กลไกของเรกูเลเตอร์: ระบบลูกสูบ, ไดอะแฟรม และการบำรุงรักษาเพื่อความอยู่รอด

คุณอยู่ที่ความลึก 400 ฟุต น้ำอุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส รอบตัวมืดมิด สิ่งเดียวที่กั้นปอดของคุณจากแรงกดทับมหาศาลของมหาสมุทรแอตแลนติกคือทองเหลืองกลึงชิ้นหนึ่งกับโอริงยางอีกไม่กี่ตัว

นักดำน้ำนันทนาการในเขตร้อนดูแลอุปกรณ์เหมือนมันเป็นของเล่น พวกเขาโยนเรกูเลเตอร์ลงบนพื้นทราย ล้างน้ำแบบส่งๆ โดยไม่ดูให้ดี และทึกทักเอาเองว่าอากาศจะไหลออกมาเสมอ

ผมไม่เคยทึกทักเอาเอง ในการดำน้ำแบบ Saturation การทึกทักเอาเองคือก้าวแรกไปสู่งานศพแบบปิดฝาโลง

หากต้องการรอดชีวิตในที่ลึก หรือแม้แต่การลงไปแช่ในฟยอร์ดที่หนาวเย็น คุณต้องเข้าใจกลไกของระบบพยุงชีพของคุณ คุณต้องรู้ว่าแรงดันถูกลดทอนลงได้อย่างไร และทำไมการเลือกวาล์วของคุณถึงสำคัญเมื่ออุณหภูมิลดต่ำลง และคุณต้องรู้วิธีทำความสะอาดมันโดยไม่ทำลายมันทิ้ง

เฟิร์สสเตจ: สยบอสูรร้าย

ถังอากาศบนหลังของคุณบรรจุก๊าซที่แรงดันประมาณ 3000 psi (200 บาร์) หรือบางครั้งอาจมากกว่านั้น หากคุณสูดอากาศจากถังโดยตรงเข้าสู่ปอด มันจะระเบิดปอดคุณจนขาดกระจุยเหมือนถุงกระดาษเปียกๆ

เฟิร์สสเตจ (First stage) คือขุมพลัง มันจะยึดติดกับวาล์วถังและลดแรงดันมหาศาลนั้นให้เหลือ "แรงดันระดับกลาง" (Intermediate pressure) ซึ่งปกติจะอยู่ที่ประมาณ 135 ถึง 145 psi เหนือแรงดันโดยรอบ มันทำหน้าที่เป็นเหมือนหม้อแปลงลดแรงดันสำหรับก๊าซ

มีสองวิธีหลักที่เวทมนตร์ทางกลไกนี้เกิดขึ้น: แบบลูกสูบ และ แบบไดอะแฟรม

เรกูเลเตอร์แบบลูกสูบ (Piston Regulators)

เรกูเลเตอร์แบบลูกสูบนั้นเรียบง่าย มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่น้อย ภายในมีลูกสูบโลหะกลวงเคลื่อนที่ไปมาเพื่อต้านกับสปริงเพื่อควบคุมการไหลของอากาศ

ข้อดี: ให้ปริมาณอากาศมหาศาล หากคุณอยู่ในที่ลึกและหายใจแรง เรกูเลเตอร์แบบลูกสูบระดับไฮเอนด์จะส่งก๊าซให้คุณได้อย่างง่ายดาย

ข้อเสีย: ในการออกแบบมาตรฐาน น้ำจะเข้าไปในห้องสปริงหลักได้ ซึ่งไม่ใช่ปัญหาในแถบแคริบเบียน แต่ในนอร์เวย์น่ะหรือ? มันคือหายนะ น้ำจะแข็งตัวรอบลูกสูบ ทำให้เรกูเลเตอร์ค้างในตำแหน่งเปิด เกิดอาการอากาศไหลไม่หยุด (Free flow) อากาศในถังจะหมดเกลี้ยงในไม่กี่วินาที ท้องทะเลจะเต็มไปด้วยเสียงดังและฟองอากาศ และนั่นคือปัญหาของคุณ

เรกูเลเตอร์แบบไดอะแฟรม (Diaphragm Regulators)

นี่คือตัวเลือกของผม แผ่นไดอะแฟรมยางที่ยืดหยุ่นจะแยกกลไกภายในออกจากน้ำภายนอก มีแกนส่งต่อแรงดันจากไดอะแฟรมไปยังบ่าวาล์ว

ข้อดี: เป็นระบบปิด น้ำทะเลที่เย็นจัดจะไม่มีวันสัมผัสกับชิ้นส่วนโลหะที่เคลื่อนที่ได้ภายใน พวกมันทนทานต่อการแข็งตัว ทนต่อตะกอนและสิ่งสกปรก

ข้อเสีย: มีชิ้นส่วนมากกว่า มีความซับซ้อนกว่าเล็กน้อยในการซ่อมบำรุง แต่ความซับซ้อนเป็นราคาที่คุ้มค่าที่จะจ่ายเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีผลึกน้ำแข็งก่อตัวขึ้นภายในระบบพยุงชีพของคุณ

