Pièces de rechange pour petites bouteilles de plongée | Vannes, anneaux, joints

Pour la sécurité des bouteilles, utilisez des joints toriques en fluorocarbone de dureté 90 Shore calibrés pour une haute pression de 300 bars. 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 s'adapter aux connexions DIN et étrier (Yoke) pour garantir une respiration sûre.

Robinets

Étriers et DIN

Des rangées de bouteilles haute pression sont alignées sur les étagères d'un club de plongée. Au sommet, les robinets de sortie métalliques se divisent en deux types distincts. Sur l'un, la surface supérieure est plane, avec un évidement rond d'environ 15 mm de diamètre au centre. Sur l'autre, le sommet présente une profonde ouverture filetée intérieurement. Mesurée au pied à coulisse, le diamètre intérieur est exactement de 21 mm. Le premier type est appelé étrier (Yoke), et le second DIN.

Une connexion étrier ressemble à une pince métallique en forme de fer à cheval. Elle repose sur une grosse vis à volant en plastique à l'arrière pour se serrer fermement sur le robinet de la bouteille. La force de serrage provient entièrement de la pression du poignet, et sa limite de service plafonne à 232 bars. Si l'opérateur d'une station de gonflage dépasse accidentellement les 250 bars, la pince en laiton moulé peut s'écarter d'environ 0,1 mm, bien que la déformation soit invisible à l'œil nu.

Le joint torique d'étanchéité noir de taille 014 reste en grande partie exposé dans la gorge sur la face de la connexion étrier. Sur un bateau qui tangue par forte houle, alors que l'on s'équipe dans une combinaison, la bouteille peut heurter un bloc de plomb de 2 kg à proximité. Le bord exposé du joint torique s'entaille facilement. À 20 mètres sous l'eau, là où la pression atteint 3 ATA, cette coupure laissera échapper un flux de bulles.

Présentez les deux côte à côte dans un tableau, et la différence est évidente :

Type de connexion	Structure interne	Position du joint torique	Pression maximale	Résistance aux chocs
Étrier (A-clamp)	Pas de filetage interne ; fixé par une pince métallique externe	Exposé sur la face métallique au sommet du robinet de la bouteille	232 bars	Le cadre métallique externe peut s'étirer ou se déformer en cas de choc
DIN (version 200 bars)	5 filetages métalliques internes coupés dans l'ouverture	Encastré profondément à l'intérieur de la connexion du détendeur	232 bars	Les filetages sont protégés à l'intérieur et résistent bien aux chocs latéraux
DIN (version 300 bars)	7 filetages internes plus profonds coupés dans l'ouverture	Encastré profondément à l'intérieur de la connexion du détendeur	300 bars	Très peu susceptible de fuir, même sous pression extrême ou choc violent

Le DIN élimine la pince externe encombrante. Le plongeur visse la tige métallique du premier étage du détendeur directement dans l'ouverture du robinet. Les sorties DIN vendues sur le marché existent en deux versions : la version à 5 filetages est utilisée pour les bouteilles d'air comprimé standard tarées à 200-232 bars, tandis qu'une bouteille de 15 litres gonflée à 300 bars pour la plongée profonde sur épave nécessite la version renforcée à 7 filetages.

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

Les fabricants d'équipement proposent également des versions hybrides avec un insert amovible. Sorti de sa boîte, le raccord en laiton ressemble à un robinet étrier, avec un disque argenté encastré au centre qui est en fait un bouchon amovible. Insérez une clé hexagonale de 8 mm et tournez dans le sens inverse des aiguilles d'une montre avec environ 20 Nm de couple, et l'insert métallique de 45 grammes se retire facilement.

Retirez cet insert, et la face plane devient instantanément un raccord DIN standard à 5 filetages encastré. Si vous affrétez un bateau sur une île tropicale et utilisez d'anciennes bouteilles à étrier, voici quelques petits détails à vérifier avant d'enfiler une combinaison de 5 mm :

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

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

• Sentez si le volant se serre en douceur ou s'il bloque de manière inégale

• Après avoir ouvert le robinet, gardez-le près de votre oreille pendant 5 secondes et écoutez s'il y a une fuite sifflante

Entretien courant

Le bac de rinçage d'un club de plongée est généralement à une température comprise entre 25°C et 30°C, avec du sable et de la crème solaire qui y flottent. Si le robinet de la bouteille est laissé à tremper plus de 10 minutes, de minuscules particules de sel de 0,02 mm peuvent s'infiltrer dans les interstices des filetages en laiton. Avant de retirer le détendeur, utilisez d'abord une soufflette à 15 PSI pour éliminer toute l'eau de mer de la connexion. Ensuite, essuyez chaque goutte sur le boîtier métallique avec une serviette en microfibre non pelucheuse.

