Pièces détachées pour petites bouteilles de plongée | Valves, bagues, joints

Pour la sécurité des bouteilles, utilisez des joints toriques en fluororubber de 90 Shore prévus pour la haute pression à 300 bar. Faites inspecter la bouteille par un professionnel une fois par an et remplacez tous les joints tous les 2 ans. Les pièces de rechange doivent être conformes à la norme EN144 et être compatibles avec les raccords DIN et à étrier afin de garantir une respiration sûre.

Valves

Yoke et DIN

Des rangées de bouteilles haute pression bordent les étagères d'un magasin de plongée. En haut, les valves métalliques de sortie se répartissent en deux types bien distincts. Sur l'un, la surface supérieure est plate, avec un évidement circulaire d'environ 15 mm de diamètre au centre. Sur l'autre, le dessus présente une ouverture profonde taraudée intérieurement. Mesurez-la au pied à coulisse : le diamètre intérieur est exactement de 21 mm. Le premier type s'appelle Yoke, et le second DIN.

Un raccord à étrier ressemble à un collier métallique en forme de fer à cheval. Il repose sur une grande vis à molette en plastique à l'arrière pour se serrer fermement sur la valve de la bouteille. La force d'étanchéité dépend entièrement de la pression exercée par le poignet, et sa limite de fonctionnement est de 232 bar. Si un opérateur de station de gonflage dépasse accidentellement 250 bar, le collier en laiton moulé peut s'écarter d'environ 0,1 mm, même si la déformation est invisible à l'œil nu.

Le joint torique d'étanchéité noir de taille 014 est largement exposé dans la rainure située sur la face du raccord à étrier. Sur un bateau qui tangue fortement, pendant que vous vous équipez en combinaison, la bouteille peut heurter un lest de 2 kg situé à proximité. Le bord exposé du joint torique s'entaille facilement. À 20 mètres sous l'eau, où la pression atteint 3 ATA, cette entaille commencera à laisser s'échapper un flux de bulles.

Placez-les côte à côte dans un tableau, et la différence saute aux yeux :

Type de raccord	Structure interne	Position du joint torique	Pression maximale	Résistance aux chocs
Étrier (raccord A)	Aucun filet interne ; fixé par un raccord métallique externe	Exposé sur la face métallique supérieure de la valve de la bouteille	232 bar	Le cadre métallique extérieur peut s'étirer ou se déformer en cas de choc
DIN (version 200 bar)	5 filets métalliques internes taillés dans l'ouverture	Enfoncé profondément à l'intérieur du raccord du détendeur	232 bar	Les filets sont protégés à l'intérieur et résistent bien aux chocs latéraux
DIN (version 300 bar)	7 filets internes plus profonds taillés dans l'ouverture	Enfoncé profondément à l'intérieur du raccord du détendeur	300 bar	Très peu susceptible de fuir, même sous une pression extrême ou lors d'un choc violent

Le système DIN élimine le raccord externe encombrant. Le plongeur visse directement la tige métallique du premier étage du détendeur dans l'ouverture de la valve. Les sorties DIN vendues sur le marché existent en deux versions : la version à 5 filets est utilisée pour les bouteilles d'air comprimé standard prévues pour 200 à 232 bar, tandis qu'une bouteille de 15 litres remplie à 300 bar pour la plongée profonde sur épave nécessite la version renforcée à 7 filets.

Le joint torique de taille 112, plus épais, utilisé avec le DIN est enfoui dans d'épaisses parois métalliques. Si la bouteille tombe d'un demi-mètre de la benne d'un pick-up sur du béton, une rayure de 1 mm sur le boîtier en laiton n'atteindra pas le joint torique situé à l'intérieur. Même si un plongeur est projeté contre un rocher corallien dans un courant de 0,5 m/s, le joint torique protégé ne se déplacera pas de plus de 0,01 mm.

Les fabricants d'équipements proposent également des versions hybrides avec un insert amovible. Dès sa sortie de la boîte, le raccord en laiton ressemble à une valve Yoke, avec un disque argenté encastré au centre qui est en réalité un bouchon amovible. Insérez une clé hexagonale de 8 mm et tournez dans le sens inverse des aiguilles d'une montre avec un couple d'environ 20 Nm, et l'insert métallique de 45 grammes se retire immédiatement.

Retirez cet insert, et la face plane devient instantanément un raccord DIN standard encastré à 5 filets. Si vous louez un bateau dans une destination insulaire tropicale et utilisez d'anciennes bouteilles à raccord Yoke, quelques petits détails méritent d'être vérifiés avant d'enfiler une combinaison en néoprène de 5 mm :

• Appuyez sur le joint torique noir dans la rainure avec un ongle pour vérifier s'il est encore suffisamment souple

• Vérifiez si la face d'étanchéité argentée présente des bosses de plus de 1 mm

• Vérifiez si le volant se resserre régulièrement ou s'il accroche de manière irrégulière

• Après avoir ouvert la valve, tenez-la près de votre oreille pendant 5 secondes et écoutez pour détecter tout sifflement indiquant une fuite

Entretien courant

Le bac de rinçage d'un magasin de plongée est généralement à une température de 25 °C à 30 °C, avec du sable et de la crème solaire qui y flottent. Si une valve de bouteille reste immergée plus de 10 minutes, de minuscules particules de sel de 0,02 mm peuvent se frayer un chemin dans les interstices des filets en laiton. Avant de retirer le détendeur, utilisez d'abord une soufflette à 15 PSI pour chasser toute l'eau de mer du raccord. Essuyez ensuite chaque goutte du boîtier métallique avec une serviette en microfibre non pelucheuse.

