La bouteille de plongée ou bloc est le réservoir qui renferme le mélange de gaz comprimés nécessaire à la respiration d'un plongeur en scaphandre autonome. L'Homme n'a pas attendu les bouteilles de plongée modernes pour s'intéresser aux fonds sous-marins. Amorcées depuis l'Antiquité, les activités sous-marines ont connu au fil des siècles un développement croissant, soutenu entre autres par les progrès technologiques et l'intérêt porté par un public de plus en plus passionné. L'exploration sous-marine telle qu'on la connaît aujourd'hui a été fortement influencée par l'avènement de la bouteille de plongée.
Origines historiques et évolution du scaphandre
L'invention de la bouteille de plongée serait attribuée à 2 canadiens : James Elliott et Alexander MCAvity. Un brevet est déposé le 4 mars 1839 dans l'état du New Brunswick et décrit : « la personne qui se trouve sous l’eau transporte avec elle une quantité d’oxygène condensé ou d’air atmosphérique ordinaire proportionnelle à la profondeur de l’eau et suffisante pour le temps qu’elle est censée rester en dessous ». Un brevet de bouteille de plongée est déposé en 1860 par Benoit Rouquayrol.
L'Homme a longtemps dû compter sur ses aptitudes physiques pour réaliser ses plongées. On compte par ailleurs de nombreux records en apnée sous l'eau détenus entre autres par Abdelatif Alouach et Arnaud Jerald, qui ont pu descendre respectivement à 115 et 117 m. Cependant, cette capacité à réaliser des exploits se heurte à une évidence péremptoire : le corps humain n'est pas adapté au milieu aquatique. Pour y survivre longtemps sans risque de noyade, il a donc besoin d'accessoires pouvant l'aider à respirer sous l'eau. De nombreuses inventions se sont succédé dans cette optique : la cloche de plongeur d'Edmund Halley en 1690, la « machine hydrostatergatique » inventée par Fréminet en 1772, le scaphandre qui prend réellement forme quelques années plus tard (1797) grâce à l'ingéniosité de Klingert, et en 1808, un équipement dénommé le « Triton » conçu par Friedeich von Drieberg.
Architecture et fabrication des blocs de plongée
La bouteille de plongée se présente sous forme cylindre, muni d'un robinet (1 ou 2 sorties) c'est celui-là même qui va accueillir le 1er étage de votre détendeur et vous permettre de respirer le gaz présent dans la bouteille. Le bloc est généralement équipé d'une poignée pour le transport, un culot pour le maintenir debout et d'un filet de protection contre les chocs. Les tubes, exempts de toute soudure, sont coupés à la bonne longueur avant d'être chauffés par induction puis mis en forme par fluotournage (ce procédé est dit ROTH du nom de la société qui l'a mis au point). Les blocs sont ensuite traités et protégés contre les agressions hydrauliques avant d'être contrôlés et mis en pression.
Dans la plupart des cas, un bloc de plongée est fait d’acier ou bien d’aluminium. Il est cependant possible d’avoir un bloc plongée en carbone. Les bouteilles en acier sont solides et résistantes aux dommages externes, mais nécessitent des soins appropriés pour éviter la rouille interne. Elles ont une flottabilité négative. Les bouteilles en aluminium et en carbone peuvent être choisies pour éviter le phénomène de rouille que l’on peut rencontrer sur un bloc en acier. Les bouteilles haute pression sont des containers relativement petits, mais très résistants, qui contiennent de larges volumes de gaz comprimé. Au cours de la fabrication, la totalité des bouteilles subissent un essai d'épreuve hydraulique à 1,5 fois leur pression de service.
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Mélanges respiratoires et gestion des gaz
En général, le mélange de gaz contenu dans les bouteilles de plongée est l'air, mais elles peuvent également contenir d'autres mélanges respiratoires (Nitrox, Héliair, Hydrox, Trimix, Héliox, Hydreliox). L'air comprimé à 200 bars environ, emprisonné dans ces bouteilles métalliques étanches est, comme celui que nous respirons sur Terre, un mélange généralement composé à 78 % d’azote (ou diazote), à 21 % d’oxygène (ou dioxygène) et à 1 % d’autres gaz. Par analogie et confusion avec le matériel médical, on a tendance à qualifier d’« oxygène » les bouteilles de plongée. Heureusement pour les amoureux des fonds marins, celles-ci ne contiennent jamais d’oxygène pur.