Lors du rinçage au jet d'eau, maintenez la pression de l'eau en dessous de 30 PSI. Laissez le jet arroser l'extérieur du robinet plutôt que de frapper directement la sortie ou l'ouverture du disque de rupture. Il y a un étroit interstice de 0,5 mm sous le volant du robinet qui piège facilement le sel. Lors du rinçage, ouvrez et fermez le volant trois fois à la main pour évacuer les débris du siège en PTFE situé en dessous.

• Utilisez une brosse à poils souples pour nettoyer l'ouverture DIN à 5 ou 7 filetages

• Utilisez un coton-tige dégraissé pour absorber les quelques gouttes d'eau stagnantes dans l'évidement de l'étrier

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

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

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

La connexion étrier utilise un joint torique externe noir connu sous le code de taille d'usine 014. Pour la plongée à l'air comprimé ordinaire, un joint torique en nitrile d'une dureté Shore de 90A est suffisant. Pour les bouteilles de nitrox avec une teneur en oxygène plus élevée, il doit être remplacé par un joint torique en fluorocarbone de même dureté.

• Fines craquelures en toile d'araignée apparaissant à la surface d'un joint torique en nitrile

Un joint torique en fluorocarbone qui semble sec et rugueux, avec presque aucune élasticité lorsqu'il est étiré

• Un joint torique initialement rond qui s'est aplati en ovale après une compression à long terme

• Un bruit de raclage sec chaque fois que le détendeur est vissé en place

Si vous souhaitez retirer un vieux joint torique, utilisez un outil en laiton avec une pointe soigneusement arrondie. Faire levier avec un tournevis en acier inoxydable HRC 50 rayera le siège en laiton souple et laissera une rainure d'environ 0,1 mm de profondeur. À 200 bars, l'air haute pression s'échappant le long de cette rayure peut fuir à raison d'environ 1 litre par minute sous l'eau.

Avant d'installer un nouveau joint torique, 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 n'y ait plus de traces blanches visibles. La graisse silicone ordinaire ne doit jamais être utilisée sur des bouteilles à haute teneur en oxygène. Une fois que 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 lubrifiant de -40°C jusqu'à 260°C. Si le robinet commence à sembler raide et difficile à tourner à la main, le lubrifiant sur les filetages de la tige du robinet s'est probablement déjà usé.

Après environ 50 plongées et 50 heures de débit 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 sur le volant avec un couple supérieur à 5 Nm, le siège haute pression en PTFE situé en dessous peut se fissurer instantanément.

L'entretien majeur annuel doit être effectué par un technicien certifié ASSET. Il fixe la bouteille dans un étau, utilise une clé à fourche de 28 mm et applique un couple de 65 Nm pour retirer le corps du robinet. Retournez-le, et en dessous se trouve un tube de 40 mm avec un alésage interne 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 à l'air haute pression sans huile

L'ancien tube en laiton utilisé à l'intérieur du robinet a maintenant été remplacé par du plastique PEHD. Lorsque vous plongez la tête en bas, ce tube aide à empêcher les particules de rouille provenant du fond de la bouteille d'être entraînées dans votre bouche par le flux d'air. L'installation d'un nouveau disque de rupture est un travail délicat car le disque en cuivre à l'intérieur n'a que 0,08 mm d'épaisseur.

Le disque de rupture doit être serré à l'aide d'une clé dynamométrique calibrée au cours de la dernière année. Le couple doit rester entre 100 et 110 in-lbs. Un couple trop faible et le gaz haute pression fuira lentement ; un couple trop élevé et le disque en cuivre mince se déformera, rendant le réglage de rupture d'origine à 315 bars dangereux.

