Le bombole subacquee, definite come: «…contenitore ad alta pressione preposto al trasporto sott'acqua della riserva di GAS respirabile necessario durante un'immersione...», sono da sempre croce e delizia del subacqueo. Pesano, hanno costi esorbitanti, richiedono un’accurata manutenzione, montano diversi tipi di rubinetto e cambiano in continuazione colorazione e normative per i collaudi. Questi cambiamenti sono dovuti anche all’evoluzione tecnologica. Storicamente le pressioni d’esercizio sono passate da circa 100 bar nominali degli anni '40 ai 150 bar degli anni '70, ai 200 bar degli anni '80 e dal 2006 siamo passati ad una normativa europea che normalizza le pressioni per recipienti utilizzati per autorespiratori in 230 per la subacquea ricreativa e tecnica ed i 300 bar per quella professionale.

Nonostante tutte queste “scocciature” sono comunque la parte più fondamentale dell’attrezzatura, perché senza un’adeguata scorta di miscela respiratoria al seguito, non potremmo proprio immergerci. Ecco quindi la necessità di un vademecum d’informazioni per capire ed orientarsi nella scelta e nell’uso delle bombole subacquee. Scelta che deve essere fatta sempre in funzione del tipo d’immersione che si vuole effettuare.

Iniziamo subito partendo dall’analisi dei materiali con cui sono costruite. Attualmente esistono due principali tipi di materiali per la produzione di bombole per apparati d’immersione denominati SCUBA (Self Contained Underwater Breathing Apparatus) o ARA (Auto Respiratore ad Aria). Questi sono: acciaio e alluminio, anche se, in entrambi i tipi sono usati in realtà delle leghe metalliche (acciaio al cromo-molibdeno per le bombole d’acciaio e una lega d’alluminio con magnesio, fosforo, silicio e manganese per quelle in alluminio).

Tra i materiali utilizzati per la produzione di bombole per SCUBA (o ARA che sia) esiste anche il cosiddetto materiale composito (si tratta di una bombola a strati di alluminio, carbonio e kevlar), quest’ultimo trova però maggiore impiego per l’uso con autorespiratori di superficie che sott’acqua. Ad ognuno di questi materiali corrispondono ovviamente vantaggi e svantaggi, dei quali il subacqueo deve tenere conto operando la sua scelta. Esistono anche situazioni in cui alcuni potenziali svantaggi possono trasformarsi in vantaggi. Ad esempio, il peso di una bombola d’acciaio (potenziale svantaggio) potrebbe permettere una parziale riduzione della zavorra (vantaggio) da parte del subacqueo.

Sono meglio le bombole in acciaio o in alluminio?

Rispondere a questa domanda non è per nulla semplice! In ogni caso ognuno può rispondere personalmente dopo aver preso nota delle differenze e dei problemi che questi due diversi tipi di materiale presentano.

Il problema dell’ossidazione

Per le bombole d’acciaio, il processo chimico dell’ossidazione, nel tempo, è pressoché inevitabile.

In una bombola d’acciaio infatti, per quanto protetta da sofisticati processi di verniciatura, l’ossidazione troverà sempre un suo punto d’innesco che nel tempo non mancherà di mostrare i suoi effetti (ruggine).

Per aumentare la vita di una bombola di acciaio non è sufficiente però preservarne solo l’esterno, ma vanno effettuate costanti ispezioni anche nell’interno. E’ qui che condensa e umidità aiutate da una buona quantità di ossigeno (bombola carica) riescono più facilmente ad intaccare il metallo.

Uno dei punti nevralgici delle bombole di acciaio è inoltre rappresentato dalla base sferica, che racchiusa nel fondello di gomma, necessario per tenerla in piedi, costituisce uno dei punti di maggior ristagno per l’acqua. Nel tempo il ristagno dell’acqua può intaccare la vernice e dare inizio all’ossidazione del metallo in una zona difficilmente visibile della bombola.

L’ossidazione delle bombole in alluminio pur essendo molto rapida rispetto a quella dell’acciaio costituisce invece una protezione del metallo stesso. L’ossido di alluminio infatti, essendo impermeabile all’ossigeno, una volta formatosi, protegge il materiale sottostante aumentandone la durata. Tale fenomeno di ossidazione dell’alluminio è detto: “passivazione”.

E’ quindi giusto affermare che per ambienti molto umidi, come imbarcazioni da crociera o per usi molto frequenti come quelli che se ne fanno nei Diving Center delle aree tropicali, dove le stesse bombole entrano in acqua anche tre o quattro volte al giorno per circa otto mesi l’anno, è preferibile l’utilizzo di bombole in alluminio.

