Como é chamado um tanque de mergulho autônomo?

As capacidades comuns incluem 12 litros, 15 litros e outras especificações, com pressões de trabalho geralmente variando de 200 bar a 300 bar (aproximadamente 200 a 300 atmosferas padrão). Quando cheios, eles podem armazenar de 2.400 a 4.500 litros de ar comprimido (por exemplo, um tanque de 12 litros a 200 bar armazena 2.400 litros). Para garantir a segurança, os tanques exigem um teste hidrostático a cada 5 anos (a pressão de teste chega a 1,5 vez a pressão de trabalho), e são necessárias verificações diárias da vedação da válvula do cilindro e da superfície quanto a corrosão ou amassados, para evitar riscos causados por fadiga do material ou contaminação.

Nomes comuns

A comunidade de mergulho dos EUA geralmente os chama diretamente de "tanque de mergulho autônomo" (representando 70% das discussões em fóruns), enquanto algumas partes da Europa preferem "cilindro de mergulho" (mais comum nos países da Commonwealth), e os mergulhadores do Sudeste Asiático gostam da abreviação "cilindro de mergulho". 

O nome mais universal

Entre em qualquer loja de mergulho, aponte para a garrafa metálica cinza-prateada na parede e pergunte "O que é isto?", e o atendente provavelmente responderá: "Isto é um tanque de mergulho autônomo." Abra o livro básico da PADI (Professional Association of Diving Instructors), e o diagrama de equipamentos da primeira página estará identificado como "tanque de mergulho autônomo". Na comunidade de mergulho autônomo, esses dois nomes abrangem quase 90% das situações de comunicação cotidiana.

O nome "tanque de mergulho autônomo" tem origem no próprio "scuba". SCUBA é o acrônimo de "Self-Contained Underwater Breathing Apparatus", e o componente central desse aparelho é o cilindro de armazenamento de gás.

Na década de 1950, mergulhadores da Marinha dos EUA começaram a usar "scuba" para se referir ao conjunto completo de equipamentos, e o tanque, como o componente mais proeminente, naturalmente passou a ser chamado de "tanque de mergulho autônomo".

A lógica dessa denominação é simples: um cilindro pertencente ao sistema de mergulho autônomo é chamado de tanque de mergulho autônomo.

A análise de publicações de usuários no Scubaboard, a maior comunidade de mergulho dos EUA, mostrou em 2022 que 72% das publicações sobre equipamentos usavam diretamente "tanque de mergulho autônomo", superando amplamente "tanque de mergulho" (18%) e "cilindro de ar" (10%).

As estatísticas do fórum europeu de mergulho Diveboard são semelhantes, com 65% dos usuários do Reino Unido e da Alemanha dizendo habitualmente "tanque de mergulho autônomo".

Até os fabricantes de equipamentos seguem essa tendência: quase todos os títulos usam "Tanque de Mergulho Autônomo", enquanto "cilindro de ar comprimido" aparece apenas nas especificações técnicas.

No plano de ensino do curso PADI Open Water Diver, a primeira sessão sobre equipamentos exige explicitamente: "Use 'tanque de mergulho autônomo' para se referir ao recipiente que armazena o gás respiratório, a fim de evitar que os alunos o confundam com cilindros de oxigênio ou cilindros industriais."

Ao preparar um mergulho, os mergulhadores podem dizer: "Trouxe um novo tanque de mergulho autônomo; a pressão é de 200 bar."

Mergulhadores técnicos podem usar "cilindro de gás dorsal" especificamente para tanques montados nas costas, e mergulhadores em apneia podem dizer "tanque de rebreather", mas esses termos são usados em situações de nicho.

Para 90% dos mergulhadores recreativos, desde a compra do primeiro tanque, passando pela primeira aula, até cada mergulho, "tanque de mergulho" é a opção mais natural e menos sujeita a erros.

Cilindro de ar comprimido

Quando você ouve o instrutor dizer "verifique a pressão do cilindro de ar comprimido" em uma aula de mergulho, pode se perguntar: por que não chamá-lo simplesmente de "cilindro de ar" se ele claramente contém ar? Na verdade, a palavra "comprimido" esconde o ponto fundamental da segurança do mergulho - trata-se de ar sob alta pressão, comprimido a 200-300 bar, e o termo "ar comprimido" distingue com precisão sua diferença essencial em relação aos cilindros de oxigênio puro ou de gases industriais.

Por que é necessário enfatizar

Mergulhadores autônomos não respiram ar natural, mas ar de alta pressão comprimido em um cilindro de aço.

Há dois pontos fundamentais aqui: primeiro, "comprimido": o ar no cilindro é pressurizado a 200-300 atmosferas (equivalente a comprimir a pressão da água de uma piscina padrão em uma garrafa de refrigerante);

segundo, "ar": a composição é a mesma da superfície - 21% de oxigênio + 79% de nitrogênio, completamente diferente dos cilindros de oxigênio medicinal puro (mais de 99% de oxigênio) ou dos cilindros de nitrogênio industrial (99% de nitrogênio).

O relatório de segurança da DAN (Divers Alert Network) de 2021 mencionou que cerca de 5% dos acidentes de mergulho no mundo a cada ano estão relacionados à identificação incorreta do gás.

