ميكانيكا منظم التنفس: المكبس، الغشاء، وصيانة الصمود

أنت على عمق 400 قدم. درجة حرارة المياه 4 درجات مئوية. الظلام دامس. الشيء الوحيد الذي يفصل رئتيك عن الوزن الساحق للمحيط الأطلسي هو قطعة من النحاس الأصفر المصقول وبعض الحلقات المطاطية (O-rings).

غواصو الترفيه في المناطق الاستوائية يتعاملون مع معداتهم كأنها ألعاب. يلقون بالمنظمات في الرمال. يشطفونها دون تركيز. يفترضون أن الهواء سيتدفق دائمًا.

أنا لا أضع افتراضات. في غوص التشبع (Saturation diving)، الافتراض هو الخطوة الأولى نحو جنازة بتابوت مغلق.

للبقاء على قيد الحياة في الأعماق، أو حتى مجرد غطسة باردة في أحد الخلجان النرويجية، عليك فهم ميكانيكا نظام دعم الحياة الخاص بك. يجب أن تعرف كيف يتم خفض الضغط ولماذا يهم اختيارك للصمام عندما تنخفض درجة الحرارة. وتحتاج أن تعرف كيف تنظفه دون تدميره.

المرحلة الأولى: ترويض الوحش

الأسطوانة التي على ظهرك تحمل الغاز بضغط يصل إلى 3000 رطل لكل بوصة مربعة (200 بار). وأحيانًا أكثر. إذا استنشقت ذلك مباشرة في رئتيك، فسينفجران مثل الأكياس الورقية المبللة.

المرحلة الأولى (First Stage) هي العضلة. تُثبت على صمام الأسطوانة وتخفض ذلك الضغط الهائل إلى "ضغط متوسط". يكون هذا عادةً حوالي 135 إلى 145 رطل لكل بوصة مربعة فوق الضغط المحيط. إنه بمثابة محول خافض للضغط للغاز.

هناك طريقتان رئيسيتان لحدوث هذا السحر الميكانيكي: المكبس (Piston) والغشاء (Diaphragm).

منظمات المكبس (Piston Regulators)

منظمات المكبس بسيطة. تحتوي على قطع متحركة أقل. في الداخل، يتحرك مكبس معدني مجوف ذهابًا وإيابًا مقابل زنبرك للتحكم في تدفق الهواء.

الجانب الإيجابي: توفر كميات هائلة من الهواء. إذا كنت في العمق وتتنفس بقوة، فإن المكبس المتوازن عالي الجودة يوفر الغاز دون عناء.

الجانب السلبي: في التصميم القياسي، يدخل الماء إلى حجرة الزنبرك الرئيسية. هذا مقبول في منطقة الكاريبي، أما في النرويج؟ فهي كارثة. يتجمد الماء حول المكبس، فينغلق المنظم وهو مفتوح (Free flow). تفرغ أسطوانتك في ثوانٍ. يمتلئ المحيط بالضجيج والفقاعات. وتصبح لديك مشكلة حقيقية.

منظمات الغشاء (Diaphragm Regulators)

هذا هو خياري الشخصي. غشاء مطاطي مرن يفصل الآلية الداخلية عن المياه الخارجية. ينقل مسمار الضغط من الغشاء إلى مقعد الصمام.

الجانب الإيجابي: إنها محكمة الإغلاق. مياه البحر المتجمدة لا تلمس أبدًا الأجزاء المعدنية المتحركة في الداخل. إنها مقاومة للتجمد ومقاومة للرواسب والأوساخ.

الجانب السلبي: تحتوي على قطع أكثر، وصيانتها معقدة قليلاً. لكن التعقيد ثمن عادل مقابل عدم تشكل بلورات الثلج داخل نظام دعم حياتك.

المتوازن مقابل غير المتوازن

هنا تصطدم الفيزياء بمحفظتك.

غير المتوازن (Unbalanced): يساعد ضغط الأسطوانة في دفع الصمام للإغلاق أو الفتح. مع فراغ الأسطوانة وانخفاض الضغط، يتغير جهد التنفس. يصبح التنفس أصعب كلما زاد العمق وكلما قل الهواء في الأسطوانة. هذه معدات رخيصة، مخصصة للتأجير. لن أستخدمها حتى لتنظيف مسبحي.

المتوازن (Balanced): تم تصميم الآلية بحيث لا يؤثر ضغط الأسطوانة على القوة المطلوبة لفتح الصمام. تحصل على نفس تدفق الهواء عند 200 بار كما عند 50 بار. تحصل على نفس سهولة التنفس عند عمق 10 أمتار كما عند 100 متر. إذا كنت تغوص بعمق، فغص بمعدات متوازنة.

إليك التفاصيل للواقعيين:

المرحلة الثانية: صمام الطلب

يخرج الغاز من المرحلة الأولى عبر خرطوم بالضغط المتوسط، ويصل إلى المرحلة الثانية (Second Stage)، وهي القطعة التي تضعها في فمك.

تأخذ المرحلة الثانية ضغط الـ 140 رطل لكل بوصة مربعة وتخفضه إلى الضغط المحيط. إنه "صمام طلب" (Demand valve)؛ لا يعطيك الغاز إلا عندما تستنشق.

في الداخل، يوجد رافعة. عندما تشفط الهواء، ينخفض الضغط داخل الحافظة. يندفع الغشاء (وهو غشاء مختلف عن الموجود في المرحلة الأولى) للداخل بفعل ضغط الماء الخارجي، فيضرب الرافعة، فتفتح الرافعة الصمام، وتحصل أنت على الهواء.

