Levando o ar para respirar em baixo da água: cilindros de mergulho

Desde 1943, quando foi inventado o equipamento conhecido na época como Aqualung (pulmão aquático), o homem mudou completamente suas possibilidades de visitar o mundo subaquático. Até então, isso só era possível usando o ar dos pulmões depois de respirar na superfície, ou então por um sistema dependente, com o uso de mangueiras e compressores que o enviavam da superfície. Geralmente, quando a maioria das pessoas pensa em equipamentos de mergulho, imediatamente vem a ideia dos cilindros que os mergulhadores usam nas costas.

Para mergulhos longos, cilindros duplos aumentam a quantidade de ar para o mergulhador Foto: Arquivo Pessoal

O conjunto dos equipamentos que permitem a prática do mergulho é conhecido como SCUBA que nada mais é do que uma abreviação de “Self-Contained Underwater Breathing Apparatus”, e que são divididos em três categorias:

Circuito Aberto por Demanda (OC-Open Circuit): o gás é inspirado por demanda e expirado diretamente na água.

Circuito Semi fechado (SCR-Semi Closed Rebreather): recicla parte de cada respiração ao passo que permite que um pouco de gás seja liberado na água.

Circuito Fechado (CCR-Closed Circuit Rebreather): são equipamentos complexos que removem o gás carbônico, produzido pela metabolização do oxigênio no mergulhador, presente no gás exalado, e adicionam mais oxigênio conforme necessário. Não produzem bolhas.

Mergulhadores recreativos normalmente usam equipamentos do tipo “circuito aberto”. Os equipamentos de circuito semi fechados ou fechados (rebreathers) foram iniciados por mergulhadores militares especializados, mas já há algum tempo que também estão disponíveis para os recreativos.
Em qualquer um dos sistemas, são utilizados cilindros para armazenar todo o suprimento de ar respirado durante o mergulho, sendo considerada a parte mais importante do sistema. Eles permitem armazenar grandes quantidades de gás em um pequeno espaço e também são conhecidos como tanques ou garrafas de mergulho.

Cilindros S80 de aluminio são os mais comuns Foto: Arquivo Pessoal

Para uso com gases especiais para mergulho, como o NITROX ou o TRIMIX, os cilindros devem ser sinalizados, indicando o conteúdo em seu interior após a recarga e análise. Tal procedimento é obrigatório e ajuda a evitar que o mergulhador respire o gás errado em uma determinada situação.

Os cilindros para mergulho são especiais

São fabricados em aço ou alumínio, com algumas variações destas ligas, por isso tem dimensões físicas, espessuras de parede, flutuabilidade e capacidades diferentes.

O uso no mergulho varia desde pequenos cilindros de emergência ou “ponny bottles”, cilindros para descompressão em mergulhos técnicos ou “stages”, cilindros para o gás usado para inflar a roupa seca, cilindros simples para o suprimento principal do mergulhador e cilindros duplos para um maior suprimento de gás necessário nos mergulhos técnicos.

Todos os cilindros usados no mergulho são produzidos segundo rígidas normas de órgãos reguladores. Estas regras para a fabricação dos cilindros e suas marcas são estabelecidas por órgão governamentais e variam de país para país, como por exemplo, DOT (Department of Transportation) e CTC (Canadian Transport Commission).

Existem dois padrões de nomenclatura para os cilindros em uso: o padrão americano usado nos Estados Unidos e o utilizado na Europa e por muitos outros países. A diferença básica entre eles é a maneira que a capacidade do cilindro é medida. No sistema americano, a pressão de trabalho é expressa em Libras/polegada quadrada (PSI) e sua capacidade é dada pelo volume de ar no cilindro quando carregado na pressão máxima. No sistema métrico, a pressão de trabalho é expressa em BAR e sua capacidade total é dada pelo volume hidrostático multiplicado pela pressão de trabalho.

Compressor especial de alta pressão e tripla filtragem do ar, usado para encher os cilindros Foto: Arquivo Pessoal

Possuem algumas marcações valiosas sobre suas características, para fácil visualização pelos seus usuários e provedores de serviço. Estas marcas descrevem o material da fabricação, a capacidade, a pressão de trabalho, o fabricante e número de série, além de informações sobre os testes efetuados no equipamento. São gravadas em baixo relevo, na região do entorno do “gargalo” do cilindro. Atualmente, muitos fabricantes fazem as marcações tanto no sistema métrico (Europeu) como no sistema imperial (Americano).