Certa vez, um iniciante confundiu um cilindro médico cheio de oxigênio puro com um "cilindro de mergulho" e respirou seu conteúdo a uma profundidade de 10 metros, resultando em toxicidade do oxigênio no sistema nervoso central devido à pressão parcial excessiva de oxigênio (>1.4 bar), quase causando inconsciência.

Em cenários de ensino

Nos cursos básicos da PADI (Professional Association of Diving Instructors), "cilindro de ar comprimido" é um termo muito frequente. Ele aparece impresso como "Compressed Air" e marcado com "O₂:21%, N₂:79%."

A pesquisa de feedback sobre o ensino da PADI de 2023 mostrou que as aulas que usaram "cilindro de ar comprimido" nas instruções tiveram uma taxa de reconhecimento correto do tipo de gás de 92% entre os alunos, enquanto nas aulas que usaram "cilindro de ar", 15% dos alunos acreditaram por engano que o conteúdo era oxigênio puro.

Comparação com outros cilindros

Tipo	Composição do gás	Faixa de pressão	Uso comum	Risco de uso incorreto
Cilindro de ar comprimido	21%O₂+79%N₂	200-300 bar	Mergulho recreativo, mergulho técnico	Nenhum risco evidente (uso correto)
Cilindro de oxigênio medicinal puro	≥99%O₂	100-200 bar	Emergência médica, mergulho com ar enriquecido nitrox	Toxicidade do oxigênio em águas profundas (>1.4 bar)
Cilindro de nitrogênio industrial	≥99%N₂	150-250 bar	Soldagem industrial, proteção com gás inerte	Hipóxia e inconsciência (sem oxigênio)

Mergulhadores técnicos podem usar "cilindros de mistura nitrox" (como tanques EANx contendo 32% ou 36% de nitrogênio), mas esses são casos especiais que exigem outros ajustes. Em cenários básicos, "cilindro de ar comprimido" continua sendo o termo mais fundamental.

Abreviações consagradas locais

Nas lojas de mergulho de Phuket, o instrutor grita: "Leve o cilindro de mergulho para encher"; em um ponto de mergulho na Gold Coast, um companheiro de mergulho pode dizer: "Ajude-me a verificar a pressão da garrafa de mergulho"; em um clube de mergulho técnico em Londres, um mergulhador antigo folheia uma caixa de equipamentos, murmurando: "Este cilindro de mergulho precisa ser substituído." Esses nomes, embora soem diferentes, referem-se à mesma coisa - o tanque de mergulho autônomo.

Curto e direto: "Cilindro de mergulho"

”A formação dessa abreviação está relacionada ao ambiente linguístico local. Em tailandês, "mergulho" é “ดำน้ำ” (damnam), e "tanque" é “ถังอากาศ” (tanque de ar). Misturado à influência dos dialetos chineses, simplificar para "cilindro de mergulho" é mais natural.

Uma pesquisa com usuários realizada pela ThaiDivers, o maior fórum de mergulho da Tailândia, mostrou que 85% dos mergulhadores locais usam "cilindro de mergulho" nas conversas do dia a dia, muito mais do que "tanque de mergulho" (10%) ou "cilindro de ar" (5%).

Austrália e Nova Zelândia

Mergulhadores da Austrália e da Nova Zelândia preferem usar "garrafa de mergulho".

Liz, uma instrutora de mergulho da Gold Coast, explica: "Gostamos de ser diretos ao falar. 'Dive' é mergulho, 'bottle' é garrafa. Juntos, significam 'a garrafa usada para mergulho', e todos entendem."

”Essa denominação está relacionada aos hábitos locais do inglês. "Dive" é usado com frequência como verbo ou substantivo, como em "go diving" ou "dive site", e o equipamento também recebe um nome simples.

Uma pesquisa de membros realizada em 2022 pela DAN Australia (Divers Alert Network Australia) mostrou que 78% dos mergulhadores recreativos usam rotineiramente "garrafa de mergulho", expressão mais popular do que "tanque de mergulho" (15%).

Europa

Mergulhadores de países europeus como o Reino Unido e a Alemanha, especialmente os entusiastas do mergulho técnico, tendem a usar "cilindro de mergulho".

Mark, proprietário de uma loja de equipamentos de mergulho em Londres, diz: "Os mergulhadores antigos estão acostumados com esse termo. Eles sentem que 'cilindro' enfatiza a funcionalidade, sugerindo que não é apenas uma garrafa casual."

”Esse termo está relacionado à história do mergulho na Europa: os primeiros mergulhadores europeus frequentemente usavam cilindros de nível industrial que haviam sido adaptados, e a palavra "cilindro" se encaixa melhor na percepção que eles têm do profissionalismo do equipamento.

Estatísticas do fórum europeu de mergulho Diveboard mostram que 60% dos mergulhadores britânicos e 55% dos mergulhadores alemães usam rotineiramente "cilindro de mergulho", e os instrutores enfatizam deliberadamente essa expressão, especialmente nos cursos de mergulho técnico.

Por exemplo, no livro didático do curso avançado da GUE (Global Underwater Explorers), ao se referir ao cilindro, lê-se: "O cilindro de mergulho é o recipiente central do gás respiratório e exige inspeções regulares da espessura das paredes e das condições da válvula.