L'objectif de cet article est de démystifier la composition des bouteilles de plongée, d'expliquer leur utilisation correcte, et de souligner les mesures de sécurité indispensables. L’oxygène est évidemment vital pour la respiration, mais il peut aussi être dangereux à haute pression. Habituellement, nous respirons un air composé approximativement de 21 % d’oxygène, ce qui correspond à une pression partielle au niveau de la mer de l’ordre de 0,21 bar ou « normoxie ». Au-delà, nous entrons dans une zone d’hyperoxie qui devient dangereuse en plongée à partir de 1,6 bar. L’augmentation du taux d’oxygène conduit à prendre des précautions et en particulier à utiliser un matériel spécifique afin de prévenir les risques d’échauffement des graisses et impuretés au contact de l’oxygène, surtout si le pourcentage d’oxygène dépasse 40 %.
Réglementation et contrôle des équipements
Dans l’Union européenne, depuis 2001, les bouteilles de plongée sont soumises à une règlementation sur les appareils à pression (directive européenne 97/23/CE appelée souvent PED). La conception, la fabrication et le contrôle en usine sont réalisés sous le contrôle d'organisme notifié auprès de la commission européenne pour la directive appareil à pression. Ces organismes sont par exemple le Bureau Veritas, le Lloyd's ou les TUV. Ce contrôle comprend notamment le respect de normes de fabrication, une épreuve hydraulique avant la mise en service et une « requalification périodique ».
En France, les bouteilles de plongée d’un volume supérieur à 1 litre sont soumises à requalification périodique. Cette qualification doit avoir lieu tous les 2 ans, mais elle doit être aussi accompagnée par un contrôle régulier de l’état de la bouteille. Pour les clubs affiliés à la FFESSM, le bloc doit être inspecté visuellement tous les ans par une personne ayant suivi une formation de technicien inspection visuelle. Celui-ci vérifie le filetage du robinet et du bloc avec des bagues de tolérances, il scrute l’intérieur du fût avec une lampe à la recherche de trace de rouille ou de défaut.
Utilisation pratique et accessoires
Les bouteilles de plongée utilisées couramment, appelées « bloc » dans le langage des plongeurs, contiennent entre 4 et 20 litres d'air comprimé et sont, généralement, utilisées seules. Afin de disposer d'une plus grande capacité ou de sources distinctes (redondance en plongée sous-plafond ou profonde, avec changement de gaz…), il est parfois nécessaire d'utiliser plusieurs bouteilles. Les bouteilles ayant généralement une pression de service de 150, 176, 200, 232 ou 300 bar.
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Le bloc dispose d’une robinetterie sur laquelle s'adapte le détendeur. Vissée sur le haut de la bouteille de plongée, la robinetterie peut disposer d'un mécanisme de « réserve ». Il s'agit d'un ressort taré à 30 bars qui bloque l'arrivée d'air précocement. Les réserves de robinetteries de bi-bouteille sont tarées à 50 bars mais ne sont effectives que sur un fût, ce qui équivaut à 25 bars sur les deux blocs. L'air restant peut être libéré en tirant une tige disposée le long du bloc. Plus utilisé depuis la démocratisation des manomètres, le terme de réserve est resté dans le jargon de la plongée pour parler des 50 derniers bars de pression.
Mini-bouteilles et solutions portables
Pour ceux qui souhaitent remplacer le tuba afin de pratiquer l’exploration de milieux aquatiques peu profonds, il convient de s’orienter vers des mini bouteilles de plongée. La bouteille de plongée, proposée par la marque XSGDMN, se distingue par sa conception robuste et sa fonctionnalité adaptée aux plongeurs amateurs et expérimentés. Composée principalement d’aluminium, elle garantit légèreté et résistance. Avec une capacité de 1 litre, cette mini-bouteille offre une autonomie de 15 à 20 minutes, idéale pour des sessions de plongée courtes ou des formations respiratoires.
Grâce à sa pompe à air à haute pression, le processus de recharge est rapide, permettant de maximiser le temps passé sous l’eau. Ces bouteilles, très petites et très légères, sont utilisées directement en bouche grâce à leurs têtes détendeurs et procurent quelques minutes d’autonomie. En moyenne, 3 minutes pour la bouteille en aluminium de 0,2 L (environ 700 g) et 5 minutes pour la bouteille en carbone 0,35 L. L'utilisation de ces équipements nécessite la même rigueur que pour les blocs de grande capacité, notamment concernant la pression de service et la filtration de l'air.
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