Trimix
Tämä kätkö tutustuttaa sinut laitesukeltamisen harvinaisempaan
osa-alueeseen: syvien seoskaasusukellusten suunnittelemiseen.
Huomaathan, että laitesukeltaminen vaatii AINA koulutuksen,
syväsukeltaminen sekä seoskaasujen käyttö lisäksi oman
erikoiskoulutuksen ja -laitteiston!
Saksalaisen 1940-luvulla uponneen sota-aluksen ruori
nykykunnossaan Suomenlahdella.
Kaksi sukeltajaa keskustelee:
- Kuulitko, että se uutisissakin mainittu
sotalaivan hylky on löydetty Suomenlahdelta?
- Joo, kuulin, sehän on vieläpä kansainvälisillä
vesillä, eli ei vaadi Sotamuseon lupaa
sukeltamiseen, vaikka onkin sotalaivan
hylky!
- Vene on jo reilassa, nyt pitäisi laittaa kamat
kuntoon viikonlopun
sukellusreissua varten. Mitä kaasuja sä
meinaat ottaa?
- Hyvä kysymys, mietitäänpäs...
Laitesukeltamisessa voidaan käyttää useita eri hengityskaasuja.
Yleisin näistä on luonnollisesti ilma. Lähes kaikki sukeltamisen
peruskurssit suoritetaan paineilmaa hengittäen. Ilmaa on saatavilla
kaikkialla, jossa on asianmukainen kompressori, ja ilma soveltuu
hyvin harrastussukeltamiseen. Monesti ihmiset puhuvat
"happilaitteista" tai "happipulloista", vaikka
tällöin tarkoitetaan normaalia ilmaa.
Ilma on kaasuseos, jonka kaksi tärkeintä komponenttia ovat happi ja
typpi. Sukeltajalle riittävällä tarkkuudella ilmassa on 21% happea
ja 79% typpeä. Näistä molemmat rajoittavat sukeltamista siten, että
happi muuttuu korkeassa paineessa haitalliseksi, jopa
myrkylliseksi. Turvallisena suurimpana hapen osapainerajana
pidetään 1.4 ilmakehän kokonaispainetta (ATA, Atmospheres Absolute
pressure). Tämä raja ei tule normaalisti harrastesukeltamisessa
vastaan, mutta syvillä sukelluksilla asia on huomioon otettava
tekijä. Harrastesukeltamisen maksimisyvyytenä pidetään yleisesti
noin 40 metrin syvyyttä. Tällöin hapen korkea osapaine ei vielä
rajoita sukeltamista, vaan rajoittavana tekijänä on ilman
narkoottisuus syvällä. Typellä on lisäksi muita vaikutuksia, jotka
rajoittavat syväsukeltamista.
Typpi on keholle inertti kaasu, eli se ei osallistu
aineenvaihduntaan. Typpi sen sijaan liukenee kehon kudoksiin
keuhkojen kautta. Mitä pidempi aika, ja mitä suuremmassa
ympäröivässä paineessa (syvyyden kasvaessa myös paine kasvaa), sitä
enemmän typpeä imeytyy kehoon. Nousun aikana typpi taas poistuu
kehosta samaa reittiä käänteisesti. Nousunopeus täytyykin olla
hallittu, jotta typpi ei poistu liian nopeasti ja muodosta kuplia
vereen. Tällöin syntyisi ns. sukeltajantauti, tai
"dekompressiotauti" johtuen liian nopeasta paineen
alenemisesta.
- Vedät sukelluksen pihinä miehenä tietysti
ilmalla, heh heh...?
- No haloo, hylky on jossain lähellä satasta, ei
sinne pääse ilmalla.
Liikaa happea ja liikaa typpeä. Lähtee
henki ja sitten taju, vai miten päin se meni..
Sekä typpi että happi ovat narkoottisia korkeassa paineessa. Jo
noin 30 metrin syvyydessä alkaa tuntua ns. syvyyshumala, jota myös
typpihumalaksi kutsutaan. Leikkimielisesti, mutta suuntaa
antavasti, syvyyshumalaa voidaan verrata alkoholihumalaan. Jotkut
puhuvat "Martinin laista", eli jokainen 10m enemmän syvyyttä (eli
yhtä ilmakehää lisää painetta) vastaa yhden Martini-paukun
juomista. Ilmalla sukeltaminen syvälle ei siis ole kovin suotavaa,
koska toimintakyky heikkenee. Syvyyshumala poistuu välittömästi kun
noustaan matalammalle.
Tältä näyttää rauta-ankkurin lapa vietettyään 300 vuotta
Suomenlahdessa. Varsinkin hylkyjen tutkiminen ja kartoitus vaatii
tarkkaavaisuutta, ja siten syvemmillä sukelluksilla hengityskaasun
riittävä helium-pitoisuus on tärkeää (Kuva: MA).
Hengityskaasuja valitsemalla syvyyden mukaan voidaan säätää kaasun
narkoottisuutta. Hapen ja typen narkoottisuuskerroin on yksi, mutta
esimerkiksi sekoittamalla heliumia seokseen, saadaan
narkoottisuutta laskettua. Heliumilla on pienin tunnettu
narkoottisuuskerroin: 0.23, eli noin neljännes hapesta tai typestä.
