Балло́н (для подводного плавания) — стальной, алюминиевый или композитный (тонкостенная металлическая колба, усиленная углеродным волокном) сосуд цилиндрической или, намного реже, сферической формы, используемый для хранения и транспортировки газа под большим (до 300 атм) давлением. Баллон является частью акваланга.

Газ из баллона поступает к пловцу через регулятор. Газ в баллонах обычно содержится под давлением от 186 до 300 бар (от 2700 до 4300 psi, или от 18,6 до 30,0 МПа), а типичный объём резервуара составляет от 1,5 до 18 литров, что позволяет иметь запас газа от 300 до 3600 литров при нормальных условиях (от 30 до 120 ft³ (кубических футов)).

Газовые баллоны также используются для различных надводных задач, включающих в себя хранение газа для кислородной первой помощи при лечении заболеваний, связанных с погружениями, в дыхательных аппаратах пожарных и применяются в качестве хранилища газов в компрессорных станциях; также существуют различные области применения, не связанные с дайвингом.

Устройство В состав баллона, в общем случае, входит: Колба — собственно, само хранилище газа. Обычно делается из кованого алюминия или стали. Баллоны из композитных материалов используются в противопожарных дыхательных аппаратах, но редко используются для погружений из-за их высокой положительной плавучести. Алюминиевые баллоны имеют более низкую плотность чем стальные, что является преимуществом в технических погружениях, потому что уменьшается отрицательная плавучесть в случаях, когда водолаз должен нести много баллонов. Однако есть и обратная сторона медали: при погружениях с одним-двумя алюминиевыми баллонами потребуется добавление грузов для создания необходимой для погружения отрицательной плавучести. Запорный вентиль — узел, соединяющий колбу баллона с регулятором. Задача вентиля состоит в том, чтобы управлять газовым потоком от и к баллону и создавать герметичное соединение с регулятором. Также в состав вентиля входит предохранительный диск, который разрушится от избыточного давления прежде, чем баллон разорвётся вследствие превышения допустимого давления. Y-образный запорный вентиль. Чаще всего встречаются запорные вентили, имеющие один выход и один вентиль. Y-образный вентиль имеет два выхода и два вентиля, что позволяет подключить к баллону два регулятора. Если один регулятор переходит в режим свободной подачи (наиболее частый вид отказов), его вентиль можно закрыть и продолжить дыхание из второго регулятора. Резиновое О-кольцо является уплотнителем между запорным вентилем и регулятором. Фторопластовые О-кольца используются с баллонами, предназначенными для хранения обогащённых кислородом газовых смесей, для уменьшения риска возникновения пожара. Резервный рычаг. До 1970-х годов, прежде, чем стали устанавливаться манометры на регуляторах, часто использовался механизм, предназначенный для предупреждения пловца об истощении запаса газовой смеси. Подача газа автоматически прекращалась в тот момент, когда давление в баллоне достигало определённого значения. Чтобы использовать запас, аквалангист тянул рычаг и завершал погружение прежде, чем расходовался резерв. Башмак — служит для предохранения баллона от чрезмерных ударов о землю, а также для обеспечения возможности установки баллона в вертикальном положении. Представляет собой пластиковый стакан, в который нижней частью вставляется колба баллона. Применяется, в основном, со стальными баллонами.

Типы запорных вентилей

В настоящий момент существует четыре зарубежных типа вентилей:

A-зажим (или (йок) — струбцина) — обеспечивает герметичность соединения за счёт прижатия регулятора к вентилю баллона при помощи струбцины. Этот тип соединения прост, дешёв и очень широко используется во всём мире. Он рассчитан на максимальную величину давления в 232 бара, и самая слабая часть соединения, О-кольцо, не очень хорошо защищена от превышения давления. 232 бар DIN (5 витков, трубная резьба G 5/8") — регулятор вкручивается в вентиль, что обеспечивает надёжную фиксацию уплотнительного О-кольца. Они более надёжны чем A-зажимы, потому что О-кольцо хорошо защищено, но во многих странах оборудование стандарта DIN не используется повсеместно на компрессорах, таким образом водолаз должен будет в поездку брать адаптер.