Lors du rinçage avec un tuyau, maintenez la pression de l'eau en dessous de 30 PSI. Faites passer le jet en éventail sur l'extérieur de la valve plutôt que de frapper directement la sortie ou l'ouverture du disque de rupture. Il y a un étroit espace de 0,5 mm sous le volant de la valve, où le sel se loge facilement. Pendant le rinçage, ouvrez et fermez le volant trois fois à la main pour évacuer les débris du siège en PTFE situé dessous.

• Utilisez une brosse douce en soies de sanglier pour nettoyer l'ouverture DIN à 5 ou 7 filets

• Utilisez un coton-tige dégraissé pour absorber les quelques gouttes d'eau présentes dans le logement du raccord Yoke

• Inspectez la rondelle en plastique noir de 1 mm située sous le volant

• Soufflez de l'air frais sur la surface de la valve avec un sèche-cheveux pendant trois minutes

Si une bouteille est laissée dans le coffre d'une voiture fermé, la température peut facilement dépasser 40 °C. La bouteille doit être stockée avec une pression résiduelle de 15 à 25 bars afin que la pression interne positive empêche l'air humide d'y pénétrer. Si elle est complètement vidée, l'humidité s'infiltrera et les pièces en laiton peuvent commencer à présenter une corrosion verte en moins de 60 jours.

La connexion Yoke utilise un joint torique externe noir, désigné en usine par le code de taille 014. Pour la plongée à l’air comprimé ordinaire, un joint torique en nitrile d’une dureté Shore de 90A suffit. Pour les bouteilles de nitrox à teneur en oxygène plus élevée, il doit être remplacé par un joint torique en caoutchouc fluoré de même dureté.

• De fines fissures semblables à une toile d’araignée apparaissant à la surface d’un joint torique en nitrile

• Un joint torique en caoutchouc fluoré qui semble sec et rugueux, avec presque aucune élasticité lorsqu’il est étiré

• Un joint torique autrefois rond, aplati en ovale par une compression prolongée

• Un bruit de grattement sec chaque fois que le détendeur est serré en place

Pour retirer un ancien joint torique, utilisez un crochet en laiton à l’extrémité soigneusement arrondie. Faire levier avec un tournevis en acier inoxydable de dureté HRC 50 rayerait le siège en laiton tendre et laisserait une rainure d’environ 0,1 mm de profondeur. À 200 Bar, l’air haute pression qui s’échappe le long de cette rayure peut fuir à raison d’environ 1 litre par minute sous l’eau.

Avant d’installer un joint torique neuf, appliquez une quantité de lubrifiant spécial de la taille d’un petit pois, soit environ 0,05 gramme. Frottez-le entre deux doigts jusqu’à ce qu’il ne reste plus aucune traînée blanche visible. N’utilisez jamais de graisse silicone ordinaire sur des bouteilles à forte teneur en oxygène. Lorsque la concentration en oxygène dépasse 40 %, le contact avec de la graisse silicone peut provoquer une inflammation ou une explosion, même à température ambiante normale.

Les techniciens de maintenance utilisent un lubrifiant synthétique PFPE, généralement du Christo-Lube MCG 111 ou du Tribolube 71. Il est exceptionnellement stable et reste glissant de -40°C à 260°C. Si la robinetterie commence à sembler dure et difficile à tourner à la main, le lubrifiant présent sur les filetages de la tige de la robinetterie est probablement déjà usé.

Après environ 50 plongées et 50 heures de circulation de gaz haute pression, la majeure partie de ce lubrifiant a été éliminée par l’humidité. Si le mécanisme est sec et que vous forcez le volant avec un couple supérieur à 5 Nm, le siège haute pression en PTFE situé dessous peut se fissurer instantanément.

La révision générale annuelle doit être effectuée par un technicien certifié ASSET. Il fixe la bouteille dans un étau, utilise une clé plate de 28 mm et applique un couple de 65 Nm pour retirer le corps de la robinetterie. Retournez-le : en dessous se trouve un tube de 40 mm avec un alésage intérieur de 5 mm.

• Réglez le nettoyeur à ultrasons sur 40 kHz

• Remplissez-le de vinaigre blanc industriel dilué à 10:1 avec de l’eau douce

• Chauffez la solution à 50°C et nettoyez les pièces pendant 12 minutes

• Retirez tout et séchez complètement en soufflant de l’air haute pression exempt d’huile

L’ancien tube en laiton utilisé à l’intérieur de la robinetterie a désormais été remplacé par du plastique HDPE. Lorsque vous plongez tête en bas, ce tube empêche les particules de rouille présentes au fond de la bouteille d’être entraînées par le flux d’air jusque dans votre bouche. L’installation d’un nouveau disque de rupture est une opération délicate, car le disque en cuivre à l’intérieur ne fait que 0,08 mm d’épaisseur.