Avant de réinstaller le robinet 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 tout neuf de taille 214 et appliquez 0,1 gramme de lubrifiant. Serrez-le avec une grande clé réglée sur 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 (NBR) noir et sentez-le de près : il dégage une légère odeur de pneu de voiture. Ses liaisons carbone-soufre internes restent stables dans l'air comprimé ordinaire, où la teneur en oxygène n'est que de 21 %. Même s'il est utilisé dans l'eau de mer tous les jours pendant une année entière, la surface ne développera même pas une micro-fissure.

Une fois que la concentration en oxygène dans la bouteille dépasse 40 %, tout change. Les molécules d'oxygène hautement concentrées agissent comme des scalpels microscopiques, brisant agressivement les chaînes de carbone à l'intérieur du caoutchouc nitrile. Un joint NBR noir qui pourrait normalement survivre à 100 plongées à l'air standard commencera à développer un gonflement chimique ressemblant à des cloques en moins de 48 heures dans un mélange gazeux enrichi en oxygène.

Lorsque vous louez une bouteille de nitrox dans un club de plongée, elle est généralement remplie de gaz enrichi en oxygène à 32 % ou même 36 %. Lors de l'entretien annuel de ces bouteilles, les techniciens ne toucheront même pas un joint NBR noir. Une fois que le robinet en laiton a été nettoyé, ils remplacent tout par des composants en fluorocarbone (Viton) marron ou vert.

« Les atomes de fluor dans le fluorocarbone agissent comme une couche ignifuge intégrée autour du caoutchouc. Peu importe le nombre de molécules d'oxygène que vous projetez dessus, elles ne peuvent pas mordre à travers cette coque protectrice. »

Mettez un composant en Viton dans un robinet de bouteille rempli d'oxygène pur à 100 %, et même dans la chaleur estivale à 60°C, il conserve son élasticité d'origine. Mettez du caoutchouc nitrile dans le même environnement d'oxygène pur sous haute pression pendant dix minutes, et la plus petite étincelle de friction due au contact métallique peut déclencher une explosion extrêmement violente à 200 bars.

Le fluorocarbone est extrêmement résistant à l'inflammation et à l'exposition à l'oxygène, mais en eau froide profonde, il révèle une faiblesse majeure : il durcit considérablement. Lorsqu'un plongeur descend à 40 mètres et que la température de l'eau environnante chute à 4°C, le Viton devient presque rigide. Après avoir été comprimé à plat entre des pièces en laiton, il peut mettre deux bonnes secondes à reprendre lentement sa forme ronde d'origine.

Ni le nitrile ni le fluorocarbone n'offrent une résistance à l'usure particulièrement élevée, avec une résistance à la traction plafonnant autour de 15 MPa. Si l'un ou l'autre est installé sur l'axe rotatif au sommet d'un robinet de bouteille, où les plongeurs l'ouvrent et le ferment à la main chaque jour, les particules d'usure du laiton l'éroderont et provoqueront des fuites en moins de trois mois. C'est là que le polyuréthane (PU) translucide intervient.

Le polyuréthane a une résistance à la traction remarquablement élevée. Mesurez un joint torique avec la même section transversale de 1,78 mm, fixez-le dans un banc d'essai, et le PU pourra résister à plus de 35 MPa de force, s'étirant longuement sans rompre. Dans les bouteilles de location les plus utilisées d'un club de plongée, qui peuvent être ouvertes et fermées sept ou huit fois par jour par différentes personnes, c'est ce petit joint en PU qui maintient les filetages en laiton étanches.

Matériau	Couleur visible	Résistance à la traction	Compatibilité oxygène	Réponse en eau froide
Caoutchouc nitrile	Noir uni	15 MPa	21 % (air standard)	Rapide, rebondit en 0,1 seconde
Fluorocarbone	Marron ou vert	14 MPa	100 % (oxygène pur)	Lente, durcit fortement dans le froid
Polyuréthane	Translucide avec une teinte jaune	35 MPa	21 % (air standard)	Extrêmement rapide, très difficile à déchirer

Le polyuréthane est capricieux à sa manière et résiste mal au stockage dans des conditions chaudes et humides. Si une boîte en plastique remplie de pièces de rechange en PU reste deux ans dans un abri humide en bord de mer à 30°C et 80 % d'humidité, sa structure moléculaire serrée aura été lentement dégradée par l'humidité de l'air.