Por trás das abreviações

O Sudeste Asiático usa "cilindro de mergulho" devido à mistura de idiomas e à necessidade de simplificação; a Austrália e a Nova Zelândia usam "garrafa de mergulho" devido à formação direta da expressão em inglês; e a Europa usa "cilindro de mergulho" por razões históricas e pelo costume profissional.

Na próxima vez que você estiver mergulhando no exterior e ouvir "passe o cilindro de mergulho" ou "verifique o cilindro de mergulho", não se preocupe com a tradução. Basta olhar para o cilindro metálico cinza-prateado próximo à cintura do mergulhador, e você saberá do que estão falando.

Do que é feito o corpo do tanque

Os tanques de mergulho autônomo são feitos principalmente de aço ou liga de alumínio. Os tanques de aço geralmente são feitos de aço de baixo carbono com 3-4 mm de espessura, oferecendo alta resistência à pressão. Um tanque com as mesmas especificações (12 litros, 200 bar) pesa cerca de 15 kg; os tanques de alumínio normalmente usam a liga 6061-T6, com uma parede de 5-7 mm de espessura. Um tanque com as mesmas especificações pesa apenas cerca de 10 kg, mas exige inspeção regular contra corrosão interna. Ambos devem obter a certificação DOT-3AL (EUA) ou EN 12245 (Europa) para garantir que suportam uma pressão de trabalho de 200-300 bar e um teste hidrostático com pressão 3 vezes maior (por exemplo, 600 bar), garantindo a segurança.

Aço vs. liga de alumínio

Os cilindros de aço não são feitos de blocos comuns de ferro, mas de aço de baixo carbono, com teor de carbono entre cerca de 0,04%-0,25%. A espessura da parede do cilindro geralmente é de 3-4 mm. Para um tanque de 12 litros com pressão de trabalho de 200 bar, o tanque vazio pesa cerca de 10 kg, e o peso total pode chegar a 15 kg quando cheio de ar comprimido. O aço tem alta densidade, 7850 kg por metro cúbico, mais de três vezes a do alumínio. A vantagem é a durabilidade. Por exemplo, se um mergulhador chutar um recife de coral ou uma rocha, o risco de deformação é menor em um tanque de aço do que em um tanque de alumínio. Conheço um mergulhador técnico que usou um tanque de aço em um mergulho a 60 metros de profundidade, e o corpo do cilindro tinha apenas alguns arranhões na pintura, sem amassados.

Entre os tanques de liga de alumínio, a escolha predominante é a liga de alumínio 6061-T6, um material de grau aeroespacial que equilibra bem resistência e peso.

Sua parede deve ter 5-7 mm de espessura. Para o mesmo tanque de 12 litros e 200 bar, o peso vazio é de cerca de 7 kg, e o peso total quando cheio é de 10 kg.

Ser 5 kg mais leve faz uma diferença perceptível para mergulhadores recreativos. Se seus braços se cansam rapidamente, um tanque mais leve permite mergulhar por mais tempo ou carregar menos peso.

No entanto, o alumínio tem um problema: suas propriedades químicas são mais ativas que as do aço, e ele tende a oxidar quando exposto à água. Já vi tanques de alumínio usados por 5 anos que, quando cortados, apresentavam algumas manchas cinzentas na parede interna.

Antes de sair da fábrica, a parede interna de um tanque de aço recebe uma camada de resina epóxi pulverizada, com cerca de 0,1-0,2 mm de espessura, como uma camada de tinta transparente, para isolar o ar e a umidade.

Por exemplo, a certificação dos EUA exige a DOT-3AL, e a certificação europeia exige a EN 12245.

Os testes incluem testes hidrostáticos, nos quais a pressão deve ser de 1,5 a 3 vezes a pressão de trabalho. Um tanque de 200 bar deve ser pressurizado a 600 bar durante os testes, o equivalente à pressão a 6.000 metros de profundidade debaixo d'água (embora, na prática, as profundidades de mergulho geralmente não passem de cerca de 100 metros).

Verifiquei os dados: os cilindros de aço que passam nos testes podem, teoricamente, durar até 20 anos, mas exigem uma inspeção completa a cada 5 anos; os cilindros de alumínio têm uma vida útil um pouco mais curta, de cerca de 15 anos, e também exigem inspeção a cada 5 anos.

Diferença de peso

A diferença de peso entre cilindros de mergulho de aço e de liga de alumínio é significativa. Tomando como exemplo o cilindro mais comum de 12 litros e 200 bar, um cilindro de aço vazio pesa 3-4 kg a mais que um cilindro de alumínio vazio, e a diferença total de peso quando cheio com ar comprimido pode chegar a cerca de 5 kg.

Primeiro, vejamos a especificação de 12 litros e 200 bar. Os cilindros de aço usam aço de baixo carbono, com espessura de parede de 3-4 mm, e o peso vazio geralmente é de 10-12 kg.

Por exemplo, um determinado cilindro de aço ST tem um peso oficial marcado de 11,5 kg, o que dá uma sensação de robustez quando segurado vazio.