Le disque de rupture doit être serré à l’aide d’une clé dynamométrique étalonnée au cours des douze derniers mois. Le couple doit rester compris entre 100 et 110 in-lbs. Un couple insuffisant entraînera une lente fuite de gaz à haute pression ; un couple excessif déformera le mince disque de cuivre, rendant dangereuse la pression de rupture initiale de 315 Bar.

Avant de réinstaller la robinetterie dans le col de la bouteille, inspectez les filetages 3/4-14 NPSM à la loupe pour vous assurer que la surface est lisse. Installez un joint torique neuf de taille 214 et appliquez 0,1 gramme de lubrifiant. Serrez-le avec une grande clé réglée à 50 ft-lbs, soit environ 68 Nm, afin que la surface d’étanchéité métallique finale soit parfaitement sécurisée.

Joints

Propriétés des matériaux

Prenez un joint d’étanchéité ordinaire en caoutchouc nitrile noir (NBR) et sentez-le de près : il dégage une légère odeur de pneu de voiture. Ses liaisons internes carbone-soufre restent stables dans l’air comprimé ordinaire, où la teneur en oxygène n’est que de 21 %. Même utilisé quotidiennement dans l’eau de mer pendant une année entière, sa surface ne présentera pas la moindre fissure, même infime.

Dès que la concentration d’oxygène dans la bouteille dépasse 40 %, tout change. Les molécules d’oxygène fortement concentrées agissent comme des scalpels microscopiques et attaquent agressivement les chaînes de carbone à l’intérieur du caoutchouc nitrile. Un joint torique NBR noir qui pourrait normalement résister à 100 plongées dans l’air standard commencera à présenter, en moins de 48 heures dans un gaz enrichi en oxygène, un gonflement chimique de surface semblable à des cloques.

Lorsque vous louez une bouteille de nitrox dans un magasin de plongée, elle est généralement remplie d’un gaz enrichi en oxygène à 32 %, voire à 36 %. Lors de l’entretien annuel de ces bouteilles, les techniciens ne toucheront même pas à un joint torique NBR noir. Une fois la robinetterie en laiton nettoyée, ils remplacent tout par des composants en caoutchouc fluoré brun ou vert (Viton).

« Les atomes de fluor du caoutchouc fluoré agissent comme une couche ignifuge intégrée autour du caoutchouc. Peu importe le nombre de molécules d’oxygène auxquelles vous l’exposez, elles ne peuvent pas traverser cette enveloppe protectrice. »

Placez un composant en Viton dans une robinetterie de bouteille remplie d’oxygène pur à 100 % : même par une chaleur estivale de 60 °C, il conserve son élasticité d’origine. Placez du caoutchouc nitrile dans le même environnement d’oxygène pur à haute pression pendant dix minutes, et la moindre étincelle de friction due au contact avec le métal peut déclencher une explosion extrêmement violente à 200 Bar.

Le caoutchouc fluoré résiste extrêmement bien à l’inflammation et à l’exposition à l’oxygène, mais il révèle une faiblesse majeure dans les eaux profondes et froides : il se raidit considérablement. Lorsqu’un plongeur descend à 40 mètres et que la température de l’eau environnante tombe à 4 °C, le Viton devient presque rigide. Après avoir été comprimé à plat entre des pièces en laiton, il peut lui falloir deux secondes entières pour retrouver lentement sa forme ronde d’origine.

Ni le nitrile ni le fluorocaoutchouc n'offrent une résistance à l'usure particulièrement élevée, leur résistance à la traction plafonnant à environ 15 MPa. Si l'un ou l'autre est installé sur la broche rotative au sommet d'une valve de bouteille, que les plongeurs ouvrent et ferment chaque jour à la main, les particules d'usure du laiton le réduiront en poussière et provoqueront des fuites en moins de trois mois. C'est là qu'intervient le polyuréthane translucide (PU).

Le polyuréthane possède une résistance à la traction remarquablement élevée. Mesurez un joint torique ayant la même section transversale de 1,78 mm, fixez-le dans un banc d'essai, et le PU pourra supporter une force de plus de 35 MPa, s'étirant en longueur et en finesse sans se rompre. Dans les bouteilles de location les plus utilisées d'un magasin de plongée, qui peuvent être ouvertes et fermées sept ou huit fois par jour par différentes personnes, ce minuscule joint en PU est ce qui maintient l'étanchéité des filetages en laiton.

Matériau	Couleur visible	Résistance à la traction	Compatibilité avec l'oxygène	Réactivité dans l'eau froide
Caoutchouc nitrile	Noir uni	15 MPa	21 % (air standard)	Rapide, reprend sa forme en 0,1 seconde
Fluorocaoutchouc	Brun ou vert	14 MPa	100 % (oxygène pur)	Lent, se rigidifie fortement au froid
Polyuréthane	Translucide avec une teinte jaune	35 MPa	21 % (air standard)	Extrêmement rapide, très difficile à déchirer

Le polyuréthane a ses propres exigences et supporte mal le stockage dans des conditions chaudes et humides. Si une boîte en plastique remplie de pièces de rechange en PU reste pendant deux ans dans une remise exiguë en bord de mer, à 30 °C et 80 % d'humidité, sa structure moléculaire compacte aura été lentement dégradée par l'humidité de l'air.