Inspeção visual e teste hidrostático

Mergulhadores montando os cilindros em Bonaire, uma ilha do Caribe Foto: Arquivo pessoal

Uma vez por ano, o equipamento deve ser desmontado e passar por uma minuciosa inspeção visual interna e externa. Este procedimento deve ser feito por profissionais preparados para observar pequenas eventuais rachaduras, descolorações, corrosões ou umidade dentro do cilindro.

Quando o cilindro passa pela inspeção visual e é aprovado, uma etiqueta deve ser colocada com o mês e ano da inspeção, além da assinatura do técnico responsável. Caso ele não seja aprovado, deverá ser limpo e dele removido a oxidação, depois irá passar por um teste hidrostático.

No Brasil e nos Estados Unidos, o chamado “teste de hidrostático” é obrigatório a cada cinco anos, ou sempre que o equipamento for reprovado em uma inspeção visual. O teste é obrigatório tanto para cilindros de alumínio como de aço, e nele é testada a fadiga do metal. Durante o teste, o cilindro de mergulho é cheio com água e colocado em um cilindro maior lacrado, também cheio. É aumentada a pressão da água no interior do cilindro para 5/3 da sua pressão de trabalho nominal (por exemplo: um cilindro de 3000PSI é testado com 5000PSI). Se após esta variação de pressão e conseqüente variação de tamanho do cilindro, ele não retornar ao tamanho original, dentro de limites aceitáveis (taxa de expansão permanente), o cilindro é reprovado e deve ser inutilizado. Este procedimento obrigatório é feito com água e com equipamentos próprios por empresas especializadas, por isso o nome “teste hidrostático” e que reduz os riscos em caso de qualquer eventualidade no momento do teste.

A conservação dos cilindros scuba

Diferentes cilindros para diferentes configurações. Scuba recreativo e rebreather Foto: Arquivo pessoal

A umidade interna e a corrosão são os principais problemas que podem comprometer a segurança do equipamento. A eventual umidade dentro do cilindro, combinada com o oxigênio da mistura em alta pressão, pode causar corrosão, afetando a sua capacidade de suportar a pressão. Em cilindros de alumínio esta corrosão é causada pelo “óxido de alumínio” e produz um pó esbranquiçado. Já em cilindros de aço é causada pelo “óxido ferroso” ou ferrugem, e tem uma coloração avermelhada.

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A umidade pode entrar centro do cilindro por diversos fatores, como por exemplo, um compressor operando de maneira inadequada, com sistemas de filtragem vencidos; ou fluxo inverso caso o cilindro esteja vazio; ou pela condensação interna por um rápido esvaziamento do cilindro.

Cilindros de alumínio, devido ao material usado na fabricação, não devem ser submetidos a temperaturas elevadas, pois isso pode afetar sua resistência a pressão. Não podem ser pintados por métodos que usem temperatura elevada. Em cilindros de alumínio, também pode acontecer a “corrosão galvânica” ou eletrólise quando o metal da torneira e o metal do cilindro ficam em contato prolongado em umidade. Desmontar e lubrificar a torneira periodicamente ajuda a evitar que ela “solde”, podendo eventualmente até perder o equipamento.

A flutuabilidade dos cilindros

Mergulhadores técnicos e recreativos devem ter o total domínio de seu controle de flutuabilidade, conhecer as características gerais de todo o equipamento é fundamental para isso. Alguns cilindros possuem características de flutuabilidade que podem ser afetadas durante o mergulho conforme o ar vai sendo consumido, ou seja, no início são “negativos” e afundam, e ao final do mergulho ficam “positivos” e flutuam. Nestes casos, o teste de flutuabilidade, feito pelo mergulhador para determinar a quantidade ideal de lastro, deve ser feito com o cilindro contendo a quantidade de ar de ¼ do volume total (reserva obrigatória no mergulho recreativo). O ideal é o mergulhador ficar “neutro” quando estiver retornando do mergulho, na profundidade de parada de segurança (5 metros).

Referênciais: Materiais da National Association Of Underwater Insstructors NAUI

Este texto foi escrito por: Alvanir Oliveira, Jornada

Last modified: fevereiro 25, 2017