ELEMENTS DE CALCULS DE TABLES

 

1. PRELIMINAIRES

 Dans le cours sur la loi de Henry nous avons vu ce que représentaient les notions de Saturation, Tension, Tissu et Période. Nous avons également défini ce que sont les 3 états de saturation.

Rappel de ces notions :

2. NOTION DE GRADIENT ET COURBE DE SATURATION D’UN TISSU

Le gradient représente la différence entre la tension Origine (To) et la tension Finale (Tf).

Lors de la saturation ou de la désaturation, le tissu met plusieurs " périodes " à couvrir toute la valeur du " gradient " (voir schémas ci dessous).

Le schéma ci-dessous, mieux qu’un long exposé, regroupe l’ensemble de ces explications.

Le schéma ci dessus montre la courbe de saturation d’un tissu dans la condition suivante :

Le tissu est plongé instantanément à la profondeur maximum de plongée

Avant toutes choses, les processus de saturation/désaturation ne concernent QUE l’azote dissous dans les tissus (l’oxygène est consommé par l’organisme).

Le " tissu " tend à dissoudre le N2 jusqu’à atteindre Tf. Au bout de 1 période, il a dissous la moitié du gradient soit : Tf - To /2 , à laquelle il faut ajouter To qui existe à l’origine (saturation en surface !!). Donc après 1 période, la tension sera To + Tf - To /2 x 0,5C’est à dire . Elle est représentée par le point A.

Après une seconde période (point B) le tissu va dissoudre 50% de ce qui reste soit 75% du gradient ; la tension sera donc : To+(Tf-To) x 0,75 Donc la TN2 de l’azote dissous dans un tissu est :

TN2 = To + (Tf-To) x X

 Avec :

 3. COURBE DE DESATURATION DANS UN TISSU

 La courbe, est symétrique à la précédente. Elle démarre à la dernière valeur de TN2 du tissu au moment ou l’on entame la remontée. On utilise exactement la même formule que ci-dessus avec les valeurs suivantes :

 

Il faut remarquer que To de la remontée n'est pas forcément égal à Tf de la descente et cela d'autant plus que la période du tissu est longue !!.

4. COURBE DE PLONGEE D’UN TISSU :

 Maintenant que nous avons tous les éléments en main, étudions dans un exemple chiffré :

Les conditions de cet exemple sont les suivantes :

Le schéma suivant regroupe ces explications :

 1) Saturation (2 périodes à 50 m)

  • Tension origine (To) égale PPN2 en surface soit 1 b x 80 % = 0,8 b
  • Tension finale (Tf) égale PPN2 à 50m soit 6 b x 80 % = 4,86 b

A la fin de la 2ème période, la tension du tissu est TN2 = 0,8 +(4,8 - 0,8) x 0,75=3,8 b

 2) Désaturation (en surface)

Le tissu est remonté brutalement en surface à l’issue de la 2ème période.
  • Tension origine (To) égale TN2 du tissu avant de remonter soit 3,8 b
  • Tension finale (Tf) égale PPN2 en surface soit 1 b x 80 % = 0,8 b

A la fin de la 1ère période passée en surface est :

TN2= 3,8 + (0,8 - 3,8) x 0,5= 2,3 b
A la fin de la 2ème période passée en surface est :
TN2= 3,8 + (0,8 - 3,8) x 0,75 = 1,55 b

On remarque qu’il faudra un temps très long pour que le tissu revienne à saturation en surface.

 

3. COEFFICIENT DE SATURATION CRITIQUE :

 Lorsque l’on entame la remontée, nous plaçons nos différents tissus en état de sursaturation. C’est inévitable car la Tension diminue plus lentement que la Pression de l’eau. Le tout est de ne jamais dépasser la résistance mécanique de chacun des tissus matérialisée par le coefficient de Sursaturation Critique (Sc) au delà duquel le tissu est lésé et le dégazage incontrôlé (bulles de gros diamètre).

Pour atteindre ce but, il faut remonter à une vitesse donnée et observer des paliers de décompression si nécessaire. L’analogie suivante permet de comprendre aisément le processus de remontée.