300 бар DIN: (7 витков, трубная резьба G 5/8") — аналогичен предыдущему типу вентиля (на 232 бара), но рассчитан на рабочее давление до 300 бар. Возможно использование регуляторов, рассчитанных на 300 бар в баллонах, рассчитанных на давление 232 бара, но не наоборот. EN 144-3:2003 Европейский стандарт описывает новый тип соединения, который внешне похож на стандарт DIN 232 или 300, однако в нём используется метрическая резьба M26×2. Соединение данного типа предназначено для использования со смесями, в которых содержание кислорода выше, чем в атмосфере, то есть — с гипероксическими газовыми смесями. По правилам Евросоюза с августа 2008 года всё оборудование, используемое для погружений с использованием нитроксов или чистого кислорода, должно соответствовать новому стандарту.

Кроме импортных стандартных вентилей на территории СНГ используется так же большое количество баллонов с советскими стандартами на присоединительную резьбу. Самым массовыми являются баллоны с вентилем ВК-200, присоединительная резьба которых используется так же на аппаратах «Украина-2» и «Юнга» («АСВ»). Кроме этого есть ещё разъём «АВМ-5» («АВМ-7») и разъём «АВМ-1». Для установки импортных регуляторов, а также регуляторов с другими стандартами резьбы, на такие баллоны устанавливаются переходники:

«Украина-2» и баллоны с вентилем ВК-200 на регулятор DIN. «АВМ-5», «АВМ−7» на регулятор DIN. «АВМ-1», «Подводник-1» на регулятор DIN. «АВМ-5», «АВМ−7»; «Подводник-2», «Подводник−3» на регулятор YOKE. «АВМ-1», «Подводник-1» на регулятор АВМ-5.

Материал баллонов Баллоны изготавливаются из стали, алюминия, композитного материала из стали и углеродного волокна. При этом каждый вариант имеет как плюсы, так и минусы. Стальные баллоны. Имеют высокую отрицательную плавучесть, что позволяет сократить количество грузов, однако ставит ограничение на максимальное количество одновременно транспортируемых баллонов. Алюминиевые баллоны. Несмотря на более низкую плотность металла, алюминиевые баллоны получаются более тяжёлыми за счёт увеличения, по сравнению со стальными, толщины стенок колбы. При этом в некоторых федерациях подводного плавания для стейджей преимущественно используются алюминиевые баллоны, так как, в отличие от стальных баллонов, их вес в воде близок к нулю. Имеют ограничение по максимальному рабочему давлению в сосуде — 210 бар. Композитные баллоны. Имеют небольшой вес, что при использовании в воде оборачивается необходимостью дополнительного набора грузов. Весьма хрупки.

+ Таблица, показывающая плавучесть различных баллонов в воде, пустых и заполненных1 литр воздуха при атмосферном давлении и температуре 10 °C весит 1,247 г.Gas Diving .БаллонВоздухВес на поверхностиВес в воде Материал Объём, л Давление, бар Объём, л Вес, кг Пустой, кг Полный, кг Пустой, кг Полный, кгСталь 12 200 2400 3,0 16,0 19,0 −1,2 −4,3 15 200 3000 3,8 20,0 23,8 −1,4 −5,2 2×7 200 2800 3,5 19,5 23,0 −2,0 −5,6 8 300 2400 3,0 13,0 16,0 −3,5 −6,5 10 300 3000 3,8 17,0 20,8 −4,0 −7,8 2×4 300 2400 3,0 15,0 18,0 −4,0 −7,0 2×6 300 3600 4,6 21,0 25,6 −5,0 −9,6Алюминий 9 203 1826 2,3 12,2 13,5 +1,8 −0,5 11 203 2247 2,8 14,4 17,2 +1,8 −1,1 13 203 2584 3,2 17,1 20,3 +1,4 −1,7

Назначение баллонов

Дайверы часто используют несколько видов баллонов. Каждый баллон имеет своё назначение.