Pressez-en un doucement entre vos doigts : l'anneau translucide autrefois résistant s'effritera comme un biscuit trop sec. Les techniciens expérimentés ont appris cette leçon il y a longtemps. Ils scellent les pièces de rechange en PU dans des sachets en film sous vide et ajoutent deux sachets de 5 grammes de dessiccant industriel.

• Le nitrile reste utilisable jusqu'à -30 °C, ce qui le rend particulièrement utile pour plonger sous la glace dans des lacs gelés en hiver.

• Le fluorocaoutchouc supporte des températures allant jusqu'à 200 °C, ce qui le rend idéal pour la chaleur intense produite par le frottement de l'oxygène pur sous haute pression.

• Le polyuréthane résiste 4 à 5 fois mieux à l'usure que le caoutchouc ordinaire dans le sable et l'eau salée ; il est donc couramment utilisé sur les arbres tournant fréquemment.

Codes de tailles standard

Prenez une poignée de joints toriques noirs : à l'œil nu, il est pratiquement impossible de distinguer ceux qui sont plus épais de ceux qui le sont moins. Les techniciens en équipement de plongée ne devinent jamais les tailles. Les fabricants du monde entier suivent le tableau des tailles AS568, élaboré à l'origine pour l'industrie aérospatiale aux États-Unis.

Le code à trois chiffres imprimé sur le sachet détermine si le joint s'insérera correctement dans le composant en laiton. La première partie indique l'épaisseur de la section transversale, et la partie suivante indique le diamètre intérieur. Ce système de dimensionnement industriel fixe les dimensions au centième de millimètre près.

Prenons la connexion de détendeur à étrier que les plongeurs manipulent tous les jours. Elle doit être équipée d'un joint torique marqué -014Mesuré au pied à coulisse, son diamètre intérieur est exactement de 12.42 mm et sa section est fixée à 1.78 mm.

Si vous essayez d'économiser de l'argent en installant un joint sans marque acheté en quincaillerie, avec un diamètre intérieur de 12.00 mm, son épaisseur peut sembler différente de seulement 0.1 mm. Mais à 232 bar, l'air comprimé jaillira violemment par cet interstice minuscule de 0.1 mm et provoquera une fuite aiguë.

Les valves de bouteille DIN couramment utilisées en Europe ont une gorge plus profonde et plus large et supportent une pression plus élevée. C'est pourquoi les techniciens choisissent dans la boîte de pièces le joint plus épais marqué -112.

Les joints toriques de la série -100 sont beaucoup plus épais que ceux de la série -000. Leur section mesurée est de 2.62 mm, ce qui leur donne une apparence imposante sur les filetages en laiton et leur permet de combler un espace métallique beaucoup plus large.

Code de taille	Section (mm)	Diamètre intérieur (mm)	Application typique en plongée	Tolérance d'écart admissible
-003	1.78 ±0.08	1.42 ±0.10	Flexible SPG haute pression	0.05 mm
-011	1.78 ±0.08	7.65 ±0.13	Orifice de sortie du détendeur	0.08 mm
-014	1.78 ±0.08	12.42 ±0.13	Connexion de bouteille à étrier	0.10 mm
-112	2.62 ±0.08	12.37 ±0.13	À l'intérieur d'une connexion de bouteille DIN	0.12 mm
-214	3.53 ±0.10	24.99 ±0.15	Filetage du col de bouteille de 3/4"	0.15 mm

À l'endroit où le col de la bouteille se visse dans le corps métallique de la valve, la force vers l'extérieur exercée sur les filetages en laiton est énorme. Cette jonction utilise le joint torique -214, plus grand. Sa section passe à 3.53 mm et son diamètre intérieur est proche de 25 mm.

Comprimé fermement sous le filetage en laiton de 3/4", ce joint épais peut retenir de manière fiable environ 300 kilogrammes de force vers l'extérieur. Même après qu'une bouteille entièrement chargée est restée pendant trois mois, le joint peut encore rester fermement sous tension dans la gorge.

À l'intérieur de la liaison entre le manomètre de pression immergeable et son flexible se trouve une fine tige métallique, à peu près aussi étroite qu'une demi-dent de cure-dent. Chaque extrémité de cette tige utilise un minuscule joint torique -003.

Son diamètre intérieur n'est que de 1.42 mm et, une fois installé sur l'axe en laiton, il s'étire vers l'extérieur d'environ 3 %. Chaque fois qu'un plongeur branche ou débranche le SPG pour tester la pression, ce joint -003 frotte des dizaines de fois contre la paroi intérieure du tube métallique.

Si vous achetez la mauvaise pièce et installez un substitut industriel à peine 0.1 mm plus épais, la tige ne pourra plus entrer dans l'ouverture du corps du manomètre. Forcez-la avec une pince, et les délicats filetages en laiton à l'intérieur du manomètre seront immédiatement détériorés.