Pressez-en un doucement avec vos doigts, et le joint 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 sacs sous vide et ajoutent deux sachets de 5 grammes de déshydratant industriel.

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

• Le fluorocarbone peut supporter des températures allant jusqu'à 200°C, ce qui le rend idéal pour la chaleur intense produite par la friction de l'oxygène pur à haute pression.

• Le polyuréthane est 4 à 5 fois plus résistant à l'usure que le caoutchouc ordinaire face au sable et au sel, il est donc couramment utilisé sur les axes rotatifs fréquents.

Codes de taille standard

Prenez une poignée de joints toriques noirs et, à l'œil nu, vous ne pouvez pas vraiment dire lesquels sont plus épais ou plus fins. Les techniciens en équipement de plongée ne devinent jamais les tailles. Les fabricants du monde entier s'en tiennent au tableau des tailles AS568 développé à l'origine pour un usage aérospatial aux États-Unis.

Le code à trois chiffres imprimé sur le sac détermine si le joint sera correctement logé dans le composant en laiton. La première partie identifie l'épaisseur de la section transversale, et la seconde partie identifie le diamètre intérieur. Ce système de dimensionnement industriel verrouille les dimensions au centième de millimètre près.

Prenez la connexion de détendeur à étrier que les plongeurs manipulent chaque jour. Elle doit être équipée d'un joint torique marqué -014. Mesuré au pied à coulisse, son diamètre intérieur est exactement de 12,42 mm et sa section transversale est fixée à 1,78 mm.

Si vous essayez d'économiser de l'argent et d'installer un joint de quincaillerie sans marque avec un diamètre intérieur de 12,00 mm, l'épaisseur peut ne sembler différente que de 0,1 mm. Mais à 232 bars, l'air comprimé passera violemment à travers ce minuscule interstice de 0,1 mm et produira une fuite aiguë.

Les robinets de bouteille DIN couramment vus en Europe utilisent une gorge plus profonde et plus large et supportent une pression plus élevée. C'est pourquoi les techniciens sélectionnent le joint plus épais marqué -112 dans la boîte à pièces.

Les joints toriques de la série -100 sont beaucoup plus épais que ceux de la série -000. Leur section transversale mesurée est de 2,62 mm, ce qui leur donne une consistance substantielle sur les filetages en laiton et leur permet de remplir un espace métallique beaucoup plus large.

Code de taille	Section transversale (mm)	Diamètre intérieur (mm)	Application de plongée typique	Tolérance d'écart admissible
-003	1,78 ±0,08	1,42 ±0,10	Flexible haute pression du manomètre	0,05 mm
-011	1,78 ±0,08	7,65 ±0,13	Port 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 3/4"	0,15 mm

Là où le col de la bouteille se visse dans le corps du robinet en métal, la force exercée vers l'extérieur sur les filetages en laiton est énorme. Ce raccord utilise le joint torique plus grand de taille -214. Sa section transversale passe à 3,53 mm, et son diamètre intérieur est proche de 25 mm.

Comprimé étroitement sous le filetage en laiton de 3/4 de pouce, 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 stockée pendant trois mois, le joint peut toujours rester sous une tension ferme dans la gorge.

À l'intérieur de la connexion entre le manomètre de pression et son flexible se trouve une fine tige métallique, environ deux fois moins large qu'un 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 manomètre pour un test de 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 ne serait-ce que 0,1 mm plus épais, la tige ne rentrera plus dans l'ouverture du boîtier du manomètre. Si vous forcez avec des pinces, les filetages délicats en laiton à l'intérieur du manomètre seront ruinés instantanément.

• Limite de tolérance industrielle : les joints toriques AS568 de qualité plongée sont inspectés très rigoureusement, et la tolérance de section ne doit pas dépasser 0,08 mm.

• Taux d'étirement incorrect : si vous forcez un joint -011 avec un diamètre intérieur de 7,65 mm sur un raccord métallique de 9 mm, la section étirée s'affine et sa durée de vie sous compression chute de 60 %.

• Dommages par compression : remplacer un joint de 1,78 mm par un substitut bon marché de 2,0 mm laisse un excédent de 0,22 mm de caoutchouc qui n'a nulle part où aller ; le serrage du raccord peut alors fissurer les filetages en laiton.