Дайверы, совершающие рекреационные погружения, часто имеют в наличии следующие баллоны: Основной баллон — используется во время погружения, ёмкость, обычно, от 10 до 18 литров. bail out или bale out — баллон, используемый только в качестве аварийного резерва воздуха, «запасной парашют» аквалангиста. Обычно имеет объём от 0,4 до 1 литра. пони-баллон — баллон небольшого размера, используемый в качестве резерва.

Дайверы, совершающие технические погружения, часто используют несколько видов дыхательных смесей, каждая из которых находится в отдельных баллонах, для всех этапов погружения: трэвел-смесь или транспортная смесь (от ) — баллон содержит газ для использования во время погружения — обычно это нитрокс со средним парциальным давлением кислорода в смеси. донная смесь (от ) — баллон содержит газ для использования на глубине — обычно это основанная на гелии газовая смесь с низким содержанием кислорода — гелиокс или тримикс. стейдж (от ) — баллон содержит газ для прохождения декомпрессионных процедур, обычно это нитрокс с высоким парциальным давлением кислорода или чистый кислород.

В ребризерах используются баллоны небольшого объёма (1 — 3 литра): Кислородные ребризеры имеют кислородный баллон ребризеры полузамкнутого цикла имеют баллон с дилюэнтом, который содержит воздух, нитрокс или смесь на основе гелия. ребризеры замкнутого цикла имеют баллоны с кислородом и дилюэнтом, который содержит воздух, нитрокс или смесь на основе гелия.

Ёмкость Наиболее часто задаваемый вопрос выглядит так: «как долго можно пробыть под водой, используя тот или иной баллон?». Вопрос состоит из двух частей:

Сколько газа может содержать баллон? Ёмкость баллона зависит от двух показателей: рабочее давление: от 200 до 300 бар внутренний объём: обычно он составляет от 3 до 18 литров Таким образом, баллон объёмом 3 литра с рабочим давлением 300 бар может содержать до 900 литров газа. Сколько газа потребляет пловец? На потребление газа влияют два фактора: частота дыхания подводника: в нормальных условиях эта величина составляет от 10 до 25 литров в минуту; во время напряжённой работы или паники потребление воздуха может возрасти до 100 литров в минуту. окружающее давление: давление на поверхности составляет 1 бар (1 атмосферу); каждые 10 метров глубины увеличивают давление на 1 бар. Так, пловец, потребляющий 20 литров воздуха в минуту на поверхности (1 бар), на глубине 30 метров (4 бара) будет потреблять вчетверо больше — 80 литров в минуту. Если аквалангист имеет для дыхания только трёхлитровый баллон под давлением 300 бар, то газ в баллоне закончится через 11 минут с небольшим.

На потребление газа также влияют скорость потребления кислорода организмом (метаболизм), физическая нагрузка, и психологическое состояние. Строго говоря два последних фактора влияют на расход воздуха не напрямую, а через частоту дыхания. Так как известно, что в зависимости от физической нагрузки увеличивается потребление организмом кислорода, а как следствие, увеличивается объём потребляемой смеси и частота дыхания. Психологическое состояние (стресс, возбуждение, спокойствие) также заметно влияет на расход дыхательной смеси. Логично предположить, что потребление газа больше, если водолаз нервничает или возбуждён.

Резервирование

Настоятельно рекомендуется часть используемого газа резервировать для повышения безопасности. Резерв может понадобиться для осуществления более длинных декомпрессионных остановок, чем было предусмотрено планом погружения, или для предоставления дополнительного времени для устранения последствий происшествий под водой.