Käytännön syistä monesti laskuissa käytetään narkoottisuuskerrointa
0 (nolla). Helium on kuitenkin kallista, ja lisäksi siinä on muita
ominaisuuksia, joten yleensä vain osa typestä korvataan heliumilla.
Happea pitää olla tarvittava määrä, jotta kaasu on
hengityskelpoista. Syväsukelluksilla on lähes poikkeuksetta mukana
useita eri kaasuja, joita eri syvyysalueilla hengitetään. Nousun
aikana pyritään vaihtamaan happirikkaampiin seoksiin, ja aivan
loppunousun aikana matalalla voidaan hengittää puhdasta happea.
- No mitä sä otat pohjalle?
- En mä vielä tiedä. Kallis soosihan siitä tulee,
ei voi mitään, mutta lasketaanpas!
Sukeltaja, jolla on selässä olevissa tuplapulloissa
pohjalla käytettävää kaasua, ja kyljessään mukana oma säiliö nousun
aikana käytettävälle happirikkaammalle kaasulle.
Sukeltajat voivat käyttää erilaisia kaasuseoksia syvyyden
(kohteen), koulutuksensa ja valmiuksiensa puolesta. Mikäli kokenut
sukeltajaporukka aikoisi mennä esimerkiksi 90 metrin syvyyteen,
vaikkapa Suomenlahdessa makaavaa vanhaa hylkyä tutkimaan, olisi
heidän sovitettava sukelluskaasunsa kohteen mukaan. Sukelluksen
aikana voidaan lisäksi käyttää useita eri kaasuja eri syvyyksissä,
mutta tässä esimerkissä pohdimme vain pohjalla käytettävää
hengityskaasua.
Kaksi oleellisinta tekijää kaasua valittaessa ovat:
1) Hapen osapaineen pitäminen enintään 1.4 ilmakehässä
(kokonaispaine). Hapen osapaine kannattaa toisinaan "optimoida"
niin, että inerttikaasuja (esim. typpi ja helium) on mahdollisimman
vähän, ja näin kudoksiin liukenee vähemmän inerttikaasuja. Happihan
kuluu kehon aineenvaihdunnassa pois, eikä se varastoidu
kehoon.
2) Hengityskaasun narkoottisuus. Yleisesti pidetään hyvänä
sääntönä sitä, että sukelluksen syvimmässäkään pisteessä
narkoottisuus ei olisi enempää, kuin mitä se olisi ilmalla 30
metrin syvyydessä (END = Equivalent Narcosis Depth, END on max.
30m). (Tässä voi joutua kuitenkin joustamaan: Mikäli END:n laskee
siten, että olettaa heliumin narkoottisuuskertoimeksi 0.23 (nollan
sijaan), kasvaa END:n arvo. Tällöin voi olla epäkäytännöllistä tai
jopa mahdotonta saada aikaiseksi kaasu, jonka END hyvin syvillä
sukelluksilla olisi max. 30m. Hyvin syvillä sukelluksilla tästä
voidaan siis joutua joustamaan, joka osaltaan lisää näiden
sukellusten riskitasoa.)
- Sanoit että pohjan syvyys on tasan yhdeksän
kymppiä?
- Jep. Lasken paineen sen mukaan, että en erota
suolaista tai makeaa vettä.
- Eli baari per kymppi?
- Baari tai ilmakehä, ei tässä nyt tieteellistä
tarkkuutta haeta.
- OK. Ja oletat hapen yhtä narkoottiseksi kuin
typen?
- Jeps, ja heliumin kertoimeksi otan
nolla-kaks-kolme, menee turvallisempaan suuntaan, vaikka maksaa
hieman lisää.
- Max "pee-pee-oo-kaks" pohjalla yks-piste-neljä,
eiks niin?
- Joo, ja endi on kolkytä metriä.
- Ei taida pystyä jos olettaa helikan
narkoottiseksi. Lasken sen neljän kybän mukaan.
- OK. Tää on tällä selvä. Eli pohjakaasuna on
trimix ...
Niin, arvoisa geokätköilijä, mitä kaasua sukeltajamme
hengittävät pohjalla?
Tehtäväsi on laskea hengityskaasun hapen ja heliumin
prosenttiosuudet. Kyseessä on siis kolmen kaasun seos: hapen,
heliumin ja typen, jota nimitetään syväsukeltamisessa Trimix
-kaasuksi. Kaasun nimen perään merkitään aina kaksi numeroa: happi
ja helium, kauttaviivalla erotettuna. Näin esimerkiksi "Trimix
21/35" tarkoittaa seosta, jossa on 21% happea, 35% heliumia ja
loput typpeä. Typen määrää ei siis merkitä, vaan se on 100% - happi
- helium.
Pyöristä kaasuseoksesi komponentit lähimpään kokonaislukuun:
Trimix O2 / He
Kaikki tarvittavat lukuarvot on lueteltu tehtävänannossa.
Kätkön koordinaatit saat seuraavalla kaavalla:
XXX =
((2*O2)*(2*O2))-(20*O2)-11
YYY = ((He*He)/(O2/2))-(He/3)+3
60d10.XXX
24d55.YYY
Jos luku menee yli tuhannen, lisää täydet tuhannet
minuutteihin.