Les joints toriques métriques ordinaires provenant d'ateliers de réparation automobile, jetés dans des boîtes en plastique et triés grossièrement par épaisseur approximative, ne sont pas adaptés à la pression extrême des blocs de plongée. Un sachet marqué "diamètre intérieur 12 mm, section 1,8 mm" peut sembler convenir.

Mais il présente un écart de 0,42 mm par rapport à la taille standard de 12,42 × 1,78 mm. À 200 bars, l'air haute pression est des centaines de fois plus agressif que l'eau de mer pour trouver des voies de fuite, et le caoutchouc ordinaire ne peut pas résister à une telle intrusion.

Cette minuscule différence physique de 0,42 mm suffit à vider un bloc entier de 12 litres en seulement deux minutes. À 30 mètres sous l'eau, même une bulle de la taille d'un grain de soja s'échappant du robinet suffit à déstabiliser immédiatement un plongeur.

Dureté et compression

Un bloc de plongée gonflé à 232 bars exerce environ 350 kilogrammes de force vers l'extérieur sur les filetages de 3/4 de pouce du col. Sous une telle pression, le caoutchouc ne se comporte plus comme un solide. Il agit davantage comme un matériau extrêmement visqueux qui s'infiltre dans tout espace disponible.

« Au moment où vous ouvrez lentement le robinet d'un bloc, le flux d'air haute pression s'engouffre dans les espaces 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 l'équipement de plongée, les valeurs les plus courantes sont 70A et 90A. Un joint 70A semble souple et élastique. Si vous enfoncez votre ongle dans un joint 90A, il semble presque aussi dur que du plastique rigide.

Lorsqu'une pression de 3000 PSI s'exerce sur un caoutchouc 70A, il commence à se frayer un chemin dans l'espace métallique entre le robinet du bloc et le détendeur. Si l'espace entre les pièces en laiton n'est que de 0,15 mm, le bord du caoutchouc plus souple peut y être extrudé et sectionné.

• Un matériau 70A reste assez rond à 100 bars, mais une fois que la pression dépasse 150 bars, environ 8 % du caoutchouc peut être forcé dans l'interstice.

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

• Si l'espace de raccordement augmente de seulement 0,05 mm, la force de cisaillement due à la haute pression est multipliée par plusieurs.

« Si un joint souple 70A est installé sur un détendeur DIN 300 bars, la haute pression l'écrasera comme du dentifrice. »

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

Le joint AS568-214 au niveau du col du bloc est un joint statique. Une fois le bloc gonflé, un joint 90A doit rester dans sa gorge et maintenir tranquillement 200 bars pendant des mois. Un joint 70A laissé sous cette même charge pendant la même période s'aplatira de façon permanente et ne retrouvera jamais sa forme initiale.

Les pièces mobiles à l'intérieur d'un robinet de bloc sont en friction constante. Chaque fois qu'un plongeur ouvre ou ferme le bloc, le caoutchouc frotte directement contre la surface en laiton. Un joint en polyuréthane 90A peut supporter 10 000 cycles de rotation dans ces zones à forte friction. Un joint en caoutchouc souple 70A peut commencer à fuir après seulement 500 cycles.

• Le polyuréthane 90A est hautement résistant à l'usure et est couramment utilisé au cœur des robinets de blocs, là où de petites pièces tournent fréquemment.

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

• Lors de l'étirement d'un joint sur un raccord, l'allongement ne doit jamais dépasser 5 % ; une fois que la section devient trop fine, elle ne peut plus assurer l'étanchéité d'un interstice métallique de 0,1 mm.

« Si vous retirez un raccord de manomètre (SPG) et que vous y voyez de minuscules débris de caoutchouc noir, cela signifie généralement que le joint était trop souple et qu'il a été grignoté dans l'interstice. »

Après une plongée, inspectez le joint torique AS568-014 sur la connexion du détendeur à étrier (Yoke). Si le bord semble aplati ou présente de petites bavures dentelées, c'est presque toujours le résultat d'une extrusion haute pression dans un interstice. À 200 bars, 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 large 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 bars.