La corrosione galvanica

E’ quel particolare fenomeno, denominato anche elettrolisi, che causa la parziale dissoluzione di uno dei due metalli che vengono a contatto attraverso una soluzione elettrolitica (acqua marina). Nel nostro caso i metalli in contatto sono quello della bombola (acciaio o alluminio) e quello della rubinetteria (generalmente ottone cromato). Questo fenomeno porta alla possibilità che vi sia nel tempo un deterioramento del metallo della bombola con formazione di piccole cavità o scomparsa di parte dei filetti della bombola stessa.

Il fenomeno può essere riscontrato più facilmente nelle bombole in alluminio che in quelle in acciaio.

Fortunatamente la cromatura delle rubinetterie in ottone ed il rivestimento protettivo delle bombole stesse, insieme ad un adeguato e periodico trattamento, impediscono nella maggior parte dei casi l’instaurarsi di questo fenomeno.

Pesi e dimensioni

E’ certamente a tutti nota la differenza di peso tra acciaio e alluminio, quest’ultimo è, infatti, notevolmente più leggero rispetto al primo (Acciaio Ps=7,85 kg/dm3 Alluminio Ps=2,60 kg/dm3).

Un’altra differenza sta nella diversa resistenza dei due metalli (durezza) ciò fa sì che per bombole in alluminio a parità di pressione di esercizio siano necessari spessori di metallo maggiori (Acciaio spessore 5 mm, Alluminio spessore da 12 a 18 mm).

Tutto ciò porta a due osservazioni: le bombole in acciaio a parità di capacità risulteranno leggermente meno pesanti (a terra) di quelle in alluminio, per via del maggior spessore di metallo di queste ultime, mentre le bombole in alluminio, pur pesando di più, risulteranno avere una galleggiabilità maggiore di quelle in acciaio.

Possiamo dire quindi che: chi s’immerge utilizzando bombole in acciaio può considerare il peso della bombola scarica (senza quindi il peso della miscela respiratoria) come parte integrante della zavorra necessaria a scendere, mentre chi s’immerge con bombole in alluminio dovrà, oltre che compensare la diminuzione di peso dovuta alla diminuzione della miscela respirata durante l’immersione (cosa che è necessaria anche con le bombole in acciaio) anche compensare la galleggiabilità offerta dalle bombole in alluminio stesse.

E’ questo uno dei motivi per i quali molti subacquei tecnici preferiscono utilizzare come bombole di fase delle bombole in alluminio. Queste, infatti, leggermente zavorrate, finiscono per offrire una galleggiabilità neutra che non disturberà la galleggiabilità del subacqueo quando questo dovesse avere necessità di separarsene.

La capacità

Per quanto riguarda la capacità delle bombole subacquee attualmente possiamo affermare che 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 o 9 litri sia in alluminio sia in acciaio. Va però sottolineata, a parità di dimensioni esterne, la differenza di capacità tra bombole in alluminio e bombole in acciaio. Quest’ultime, a parità di dimensioni, presentano una maggiore capacità. L’acciaio infatti, come già detto, avendo una durezza maggiore dell’alluminio necessita di spessori più sottili, il tutto a vantaggio del volume interno della bombola, che risulterà maggiore.

L'aria contenuta nella bombola, e di conseguenza l'autonomia che essa può fornire durante un'immersione subacquea, dipende dalla capacità e dalla pressione di carica della bombola stessa. Una bombola da 15 litri, che viene solitamente caricata a 200 atmosfere, avrà quindi una capacità totale di 3.000 litri.

C'è però da osservare che l'aria oltre i 100 bar non si comporta più come un gas perfetto e già a 200 bar c'è un difetto di circa il 10% per cui una bombola da 10 lt riempita a 200 bar ha in realtà 1900 lt di aria circa e non 2000. Questo difetto aumenta all'aumentare delle pressione e quindi il sub professionista applica delle percentuali di correzione per sapere esattamente quanta aria ha disponibile.

In particolare fino alla pressione di circa 250 bar si ha la formula seguente: Volume Tot. = Capacità x Pressione

oltre i 250 bar invece la formula diventa: Volume Tot. = Capacità x Pressione x Kmole

dove Kmole è inizialmente uguale a 1, ma si riduce al crescere della pressione!