Accessoirement, cet exemple permet de bien saisir pourquoi il ne faut pas prendre l’avion ou monter rapidement en altitude avant la désaturation suffisante des tissus.

 
PERIODE (T)
7
30
60
120
Sc
2.56
1.84.
1.60
1.60

Le tableau ci dessus donne les valeurs de Sc pour 4 tissus de période 7, 30, 60, 120 mn.

Maintenant, nous pouvons subdivisé en 3 parties le 3ème état de saturation. Voici donc les 5 états de saturation.

Nous sommes maintenant en possession de tous les éléments nécessaires au calcul de la profondeur et de la durée des paliers.

 

4. PROFONDEUR ET DUREE DES PALIERS.

 La saturation est matérialisée par un coefficient sans dimension issu de la division de la TN2 par la Pabs soit :

S = TN2/Pabs

S ne doit en aucun cas être supérieur à Sc pour un tissu donné. On peut donc écrire que à la profondeur du palier

Pabs = TN2/Sc

Pabs est la Pression absolue minimale que peut supporter le tissu avant dégazage incontrôlé. TN2 est la Tension d’azote initiale du tissu. Sc le coefficient de sursaturation critique de ce même tissu.

Si l’on veut calculer la durée de ce palier, on utilise encore la même formule :

TN2 = To+(Tf-To) x X

à part que dans ce cas, c’est X que nous cherchons. On transforme donc la formule pour isoler X soit :

X = TN2- To/Tf-To dans laquelle :

Il est à noter qu’il n’est pas question de vitesse de remontée. Cela est volontairement occulté afin d’alléger les calculs et faciliter la compréhension. Néanmoins, dans une décompression réelle elle est bien sûr incontournable.

 

5. EXEMPLE CHIFFRE.

 Calculons la remontée d’un tissu, normalement saturé en surface, de période 60 mn (T60) plongé 1 heure à 44 mètres. Dans cet exemple, la vitesse de remontée est considérée comme instantanée et il n’est pas tenu compte de l’abaissement de la TN2 lié à celle-ci.

 1) Saturation :

à 44 m, Pabs = 5,4 b PPN2 = 5,4 x (80 / 100) = 4,32 donc Tf = 4,32 bar

Le tissu est saturé en surface Pabs = 1 b PPN2 = 0,8 b donc To = 0,8 bar

Au bout de 1 heure (1 période) à 44m, TN2 = 0,8 + (4,32 - 0,8) x 0,5 = 2,56 bar

 2) Désaturation :

Profondeur du palier ? il faut que Sc = TN2 / Pabs d’ou Pabs au palier = TN2 / Sc donc pour ce tissu de T60, Pabs = 2,56 / 1,6 = 1,6 b soit un palier à (1,6 - 1) x 10 = 6 mètres

Durée du palier ? Au palier, To = 2,56 b et Tf = 1,6 x (80 / 100 ) = 1,28 b A la fin du palier on veut remonter en surface, il faut donc que TN2 = Pabs x Sc soit : TN2 = 1 x 1,6 = 1,6 b. donc : X INCORPORER Equation.2 0,75 ce qui correspond à 2 périodes.

La durée du palier est de 120 mn

 

6. CONCLUSION.

Les éléments vus jusqu’à présent permettent de programmer une remontée d’un seul tissu à condition que le temps de plongée soit un multiple de la période et que la remontée au(x) palier(s) puis en surface soit instantanée.

Cela est suffisant pour bien comprendre " le pourquoi du comment " mais largement insuffisant pour une plongée réelle. Des calculs plus complexes et surtout plus complets sont nécessaires mais ce n’est pas le but de ce cours. Néanmoins, voici la liste de ce qui manque :

N’oubliez pas que tout ce que nous venons de voir est un MODELE mathématique qui doit être vérifié par l’expérimentation (cobaye). Il colle au mieux à la réalité mais ne la représente pas exactement (les spécialistes cherchent encore).

Ce que nous avons vu, est le modèle du physiologiste John Scott Haldane. Il est à la base de tous les calculs de table de plongée.

