LA BOMBOLA: ELEMENTO ESSENZIALE PER IMMERGERSI

La bombola costituisce l’elemento fondamentale di tutto il sistema ARA. Solo grazie all'utilizzo di questi recipienti rigidi, capaci di sostenere la pressione, l'attività subacquea con autorespiratore è riuscita a diffondersi. Se, infatti, abbiamo bisogno di tanta aria da respirare, l'unico modo possibile (a meno di non essere collegati alla superficie da un cordone ombelicale, come i palombari) è quello di disporre di un contenitore robusto nel quale immettere aria compressa, dotandolo poi di un dispositivo - l'erogatore – che consenta di respirala a una pressione pari a quella dell'ambiente in cui ci troviamo.La bombola ci consente di nuotare liberi come pesci perché è capace di contenere adeguate quantità d’aria con un relativamente minimo ingombro.

CAPACITA’ E DIMENSIONI DELLE BOMBOLE

E’ da notare che, nel Nord America, la capacità delle bombole viene espressa come quel volume che l’aria sotto pressione in esse contenuta occuperebbe se fosse libera di espandersi a livello del mare e le bombole d’alluminio più comuni per l’immersione ricreativa sono quelle da 80 piedi cubi (poco più di 11 lt).

In Europa, invece, la capacità delle bombole viene espressa in litri e corrisponde al volume interno della bottiglia; moltiplicando questo volume per la pressione di esercizio della bombola (in genere 200 bar) si può facilmente determinare la quantità d’aria disponibile: ad esempio, un 15 lt caricato a 200 bar ne contiene circa 3.000 lt .

Le bombole caricate a 200, 250 bar sono le più diffuse, perché aumentando la pressione di ricarica delle bombole si aumenta la quantità d'aria in esse contenuta ma oltre certi limiti non conviene andare perché la proporzionalità inversa fra pressione e volume vale solo per i "gas perfetti" in cui le molecole non hanno volume. Nel caso dell'aria invece, quando la sua densità aumenta per effetto della pressione, le molecole all'interno della bombola diventano molto più numerose e non può essere trascurato il fatto che parte del volume è già occupato dalle stesse molecole. Inoltre, la loro maggiore vicinanza dà origine a forze di attrazione o repulsione che non possono essere considerate nulle. In sostanza, se l'aria a 100 bar può essere considerata ancora un gas perfetto, a 200 bar già si perde un 10% dei normal-litri teorici e a 300 bar si arriva al 20% per cui, per assurdo che possa sembrare, una bombola da 10 lt a 300 bar contiene meno aria di una da 15 lt a 200 bar sebbene teoricamente ne contengano la stessa quantità (3.000 lt).

MEGLIO ACCIAIO O ALLUMINIO ?

Salvo alcuni prototipi sperimentali realizzati in acciaio inox o in fibre composite, tutte le bombole attualmente disponibili sul mercato sono fatte o in ACCIAIO (precisamente una lega di acciaio al cromo-molibdeno) con il fondo sferico, perciò necessitano di un fondello di gomma per rimanere in piedi (dove però ristagna l’acqua che può causare la ruggine);  oppure sono in ALLUMINIO (in realtà una lega di alluminio con magnesio, fosforo, silicio e manganese) a fondo piatto.

Per completezza sottolineiamo che tra i materiali utilizzati per la produzione di bombole è da poco arrivato anche il composito (strati di alluminio, carbonio e Kevlar Dupont) che però trova maggiore impiego per l'uso con autorespiratori di superficie.

A ognuno di questi materiali corrispondono ovviamente vantaggi e svantaggi dei quali il subacqueo deve tener conto operando la sua scelta.

Esistono anche situazioni in cui alcuni potenziali svantaggi possono trasformarsi in vantaggi e viceversa. Per esempio il peso di una bombola d'acciaio potrebbe permettere una parziale riduzione della zavorra o, invertendo i termini, una bombola d'alluminio non arrugginisce ma costringe ad indossare dei pesi in più in zavorra. Ancora, in una bombola d'acciaio, per quanto protetta da sofisticati processi di verniciatura, l'ossidazione troverà sempre un punto d'innesco che nel tempo non mancherà di mostrare il suo effetto più noto costituito dalla ruggine. Al contrario l'ossidazione delle bombole di alluminio, pur essendo molto rapida rispetto a quella dell'acciaio, costituisce una protezione del metallo stesso.

Vi è una notevole differenza di peso tra acciaio e alluminio: il peso specifico del primo è 7.85 mentre quello dell'alluminio è 2.60. Questo significa che un decimetro cubo (1 litro) di acciaio pesa 7,85 kg, mentre lo stesso volume di alluminio pesa solo 2,60 kg. Perciò, se le bombole avessero tutte lo stesso spessore, tutte quelle in acciaio peserebbero 3 volte di più di quelle in alluminio. In realtà, poiché la resistenza dell'acciaio è superiore, le bombole in alluminio hanno uno spessore compreso tra 2,5 e 3,5 volte quello dell'acciaio. L’alluminio possiede una minor resistenza meccanica rispetto all’acciaio (è più ‘’tenero’’) e quindi la bombola deve avere pareti e fondo molto più spessi (circa 12 e 18 mm rispettivamente, contro i circa 5 mm di quelle in acciaio) per poter sopportare le stesse sollecitazioni di pressione.