Les joints d'étanchéité génériques de quincaillerie, qui ne coûtent presque rien, ont généralement une dureté de 60A, voire moins. Ils conviennent à la plomberie domestique à 10 bars. Placez-en un sur un bloc de plongée à 232 bars, et il explosera en moins de cinq minutes avec une fuite sonore.

Le disque de rupture situé à l'arrière du robinet du bloc contient également un joint d'étanchéité miniature. Cet emplacement doit supporter la pression de 348 bars utilisée lors des tests de sécurité. Seul un caoutchouc spécial haute dureté 90A peut garantir que l'étanchéité ne faillira pas avant le disque de rupture à l'approche des 350 bars.

L'extrusion haute pression ne se produit pas seulement au niveau des interstices exposés. Elle se produit aussi à l'intérieur de la gorge elle-même. La gorge métallique qui maintient le joint torique est usinée avec une finition précise. Selon les normes AS568, la rugosité de surface est généralement contrôlée entre 16 et 32 micropouces.

Lorsque le caoutchouc 90A est en contact avec une paroi de gorge très lisse, la friction est juste assez élevée pour le maintenir en place et l'empêcher de glisser lors d'un pic de pression à 200 bars. Un joint souple 70A frappé par un flux d'air soudain peut rouler légèrement dans sa gorge, réduisant instantanément sa zone de contact avec le métal de plus de 30 %.

« Chaque fois qu'un bloc est gonflé à la station de gonflage, la 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 avec la chaleur, il remplit la gorge plus étroitement. Une fois que le bloc est immergé dans l'eau et que la température tombe à 20 °C, le caoutchouc se contracte à nouveau. Un matériau 90A peut maintenir une force d'étanchéité de 100 N/mm à travers ces cycles thermiques répétés. Un matériau 70A plus souple perdra environ 15 % de sa force de rebond après trois variations de 30 degrés.

• Le duromètre utilisé sur l'établi applique environ 8,05 N de force via sa pointe.

• Sur un joint d'étanchéité 90A, la pointe s'enfonce de moins de 0,25 mm, raison pour laquelle la surface semble extrêmement ferme.

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

À l'intérieur d'un robinet de bloc, l'espace est tout simplement trop limité pour loger une bague anti-extrusion supplémentaire. Des dizaines de mégapascals de pression sont retenus entièrement par du caoutchouc haute dureté 90A.

À force d'utilisation, les filetages du col du bloc peuvent subir une usure d'environ 0,02 mm au niveau des sommets et des creux. Cette légère augmentation du jeu donne au gaz haute pression de l'espace pour attaquer le joint AS568-214 à la base. Seul un joint dur 90A peut continuer à retenir une charge de 350 kilogrammes dans un interstice agrandi.

Si vous achetez des joints de rechange et les remplacez vous-même, vérifiez toujours l'indice de dureté sur l'emballage. Tout ce qui est marqué 70A ou NBR70 ne doit être utilisé que sur des tuyaux basse pression d'environ 10 bars. Seuls les joints marqués 90A doivent être utilisés sur les robinets de blocs haute pression, les manomètres et les connexions DIN haute pression.

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

Prenez un joint AS568-014 avec un diamètre intérieur de 12,42 mm et une section de 1,78 mm. Une fois monté sur un robinet en laiton, il s'étire à environ 12,6 mm. Un joint dur 90A s'affine de moins de 2 % sous cet étirement, ce qui le laisse encore à une épaisseur supérieure à 1,74 mm, capable de bloquer tous les minuscules chemins de fuite que le gaz haute pression cherchera à emprunter.

Joints

Quand les remplacer

Au niveau de la connexion du bloc se trouve un petit anneau noir sans prétention, d'une taille industrielle standard de 12,42 mm de diamètre intérieur et 1,78 mm de section. Lors d'une plongée, il doit résister à 232 bars et se forcer dans un espace métallique de seulement 0,03 mm de large entre le robinet et le détendeur. Mesurez sa section avec un pied à coulisse ; si la compression l'a réduite en dessous de 1,65 mm, il fuira inévitablement sous l'eau.

Après des années sous une pression constante de 200 bars, un joint torique initialement rond sera aplati de façon permanente. Retirez-le de sa gorge et posez-le sur une table : la section ne reprendra plus sa forme circulaire. De côté, il ressemblera à un D ratatiné. Si vous regardez attentivement, vous verrez peut-être une bande d'usure plate supérieure à 0,2 mm, ce qui signifie que le joint est hors d'usage.