عندما تزفر، تدفع الغشاء للخارج، فتنغلق الرافعة، ويفتح صمام الزفير ليخرج الفقاعات.

الأمر بسيط. لكن إذا لم يتم ضبطه بشكل صحيح، فستقاتل من أجل كل نفس. هذا ما يسمى "جهد التنفس" (Work of breathing). الجهد العالي يؤدي إلى تراكم ثاني أكسيد الكربون، وتراكمه يؤدي إلى الذعر، والذعر يؤدي إلى الموت.

الصيانة: لا تكن أحمقًا

لقد رأيت غواصين ينهون غطستهم، ويلقون بمنظماتهم في خزان الشطف دون وضع غطاء الغبار، ثم يرحلون.

لو كنت مشرفهم، لطردتهم.

أهم جزء في المرحلة الأولى هو المرشح الملبّد (Sintered filter). وهو مشبك معدني صغير عند المدخل، يمنع الصدأ والغبار من الأسطوانة من دخول مقعد الضغط العالي الحساس.

إذا سمحت للماء بدخول مدخل المرحلة الأولى، فأنت تغمر نظام الضغط العالي بالكامل. سيؤدي الماء إلى تأكل الزنبركات، وإفساد زيوت التشحيم، وتدمير مقياس الضغط.

بروتوكول التنظيف

1. تأمين غطاء الغبار (Dust Cap): قبل أن يلمس أي ماء المنظم، يجب أن يكون غطاء الغبار على مدخل المرحلة الأولى. يجب أن يكون جافًا ومحكمًا. إذا كنت تستخدم صمامات DIN (وهي التي يجب أن تستخدمها، صمامات Yoke هي للسياح)، فتأكد من إغلاق الغطاء اللولبي.
2. لا للشطف بالضغط العالي: لا توجه تيار ماء قوي نحو المرحلة الأولى بخرطوم. قد تجبر الماء على تجاوز السدادات. استخدم تدفقًا لطيفًا فقط.
3. لا تضغط على زر التطهير (Purge Button): عندما يكون المنظم مغمورًا وغير مضغوط، لا تضغط أبدًا على زر التطهير في المرحلة الثانية. هذا يفتح الصمام ويسمح للماء بالانتقال عبر الخرطوم إلى داخل المرحلة الأولى. أرى الناس يفعلون ذلك في خزانات الشطف طوال الوقت؛ إنهم يغرقون معداتهم بأنفسهم.
4. النقع: تتقسى بلورات الملح مثل الخرسانة. الغمس السريع لا يفعل شيئًا. انقعه في ماء عذب لمدة ساعة، واترك الملح يذوب.
5. التجفيف: علقه بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة. الأشعة فوق البنفسجية تدمر الخراطيم المطاطية.

علامات تدل على احتضار معداتك

الفشل الميكانيكي نادرًا ما يحدث فجأة. الآلة تحذرك، عليك فقط أن تسمع.

1. الفحيح (التسريبات)

إذا سمعت فحيحًا من المرحلة الأولى عند ضغط الأسطوانة، فلديك فشل في حلقة مطاطية (O-ring) أو في مقعد الضغط العالي. لا تغص. إذا فشل هذا المقعد تحت الماء، فسيرتفع الضغط المتوسط فجأة، ولن تتمكن المرحلة الثانية من احتوائه، مما سيؤدي إلى تدفق حر (Free flow) عنيف.

2. زحف الضغط المتوسط (IP Creep)

أحيانًا ترتعش إبرة المقياس، أو تخرج المرحلة الثانية فقاعة صغيرة كل بضع ثوانٍ. هذا هو "زحف الضغط المتوسط" (IP creep). مقعد الضغط العالي في الداخل لا يغلق تمامًا. يتسرب الضغط من جانب الأسطوانة إلى جانب الخرطوم. في النهاية، سيجبر المرحلة الثانية على الفتح. هذا يتطلب فنياً مختصاً.

3. زيادة مقاومة التنفس

إذا كان عليك الشفط بقوة للحصول على الهواء، فهناك خطأ ما. قد يكون المرشح مسدودًا، أو ارتفاع الرافعة منخفضًا جدًا، أو زيت التشحيم قد جف. التنفس الصعب يسبب التوتر، والتوتر يقتل.

درس بارد

أتذكر مهمة في بحر الشمال. كان الشتاء. كنا نعمل على شفة خط أنابيب. كنت أستخدم منظمًا احتياطيًا لم أقم بصيانته منذ عامين. اعتقدت أنه بخير، كان مجرد احتياطي.

انتقلت إليه أثناء تغيير الغاز. كانت المياه قريبة من التجمد. بمجرد أن أخذت نفسًا، تجمد المكبس غير المعزول. كانت الصدمة الحرارية أكبر من احتماله، فانغلق المنظم وهو مفتوح.

شعرت وكأن أحدهم دفع خرطوم حريق في حلقي. ضربني الغاز بقوة لدرجة أن وجنتيّ ارتجفتا. كان عليّ التلاعب بصمام الأسطوانة يدويًا فقط لأتمكن من التنفس دون إتلاف رئتي. ألغيت الغطسة، وخسرت أجري، وبدوت كهاوٍ.

منذ ذلك الحين، أفحص كل شيء. أصون معداتي سنويًا، بغض النظر عن عدد الغطسات التي قمت بها.

المعدن يتآكل، المطاط يتعفن، والملح يدمر.

منظمك هو الشيء الوحيد الذي يسمح لك بزيارة العالم المعادي تحت السطح. عامله باحترام. اشطفه بشكل صحيح. وصُنه بانتظام.

أو ابقَ على القارب؛ فالجو أدفأ هناك على أي حال.