Per fare un esempio, una bombola da 10 lt in acciaio pesa a terra, vuota, 10,08 kg, carica 12,42 kg e, a causa di una spinta idrostatica di 11,60 kg, ha una galleggiabilità di – 0,82 kg se carica e + 1,52 se scarica. La stessa bombola, in alluminio, avrà a terra un peso di 12,70 kg vuota, di 15,04 kg carica e, per effetto di una spinta idrostatica di 15,3 kg, avrà una galleggiabilità di + 0,86 kg se carica e di + 2,60 kg se vuota.

Ciò potrebbe far pensare che, essendo più pesante, con una bombola in alluminio sia sufficiente meno zavorra in acqua, ma purtroppo invece avviene l’esatto contrario. L’alluminio, infatti, ha un peso specifico di gran lunga inferiore a quello dell’acciaio ed in acqua, quindi, ha una maggiore galleggiabilità; pertanto a parità di capacità, la bombola d’alluminio necessita di 1-2 kg di zavorra in più. Morale: le bombole in alluminio anche se più pesanti a terra, avranno in acqua, a fine immersione, una galleggiabilità superiore a quelle in acciaio.

Di contro, però, l’acciaio rispetto all’alluminio va incontro a maggior usura a causa dei fenomeni di corrosione. Sembra incredibile per un oggetto destinato all‘uso in acqua, ma il pericolo numero uno è proprio l’umidità, in quanto essa agisce come catalizzatore nel processo di ossidazione e il sale, in quanto igroscopico (attrae l’umidità), peggiora la situazione.

Nelle bombole d’acciaio, la ruggine (ossido di ferro) è un vero problema: quella che si forma all’esterno è facilmente aggredibile anche perché ben in vista (attenzione però alle parti nascoste dal fondello, dove spesso l’acqua ristagna) e non può corrodere in profondità, mentre quella al suo interno è particolarmente dannosa, sia perché nascosta, sia perché a contatto con aria sotto pressione che contiene elevate quantità di ossigeno, il principale responsabile del fenomeno.

Anche l’alluminio è soggetto a ossidazione ma in questo caso, a differenza della ruggine che scava in profondità, il sottile strato di ossido di alluminio che si forma in superficie inibisce l’ulteriore corrosione. L’ossido d’alluminio si presenta sotto forma di fine polvere bianca; se se ne forma una certa quantità all’interno della bottiglia, in determinate condizioni, magari a causa degli urti che la scrostino continuamente dalle pareti. Questa polvere potrebbe intasare il filtro sinterizzato del primo stadio dell’erogatore, determinando un blocco più o meno parziale al passaggio dell’aria.

Entrambi i materiali quindi possiedono pregi e difetti, pertanto non è possibile dire quale dei due sia in assoluto migliore dell’altro.

Per quanto riguarda la capacità delle bombole subacquee c'è solo l'imbarazzo della scelta. Troviamo, infatti, bombole da 5, 10, 12, 15 e 18 litri e non è difficile reperire anche tagli intermedi come 3, 7, 8, 9 e 11 litri. Per ognuna di esse ovviamente cambia la galleggiabilità in acqua salata, considerandola sia a bombola carica che scarica.

Presso i Diving Center gestiti da europei sono generalmente più diffuse le bombole da 15 lt in acciaio, mentre dove predomina la mentalità americana prevalgono le bottiglie  da circa 11 lt in alluminio (le cd. “S80” della capacità di 11,1 lt).

Di seguito vengono pertanto riassunte le caratteristiche principali dei due metalli:

LE RUBINETTERIE

Spesso si tende a identificare una determinata marca di bombola pensando che la stessa venga interamente prodotta da una o dall'altra azienda subacquea. In realtà la maggioranza delle bombole per aria respirabile in pressione vengono fabbricate dalla FABER Spa, una delle cui sedi si trova a Cividale del Friuli (UD). In seguito le aziende produttrici di strumentazioni subacquee applicano sulla bombola la propria rubinetteria e la dipingono con i loro colori e i loro marchi aziendali. Una corretta lettura delle diciture impresse sulla "bottiglia" rivelerà questo particolare, perché non troverete mai stampigliato "Mares", "Scubapro", "Cressi," ecc.

E' quindi la rubinetteria che identifica la parte tecnica dell'azienda e come sapete vi sono varie tipologie di valvole: mono e bi-attacco, esclusivamente INT (con orifizio piccolo) oppure DIN-INT (orifizio esagonale). Queste ultime sono predisposte per agganciare erogatori per l'appunto del tipo standard (con brida INT) oppure DIN (con filetto maschio).

Sappiate che una normativa vigente sull'aria compressa imporrebbe, qualora si superi la soglia dei 200 bar di utilizzare attacchi filettati ovvero DIN.

