Nitrox


Nitrox
Bouteille de Nitrox

En plongée sous-marine, le nitrox désigne un mélange d'air suroxygéné, c'est-à-dire dont le pourcentage d'oxygène dépasse 21 %. L'air que l'on respire à la surface contient 21 % d'oxygène : il peut être qualifié de nitrox 21.

Les nitrox principalement utilisés par les plongeurs sont les nitrox 36 et 32. Cependant, ils peuvent aller jusqu'à 100% (auquel cas il s'agit d'oxygène pur). On désigne également le nitrox par les termes EANx36 et EANx32 pour l'acronyme Enriched Air Nitrox[1],[2],[3].

Sommaire

Avantages

L'utilisation de ce gaz a pour avantage d'augmenter le temps et la sécurité en plongée ; en effet, le plongeur est alors moins saturé en azote et nécessite moins de paliers de décompression que pour une plongée équivalente à l'air. Il existe des preuves anecdotiques que l'utilisation de nitrox réduirait la fatigue post-plongée, en particulier chez les plongeurs plus âgés ou obèses, mais la seule étude connue en double-aveugle n'a montré aucune réduction statistiquement significative de la fatigue signalée[1],[4].

Inconvénient

L'inconvénient de ces plongées à l'air suroxygéné est qu'elles sont plus limitées en profondeur car une pression partielle (Pp) d'oxygène supérieure à 1,6 bar peut être mortelle (effet Paul Bert)[3]. Par ailleurs, en France, la loi limite la pression partielle d'oxygène à un maximum de 1,6 bar[5].

L'autre risque de la plongée au nitrox est la toxicité pulmonaire (effet Lorrain Smith), provoquée par une exposition prolongée des poumons à une Pp d’O2 supérieure à 0,5 bar. Elle concerne généralement peu la plongée loisir mais pourrait être prise en considération lors de plongées répétées au nitrox, exposant plusieurs fois les poumons à une Pp parfois très supérieure à la normale.

Les symptômes les plus courants de toxicité sont : irritation des poumons (toux), brûlure dans la poitrine, difficulté à respirer. Un temps en surface, à respirer de l’air « normal », suffit à dissiper rapidement les effets.

Formation et équipement

L'utilisation du nitrox nécessite une formation et un équipement particuliers. La formation est souvent divisée en deux parties :

  • Nitrox I jusqu'à 40% d'oxygène, mélanges utilisés pour la plongée en lieu et place de l'air, formation accessible depuis le premier niveau de plongeur (P* / OWD)
  • Nitrox II de 40% à l'oxygène pur, mélanges utilisés pour les paliers de décompression, formation accessible depuis le 2e niveau de plongeur (P** / AOWD)

Différents organismes de plongées dispensent des formations Nitrox, tant au niveau loisir sportif que spécialisée dans la plongée technique :

Organisme Nitrox I Nitrox II
CMAS Nitrox élémentaire Nitrox confirmé
Technical Diving International (TDI) Nitrox Diver Advanced Nitrox Diver
International Association of Nitrox and Technical Divers (IANTD) Nitrox Diver Advanced Nitrox Diver
PADI[6] Enriched Air Diver Tec 45
NAUI Enriched Air Nitrox (EANx)
ADIP Nitrox Diver Advanced Nitrox Diver
IDEA Nitrox Diver
Qualification Nitrox[7] Qualification Nitrox confirmé[7]

Certains organismes proposent aussi des formations pour apprendre à composer les mélanges nitrox (en anglais « gas blender »), ces formations s'adressent plutôt à des plongeurs techniques ou aux personnes responsables des gonflages.

Le matériel spécial nitrox concerne :

  • la bouteille, souvent identifiée par des couleurs jaunes et vertes. Elle doit être dégraissée si elle est gonflée par la méthode des pressions partielles. En Europe, il existe une réglementation spécifique pour les bouteilles Nitrox. Lors de la plongée une bouteille contenant du nitrox est systématiquement identifiée avec le pourcentage d'oxygène (par exemple « Nx32 »), la profondeur maximale d'utilisation (par exemple « MOD 40m »), la date et le nom de la personne qui a analysé le mélange ;
  • le détendeur doit être dégraissé si un nitrox 40 ou supérieur est utilisé. Il existe sur le marché des détendeurs directement compatibles avec des taux élevés d'oxygène ;
  • l'ordinateur de plongée ou les tables de décompression qui doivent prendre en compte la différence de taux d'oxygène par rapport à celui de l'air « normal » ;
  • l'analyseur d'oxygène qui permet de déterminer avec précision le taux d'oxygène.

Le gonflage

Le gonflage de bouteilles nitrox est plus complexe que le gonflage de bouteilles à l'air, du fait notamment des proportions différentes d'oxygène et d'azote.

Une méthode répandue, appelée méthode par pressions partielles, consiste à gonfler la bouteille avec de l'oxygène pur et de faire le complément avec de l'air. La bouteille et la robinetterie doivent donc être parfaitement dégraissées avant le remplissage avec l'oxygène, même dans le cas d'un nitrox 40 ou moins[3],[8].

Une autre méthode courante est d'utiliser un mélangeur, communément appelé « stick », en amont de l'entrée d'air du compresseur[8]. Le mélangeur est souvent constitué d'un tube à l'entrée duquel l'oxygène est injecté, puis des ailettes situées à l'intérieur du tube créent des turbulences dans le but d'obtenir un mélange homogène pour analyse à la sortie du tube. Cette méthode est adaptée pour des mélanges jusqu'à 40% d'oxygène. Elle possède principalement deux avantages : d'une part, elle ne demande pas de matériel de plongée dégraissé, et d'autre part permet d'utiliser la bouteille d'oxygène pur jusqu'au dernier bar.