Inspectez le bord extérieur sous une loupe x10 avec un bon éclairage. Même une minuscule fissure de seulement 0,5 mm de long finira par être ouverte par le flux d'air haute pression. Lors de l'assemblage de l'équipement, collez votre oreille près du raccord. Si vous entendez un léger sifflement, plus de 10 ml de gaz de réserve pourraient 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 de sel blanche. Ces minuscules cristaux de sel sont extrêmement durs. Serrer le robinet en leur présence revient à traîner des lames microscopiques sur le caoutchouc, y creusant des encoches visibles d'environ 0,1 mm de profondeur. Passez votre pouce sur le joint torique : si vous sentez des zones granuleuses rugueuses, jetez-le immédiatement et remplacez-le.

• Un joint torique de plongée normal doit afficher une dureté située entre 70 et 90 sur l'échelle Shore.

• S'il dépasse 95, le caoutchouc est devenu aussi cassant que du plastique vieilli au soleil.

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

• Si la surface présente des écailles semblables à celles d'un poisson, elle ne doit jamais être utilisée sous pression.

N'utilisez jamais une pointe métallique tranchante pour extraire un vieux joint coincé dans une gorge. Une rayure de seulement 0,05 mm de profondeur dans le siège en laiton suffit à ruiner l'étanchéité. Même avec un joint torique neuf, l'air haute pression s'infiltrera lentement le long de cette marque capillaire.

Si la teneur en oxygène du bloc dépasse 40 %, un joint torique en nitrile noir ordinaire ne doit jamais être utilisé. La friction violente créée lors de l'ouverture rapide du robinet peut générer des températures avoisinant les 600 °C, suffisantes pour enflammer et détruire instantanément le caoutchouc ordinaire. Les blocs enrichis en oxygène sont équipés en usine de joints en caoutchouc fluoré marron ou vert, bloqués à une dureté Shore 90 pour la résistance à la chaleur.

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

• La compression du joint torique à l'intérieur de la gorge métallique doit rester comprise entre 15 % et 30 %.

• L'étirement manuel ne doit pas dépasser 5 % du diamètre intérieur d'origine, sous peine d'affiner le joint de manière permanente.

• Après plus de 100 heures d'exposition directe au soleil, la surface développera rapidement des craquelures superficielles.

Le lubrifiant n'est pas plus efficace lorsqu'il est appliqué en excès. Environ 0,01 gramme étalé finement sur la surface jusqu'à ce qu'elle présente un léger brillant est amplement suffisant. Si des gouttes épaisses s'écrasent autour du bord, elles emprisonneront la poussière de l'air. Cela transforme efficacement le raccord en un anneau de papier de verre à grain 0,05 mm, usant le robinet à chaque mouvement.

Entretien courant

Après être remonté sur le pont, ne laissez jamais l'équipement imprégné de sel sécher en plein soleil. En mer Rouge, la salinité atteint 35‰, et une fois l'eau évaporée, des cristaux de sel grossiers se coincent dans l'interstice minuscule de 0,03 mm entre le raccord métallique et le joint en caoutchouc. Remplissez un grand seau d'eau douce tiède (30 à 40 °C) et immergez l'ensemble bloc et robinetterie. Laissez tremper 15 à 20 minutes pour que la chaleur assouplisse légèrement le caoutchouc rigide et dissolve le sel piégé dans les interstices.

Le liquide vaisselle ménager et la lessive ne doivent jamais être utilisés sur les petites pièces en caoutchouc d'un robinet métallique. La plupart des détergents dégraissants domestiques sont alcalins, 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 contenant 5 litres d'eau et ajoutez environ 50 ml de gel lavant pour bébé au pH neutre. Pour un meilleur entretien, utilisez une solution détartrante pour matériel de plongée diluée strictement à 1:500.

Utilisez une brosse à dents ultra-souple avec des poils plus fins que 0,1 mm, et travaillez délicatement autour du bord de la gorge du robinet en petits cercles. Ne piquez jamais le joint noir avec une brosse en nylon rigide. Une fois que la force dépasse 5 N, il est facile de laisser de minuscules rayures invisibles à l'œil nu. Après le brossage, rincez sous l'eau purifiée courante pendant 30 secondes, puis tamponnez l'humidité avec une serviette en microfibre totalement non pelucheuse. L'utilisation d'un pistolet thermique pour le séchage est strictement interdite.

