Introduction
Ce document exhaustif regroupe l'ensemble des connaissances théoriques et pratiques nécessaires au scaphandrier professionnel : mathématiques de chantier, physique des gaz, physiologie hyperbare, logistique de décompression et procédures d'urgence.
1. Mathématiques et Géométrie
1.1 Calculs de Surfaces (m²)
Essentiels pour estimer les temps de brossage, de soudure ou l'application de revêtements.
- Rectangle / Carré
S = L × l - Cercle (Brides, piles)
S = π × R² - Couronne (Joints)
S = π × (Rext² - Rint²) - Trapèze (Digues)
S = [(B + b) × h] / 2
1.2 Calculs de Volumes (m³)
Indispensables pour les coulages de béton et les calculs de flottabilité.
- Pavé / Cube
V = L × l × h - Cylindre (Conduites)
V = π × R² × h - Cône (Embases)
V = (1/3) × π × R² × h - Sphère (Bouées)
V = (4/3) × π × R³
1.3 Densités et Masses (ρ)
2. Physique Appliquée et Lois des Gaz
2.1 Pression Absolue (Pabs)
Pabs = (Profondeur / 10) + 1 bar
La pression totale est la somme de la pression atmosphérique et hydrostatique.
2.2 Loi de Boyle-Mariotte
P × V = Constante
À température constante, le volume diminue quand la pression augmente.
2.3 Loi de Dalton
Ppgaz = Pabs × %gaz
La pression totale d'un mélange est la somme des pressions partielles de chaque gaz.
3. Toxicologie des Gaz : Effets Physiologiques
3.1 Oxygène (O2)
Effet Paul Bert (SNC)
Dès PpO2 > 1,6 bar. Risque de crise d'épilepsie sous l'eau. Nausées, vertiges, perte de connaissance.
Effet Lorrain Smith (Pulmonaire)
PpO2 > 0,5 bar en continu. Irritation, toux, diminution de capacité. Unité : UPTD.
3.2 Azote (N2) & Gaz Toxiques
Narcose à l'Azote
Dès PpN2 > 3,2 bar (~30m). Euphorie, ralentissement des réflexes. Solution : Remonter de quelques mètres.
Gaz Accidentels
CO : Inodore/mortel (échappements).
CO2 : Essoufflement. Accélère la narcose.
4. Anatomie et Physiologie Hyperbare
4.1 L'Oreille
- Externe : Canal ouvert (attention aux cagoules étanches).
- Moyenne : Osselets & Équilibrage (Valsalva / Eustache).
- Interne : Cochlée (Audition) & Vestibule (Équilibre). Risque de vertiges définitifs.
4.2 Le Foramen Ovale Perméable (FOP)
Mécanisme : En fin de plongée, les bulles veineuses peuvent "shunter" via le FOP lors d'un effort (Valsalva remontée, toux) et causer un ADD neurologique foudroyant.
5. Consommation, Autonomie et Levage
5.1 Calcul d'Autonomie (T)
→ Air utile : 160 × 18 = 2880 L.
→ Conso fond : 30 × 4 = 120 L/min.
→ Autonomie : 24 minutes.
5.2 Levage (Archimède)
1. Poids réel : 150 × 2,3 = 345 kg.
2. Archimède : 150 × 1,025 = 153,75 kg.
3. Poids apparent : 191,25 kg. (Utiliser un parachute de 200L).
6. Décompression et Procédures MT92
Paliers Standards
- Fond → 1er palier : 15 m/min
- Entre paliers : 6 m/min
- O2 à 6m : Divise par 2 le temps de palier.
Plongées Successives
Début < 12h après la précédente. On ajoute une Majoration pour compenser l'azote résiduel.
Interruption de Palier
Réimmersion en < 3 min : On redescend au palier interrompu et on recommence TOUT le temps de ce palier.
7. Logistique et Transferts de Gaz
Équilibre des Pressions
Pfinal = (V1P1 + V2P2) / (V1 + V2)
→ Pfinal = (50 × 200 + 15 × 0) / 65 = 153,8 bars.
8. EXERCICE DE SYNTHÈSE FINAL (CAS RÉEL)
Énoncé du Chantier
Fixation d'une anode sur une pile de pont à 22 mètres.
• Travail prévu : 30 min.
• Bi-bouteille 2 × 10L gonflé à 200 bars.
• CVS (Travail moyen) : 35 L/min. Réserve : 50 bars.
Calculs de l'Opérateur
- Pabs = (22/10) + 1 = 3,2 bars
- Air dispo = (200 - 50) × 20 = 3000 L
- Cp = 35 × 3,2 = 112 L/min
- T = 3000 / 112 = 26,7 minutes
Conclusion Sécurité
L'autonomie (26 min) est INSUFFISANTE pour 30 min de travail. Gonflage à augmenter ou temps de travail à réduire.