Dato che, all'aumento della profondità, aumenta anche la quantità di aria respirata dal subacqueo (in quanto utilizzata sempre a pressione ambiente), e assumendo un dato consumo istantaneo (litri/minuto) di aria durante una normale attività, il consumo è pari a: Consumo Tot. = Consumo Istantaneo x Pressione ambiente x Tempo

Il tempo di autonomia ad una certa profondità sarà quindi: Autonomia = Volume Tot. / (Consumo Ist. X Pressione Ambiente)

Andrebbe segnalato che un simile calcolo assume che l'aria si comporti come un gas perfetto nelle condizioni di elevata pressione a cui è sottoposta. Da un punto di vista prettamente fisico questa assunzione è scorretta, e ripetendo il calcolo con l'equazione di Van der Waals per i gas reali si nota che la capacità effettiva è di diversi punti percentuali più elevata. D'altra parte questa correzione non ha importanza pratica per il subacqueo, specialmente visto che il calcolo "ingenuo" porta ad una prudente sottostima.

Le punzonature della bombola e i collaudi periodici

Ogni bombola porta con se un suo "passaporto". Si tratta di tutte quelle informazioni che si trovano punzonate sulla sua ogiva. È importante conoscerne il significato al fine di non commettere errori in fase di assemblaggio del rubinetto o di ricarica che potrebbero provocare spiacevoli incidenti.

Di seguito riportiamo l’elenco delle punzonature che secondo l’attuale direttiva europea (97/23/EC Pressure Equipment Directive) devono trovarsi sull’ogiva della nostra bombola.

M25x2 = tipo di filetto della rubinetteria

EN 1964-1 IT FABER 02/1301/024 = numero di matricole assegnato della bombola

CE 0062 UT = identificativo dell’organismo che collauda, UT sta per controllo ad ultrasuoni

3,8 MM = spessore minimo di progetto

010 KG = peso della bombola

V15,0 L = capacità della bombola

PS 200 BAR AT 15 °C = pressione di esercizio in bar

PS 318 BAR TS -50+65 °C = pressione di prova idraulica in bar (collaudo)

X = punzone del collaudatore

2004/01 = anno e mese di collaudo

BREATHING APPARATUS 1002 AIR/ARIA = tipo di gas

XXXXXXX XXXXXXX = punzonatura opzionale richiesta al produttore dal rivenditore.

Per quanto riguarda il collaudo della bombola (test idrostatico) questo attualmente è previsto trascorsi 4 anni dalla data del primo (quello effettuato dal produttore). I collaudi successivi dovranno effettuarsi invece con cadenza biennale dalla data dell’ultimo collaudo punzonata sull’ogiva.

Attenzione al filetto!

Da anni si sentiva la necessità di uniformare il filetto delle bombole subacquee ad un unico passo al fine di evitare errori nell’assemblaggio dei rubinetti. Questo è finalmente accaduto, grazie ad una precisa normativa comunitaria (UNI EN 144-1:2000) che non ha però risolto il vecchio problema. Nel passato, infatti il filetto generalmente utilizzato per le bombole subacquee era il noto ¾GAS, progressivamente sostituito dall’attuale M25x2.

Il problema sta nel fatto che mentre il vecchio ¾GAS non può essere avvitato su una bombola con filetto M25x2 è possibile riuscire a fare il contrario. Com’è facile intuire montando un rubinetto M25x2 su di una bombola con passo ¾GAS si ottiene un apparente buon assemblaggio tra i due, anche se, per arrivare al fine corsa del filetto della rubinetteria è necessario fare forza con un mazzuolo (cosa che può sembrare normale a chi ha poca esperienza con le bombole) a danno dello stesso filetto della rubinetteria. Ovvio che alla prima carica il rubinetto, che non presenta un’idonea tenuta dei filetti, potrebbe essere espulso dalla pressione, causando spiacevoli e pericolosi inconvenienti. Il problema dovrebbe comunque essersi risolto nel tempo. La norma comunitaria introdotta prevedeva, infatti, la totale scomparsa delle bombole con il vecchio filetto ¾ GAS in un periodo definito di transizione che non può andare oltre il 2010.