• Limite de tolérance industrielle : les joints toriques AS568 de qualité plongée sont inspectés très strictement, et la tolérance de section ne peut pas dépasser 0.08 mm.

• Rapport d'étirement incorrect : si vous forcez un joint -011 d'un diamètre intérieur de 7.65 mm sur un raccord métallique de 9 mm, sa section étirée devient plus mince et sa durée de vie en compression diminue de 60 %.

• Dommages dus à la compression : remplacer un joint de 1.78 mm par un substitut bon marché de 2.0 mm laisse 0.22 mm de caoutchouc supplémentaire sans espace où aller, et le serrage du raccord peut fissurer les filetages en laiton.

Les joints toriques métriques ordinaires provenant de garages automobiles, jetés dans des boîtes en plastique et triés sommairement selon leur épaisseur approximative, ne conviennent pas à la pression extrême des bouteilles de plongée. Un emballage indiquant un diamètre intérieur de 12 mm et une section de 1.8 mm peut sembler suffisamment proche.

Mais elle reste inférieure de 0,42 mm à la dimension standard de 12.42×1.78 mm. À 200 bar, l’air haute pression est des centaines de fois plus agressif que l’eau de mer pour trouver des voies de fuite, et un caoutchouc ordinaire ne peut pas résister à une telle intrusion.

Cette minuscule différence physique de 0,42 mm suffit à vider entièrement une bouteille de 12 litres en seulement deux minutes. À 30 mètres sous l’eau, même une bulle de la taille d’un grain de soja qui s’échappe de la valve suffit à déstabiliser immédiatement un plongeur.

Dureté et compression

Une bouteille de plongée remplie à 232 bar exerce environ 350 kilogrammes de force vers l’extérieur sur les filetages du col de 3/4 pouce. Sous une telle pression, le caoutchouc ne se comporte plus comme un solide. Il se comporte plutôt comme un matériau extrêmement visqueux qui s’insinue dans le moindre jeu disponible.

« Dès que vous ouvrez lentement la valve d’une bouteille, le flux d’air haute pression s’engouffre dans les interstices invisibles entre les raccords en laiton en seulement 0,2 seconde. »

La propriété qui indique si ce caoutchouc peut résister à la pression est la dureté Shore A. Dans le matériel de plongée, les valeurs les plus courantes sont 70A et 90A. Un joint 70A est souple et élastique au toucher. Si vous enfoncez l’ongle dans un joint 90A, il donne presque la sensation d’un plastique dur.

Lorsque 3000 PSI appuient sur du caoutchouc 70A, celui-ci commence à s’introduire dans le jeu métallique entre la valve de la bouteille et le détendeur. Si le jeu entre les pièces en laiton n’est que de 0,15 mm, le bord du caoutchouc plus souple peut s’y extruder et être sectionné.

• Un matériau 70A reste assez rond à 100 bar, mais dès que la pression dépasse 150 bar, environ 8 % du caoutchouc peut être forcé dans le jeu.

• Un matériau 90A offre généralement une résistance à la traction d’environ 15 MPa et reste stable même sous une charge continue de 232 bar.

• Si le jeu du raccord augmente de seulement 0,05 mm, la force de cisaillement exercée par la haute pression est multipliée plusieurs fois.

« Si un joint souple 70A est installé sur un détendeur DIN à 300 bar, la haute pression l’écrasera et le fera s’extruder comme du dentifrice. »

La température de l’eau modifie également le comportement du caoutchouc, qu’il soit souple ou dur. Dans une eau froide à 4 °C, un joint en nitrile 70A se rigidifie suffisamment pour se rapprocher d’une dureté de 75A. Le Viton 90A reprend sa forme plus lentement dans l’eau froide ; l’installation doit donc prévoir une compression supplémentaire de 15 % à 20 % pour qu’il se mette correctement en place avec le temps.

Le joint torique AS568-214 situé au col de la bouteille est un joint statique. Une fois la bouteille remplie, un anneau 90A doit rester dans la gorge et retenir silencieusement 200 Bar pendant des mois. Un anneau 70A soumis à cette charge pendant la même période s’aplatira définitivement et ne retrouvera jamais sa forme initiale.

Les pièces mobiles à l’intérieur d’une valve de bouteille sont constamment soumises au frottement. Chaque fois qu’un plongeur ouvre ou ferme la bouteille, le caoutchouc frotte directement contre la surface en laiton. Un anneau en polyuréthane 90A peut supporter 10 000 cycles de rotation dans ces zones à fort frottement. Un anneau en caoutchouc souple 70A peut commencer à fuir après seulement 500 cycles.

• Le polyuréthane 90A résiste fortement à l’usure et est couramment utilisé en profondeur dans les valves de bouteilles, où de petites pièces tournent fréquemment.

• Lors de l’installation d’un anneau dans une gorge métallique, la compression doit être maintenue entre 15 % et 30 % ; une compression excessive peut provoquer des fissures internes.