แบบบาลานซ์ vs แบบอันบาลานซ์

นี่คือจุดที่ฟิสิกส์ส่งผลต่อกระเป๋าเงินของคุณ

แบบอันบาลานซ์ (Unbalanced): แรงดันในถังจะช่วยดันวาล์วให้ปิดหรือเปิด เมื่ออากาศในถังลดลงและแรงดันตกลง ความพยายามในการหายใจจะเปลี่ยนไป ยิ่งลึกและอากาศในถังน้อยลง คุณยิ่งหายใจลำบากขึ้น พวกนี้ราคาถูก มักใช้เป็นอุปกรณ์เช่า ผมจะไม่ใช้มันแม้แต่ตอนลงไปล้างสระว่ายน้ำ

แบบบาลานซ์ (Balanced): กลไกถูกออกแบบมาเพื่อให้แรงดันในถังไม่ส่งผลต่อแรงที่ต้องใช้ในการเปิดวาล์ว คุณจะได้รับอากาศเท่าเดิมไม่ว่าจะที่ 200 บาร์หรือ 50 บาร์ คุณจะหายใจได้ง่ายเหมือนเดิมไม่ว่าจะที่ความลึก 10 เมตรหรือ 100 เมตร หากคุณดำน้ำลึก คุณต้องใช้ระบบบาลานซ์เท่านั้น

สรุปสำหรับพวกเน้นการใช้งานจริง:

เซกกันสเตจ: ดีมานด์วาล์ว

ก๊าซจะออกจากเฟิร์สสเตจผ่านสายแรงดันระดับกลาง มาถึงเซกกันสเตจ (Second stage) นี่คือส่วนที่อยู่ในปากของคุณ

เซกกันสเตจจะรับแรงดัน 140 psi นั้นและลดมันลงให้เท่ากับแรงดันโดยรอบ มันคือ "ดีมานด์วาล์ว" (Demand valve) ซึ่งจะจ่ายก๊าซให้คุณเฉพาะตอนที่คุณหายใจเข้าเท่านั้น

ภายในมีคานกระเดื่อง เมื่อคุณสูดหายใจ แรงดันภายในตัวเรือนจะลดลง แผ่นไดอะแฟรม (คนละแผ่นกับในเฟิร์สสเตจ) จะถูกแรงดันน้ำภายนอกดันเข้ามา มันจะไปชนกับคานกระเดื่อง คานจะเปิดวาล์ว และคุณก็ได้อากาศ

เมื่อคุณหายใจออก คุณจะดันไดอะแฟรมออกไป คานจะปิด และวาล์วระบายอากาศจะเปิดออกเพื่อให้ฟองอากาศไหลออกไป

มันเรียบง่าย แต่ถ้ามันถูกปรับจูนมาไม่ดี คุณจะต้องออกแรงสู้ในทุกลมหายใจ นั่นคือ "ความพยายามในการหายใจ" (Work of breathing) หากต้องออกแรงหายใจมากเกินไป จะนำไปสู่การสะสมของ CO2 ซึ่งจะนำไปสู่ความตื่นตระหนก และความตื่นตระหนกนำไปสู่ความตาย

การบำรุงรักษา: อย่าโง่

ผมเคยเห็นนักดำน้ำดำเสร็จแล้วโยนเรกูเลเตอร์ลงถังล้างน้ำโดยไม่ปิดฝากันฝุ่น แล้วก็เดินจากไป

ถ้าผมเป็นหัวหน้างานของเขา ผมจะไล่เขาออก

ส่วนที่วิกฤตที่สุดของเฟิร์สสเตจคือ ตัวกรองซินเทอร์ (Sintered filter) มันคือตะแกรงโลหะเล็กๆ ตรงทางเข้าอากาศ มันช่วยกันสนิมและฝุ่นจากถังไม่ให้เข้าไปในบ่าวาล์วแรงดันสูงที่บอบบาง

หากคุณปล่อยให้น้ำเข้าทางเข้าของเฟิร์สสเตจ แสดงว่าคุณกำลังทำให้ระบบแรงดันสูงน้ำท่วม น้ำจะกัดกร่อนสปริง มันจะทำให้สารหล่อลื่นเสื่อมสภาพ และมันจะทำลายเกจวัดแรงดันของคุณ