Quando cheio com ar comprimido a 200 bar, o peso total é o peso vazio mais o peso do gás. Um litro de ar comprimido a 1 bar pesa cerca de 1,29 gramas. Um cilindro de 12 litros a 200 bar pode conter 2400 litros de ar, e o peso total do gás é de cerca de 3,1 kg. Portanto, o peso total quando cheio é 11,5 + 3,1 = 14,6 kg, aproximadamente 15 kg.

Os cilindros de liga de alumínio usam a liga 6061-T6, com espessura de parede de 5-7 mm, e o peso vazio é de 7-9 kg.

O cilindro de alumínio AL da mesma marca é marcado como tendo 8 kg. O peso total quando cheio é 8 + 3,1 = 11,1 kg, aproximadamente 11 kg. A diferença de peso cheio entre os dois é de 3,5 kg, aproximadamente o peso de duas garrafas de água mineral.

Mudando para outra especificação, o cilindro de 15 litros e 200 bar, a diferença é ainda mais evidente.

O peso vazio de um cilindro de aço é de 14-16 kg. O peso total quando cheio é 14 + (15 × 200 × 1,29) = 14 + 3,87 = 17,87 kg, aproximadamente 18 kg. O peso vazio de um cilindro de alumínio é de 10-12 kg. O peso total quando cheio é 10 + 3,87 = 13,87 kg, aproximadamente 14 kg.

A diferença de peso agora chega a 4 kg. Para um mergulhador, nadar por meia hora com um cilindro 4 kg mais pesado fará com que seus braços se cansem mais facilmente.

A densidade do aço é de cerca de 7850 kg/metro cúbico, enquanto a do alumínio é de apenas 2700 kg/metro cúbico.

Embora os cilindros de aço tenham paredes mais finas (3-4 mm), sua alta densidade os torna mais pesados no total.

Os cilindros de alumínio precisam ser mais espessos (5-7 mm) para suportar alta pressão, mas, mesmo assim, a vantagem da menor densidade ainda os torna mais leves no total.

Por exemplo, para o mesmo volume de aço e alumínio, o peso do alumínio é de apenas cerca de 34% do peso do aço. No entanto, a espessura da parede do cilindro de alumínio é 1,5 a 2 vezes maior que a do cilindro de aço, portanto a diferença de peso final é reduzida para 30% a 40%.

Conheço um mergulhador recreativo que usava um cilindro de aço para mergulhar. Ele sentia tensão nos ombros depois de nadar por 20 minutos em cada mergulho. Depois de trocar para um cilindro de alumínio, conseguiu tirar mais duas sequências de fotos nos mesmos 20 minutos.

Por exemplo, ao mergulhar a 60 metros de profundidade, um cilindro de aço pode armazenar 30% mais gás, reduzindo o transtorno de trocar de cilindro no meio do mergulho.

Outro detalhe: o peso total inclui o gás, mas o peso do próprio gás costuma ser ignorado.

Cilindros de alumínio são mais leves porque se usa menos material no corpo do cilindro. Um cilindro de alumínio de 12 litros e 200 bar e um cilindro de aço armazenam exatamente a mesma quantidade de ar: 2400 litros.

Para um cilindro de 12 litros e 200 bar, um cilindro de aço pesa cerca de 15 kg quando cheio, enquanto um cilindro de alumínio pesa cerca de 11 kg, uma diferença de 4 kg; para um cilindro de 15 litros, a diferença é de 4 kg ou mais.

Fabricação e proteção

Por quanto tempo um cilindro de mergulho pode ser usado não depende de quão resistente ele é, mas do cuidado empregado em sua fabricação e de como é conservado durante o uso. Transformar blocos de aço ou alumínio em um cilindro capaz de suportar 200 bar de pressão exige mais de uma dúzia de etapas, cada uma contendo um segredo para prolongar sua vida útil.

Início da produção

Tomando um cilindro de aço como exemplo, o primeiro passo é selecionar o tarugo de aço - ele deve ser de aço de baixo carbono, com teor de carbono de 0,04%-0,25%. Se for quebradiço demais, ficará propenso a rachaduras; se for macio demais, não suportará alta pressão.

O tarugo de aço deve primeiro ser aquecido a 1200℃, laminado repetidamente até adquirir um formato cilíndrico usando um laminador e, então, cortado em tubos brutos com mais de 1 metro de comprimento. O controle da temperatura é fundamental nesta etapa. Se a diferença de temperatura exceder 50℃, o tubo bruto se deformará após o resfriamento, afetando a soldagem subsequente.

A soldagem por resistência de alta frequência é usada para soldar tubos brutos, na qual a corrente funde instantaneamente a junta soldada. Após a soldagem, é realizada uma inspeção por raios X para garantir que não haja poros ou rachaduras na solda.

Verifiquei os dados: a taxa de aprovação da inspeção das soldas de cilindros de aço qualificados deve ser superior a 99,9%; caso contrário, podem ocorrer vazamentos sob alta pressão.

A produção de cilindros de alumínio é mais complexa. Em sua maior parte, utiliza lingotes de liga de alumínio 6061-T6, que primeiro são aquecidos em um forno a 700℃ até derreterem e, em seguida, injetados em um molde para serem fundidos na forma de uma pré-forma de cilindro.