• Lorsqu’un anneau est étiré sur un raccord, l’allongement ne doit jamais dépasser 5 % ; dès que la section devient trop mince, il ne peut plus assurer l’étanchéité d’un interstice métallique de 0,1 mm.

« Si vous retirez un raccord de manomètre immergeable et constatez la présence de minuscules débris de caoutchouc noir, cela signifie généralement que le joint était trop souple et a été mâché dans l’interstice. »

Après une plongée, inspectez le joint torique AS568-014 du raccord de détendeur à étrier. Si le bord semble aplati ou présente de petites bavures dentelées, c’est presque toujours le résultat d’une extrusion sous haute pression dans un interstice. À 200 Bar, la force effective atteint environ 20 MPa.

Sous une pression de 20 MPa, le caoutchouc 70A peut s’écouler dans un interstice métallique de seulement 0,08 mm de largeur et se déchirer. Pour qu’un caoutchouc dur 90A se comporte de la même manière, la pression extérieure devrait atteindre la plage extrême de 350 Bar.

Les joints toriques génériques vendus en quincaillerie pour presque rien ont généralement une dureté de seulement 60A, voire moins. Ils conviennent à la plomberie domestique à 10 Bar. Installez-en un sur une bouteille de plongée à 232 Bar et il s’éjectera en moins de cinq minutes, avec une fuite bruyante.

Le petit ensemble de disque de rupture situé à l’arrière de la valve de la bouteille contient également un mini-joint torique. Cet emplacement doit résister à la pression de 348 Bar utilisée lors des essais de sécurité. Seul un caoutchouc spécial dur 90A peut garantir que le joint ne cède pas avant le disque de rupture lorsque la pression approche 350 Bar.

L’extrusion sous haute pression ne se produit pas uniquement dans les interstices exposés. Elle se produit aussi à l’intérieur même de la gorge. La gorge métallique qui maintient le joint torique est usinée avec une finition fine. Selon les normes AS568, la rugosité de surface est généralement contrôlée entre 16 et 32 micro-pouces.

Lorsqu’un caoutchouc 90A repose contre une paroi de gorge très lisse, le frottement est tout juste suffisant pour le maintenir en place et l’empêcher de glisser lors d’un pic de pression de 200 Bar. Un anneau souple 70A frappé par un flux d’air soudain peut légèrement rouler dans la gorge, réduisant instantanément de plus de 30 % sa surface de contact avec le métal.

« Chaque fois qu’une bouteille est remplie à la station de gonflage, sa surface extérieure peut chauffer jusqu’à 50 °C, et les joints toriques à l’intérieur se dilatent d’environ 2 %. »

À mesure que le caoutchouc se dilate sous l’effet de la chaleur, il remplit la gorge plus étroitement. Une fois la bouteille immergée et la température redescendue à 20 °C, le caoutchouc se contracte à nouveau. Un matériau 90A peut encore maintenir une force d’étanchéité de 100 N/mm au cours de ces cycles thermiques répétés. Un matériau plus souple 70A perdra environ 15 % de sa force de rappel après trois variations de 30 degrés.

• Le testeur de dureté utilisé sur l’établi applique environ 8,05 N de force au moyen de sa sonde.

• Sur un anneau d’étanchéité 90A, la sonde s’enfonce de moins de 0,25 mm, ce qui explique pourquoi la surface semble extrêmement ferme.

• L’industrie utilise également des anneaux anti-extrusion en PTFE à côté des joints 70A pour bloquer les interstices en laiton jusqu’à 0,25 mm de large et empêcher le caoutchouc souple de s’extruder.

À l’intérieur d’une robinetterie de bouteille, l’espace est tout simplement trop limité pour installer un anneau anti-extrusion supplémentaire. Des pressions de plusieurs mégapascals sont entièrement retenues par 90A caoutchouc haute dureté.

À force d’utiliser les filetages du col de la bouteille, environ 0,02 mm de laiton peuvent s’user sur les crêtes et les creux du filetage. Cette faible augmentation du jeu donne au gaz haute pression la place d’attaquer le joint AS568-214 à la base. Seul un anneau dur 90A peut continuer à retenir une charge de 350 kilogrammes dans un interstice élargi.

Si vous achetez des joints de rechange et les remplacez vous-même, vérifiez toujours le marquage de dureté sur l’emballage. Tout ce qui porte la mention 70A ou NBR70 ne doit être utilisé que sur des flexibles basse pression d’environ 10 Bar. Seuls les joints marqués 90A conviennent aux robinets de bouteilles haute pression, aux SPG et aux raccords DIN haute pression.

« Lors du remplacement d’un joint torique, ne le manipulez pas brusquement avec des doigts couverts de sueur et d’huile. Même une trace de graisse modifie les caractéristiques de friction de la surface en caoutchouc. »

Prenez un anneau AS568-014 avec un diamètre intérieur de 12,42 mm et une section de 1,78 mm. Une fois installé sur une robinetterie en laiton, il s’étire jusqu’à environ 12,6 mm. Un anneau dur 90A s’amincit de moins de 2 % sous cet étirement, ce qui le laisse tout de même à plus de 1,74 mm d’épaisseur et capable de bloquer chaque minuscule passage de fuite que le gaz haute pression tentera de trouver.