• Stockez l'équipement séché dans une pièce fraîche avec une humidité relative inférieure à 60 %.

• Ne laissez jamais de blocs métalliques avec leurs joints en caoutchouc dans le coffre d'une voiture pouvant atteindre 60 °C.

• Gardez deux sachets de dessiccant au gel de silice de 100 grammes dans la boîte de stockage pour absorber l'humidité.

• Gardez l'équipement bien à l'écart des salles de stockage chaudes contenant de l'essence, des solvants chimiques ou des produits fortement odorants.

• Stockez-le à l'abri des fenêtres et de la lumière directe du soleil pour protéger le caoutchouc des dommages causés par les UV.

Les joints toriques doivent être entretenus avec le lubrifiant approprié, et la bonne quantité est si faible qu'elle semble presque chiche. Utilisez une pointe pour prélever environ 0,02 gramme de graisse silicone transparente, à peu près la moitié de la taille d'une graine de sésame, et placez-la sur la pulpe de votre pouce et de votre index. Frottez vos doigts jusqu'à ce que la graisse remplisse les lignes de vos empreintes digitales, ne laissant qu'un film ultra-fin de moins de 5 microns d'épaisseur sur la peau.

Prenez le joint torique propre et parfaitement sec et faites-le rouler délicatement à travers ce film deux ou trois fois. Observez attentivement la surface. Si elle présente un léger aspect mat et semble juste légèrement glissante au toucher, arrêtez-vous là. Si le joint est couvert de graisse ou qu'une crête de 1 mm de pâte blanche s'est écrasée autour du bord intérieur, essuyez-le complètement avec du papier non pelucheux et recommencez.

Si le bloc contient un gaz enrichi en oxygène, appliquer de la graisse silicone ordinaire revient à transporter un explosif. Dans un environnement haute pression scellé à 200 bars et 40 % d'oxygène, les composés siliconés peuvent s'oxyder violemment et s'enflammer. Achetez un petit tube de 15 grammes de graisse perfluoropolyéther dans un magasin de plongée et utilisez le lubrifiant plus onéreux compatible avec l'oxygène destiné au service oxygène pur.

• Utilisez uniquement un outil de démontage en plastique dédié d'une dureté d'environ 20 Shore pour retirer les vieux joints.

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

• Pincez légèrement le joint torique entre le pouce et l'index pour former une petite boucle surélevée sur la surface.

• Glissez une pointe en plastique plate sous cette section surélevée et faites sortir le joint lentement.

Si le bloc doit rester inutilisé pendant des mois, l'aiguille du manomètre ne doit jamais être laissée sur « 0 ». Le bloc doit conserver au moins 15 à 20 bars de pression résiduelle pour maintenir le siège du robinet fermement soutenu de l'intérieur. Sans cette pression, le joint du robinet est poussé vers le bas par le ressort métallique au fil du temps et peut développer une dépression permanente d'environ 2 mm de profondeur. Lorsque le bloc sera gonflé à nouveau l'été suivant, le raccord commencera presque certainement à siffler bruyamment.

Faites passer le bloc une fois par an pour une inspection VIP appropriée. Le technicien démontera le robinet métallique en plus d'une douzaine de pièces distinctes. Chaque joint torique utilisé, aussi brillant ou souple soit-il encore, doit être coupé et jeté. Un kit d'entretien standard contient au moins quatre joints neufs de tailles différentes, plus plusieurs rondelles blanches en PTFE. Pour à peine plus que le prix de deux cafés, vous achetez une année complète de tranquillité d'esprit sous l'eau.

Juste avant d'entrer dans l'eau avec votre équipement complet, prenez cinq secondes pour examiner de près le joint noir sur la connexion du premier étage. Si le bord semble duveteux, présente un pli pâle, ou si vous sentez un grain de sable de 0,5 mm incrusté avec le bout du doigt, demandez immédiatement la boîte à outils, ouvrez le coffret de pièces de rechange et remplacez-le par un nouveau joint de la même taille.