SAC (Surface Air Consumption)

SAC (Surface Air Consumption) - wskaźnik powierzchniowego zużycia gazu

W planowaniu nurkowań, szczególnie tych wymagających dekompresji, należy obliczyć zużycie mieszanki oddechowej. W obliczeniach uproszczonych stosowanych w trakcie nurkowania rekreacyjnego przyjmuje się, że w trakcie nurkowania zużywamy 20 litrów/min przy danym ciśnieniu. W nurkowaniach technicznych wskaźnik powierzchniowego zużycia gazu (mieszanki oddechowej) nazywa się SAC i jest podawany w litrach/minutę (l/min).

Można zadać pytanie: jakie wartości SAC są prawidłowe? To oczywiście zależy od masy danej osoby – większy potrzebuje więcej, to znana prawda. Przeciętnie jednak ten większy nie powinien mieć SAC większego o 1–3 l/min od tych mniejszych. Osoba typowa o dobrej technice oddechowej powinna mieć SAC poniżej 20 l/min, mały SAC to 12–15 l/min. Wartości mniejsze od 10 l/min to jednak już zdecydowanie za mało – może dojść do retencji dwutlenku węgla CO2. Zużycie większe od 30 l/min to już zdecydowanie za dużo. W przypadku nurkowania w zimnych wodach – temperatura mniejsza niż 10 °C – prawie na pewno dojdzie do sytuacji awaryjnej zamarznięcia automatu oddechowego.

Aby poznać ile czynnika oddechowego potrzebujemy Vzg [l] musimy wskaźnik powierzchniowego zużycia gazu SAC [l/min] pomnożyć przez czas nurkowania t [min] oraz ciśnienie bezwzględne panujące na danej głębokości Ptot [at].

Vzg = t * SAC *Ptot

gdzie:

Vzg - zużycie gazu [l]

SAC - wskaźnik powierzchniowego zużycia gazu [l/min]

t - czas nurkowania w minutach.

Ptot - ciśnienie absolutne na danej głębokości [at]

W praktyce stosuje się wzór, w którym ciśnienie absolutne oblicza się znając głębokość nurkowania. Ponieważ Ptot = D/10 + 1, nasz wzór będzie miał postać:

Vzg = t * SAC * (D/10 + 1) (2)

gdzie: D - głębokość [m]

Przykładowo, jeżeli planujemy nurkowanie na 10 m na 30 minut, to zużyjemy:

Vzg = 30 min * 20 l/min * (10/10 + 1) = 600 * 2 = 1200 l

Jeżeli jednak przy tym samym zużyciu i czasie zwiększymy głębokość do 40 m, to nasze zużycie gazu wzrośnie:

Vzg = 30 min * 20 l/min * (40/10 + 1) = 600 * 5 = 3000 l

Jak widać, zużycie wzrasta proporcjonalnie do ciśnienia. Wzrost ciśnienia jest pięciokrotny, więc zużycie powietrza wzrasta pięciokrotnie (przeliczając zużycie na warunki normalne, powierzchniowe, p = 1 at).

Generalnie, jeżeli mamy zaplanować właściwie liczbę potrzebnego czynnika oddechowego do nurkowania, należy zmierzyć, jakie mamy rzeczywiste zużycie. Nie możemy przyjmować wartości teoretycznej.

Najprostsza metoda to przekształcenie wzoru (2) ze względu na SAC, otrzymamy wtedy:

SAC = Vzg/[t * (D/10 +1)]

dodatkowo za Vzg należy podstawić

Vzg = Vbutli * (p1 -p2)

gdzie:

p1 - ciśnienie w butli na początku pomiaru [at]

p2 - ciśnienie w butli na końcu pomiaru [at]

Vbutli - objętość butli w litrach [l]

nasz wzór będzie miał postać

SAC = Vbutli * (p1 -p2)/[t * (D/10 +1)] (3)

Wzór można również przedstawić tak:

SAC = 10* Vbutli * (p1 -p2)/[t* (D +10) (4)

Najlepiej przedstawię to na przykładzie.

Zajęcia na basenie z kursantem (muszę przyznać, że oddychał wyjątkowo nerwowo), głębokość basenu 3 m, całość zajęć na dnie, obaj posiadamy butle 15-litrowe. W ciągu 30 minut ciśnienie w butli kursanta spadło z 200 at do 40 at, a w mojej butli z 200 at do 160 at (po tych 30 minutach musiałem kursantowi zmienić sprzęt). Mamy wszystkie dane, aby obliczyć nasze zużycie minutowe mieszanki oddechowej.

dla kursanta:

SAC = 15*(200-40)/30*(3/10+1) = =15*160/30*1,3=2400/39=61,5l/min

SAC = 15*(200-160)/30*(3/10+1) = =15*40/30*1,3=600/39=15,4l/min

Kursant ma zużycie minutowe 61,5l/min w moim przypadku było to 15,4l/min. Tak więc jak widać różnice mogą być spore.

Jeżeli staramy się określić nasze zużycie minutowe mieszanki oddechowej należy przez pewien czas płynąć na stałej głębokości. Czym czas będzie dłuższy pomiar będzie bardziej dokładny. Wynika to z faktu, że do obliczeń należy odczytać wskazania manometru na początku i na końcu pomiaru, czym różnica będzie większa we wskazaniach, to mniej to wpłynie na dokładność pomiaru. Ważne jest również aby temperatura mieszanki oddechowej w czasie pomiaru była stała (wpływ termokliny).

W praktyce nurkowej zaleca się aby pomiar trwał 10 min na głębokości 10 m, powoduje to znaczne uproszczenie wzoru (3)

SAC = Vbutli * (p1 -p2)/[10 * (10/10 +1)]

SAC = Vbutli * (p1 -p2)/20 [l/min]

Myślę, że ten ostatni wzór nie jest trudny i każdy będzie w stanie z niego korzystać. Dodam jeszcze, że jeżeli posiadamy komputer nurkowy z pomiarem ciśnienia, jesteśmy w stanie określić zużycie minutowe po zgraniu danych do komputera PC. Oczywiście jest potrzebny program komputerowy do odczytania danych, w programie należy zadeklarować z jakiej butli korzystamy.

RMV - minutowa pojemność oddechowa

Nurkowie techniczni czasami używają RMV zamiennie z SAC. To nie jest całkiem dokładnie to samo, lecz nie ma między tymi wskaźnikami zbyt dużej różnicy. RMV minutowa pojemność oddechowa jest definiowana jako:

RMV = (Vt-Vd) * n

gdzie:

Vt - objętość wdechowa.

Vd - martwa objętość oddechowa

n - liczba oddechów w ciągu minuty