Néanmoins ce modèle est régulièrement amélioré notamment pour les ordinateurs qui permettent un calcul complexe et rapide en temps réel. En voici quelques exemples :

 

LES TABLES DE PLONGEES

GENERALITES ET UTILISATION

 

PRELIMINAIRES

Une table de plongée, est un recueil de thèmes de plongée pour lesquels tous les paramètres de la plongée sont pris en compte dans le calcul. Les cours sur les lois et les accidents ont montré l’importance des phénomènes physiologiques et physiques qui régissent notre activité. La table permet de remonter d’une plongée en sécurité et garantit la bonne santé physique du plongeur. Le respect et une connaissance sans faille de l’utilisation des tables sont absolument indispensables pour quiconque plonge en autonome et encadré.

Les tables sont élaborées à partir d’un algorithme mathématique et d’expérimentation en conditions réelles. Elles ont évolués au cours du temps et sont devenues de plus en plus fiables grâce à l’expérience accumulée. Il en existe un grand nombre dans chaque pays. Les plus connues sont :

 

GENERALITES

Les tables de plongées sont conçues pour être utilisées au niveau de la mer et à saturation à ce niveau. Toute autre utilisation demande d’effectuer des corrections. C’est l’objet de ce cours qui permettra d’une part l’utilisation simple, d’autre part le calcul des corrections à effectuer.

Définitions

L’utilisation des tables implique la connaissance de certains termes qui doivent êtres sans ambiguïtés.

Description de la table de plongée : (MN90)

La table de plongée, est en fait composée d’une table de plongée simple et d’une table de plongées successives elle même composée d’un tableau de détermination de l’azote résiduel et d’un tableau de détermination de la majoration.

Table de plongée simple :

Elle comporte cinq colonnes qui, lues de gauche à droite, indiquent :

les profondeurs, les durées de plongées, les durées de paliers, les durées totales de remontées, les groupes de sortie

Table de plongées successives :

- Tableau de détermination l’azote résiduel :
Tableau permettant de déterminer l’azote résiduel en fonction du groupe de sortie et de l’intervalle entre deux plongées.

- Tableau de détermination de la majoration :

Tableau permettant de déterminer la majoration en fonction de la profondeur de la plongée successive et de l’azote résiduel.

 

UTILISATION : (tables MN90) se reporter aux tables jointes en annexe.

Table de plongée simple

Cette table est un recueil de thèmes de plongée pour chacun desquels les conditions de remontées ont été calculées. On constate que ces thèmes ne sont pas décrits mètre par mètre et minute par minute.

Il en résulte que si nos paramètres de plongée ne coïncident pas exactement avec ceux indiqués dans la table, il faut les arrondir aux valeurs immédiatement supérieures portées sur la table

EXEMPLE :

soit une plongée de 27 mn à 26 m. Ces valeurs ne sont pas portées sur la table

Il faut prendre sur la table les valeurs immédiatement supérieures soit : 30 mn à 28 m.

REGLE d’utilisation de la table de plongée simple (en cas de non-concordance des valeurs)

MAJORATION de la profondeur et de la durée aux valeurs immédiatement supérieures.

Cette règle de majoration est en fait une sécurité, il suffit de lire les écarts de paliers. Si dans l’exemple précédent on avait pris 25 mn à 25 m ; 1 mn à 3 m au lieu de 6 ! soit un risque énorme d’accident. Il ne faut jamais déroger à cette règle, et ne jamais faire d’interpolation soit même.

Table de plongées successives

Lorsqu’un plongeur effectue une plongée, la table "normale" lui permet de remonter en surface sans accident, mais avec cependant une tension de N2 dans les tissus supérieure à la tension de N2 correspondant à l’état de saturation en surface. Le plongeur remonte donc en état de sursaturation.

S’il effectue une nouvelle plongée avant 8 h d’intervalle, il faut en tenir compte en calculant une majoration qui permettra d’utiliser de nouveau la table "normale".

- Tableau de détermination de l’azote résiduel

Après la première plongée, on est en possession de l’heure de sortie et du groupe de sortie. Ces paramètres vont nous permettre de calculer l’intervalle et l’azote résiduel.