Rubinetteria

La rubinetteria viene montata sulla bombola grazie ad un filetto che per legge deve essere di tipo MA25x2 e può avere uno o due rubinetti per l'erogazione del gas.
L'aggancio degli erogatori al rubinetto può esser fatto in due modi grazie all'attacco DIN o all'attacco INT; il primo è avvitato sul rubinetto e la guarnizione detta O-Ring rimane sull'erogatore, mentre il secondo detto INT o internazionale si effettua grazie ad una staffa (brida) che abbracciando il rubinetto stesso crea una tenuta appoggiando l'erogatore al rubinetto. Il tipo INT presenta due O-Ring di tenuta (interno ed esterno) ad un riduttore di attacco che viene montato sulla bombola ed in gergo viene definito "nottolino" o "caramella". E' inevitabile che l'aumento del numero degli O-Ring aumenti la possibilità di perdite di gas o di guasti.

Accessori

Gli accessori di cui può essere dotata una bombola sono:

• rete di protezione, per salvaguardare la vernice dai graffi ed allo stesso tempo garantire un'ottima presa al giubbotto ad assetto variabile (GAV);

• maniglia di trasporto, che viene fissata intorno al collarino della bombola, per un trasporto più comodo;

• imbrago usato dalle bombole di stage per essere vincolate al GAV.

Codici colore per le bombole

Il subacqueo moderno si trova non di rado a trafficare con gas quali Ossigeno, Argon ed Elio, oltre ovviamente alla vecchia, ma sempre amata Aria, per la preparazione di miscele respiratorie adatte al proprio profilo d’immersione.

La ricarica "fai da te" di miscele binarie (Nitrox) e ternarie (Trimix) è, infatti, sempre più utilizzata, non solo da chi effettua immersioni tecniche, ma anche da chi semplicemente desidera aumentare i propri margini di sicurezza in immersione (come nel caso delle immersioni ricreative utilizzando il Nitrox).
Le bombole contenenti gas, sia per uso respiratorio che industriale, riportano una punzonatura sull’ogiva che ne identifica il contenuto. Il contenuto è inoltre indicato mediante un preciso codice colore riportato sull’ogiva della bombola stessa.

Con decreto  ministeriale 7 gennaio 1999 il Ministero dei Trasporti, ravvisando l'opportunità di uniformare le colorazioni distintive delle bombole nei Paesi CE, ha disposto l'applicazione della nuova norma UNI EN 1089-3 che prevede un sistema di identificazione delle bombole con codici di colore delle ogive.

La codifica dei colori riguarda solo l'ogiva delle bombole, in generale il corpo della bombola può essere dipinto di qualsiasi colore che non comporti il pericolo di erronee interpretazioni.

Sopra è riportata la tabella codice colori dei gas più utilizzati dai subacquei.

Da notare che per l’uso subacqueo vale la colorazione per le miscele ad uso respiratorio (ricordiamo che l’aria è comunque considerata una miscela di azoto/ossigeno). Attenzione però, mentre per le miscele binarie elio/ossigeno (Eliox) è prevista una specifica colorazione, nulla è sancito per le miscele respiratorie ternarie (Trimix).

Ricordiamo comunque che ogni bombola contenente miscele diverse dall’aria va sempre contrassegnata in modo da indicarne il contenuto e la quota (profondità massima o minima) alla quale la miscela contenuta può essere respirata senza causare problemi.

Marchiature

Oltre ai codici colore suddetti esistono anche delle marchiature supplementari, solitamente adesive, che entrano nello specifico della miscela contenuta nella bombola.

Le principali marchiature delle bombole sono queste:

Nitrox

Adesivo con corpo verde e bande laterali gialle e scritta “NITROX” o, meno comunemente, “Aria Arricchita”. Le scritte devono essere perfettamente leggibili dal compagno.

Ossigeno

Adesivo tutto bianco con scritto “OXY” oppure “Ossigeno”. Anche in questo caso le scritte devono essere perfettamente leggibili dal compagno.

Argon

Larga banda con la scritta: “ARGON – NON RESPIRARE”.

Composizione della miscela

In essa deve essere riportata la percentuale della miscela, scritta in maniera tale per cui il compagno d’immersione possa leggerla senza difficoltà (questo per aumentare la sicurezza d’immersione, infatti con questo accorgimento il compagno potrà verificare che stiamo respirando la miscela giusta per quella profondità; se così non fosse potrà prontamente intervenire).

Profondità operativa massima (MOD)

È un’etichetta numerica che riporta la profondità massima a cui si può respirare la miscela contenuta nella bombola. Deve essere applicata su ambo i lati della bombola, per essere sempre visibile sia dal subacqueo che dal suo compagno.

In conclusione riportiamo il link per un interessante filmato che mostra come viene costruita una bombola ad alta pressione. Nello specifico non si tratta di bombole subacquee, ma il procedimento è del tutto identico. youtu.be/qkOzBGhvJEM