La consuetudine nei Diving Center porta i subacquei a manipolare questi nottolini interni (le cd.  "caramelle") per agevolare la trasformazione di rubinetti da INT a DIN. Durante questa procedura occorre fare attenzione in quanto il nottolino, oltre a presentare un O-ring esterno, ne ha anche uno interno che in svariati casi viene smarrito quando il nottolino viene riavvitato sulla bombola. Questo inconveniente provoca una fastidiosa fuoriuscita di aria quando viene fissato un primo stadio INT, in quanto la perdita è interna al nottolino ed a prima vista è difficilmente individuabile. In caso di perdita, ricordatevi sempre di svitare nuovamente il nottolino e controllare se c'è l'O-ring interno o se lo stesso non è rovinato.

Massimo rispetto ed attenzione quindi alle rubinetterie. Pochi consigli serviranno per evitare guai e risolvere problemi. Oltre a controllare l'OR esterno (e nel caso anche quello interno), evitate di serrare i pomelli all'inverosimile e dopo aver aperto l'aria, prima di entrare in acqua, guardando il manometro, fate uscire aria da un secondo stadio pigiandone il pulsante di spurgo per un attimo. Spesso si verifica una apertura incompleta del rubinetto a causa della spanatura del pomolo sul suo alberino di tenuta ovvero voi pensate di avere aperto tutto ed invece non siete neanche a metà. In questo caso noterete un abbassamento della lancetta del manometro contestuale alla fuoriuscita dell'aria dall'erogatore. A meno che non abbiate il filtro sinterizzato del primo stadio parzialmente occluso, il problema potrebbe derivare proprio dal rubinetto che voi credete aperto ma non lo è completamente. Controllate bene!

BOMBOLE PER MISCELE NITROX o ARRICCHITE di OSSIGENO

L'avvento della subacquea tecnica ha introdotto sul mercato bombole destinate a contenere percentuali più elevate di Ossigeno. Essendo questo gas "il comburente" per eccellenza ed essendo estremamente sensibile al riscaldamento e a particole contenute in oli o idrocarburi incombusti, le bombole e le rubinetterie si sono dovute adeguare al fine di evitare "inneschi" con conseguenti incendi ed esplosioni.

La tipologia di bombole varia a secondo del tipo di ricarica che viene effettuata per la miscela arricchita: ovvero per pressione parziale (immissione diretta di Ossigeno puro nella bombola e conseguente parzializzazione con aria da un compressore), oppure premiscelazione dove l'ossigeno entra all'interno della bombola in percentuale superiore al 20 % ma già miscelato all'aria.

Fermo restando che gli studi recenti e le sperimentazioni della NASA americana hanno confermato che tutti gli equipaggiamenti subacquei standard e le valvole sopportano benissimo percentuali di Ossigeno fino al 50 % senza inconvenienti, questi sono i fattori di sicurezza ai quali attenersi.

BOMBOLE ADEGUATE A MISCELE SUPERIORI al 40% DI OSSIGENO oppure CARICATE A PRESSIONE PARZIALE

Queste bombole vengono dette "ossigeno-dedicate" e tutti gli O-ring e le valvole della rubinetteria sono in speciali gomme ossigeno-compatibili (un terpolimero, elastomero fluorurato prodotto da DuPont che si chiama VITON).

Queste bombole, poi, vengono pulite internamente con detergenti speciali che eliminano grassi ed oli in soluzione nonchè particole metalliche. NON POSSONO ESSERE UTILIZZATE PER RICARICARE NORMALE ARIA CON NORMALI COMPRESSORI ovvero se venisse effettuata questa procedura, l'intera bombola e la sua rubinetteria dovrebbero essere nuovamente smontate, ripulite e/o sostituite.

BOMBOLE ADEGUATE A MISCELE FINO AL 40% DI OSSIGENO oppure CARICATE SEMPRE CON SISTEMI DI PRE-MISCELAZIONE

Queste bombole vengono dette "ossigeno-compatibili" e gli OR e le valvole NON sono espressamente dedicati per l'ossigeno, ma anche queste non possono essere utilizzate per ricaricare normale aria altrimenti andranno comunque ripulite.  

Perciò non azzardatevi a caricare miscele arricchite di ossigeno all'interno di bombole dove, anche solo una volta, potrebbe essere stata caricata normale aria da un normale compressore. Siete a grande rischio di incidente!

Un'ultima osservazione va fatta riguardo al colore delle bombole, perchè con il D.M. del 7 gennaio 1999, il Ministero dei Trasporti ha disposto, per uniformare il colore delle bombole a seconda del loro contenuto (aria compressa, Nitrox ovvero aria arricchita, elio, ecc.) a quelle degli altri Paesi CEE, un sistema di identificazione con codici di colore delle ogive (la parte emisferica superiore) che differisce da quello usato in Italia, sistema che è divenuto obbligatorio per le bombole nuove dal 10 agosto 1999, ma fino al 30 giugno 2006 era ammesso l'uso del vecchio sistema di colorazione.

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