Il faut connaître (à quelques minutes près) l’heure de départ de la deuxième plongée afin de calculer l’intervalle. On peut lire (sur le tableau) en abscisse plusieurs valeurs d’intervalles (de 15 mn à 8 h) et en ordonnée les groupes de sortie lus en 5ème colonne de la table de plongée simple. L’intersection de l’intervalle et du groupe de sortie (de la première plongée) donne la valeur de l’azote résiduel.

Néanmoins, il est peu probable que l’intervalle entre les 2 plongées corresponde exactement avec une des valeurs inscrites, il faut donc en choisir une ! Nous avons vu que l’azote résiduel représente la tension de N2 présente dans l’organisme au moment de l’immersion et que cette valeur tend à revenir à la normale avec le temps. Par conséquent, un intervalle de 6 h par exemple est plus défavorable qu’un de 8 h. Il faut donc prendre la valeur immédiatement inférieure lue si votre intervalle n’y est pas inscrit.

Reprenons l’exemple de tout à l’heure :

Nous avions 27 mn à 26 m ; nous prenons sur la table 30 mn à 28 m soit 6 mn de palier à 3 m et 8 mn de remontée au total. Le groupe de sortie est : H.

Pour une heure de départ égale à 8h, l’heure de sortie est : 8 h + 27' + 8' = 8 h 35'

Pour une heure de départ de la deuxième plongée égale à 15 h, on a un intervalle de 6 h 25' ce qui nous donne le choix entre 6 h et 8 h ; Pour se placer en sécurité il faut prendre 6 h soit un azote résiduel égal à 0,85.(Avec 8 h, on aurait obtenu 0,82 soit une saturation moindre et un risque certain d’accident).

- Tableau de détermination de la majoration

Le travail n’est pas encore fini, il faut encore déterminer la majoration qui permettra de calculer la durée fictive utilisée pour entrer dans la table simple.

Il vous faut connaître la profondeur max. prévue pour la deuxième plongée.

On peut lire (sur le tableau) en abscisse la profondeur max. de la 2ème plongée et en ordonnée l’azote résiduel. Une fois encore, nos valeurs ont peu de chance de tomber pile sur les valeurs de la table , il va donc encore falloir choisir judicieusement dans ce qui nous est proposé.

Continuons l’exemple de tout à l’heure :

Prenons une 2ème plongée de 21 mn à 29 m, nous avons le choix entre 28 et 30 m il faut prendre 30 m. Nous avons le choix entre 0,84 et 0,86 il faut prendre 0,86. Ce qui nous donne une majoration de 4 mn. (Avec 30 m et 0,84 nous aurions eu une majoration de 3 mn soit un risque certain d’accident)

Nous obtenons une durée fictive de : 21 mn + 4 mn = 25 mn ; Valeur avec laquelle on entre dans la table simple. Soit 25 mn et 29 m

La lecture de la table donne 25 mn à 30 m soit 4 mn de palier à 3m et 6 mn de remontée au total.

D’ou une heure de sortie égale à : 15h + 21 mn + 6 mn = 15h 27 groupe de sortie H.

Pour une bonne compréhension reportons ces valeurs sur le schéma suivant.

 

REGLES d’utilisation de la table de plongée successive (en cas de non-concordance des valeurs) :
  • MINORATION de l’intervalle à la valeur immédiatement inférieure.
  • MAJORATION de la profondeur de la deuxième plongée à la valeur immédiatement supérieure.
  • MAJORATION de l’azote résiduel à la valeur immédiatement supérieure.

Comme pour la table simple, il est nécessaire de respecter les règles de majoration et minoration ; il suffit également de lire les écarts de paliers une fois reportés sur la table simple

Plongées consécutives

Ce type de plongée est en fait une plongée successive avec un intervalle de moins de 15 minutes. Pour calculer les paliers d’une plongée consécutive, on entre dans la table simple avec les valeurs suivantes :

EXEMPLE :

1ère plongée 20 mn à 30 m. 2ème plongée 25 mn à 25 m, et ce avec 12 mn d’intervalle.

Il s’agit alors d’une seule plongée de 45 mn à 30 m. On utilise la table simple avec ces valeurs pour la remontée de la plongée.