ขั้นตอนการทำความสะอาด

1. ปิดฝากันฝุ่นให้แน่น (Secure the Dust Cap): ก่อนที่น้ำจะแตะต้องเรกูเลเตอร์ ฝากันฝุ่นต้องปิดอยู่ที่ทางเข้าเฟิร์สสเตจ มันต้องแห้งและแน่น หากคุณใช้วาล์วแบบ DIN (ซึ่งคุณควรใช้ ส่วนวาล์วแบบ Yoke น่ะสำหรับพวกนักท่องเที่ยว) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฝาเกลียวปิดสนิท
2. ห้ามล้างด้วยแรงดันสูง: อย่าใช้สายยางฉีดน้ำแรงๆ ใส่เฟิร์สสเตจ คุณอาจจะดันให้น้ำเล็ดลอดผ่านซีลเข้าไปได้ ใช้แค่น้ำไหลผ่านเบาๆ ก็พอ
3. ห้ามกดปุ่มเพิร์จ: เมื่อเรกูเลเตอร์จุ่มอยู่ในน้ำและไม่ได้ต่อกับถัง ห้ามกดปุ่มเพิร์จ (Purge button) บนเซกกันสเตจเด็ดขาด เพราะมันจะเปิดวาล์วและทำให้น้ำไหลย้อนเข้าไปในสายและเข้าสู่เฟิร์สสเตจ ผมเห็นคนทำแบบนี้ในถังล้างน้ำตลอดเวลา พวกเขากำลังทำลายอุปกรณ์ของตัวเอง
4. แช่น้ำ: ผลึกเกลือจะแข็งเหมือนคอนกรีต การจุ่มน้ำเร็วๆ ไม่ช่วยอะไร แช่มันไว้ในน้ำจืดสักชั่วโมง ปล่อยให้เกลือละลาย
5. ทำให้แห้ง: แขวนไว้ให้แห้ง เก็บให้พ้นจากแสงแดดโดยตรง รังสียูวีจะทำลายสายยาง

สัญญาณว่าอุปกรณ์ของคุณกำลังจะตาย

ความล้มเหลวทางกลไกไม่ค่อยเกิดขึ้นทันทีทันใด เครื่องจักรจะเตือนคุณ คุณแค่ต้องฟังมัน

1. เสียงฟู่ (รอยรั่ว)

หากคุณได้ยินเสียงฟู่จากเฟิร์สสเตจเมื่อเปิดอากาศ แสดงว่าโอริงหรือบ่าวาล์วแรงดันสูงมีปัญหา ห้ามดำน้ำเด็ดขาด หากบ่าวาล์วนั้นพังใต้น้ำ แรงดันระดับกลางจะพุ่งสูงขึ้น เซกกันสเตจจะไม่สามารถกั้นมันไว้ได้ และมันจะเกิดอาการฟรีโฟลว์ (Free flow) อย่างรุนแรง

2. แรงดัน IP ไหลซึม (IP Creep)

บางครั้งเข็มเกจวัดจะสั่น หรือเซกกันสเตจจะคายฟองอากาศออกมาเล็กน้อยทุกๆ ไม่กี่วินาที นี่คืออาการ "IP creep" บ่าวาล์วแรงดันสูงภายในปิดไม่สนิท แรงดันรั่วไหลจากฝั่งถังมายังฝั่งสาย ในที่สุดมันจะดันให้เซกกันสเตจเปิดออก มันต้องถึงมือช่างแล้ว

3. หายใจฝืดขึ้น

หากคุณต้องออกแรงดูดเพื่อให้อากาศไหลออกมา แสดงว่ามีบางอย่างผิดปกติ ตัวกรองอาจจะตัน ระยะของคานกระเดื่องอาจจะต่ำเกินไป หรือสารหล่อลื่นอาจจะแห้ง การหายใจลำบากทำให้เกิดความเครียด และความเครียดฆ่าคนได้

บทเรียนอันหนาวเหน็บ

ผมจำงานหนึ่งในทะเลเหนือได้ ช่วงฤดูหนาว เรากำลังทำงานกับหน้าแปลนท่อส่งก๊าซ ผมใช้เรกูเลเตอร์สำรองที่ไม่ได้ล้างทำความสะอาดมาสองปี ผมคิดว่ามันไม่เป็นไรหรอก มันเป็นแค่ตัวสำรอง

ผมสลับไปใช้มันตอนเปลี่ยนก๊าซ น้ำเกือบจะถึงจุดเยือกแข็ง ทันทีที่ผมหายใจเข้า ลูกสูบที่ไม่มีระบบปิดก็แข็งตัวทันที อาการน็อคจากความเย็น (Thermal shock) มันรุนแรงเกินไป เรกูเลเตอร์ค้างในตำแหน่งเปิด

มันรู้สึกเหมือนมีคนเอาสายดับเพลิงยัดเข้าไปในคอผม ก๊าซพุ่งออกมาแรงจนแก้มผมสั่นพั่บๆ ผมต้องค่อยๆ คุมวาล์วที่ถังเพื่อให้อายหายใจได้โดยไม่ทำให้ปอดพัง ผมต้องยกเลิกไดฟ์นั้น ผมเสียรายได้ และผมดูเหมือนพวกมือสมัครเล่น

ตั้งแต่นั้นมา ผมเช็คทุกอย่าง ผมเซอร์วิสอุปกรณ์ทุกปี ไม่ว่ามันจะผ่านการดำน้ำมามากน้อยแค่ไหนก็ตาม

โลหะกัดกร่อนได้ ยางเสื่อมสภาพได้ เกลือทำลายทุกอย่าง

เรกูเลเตอร์ของคุณคือสิ่งเดียวที่อนุญาตให้คุณเข้าไปในโลกที่อันตรายใต้ผิวน้ำได้ ดูแลมันด้วยความเคารพ ล้างมันให้ถูกต้อง เซอร์วิสมันบ่อยๆ

ไม่อย่างนั้นก็นอนอยู่บนเรือเถอะ บนนั้นมันอุ่นกว่าเยอะ