Revestimento protetor

Cilindros de aço são suscetíveis à ferrugem, por isso a parede interna recebe um revestimento de resina epóxi. Esse revestimento não é aplicado de qualquer maneira; utiliza-se um pulverizador eletrostático para garantir que o pó adira uniformemente à parede do cilindro, seguido de aquecimento a 200℃ para a cura.

A espessura do revestimento deve ser controlada entre 0,1-0,2 mm. Se for fino demais, não bloqueará a umidade; se for espesso demais, aumentará a espessura da parede e afetará o armazenamento de gás.

Testes de laboratório mostram que cilindros de aço com revestimento intacto, armazenados em um ambiente úmido por 5 anos, praticamente não apresentam corrosão interna; já aqueles com riscos no revestimento desenvolveram pontos de ferrugem em até 3 anos no mesmo ambiente.

Portanto, os cilindros de alumínio exigem proteção dupla: primeiro, a aplicação de uma camada de resina epóxi, seguida de um tratamento com cromato. O cromato é uma película de conversão química que engrossa e densifica a camada oxidada na superfície do alumínio.

Consultei a documentação técnica de um fabricante. Após o tratamento com cromato, seus cilindros de alumínio resistiram a um teste de névoa salina (que simula um ambiente com alta umidade e alta concentração de sal) por 1000 horas sem apresentar corrosão, 3 vezes mais tempo que os cilindros não tratados.

Inspeção regular

Por melhor que seja a proteção, os cilindros têm uma vida útil. Os regulamentos exigem uma inspeção abrangente a cada 5 anos, incluindo:

• Teste hidrostático: Pressurizar até 3 vezes a pressão de trabalho (por exemplo, um cilindro de 200 bar é testado a 600 bar) para verificar se há deformação ou vazamento.
  

• Medição da espessura da parede: Usar um medidor ultrassônico de espessura para verificar se a parede do cilindro ficou mais fina (a espessura mínima permitida é de 2,5 mm para cilindros de aço e 3 mm para cilindros de alumínio).
  

• Inspeção do revestimento: Usar um endoscópio para verificar se o revestimento interno descascou. Cilindros de alumínio também precisam ter a integridade da película de cromato verificada.

Um conjunto de dados é bastante revelador: cilindros inspecionados dentro do prazo têm vida útil média de 15-20 anos; aqueles que não passam pelas inspeções podem ser descartados em menos de 10 anos devido à corrosão ou a rachaduras.

Recentemente, vi um caso em que o cilindro de alumínio de um usuário estava 3 anos atrasado em relação à data de inspeção. A inspeção revelou uma cavidade de corrosão de 0,5 mm de profundidade na parede do cilindro. Embora não houvesse vazamento, ele já não atendia aos padrões de segurança e teve de ser descartado.

Uso diário

Após o mergulho, a água acumulada no fundo do cilindro deve ser drenada, e a parede interna deve ser seca com um pano. Especialmente no caso de cilindros de alumínio, a umidade faz a taxa de corrosão acelerar 3 vezes.

Um amigo meu que usava um cilindro de alumínio nunca o secava. Depois de dois anos, a parede interna estava coberta por uma corrosão branca, semelhante a cinzas. A inspeção mostrou que a espessura da parede já havia diminuído 1 mm, obrigando à substituição antecipada.

O revestimento da parede interna ainda está intacto após 10 anos, e todos os indicadores de inspeção estão dentro dos padrões.

Capacidade em números

Cilindros de alumínio comuns geralmente têm 12 litros de volume de água, com uma pressão de trabalho de 200-300 bar (2900-4350 psi). Capacidade de armazenamento = volume de água × pressão de trabalho, o que corresponde a 2400-3600 litros de ar comprimido (em volume à pressão ambiente). Cilindros de aço geralmente têm 15 litros de volume de água, com pressão superior a 300 bar e capacidade de armazenamento acima de 4500 litros, sendo adequados para mergulho técnico ou mergulhos longos.

Armazenamento de gás em números

A capacidade de armazenamento de gás de um cilindro de mergulho autônomo é determinada por dois números: volume de água (o volume de água que o cilindro pode comportar, em litros) e pressão de trabalho (a pressão máxima que o cilindro pode suportar, em bar ou psi). Por exemplo, um cilindro de alumínio comum de 12 litros, com pressão de trabalho de 200 bar, tem capacidade de armazenamento de 12 × 200 = 2400 litros de ar comprimido (em volume à pressão ambiente). Um cilindro de aço de 15 litros, a 300 bar de pressão, tem capacidade de armazenamento de 4500 litros.

Quanto ar ele comporta

A primeira é o volume interno. Por exemplo, a indicação "12L" significa que o espaço interno do cilindro comporta 12 litros de água.

A segunda é a pressão de trabalho. As indicações comuns são "200 bar" ou "3000 psi", indicando a pressão interna máxima que o tanque foi projetado para suportar com segurança.

A fórmula é simples: Capacidade de armazenamento (litros) = Volume interno (L) × Pressão de trabalho (bar).

Um tanque de alumínio de 12L e 200 bar tem capacidade de armazenamento de 12 × 200 = 2400 litros. Esses 2400 litros são o ar "comprimido" que, ao retornar à pressão ambiente na superfície, poderiam encher um saco plástico padrão de 2400 litros.

Tanques de alumínio e aço

As combinações comuns desses dois números variam de acordo com o material do tanque.