Enfin, certains centres de plongées sont équipés d'un séparateur à membrane[8]. Les molécules d'oxygène étant plus petites que celles d'azote, la membrane fait office de filtre et sépare en continu l'azote de l'oxygène. Ce procédé ne demande pas de bouteille d'oxygène sous pression et permet de stocker dans des tampons des nitrox, habituellement 32 ou 36, prêts à l'emploi. Le gonflage devient aussi simple qu'avec de l'air puisque les rampes de gonflage délivrent directement le nitrox et qu'un équipement non dégraissé peut être utilisé.

Quelques formules simples

  • Pression partielle d'O2 : PpO2 [3]= PAbsolue * (%O2)
  • Pression absolue maximale : PAbsolue max[3]= PpmaxO2/ (%O2)
  • Profondeur maximale[3]= ((PpmaxO2 / (%O2)) - 1) * 10
  • Quel Nitrox utiliser : %O2 [3]= PpmaxO2 / PAbsolue
  • Pression absolue d l'air[3],[9],[10] = PAbsolue * (%N2) / 0,79

Profondeur maximum

  • 1,4 bar : pression partielle que l'on ne doit pas dépasser en plongée loisir ou sportive.
  • 1,6 bar : pression partielle maximum autorisée en cas de dépassement accidentel de profondeur. En plongée technique, c'est la pression partielle maximum autorisée lors du changement de gaz pour accélérer la décompression, ce que l'on appelle la « fenêtre oxygène » en décompression.
  • En fonction du nitrox que l'on a dans sa bouteille (c'est-à-dire en fonction du pourcentage d'oxygène présent), il est nécessaire de calculer et de noter sur la bouteille la profondeur maximum à laquelle le gaz est respirable avant dépassement de la Pp maximale autorisée.

Pour cela, deux possibilités :

  • Soit l'on utilise la formule suivante : \text{Profondeur max} =\left(\left(\frac {\text{Pp}_{O_2}\text{ max}}{% O_2}\right)-1\right)\cdot 10
  • Soit l'on utilise ce tableau :
Profondeurs plancher nitrox
 %O2 PpmaxO2
1,4 bar 1,5 bar 1,6 bar
30% 36 m 40 m 43 m
32% 33 m 36 m 40 m
34% 31 m 34 m 37 m
36% 28 m 31 m 34 m
38% 26 m 29 m 32 m
40% 25 m 27 m 30 m

Voir aussi

Les autres mélanges pour la plongée: Héliair, Hydrox, Trimix, Héliox, Hydreliox

Notes et références

  1. a et b (en) A. O. Brubakk, T. S. Neuman, Bennett and Elliott's physiology and medicine of diving, 5th Rev ed., United States, Saunders Ltd., 2003, 5e éd. (ISBN 978-0-7020-2571-6), p. 800 
  2. (en) J. T. Joiner, NOAA Diving Manual: Diving for Science and Technology, Fourth Edition, United States, Best Publishing, 2001, 4e éd. (ISBN 978-0-941332-70-5) (LCCN 2001387434), p. 660 
  3. a, b, c, d, e, f, g et h Lang, M.A., DAN Nitrox Workshop Proceedings, Durham, NC, Divers Alert Network, 2001 [lire en ligne (page consultée le 17 2008)], p. 197 
  4. Harris RJ, Doolette DJ, Wilkinson DC, Williams DJ, « Measurement of fatigue following 18 msw dry chamber dives breathing air or enriched air nitrox », dans Undersea Hyperb Med, vol. 30, no 4, 2003, p. 285–91 [texte intégral, lien PMID (pages consultées le 2008-09-17)] 
  5. Article A322-91 du code du sport qui a remplacé l'arrêté du 9 juillet 2004 communément nommé « arrêté mélange »
  6. Richardson, D and Shreeves, K, « The PADI Enriched Air Diver course and DSAT oxygen exposure limits. », dans South Pacific Underwater Medicine Society journal, vol. 26, no 3, 1996 (ISSN 0813-1988) [texte intégral (page consultée le 2008-09-17)] 
  7. a et b Les qualifications FFESSM permettent l'obtention d'une carte double face du brevet CMAS équivelant.
  8. a, b et c Harlow, V, Oxygen Hacker's Companion, Airspeed Press, 2002 (ISBN 978-0-9678873-2-6) 
  9. JA Logan, « An evaluation of the equivalent air depth theory », dans US Naval Experimental Diving Unit Technical Report, vol. NEDU-RR-01-61, 1961 [texte intégral (page consultée le 2008-09-17)] 
  10. Berghage TE, McCraken TM, « Equivalent air depth: fact or fiction », dans Undersea Biomed Res, vol. 6, no 4, décembre 1979, p. 379–84 [texte intégral, lien PMID (pages consultées le 2008-09-17)] 

Liens externes

  • (fr) Arrêté du 9 juillet 2004 relatif aux règles techniques et de sécurité dans les établissements organisant la pratique et l'enseignement des activités sportives et de loisir en plongée autonome aux mélanges autres que l'air.

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Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Nitrox de Wikipédia en français (auteurs)

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