Joints

Quand le remplacer

Au niveau du raccord de la bouteille se trouve un petit anneau noir banal, de taille industrielle standard, avec un diamètre intérieur de 12,42 mm et une section de 1,78 mm. Pendant une plongée, il doit résister à 232 Bar et se forcer dans un interstice métallique de seulement 0,03 mm de large entre la robinetterie et le détendeur. Mesurez sa section avec un pied à coulisse et, si la compression l’a réduite à moins de 1,65 mm, il fuira sous l’eau, sans aucun doute.

Après des années sous une pression constante de 200 Bar, un joint torique autrefois rond sera aplati de façon permanente. Retirez-le de la gorge et posez-le sur une table : sa section ne reprendra plus sa forme circulaire. Vu de côté, il ressemblera à une lettre D ratatinée. En l’examinant attentivement, vous pourrez peut-être voir une bande d’usure plate de plus de 0,2 mm de largeur, ce qui signifie que ce joint est hors d’usage.

Inspectez le bord extérieur à l’aide d’une loupe grossissant 10x et d’un bon éclairage. Même une minuscule fissure de seulement 0,5 mm de long finira par être agrandie par le flux d’air à haute pression. Lors du montage de l’équipement de plongée, approchez votre oreille du raccord. Si vous entendez le moindre sifflement, même faible, plus de 10 mL de gaz de réserve peuvent s’échapper chaque minute.

Si l’équipement n’est pas rincé à l’eau douce après une journée en mer, l’eau de mer séchée laisse une croûte blanche de sel. Ces minuscules cristaux de sel sont extrêmement durs. Serrer la valve alors qu’ils sont encore présents revient à faire glisser des lames microscopiques sur le caoutchouc, en y entaillant des marques visibles d’environ 0,1 mm de profondeur. Passez votre pouce autour du joint torique et, si vous sentez des zones rugueuses et granuleuses, mettez-le immédiatement au rebut et remplacez-le.

• Un joint torique de plongée normal doit afficher une valeur comprise entre 70 et 90 sur un duromètre Shore.

• S’il mesure plus de 95, le caoutchouc est devenu aussi cassant qu’un plastique vieilli au soleil.

• Le joint torique #011 du raccord du détendeur subit une friction particulièrement élevée à chaque installation.

• Si la surface présente un écaillage semblable à des écailles de poisson, elle ne doit jamais être utilisée sous pression.

N’utilisez jamais de pointe métallique tranchante pour extraire un ancien joint coincé dans une gorge. Une rayure de seulement 0,05 mm de profondeur dans le siège en laiton suffit à compromettre l’étanchéité. Même avec un joint torique neuf, l’air sous haute pression continuera de s’infiltrer lentement le long de cette marque semblable à un cheveu.

Si la teneur en oxygène de la bouteille dépasse 40 %, un joint torique ordinaire en nitrile noir ne doit jamais être utilisé. Le frottement violent créé lors de l’ouverture rapide de la valve peut générer des températures d’environ 600 °C, suffisantes pour enflammer et détruire instantanément le caoutchouc ordinaire. Les bouteilles à forte teneur en oxygène sont équipées en usine de joints en fluorocaoutchouc bruns ou verts, dont la dureté est fixée à 90 Shore pour résister à la chaleur.

• La surface du joint torique doit être absolument propre ; même une fibre égarée ou une demi-empreinte digitale est inadmissible.

• La compression du joint torique dans la gorge métallique doit rester comprise entre 15 % et 30 %.

• L’étirement manuel ne doit pas dépasser 5 % du diamètre intérieur d’origine, sinon le joint s’amincira définitivement.

• Après plus de 100 heures d’exposition directe au soleil, la surface développera rapidement de fines fissures de faïençage.

Le lubrifiant n’est pas plus efficace lorsqu’il est appliqué en abondance. Environ 0,01 gramme étalé en fine couche sur la surface jusqu’à lui donner un léger éclat suffit largement. Si de grosses accumulations ressortent autour du bord, elles retiendront la poussière présente dans l’air. Le raccord se transforme alors en une bague de papier de verre à grain de 0,05 mm, qui use la valve chaque fois qu’elle bouge.

Entretien courant

Après être remonté sur le pont, ne laissez jamais sécher au soleil direct un équipement imprégné de sel. Dans la mer Rouge, la salinité atteint 35‰ et, une fois l’eau évaporée, de gros cristaux de sel se logent dans l’interstice de 0,03 mm entre le raccord métallique et le joint en caoutchouc. Remplissez un grand seau d’eau douce tiède à 30 à 40°C et immergez entièrement l’ensemble bouteille et valve. Laissez-le tremper pendant 15 à 20 minutes afin que la chaleur détende légèrement le caoutchouc rigide et dissolve le sel piégé dans les interstices.

N’utilisez jamais de liquide vaisselle ni de lessive sur les petites pièces en caoutchouc d’une valve métallique. La plupart des détergents dégraissants utilisés à la maison sont alcalins, généralement avec un pH compris entre 9 et 11, et cette eau alcaline élimine le film protecteur anti-vieillissement du caoutchouc nitrile. Utilisez un petit seau en plastique d’une capacité de 5 litres d’eau et ajoutez environ 50 mL de gel lavant neutre pour bébé. Pour un entretien optimal, utilisez une solution détartrante dédiée au matériel de plongée, strictement diluée à 1:500.