• Tanques de alumínio: O mais comum é "12L, 200 bar". O alumínio é mais leve, com peso vazio de cerca de 14 kg, sendo adequado para mergulho recreativo. Mas também existem versões "12L, 300 bar", com capacidade de armazenamento de 3600 litros, contendo 50% mais ar do que a versão de 200 bar, adequadas para mergulhadores que querem permanecer mais tempo no fundo ou mergulhar um pouco mais fundo. Os tanques de alumínio também têm alguns modelos de "15L, 200 bar", mas são menos comuns porque a resistência do alumínio à alta pressão é inferior à do aço.
  

• Tanques de aço: Comumente "15L, 300 bar", com capacidade de armazenamento de 4500 litros, quase o dobro do tanque de alumínio de 12L. Os tanques de aço são mais pesados, com peso vazio de cerca de 16 kg, mas suportam pressões mais altas, o que os torna adequados para mergulho técnico. Por exemplo, o mergulho em cavernas exige o transporte de mais gás de reserva, ou, ao mergulhar em profundidade (cerca de 40 metros), a respiração fica mais rápida, e a alta capacidade de armazenamento reduz a necessidade de trocar de tanque.

Tipo	Volume interno	Pressão de trabalho	Capacidade de armazenamento (litros)	Peso vazio	Uso comum
Alumínio	12L	200 bar	2400	14 kg	Mergulho recreativo, iniciantes
Alumínio	12L	300 bar	3600	14 kg	Profundidade moderada, mergulhos de longa duração
Aço	15L	300 bar	4500	16 kg	Mergulho técnico, exploração de cavernas/naufrágios

Durante o mergulho real

Frequência respiratória: A respiração calma de uma pessoa normal é de cerca de 15 respirações por minuto, cada uma inalando 0,5 litro de ar (à pressão ambiente). Se o tanque tiver capacidade de armazenamento de 2400 litros, teoricamente poderá fornecer 2400 ÷ (15 × 0,5) = 320 minutos de respiração. Debaixo d'água, a cada aumento de 10 metros de profundidade, a pressão dobra. O regulador aumenta automaticamente a pressão, e a quantidade de ar que o mergulhador inala em cada respiração também dobra. Por exemplo, a 20 metros de profundidade (3 vezes a pressão), cada respiração requer 1,5 litro de ar (equivalente à pressão ambiente). A 15 respirações por minuto, o consumo é de 22,5 litros por minuto (15 × 1,5). Uma capacidade de 2400 litros pode durar apenas 2400 ÷ 22,5 ≈ 107 minutos. 

Efeito da profundidade: Ao mergulhar a 30 metros (4 vezes a pressão), cada respiração requer 2 litros de ar (equivalente à pressão ambiente). A 15 respirações por minuto, o consumo é de 30 litros por minuto. Uma capacidade de 2400 litros pode durar apenas 80 minutos. Se for um tanque de alumínio de 12L e 300 bar (capacidade de 3600 litros), ele poderá durar 3600 ÷ 30 = 120 minutos a 30 metros de profundidade, ou seja, 40 minutos a mais. 

Interferência da temperatura: A baixa temperatura aumenta a densidade do ar, mas o problema maior é que o regulador pode ocasionalmente entrar em fluxo livre. Por exemplo, em água a 10℃, o regulador pode ocasionalmente entrar em fluxo livre, portanto o tempo real de uso será menor que o valor calculado.

Comprar ou alugar um cilindro

Por exemplo, se você planeja mergulhar a 40 metros e permanecer por 1 hora, alugar um tanque de alumínio de 12L e 200 bar pode não ser suficiente. A 40 metros de profundidade (5 vezes a pressão), cada minuto de respiração requer 2,5 litros de ar (equivalente à pressão ambiente), portanto o consumo por hora é 15 × 2,5 × 60 = 2250 litros. Uma capacidade de 2400 litros é suficiente apenas por pouco, então é melhor escolher um tanque de 12L e 300 bar (3600 litros) ou um tanque de aço de 15L (4500 litros).

A inspeção deve ser feita a cada 5 anos para garantir a segurança do tanque. A pressão máxima de enchimento não deve exceder a pressão de trabalho. Por exemplo, um tanque marcado com 200 bar torna-se perigoso se for cheio a 230 bar.

Números no tanque

Os tanques de mergulho autônomo sempre têm dois números impressos: um é uma marcação como "12L" ou "15L", e o outro é "200 bar" ou "300 bar". Esses dois números não são aleatórios. "12L" é chamado de volume de água, ou seja, o volume de água que o tanque pode comportar se for usado como um balde; "200 bar" é a pressão de trabalho, referente à pressão interna que o tanque pode suportar com segurança, equivalente a 200 vezes a pressão atmosférica (1 bar ≈ 1 atmosfera padrão).

Se você comprar um tanque de alumínio marcado com "12L, 200 bar", seu espaço interno poderá comportar 12 litros de água e também poderá ser pressurizado com ar comprimido a 200 bar. Esses dois números são como o "documento de identidade" do tanque, determinando quanto gás ele pode comportar.

Como a fórmula funciona

Por que a capacidade de armazenamento é o produto dos dois números? Vamos usar um exemplo da vida real: suponha que você tenha um balão que possa comportar 1 litro de ar quando inflado a 1 vez a pressão atmosférica. Se você o inflar a 2 vezes a pressão atmosférica, ele poderá comportar 2 litros de ar.