REMONTEES ANORMALES

Remontée trop rapide

La vitesse de remontée est comprise entre 15 et 17 m/mn. Si une remontée se fait au delà de ces valeurs (mauvais contrôle de la bouée, défaillance matérielle etc.) il faut, dans un délai de 3 minutes :

Pour obtenir ce temps, il suffit de lire sa montre!!!.

Si malgré l’incident, la plongée ne nécessite pas de palier, il est recommandé d’effectuer un palier de principe de 3 mn à 3 m.

EXEMPLE :

Un plongeur évolue à 28 m, au bout de 25 mn, il remonte en catastrophe à 28 m/mn. Il reste 2 mn en surface pour changer de bloc et met 1 mn pour descendre à 14 m. Il effectue un palier de sécurité de 5 mn à cette profondeur. A l’issue de celui-ci, il rentre dans la table simple avec les valeurs suivantes :

Profondeur : 28 m durée : 25 mn + 1 mn + 2 mn + 1 mn + 5 mn = 34 mn

Soit sur la table simple : 28 m et 35 mn : 12 mn de palier à 3 m et 13 mn de remontée au total. (pas 14 mn, on part de 14 m !!).

Paliers interrompus

Si, en cas de panne d’air ou pour toute cause, hormis la remontée en catastrophe, le plongeur interrompt ses paliers, il doit redescendre et recommencer entièrement au niveau interrompu.

COURBE DE SECURITE

 
PROFONDEURS
TEMPS SANS PALIER
PROFONDEURS
TEMPS SANS PALIER
Jusqu'à 8 m
Illimité
22 m
35 '
10 m
5h30
25 m
20'
12 m
2 h 15
28 m
15'
15 m
1h15
30 m
10'
18 m
50 '
32 m
10'
20
40'
35 m
10'

Ce sont les valeurs temps/profondeur pour lesquels il n’est pas nécessaire d'effectuer de paliers. Néanmoins, il existe une règle tacite qui préconise un palier de 3 mn à 3 m lorsque la table permet de ne pas en faire.

CONCLUSION

Les procédures d’utilisation des tables de plongée doivent devenir un réflexe. On ne doit pas se tromper dans les calculs ou bien mélanger les règles. Pour cela il est nécessaire de bien comprendre le raisonnement qui a aboutit à ces règles.(une erreur peut entraîner un accident de plongée).

Depuis quelques années, les ordinateurs de plongée sont entrés en force dans notre petit monde. Beaucoup de plongeurs ont, malheureusement, une attitude peu prudente vis à vis de ces appareils. En effet, ces personnes s’imaginent être dispensé de l’apprentissage des tables puisque l’ordinateur se charge des calculs à leur place, en temps réel et de façon très précise. Cette approche est dangereuse car non seulement ils oublient la façon d’utiliser une table, mais en plus ils ignorent que les ordinateurs sont programmés, justement, à partir de tables de plongées. Ces lacunes les entraînent à sortir du domaine d’utilisation de l’ordinateur et surtout les empêchent de s’en rendre compte. En cas de panne, il faut avoir prévu un appareillage de secours (Tables, profondimètre et montre) et être capable de prendre le relais au pied levé. Cela dit, l’ordinateur apporte un confort indiscutable en nous affranchissant des calculs des paliers et de la majoration (lorsqu'on est capable de les faire). Il est également très utile pour ceux qui effectuent beaucoup de plongées en successive. Par exemple, l’encadrant qui plonge le matin qui fait de l’école l’après-midi et qui finit par 5 ou 6 baptêmes.

Il est très important de se rendre compte que la précision même du calcul en temps réel des ordinateurs diminue sensiblement la marge de sécurité apportée par les tables (temps de plongée plus long, paliers courts voire inexistants). Cela implique une rigueur extrême dans le respect des indications de ces appareils.

Pour conclure, il est préférable de plonger quelque temps aux tables avant de s’offrir un ordinateur. Une fois celui-ci acheté, on ne plonge que très rarement aux tables et seule une longue habitude de l’utilisation de celles-ci permet de les remployer sans erreurs.

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