre queste profondità, bisogna implementare alcune soluzioni .

 

Come immergersi con un CMF oltre i 100 mt.

Premesso che queste soluzioni sono quelle adottate da me e che non prendo alcuna responsabilità se adottate da terzi, vediamo come si può ovviare al problema dell’assenza di gradiente di pressione dell’ossigeno a certe profondità.

Una volta giunto a 100mt la pressione ambiente eguaglia quella intermedia del primo stadio a pressione costante assoluta tarata a 11 bar, non solo Il CMF non funzionerà più, ma anche tutta la linea dell’ossigeno, quindi il comando manuale e il solenoide non erogheranno più ossigeno.
La linea del diluente, invece, non avrà questo problema perché il primo stadio è bilanciato e a 100mt si è auto-regolato a 22bar. Per poter effettuare immersioni sotto i 100mt si possono scegliere diverse vie:

soluzione A (consigliata per i rebreathers rEvo perchè mantiene la funzionalità del solenoide in profondità)

-Tappo l’ugello con l’apposita vite
-Sostituisco il tappo del primo stadio con disco rigido con un tappo da primo stadio bilanciato
-Correggo il tempo di apertura del solenoide attraverso l’elettronica del rebreather che ora avrà O2 a pressione maggiore.

Ugello di un rebreather rEvo ibrido

 

soluzione B

-Lascio tutto com’è ed aggiungo manualmente gas dal bailout di fondo mantenendo una PPO2 accettabile e modulandola con un diluente a PPO2 inferiore.
Questa scelta viene dettata dal fatto che il tempo che passo sotto i 100mt è di gran lunga inferiore a quello che passerò sopra questa quota e dove non voglio perdere gli innumerevoli vantaggi del CMF precedentemente spiegati. Presenta uno svantaggio: nella fase di fondo il CCR sarà come uno manuale e dovrò porre attenzione ad inserire gas nella giusta quantità. C’è da dire che a queste quote il gas nei sacchi non è molto dinamico e la PPO2 scende lentamente. Usare un gas di bailout che non sia quello di fondo porterebbe ad un incremento della narcosi a causa del minor contenuto di elio e non dovrebbe essere considerata come soluzione.

Soluzione C 

– Uso un diluente con 1.1-1.3 di pressione parziale nel punto assoluto più fondo dell’immersione facendo si che abbia una quantità sufficiente di O2 nei sacchi. Questo sistema ha i vantaggi e gli inconvenienti del precedente: posso usare il CMF in decompressione e nella parte di superficie scongiurando pallonate e ipossia, ma devo inserire manualmente il gas nella fase di fondo come sopra.

Soluzione D 

-Porto un bombolino di ossigeno aggiuntivo montato sul rebreather con frusta da innesto rapido per poterlo collegare al sistema. Questa soluzione richiede particolare attenzione con l’immissione manuale dell’ossigeno data la pressione a quella profondità; il comando va usato sfiorandolo! Per quanto mi riguarda non è una soluzione che amo particolarmente perché elimina il vantaggio di avere un rebreather tra i più  leggeri e di piccole dimensioni del mercato, cosa che la mia schiena apprezza!

Tornato sopra i 100 mt il solenoide e il CMF ricominceranno a funzionare.

 

Svantaggi del sistema CMF

Dopo aver lungamente parlato dei vantaggi bisogna considerare anche gli svantaggi. Può succedere che, in caso di aumento eccessivo della PPO2,  il CMF contribuisca a peggiorare la situazione. Nonostante ciò la risposta e soluzione all’emergenza è la stessa: effettuare un lavaggio diluente e aspettare che la PPO2 si stabilizzi sul setpoint desiderato.

– In caso di blocco del solenoide o del comando manuale avviene la stessa cosa, e anche in questo caso, la manovra sia che si abbia un sistema CMF o meno la è identica: lavaggio diluente e isolamento della linea dell’ossigeno.

Generalmente, se prontamente individuata, l’emergenza di iperossia è sempre meno immediata rispetto a quella dell’ipossia.

CMF in un rebreather rEvo: gran comodità in decompressione!

– L’ugello non è un componente fragile, ma potrebbe otturarsi parzialmente per ossidazione (ci passa ossigeno puro) o per entrata di acqua nel primo stadio dell’ossigeno che danneggerebbe comunque anche il solenoide.
Per evitare il problema bisogna sempre avere le bombole in pressione quando il CCR è a contatto con l’acqua anche durante il risciacquo: altro accorgimento che vale per qualsiasi rebreather.

– Gli svantaggi non implicano diverse reazioni alle emergenze da iperossia anche se potrebbero richiedere maggiore reattività.

Per quanto mi riguarda quindi, sono ben felice di averlo!

 

Conclusioni

Per esperienza personale, sono felice di avere questo sistema nel mio rebreather rEvo. Non necessita di una linea di ossigeno supplementare che potrebbe aumentare i rischi di danneggiamento perché è inserito nel solenoide. Essendo un ugello non si può praticamente rompere, al limite occludersi. Se si occludesse completamente trasformerebbe il mio rebreather rEvo ibrido in un rebreather elettronico come tutti gli altri eCCR.

Il foro con la corona sulla DX è l’ugello CMF rEvo, integrato nel magnete del solenoide ( con l’etichetta rossa)

Posso facilmente capire se l’ugello è parzialmente occluso misurando il tempo necessario affinché l’ago del manometro dell’ossigeno scenda da 100 a 50 bar una volta chiusa la valvola della bombola dell’ossigeno. Confronterò questo tempo con quello misurato quanto il rebreather era nuovo una volta al mese. Posso cercare di pulirlo in caso sia necessario, con una vaschetta ad ultrasuoni, e se non funzionasse a dovere, la sostituzione comporta una spesa minima. Una comodità che si nota sopratutto quando il CMF viene boccato con l’apposita vite di bloccaggio e la sua assenza si fa sentire!

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