O cilindro é o mesmo: o volume de água é a "capacidade básica" (a quantidade de ar que ele pode conter à pressão ambiente), e a pressão de trabalho é o "fator de compressão". Comprimir 12 litros de ar à pressão ambiente a 200 bar equivale a comprimir 200 vezes o ar dentro do cilindro, portanto, a capacidade total de armazenamento é 12 × 200 = 2.400 litros (volume à pressão ambiente).

Cilindros diferentes

Para cilindros comuns disponíveis no mercado, você pode calcular diferentes capacidades de armazenamento usando esta fórmula:

Tipo	Volume de água (L)	Pressão de trabalho (bar)	Capacidade de armazenamento (litros)	Peso vazio	Uso típico
Cilindro recreativo de alumínio	12	200	2400	14 kg	Snorkeling, iniciantes em águas rasas
Cilindro de alumínio para mergulho profundo	12	300	3600	14 kg	Mergulhos de longa duração em até 30 metros
Cilindro técnico de aço	15	300	4500	16 kg	Exploração de cavernas e naufrágios

Por exemplo, um cilindro de alumínio de 12 L e 300 bar tem capacidade de armazenamento de 3.600 litros, 50% maior que a versão de 200 bar. Esses 1.200 litros adicionais permitem que o mergulhador respire por mais 20 a 30 minutos debaixo d'água (dependendo da frequência respiratória).

No uso prático

A capacidade de armazenamento fornecida pela fórmula é o "valor equivalente à pressão ambiente de um cilindro cheio". A duração real do uso durante um mergulho depende da profundidade e dos hábitos respiratórios.

• Efeito da profundidade: Debaixo d'água, a pressão aumenta 1 bar a cada 10 metros. A 20 metros de profundidade (3 vezes a pressão), quando você inspira, o regulador fornece ar a uma pressão 3 vezes maior - o equivalente a cada respiração consumir 3 vezes a capacidade de armazenamento à pressão ambiente. Por exemplo, com uma capacidade de armazenamento de 2.400 litros, a 20 metros de profundidade ela pode durar 2.400 ÷ (15 vezes/minuto × 0,5 litros/vez × 3) = 107 minutos (15 vezes é a frequência respiratória tranquila, e 0,5 litro é o volume de uma única respiração à pressão ambiente).
  

• Hábitos respiratórios: Quando estão nervosas ou se exercitando, as pessoas podem aumentar a frequência respiratória para 25 vezes por minuto, e o volume de uma única respiração aumenta para 1 litro (equivalente à pressão ambiente). Nesse caso, uma capacidade de armazenamento de 2.400 litros a 10 metros de profundidade (2 vezes a pressão) pode durar 2.400 ÷ (25 × 1 × 2) = 48 minutos, metade do tempo da respiração tranquila.
  

• Interferência da temperatura: A água fria faz o ar se contrair, mas o problema maior é que o regulador pode entrar em fluxo contínuo. Por exemplo, em água a 10℃, o regulador pode ocasionalmente entrar em fluxo contínuo, portanto, o tempo real de uso será menor que o valor calculado.

Comprar ou alugar um cilindro

Ao escolher um cilindro, os mergulhadores estão essencialmente decidindo se a "capacidade de armazenamento é suficiente para o uso planejado". Por exemplo, se você planeja mergulhar a 40 metros (5 vezes a pressão) e permanecer por 1 hora:

• Respirando 15 vezes por minuto, o volume de uma única respiração é de 2,5 litros (equivalente à pressão ambiente, devido à pressão 5 vezes maior), e o consumo por hora é de 15 × 2,5 × 60 = 2.250 litros.
  

• O cilindro de alumínio de 12 L e 200 bar tem capacidade de armazenamento de 2.400 litros, o que é apenas suficiente; portanto, é mais seguro escolher um cilindro de 12 L e 300 bar (3.600 litros) ou um cilindro de aço de 15 L (4.500 litros).

Se a pressão de trabalho estiver marcada como "200 bar", o cilindro não deve, de forma alguma, ser abastecido até 230 bar. Se o volume de água estiver marcado como "12 L", isso significa que ele não comporta 13 litros de água, e comprar o tamanho errado pode impedir que ele caiba no compartimento do cilindro do BCD (colete equilibrador).

Para que essa fórmula é útil para um iniciante?

Agora que você conhece a fórmula, pode fazer o cálculo sozinho: o cilindro alugado tem 12 L, 200 bar, com capacidade de armazenamento de 2400 litros. Planejando mergulhar a 30 metros (4 vezes a pressão), ele pode durar aproximadamente 2400 ÷ (15 × 1 × 4) = 40 minutos.