Utilisez une brosse à dents ultradouce, dont les brins font moins de 0,1 mm de diamètre, et passez-la délicatement autour du bord de la gorge de la valve en effectuant de petits mouvements circulaires. Ne donnez jamais de coups sur l’anneau noir avec une brosse en nylon rigide. Dès que la force dépasse 5 N, il est facile de laisser de minuscules rayures invisibles à l’œil nu. Après le brossage, rincez-le sous un filet d’eau purifiée pendant 30 secondes, puis tamponnez l’humidité avec une serviette en microfibre totalement non pelucheuse. Il est strictement interdit d’utiliser un pistolet thermique pour le sécher.

• Rangez l’équipement séché dans une pièce fraîche où l’humidité relative est inférieure à 60%.

• Ne laissez jamais des bouteilles métalliques munies de joints en caoutchouc dans le coffre d’une voiture pouvant atteindre 60°C.

• Conservez deux sachets déshydratants de gel de silice de 100 grammes dans la boîte de rangement pour absorber l’humidité.

• Gardez l’équipement bien à l’écart des pièces de stockage chaudes contenant de l’essence, des solvants chimiques ou des produits à forte odeur.

• Rangez-le à l’écart des fenêtres et de la lumière directe du soleil afin de protéger le caoutchouc des dommages causés par les UV.

Les joints toriques doivent être entretenus avec le lubrifiant approprié, et la quantité correcte est si minime qu’elle semble presque dérisoire. Utilisez une pointe pour prélever environ 0,02 gramme de graisse silicone transparente, soit à peu près la moitié de la taille d’une graine de sésame, puis déposez-la sur la pulpe du pouce et de l’index. Frottez vos doigts jusqu’à ce que la graisse remplisse les lignes de vos empreintes digitales, ne laissant sur la peau qu’un film ultrafin de moins de 5 microns d’épaisseur.

Prenez le joint torique nettoyé et parfaitement sec, puis faites-le doucement rouler dans cette pellicule deux ou trois fois. Examinez attentivement sa surface. S’il ne présente qu’un léger aspect mat et semble à peine glissant au toucher, arrêtez-vous là. Si le joint est couvert de graisse ou si un bourrelet de pâte blanche de 1 mm s’est formé autour du bord intérieur, essuyez-le complètement avec du papier non pelucheux et recommencez.

Si la bouteille contient un gaz enrichi en oxygène, appliquer de la graisse silicone ordinaire revient à transporter un explosif. Dans un environnement étanche à haute pression, à 200 Bar et avec 40 % d’oxygène, les composés de silicone peuvent s’oxyder violemment et s’enflammer. Achetez dans un magasin de plongée un petit tube de 15 grammes de graisse de perfluoropolyéther et utilisez le lubrifiant compatible avec l’oxygène, plus coûteux, destiné aux applications à l’oxygène pur.

• Utilisez uniquement un extracteur de joints toriques dédié en plastique, d’une dureté d’environ 20 Shore, pour retirer les anciens joints.

• Ne faites jamais levier avec des tournevis métalliques ou des extracteurs en acier ; ils sont bien plus durs que le siège en laiton.

• Pincez légèrement le joint torique entre le pouce et l’index afin de former une petite boucle surélevée à la surface.

• Glissez un extracteur plat en plastique sous cette partie surélevée et faites lentement sortir l’anneau.

Si la bouteille doit rester inutilisée pendant des mois, l’aiguille du manomètre situé en haut ne doit jamais rester sur « 0 ». La bouteille doit conserver au moins 15 à 20 Bar de pression résiduelle afin que le siège de valve reste fermement soutenu de l’intérieur. Sans cette pression, le coussinet d’appui en caoutchouc est progressivement poussé vers le bas par le ressort métallique et peut développer une dépression permanente d’environ 2 mm de profondeur. Lorsque la bouteille sera à nouveau remplie l’été suivant, le raccord commencera presque certainement à fuir fortement.

Envoyez la bouteille une fois par an pour une inspection VIP complète. Le technicien démontera la valve métallique en plus d’une douzaine de pièces distinctes. Chaque joint torique usagé, aussi brillant ou souple qu’il puisse encore paraître, doit être coupé et jeté. Un kit d’entretien standard contient au moins quatre joints neufs de différentes tailles, ainsi que plusieurs rondelles blanches en PTFE. Pour à peine plus que le prix de deux tasses de café, vous vous offrez une année entière de tranquillité d’esprit sous l’eau.

Juste avant d’entrer dans l’eau avec tout votre équipement, prenez cinq secondes pour examiner attentivement l’anneau noir du raccord du premier étage. Si le bord paraît flou, présente un pli pâle ou si vous sentez du bout du doigt un grain de sable de 0,5 mm incrusté dedans, appelez immédiatement la boîte à outils, ouvrez la boîte de pièces de rechange et remplacez-le par un anneau neuf de même taille.