Escolhendo a capacidade errada

Por exemplo, você aluga um cilindro de alumínio de 12 L, 200 bar (capacidade de armazenamento de 2400 litros), planejando um mergulho de 30 minutos. No entanto, ao descer a 10 metros de profundidade (2 vezes a pressão), sua frequência respiratória aumenta de 12 respirações/minuto na superfície para 18 respirações/minuto - o ar consumido por minuto passa a ser 18 vezes × 0,7 litros (volume de uma única respiração à pressão ambiente) × 2 = 25,2 litros. A capacidade de armazenamento de 2400 litros pode durar apenas 2400 ÷ 25,2 ≈ 95 minutos? Na verdade, a 10 metros debaixo d'água, cada respiração corresponde a 2 vezes o volume à pressão ambiente; portanto, a capacidade de armazenamento consumida por respiração é 0,7 litros × 2 = 1,4 litros (equivalente à pressão ambiente).

A 18 respirações por minuto, o consumo por minuto é de 18 × 1,4 = 25,2 litros. Uma capacidade de armazenamento de 2400 litros pode durar 2400 ÷ 25,2 ≈ 95 minutos? No entanto, iniciantes podem respirar mais rápido devido ao nervosismo, por exemplo, 20 respirações/minuto; nesse caso, o consumo por minuto é de 20 × 1,4 = 28 litros, e 2400 ÷ 28 ≈ 85 minutos. Porém, o tempo real de mergulho também é afetado por fatores como a flutuabilidade do BCD e a temperatura da água, podendo ser menor. Os usuários podem estar mais preocupados com a experiência real, como planejar um mergulho de 30 minutos, mas consumir o ar em 20 minutos devido ao nervosismo ou a movimentos frequentes, sendo forçados a subir mais cedo e tendo a experiência prejudicada.

Mergulhadores experientes escolhendo um cilindro grande

Por outro lado, mergulhadores experientes também podem enfrentar problemas: por exemplo, um mergulhador técnico geralmente usa um cilindro de aço de 15 L, 300 bar (capacidade de armazenamento de 4500 litros), mas leva um iniciante para um mergulho raso (profundidade ≤ 15 metros) durante uma instrução.

O cilindro de aço vazio pesa 16 kg, 2 kg a mais que o cilindro de alumínio. Com a adição de lastro e equipamentos, a carga total aumenta.

Esses cilindros têm uma pressão de trabalho superior a 200 bar. Ao respirar na superfície, o fluxo de ar do regulador pode ser alto demais, causando engasgos e interferindo na respiração devido ao excesso de fluxo de ar.

Diferentes tipos de mergulho

Ao alugar um cilindro

Por exemplo, viajando para mergulhar em Bohol, nas Filipinas, com um itinerário planejado de dois mergulhos profundos (30 metros, 45 minutos cada).

Alugando um cilindro de alumínio de 12 L e 200 bar (capacidade de armazenamento de 2.400 litros), o cálculo mostra: 45 minutos a 30 metros de profundidade (4 vezes a pressão); o consumo de ar por minuto é 15 vezes × 1 litro (equivalente à pressão ambiente) × 4 = 60 litros; 45 minutos consomem 2.700 litros - 2.400 litros não são suficientes, exigindo uma troca de cilindro durante o mergulho.

Um turista compartilhou: Na primeira vez que mergulhei no exterior, aluguei um cilindro pequeno. Durante o segundo mergulho profundo, o instrutor disse: "Seu cilindro está quase vazio", o que me assustou e fez com que eu subisse rapidamente, perdendo um grupo de tartarugas-marinhas - eu deveria ter alugado um cilindro de alumínio de 12 L e 300 bar, com capacidade de armazenamento de 3.600 litros, o que teria sido suficiente para aquele mergulho.

Qual capacidade escolher

Basicamente, isso depende de duas necessidades: profundidade do mergulho e duração de um único mergulho.

• Mar raso (≤15 metros), curta duração (≤45 minutos): um cilindro de alumínio de 12 L e 200 bar é suficiente, sendo leve e fácil de controlar.
  

• Mergulho em profundidade média (20-30 metros), duração média (45-60 minutos): cilindro de alumínio de 12 L e 300 bar ou cilindro de aço de 15 L e 200 bar; capacidade de armazenamento suficiente e peso aceitável.
  

• Mergulho técnico (≥40 metros), longa duração (>60 minutos): cilindro de aço de 15 L e 300 bar; a alta capacidade de armazenamento reduz a necessidade de trocar de cilindro, sendo pesado, mas necessário.

Por exemplo, planejando um mergulho a 40 metros com duração de 60 minutos:

• Consumo de ar por minuto = 15 vezes × 1,25 litros (equivalente à pressão ambiente; 40 metros correspondem a 5 vezes a pressão) × 5 = 93,75 litros.
  

• O consumo por 1 hora é 93,75 × 60 = 5.625 litros.
  

• Um cilindro de alumínio de 12 L e 300 bar (3.600 litros) é insuficiente, então você deve escolher um cilindro de aço de 15 L e 300 bar (4.500 litros) ou uma configuração com dois cilindros.

Escolhendo a capacidade certa

Mergulhadores que escolhem a capacidade certa ficam mais tranquilos debaixo d'água. Um mergulhador disse: "Na primeira vez que escolhi um cilindro de alumínio de 12 L e 200 bar, mergulhei até um recife de coral a 15 metros e fiquei sem ar em 25 minutos, procurando ansiosamente pelo instrutor.

Na segunda vez, troquei por um de 12 L e 300 bar e, na mesma profundidade, mergulhei por 40 minutos, consegui gravar vídeos com calma e acompanhei uma garoupa por uma longa distância."