Какво е Хелиева Клапа при Часовниците?

Хелиевата клапа, известна като helium escape valve или helium release valve, е специализиран елемент при част от професионалните дайвърски часовници. Тя освобождава натрупания в корпуса хелий по време на декомпресия след продължителен престой в хипербарна среда.

Клапата има практическо приложение основно при гмуркане с насищане. Тя обикновено не е необходима за плуване, шнорхелинг, свободно гмуркане, спортно гмуркане или обичайни технически спускания. Наличието ѝ не увеличава автоматично водоустойчивостта и не доказва, че часовникът е по-надежден от модел без такава система.

Какво представлява хелиевата клапа?

Хелиевата клапа е еднопосочен механизъм в корпуса на часовника. Той позволява на натрупания газ да излезе, когато налягането вътре в корпуса стане по-високо от налягането на околната среда.

При автоматичните системи клапата е проектирана да остане затворена при нормални условия и да се отвори едва когато разликата между вътрешното и външното налягане достигне определена стойност. След освобождаването на излишния газ пружината връща механизма в затворено положение.

Хелиевата клапа не регулира налягането по време на обикновено потапяне във вода. Тя действа при обратния процес, когато външното налягане в хипербарната камера намалява, а в часовника е останал газ под по-високо налягане.

Какъв проблем предотвратява?

При продължителен престой в хипербарна камера хелиевите атоми могат постепенно да дифундират през някои уплътнителни материали и да проникнат в корпуса. Това не означава непременно, че часовникът има пукнатина или дефект.

Докато налягането в камерата и часовника е приблизително изравнено, натрупаният газ обикновено не създава непосредствен проблем. При декомпресия външното налягане намалява бавно, но хелият може да не напусне корпуса със същата скорост.

Прекомерната разлика между вътрешното и външното налягане може да причини:

• отделяне или повреждане на стъклото;
• разместване на уплътнения;
• деформация на компоненти от корпуса;
• нарушаване на водоустойчивостта;
• проникване на влага при последваща употреба.

Клапата осигурява контролиран път за освобождаване на газа, преди разликата в налягането да повреди часовника.

Какво представлява гмуркането с насищане?

Гмуркането с насищане е професионален метод за продължителна работа под високо налягане. Водолазите живеят в хипербарни помещения, обикновено разположени на кораб за поддръжка на водолазни операции. Налягането в тях е близко до това на работната дълбочина.

До подводното работно място водолазите се придвижват чрез херметична водолазна камбана, без между отделните смени да се връщат към нормалното атмосферно налягане.

След достатъчно продължителен престой тъканите на организма достигат равновесие с инертния газ в дихателната смес. След достигане на това състояние допълнителният престой при същото налягане не увеличава съществено необходимата декомпресия.

Това позволява на водолазите да работят дни или седмици и да преминат през една продължителна декомпресия в края на мисията. Според Divers Alert Network декомпресията след дълбока сатурационна операция може да продължи няколко дни, а в определени случаи около седмица или повече.

Защо се използва хелий?

При работа на голяма дълбочина се използват дихателни смеси, в които хелият замества част или почти целия азот. Хелиоксът съдържа хелий и кислород, а тримиксът включва кислород, хелий и азот.

Хелият има по-ниска плътност от азота и намалява съпротивлението при дишане под високо налягане. Той не предизвиква азотна наркоза, но употребата му също има специфични рискове и изисква внимателно контролиране на състава на сместа, температурата, налягането и декомпресията.

Защо хелият прониква в часовника?

При продължително излагане под високо налягане хелиевите атоми могат да преминават през част от еластомерните уплътнения. Процесът е постепенен и не означава, че корпусът пропуска вода.

При обикновено гмуркане часовникът не остава с дни в хелиева атмосфера. Затова проникналото количество газ обикновено е недостатъчно, за да създаде значителна разлика в налягането.

Хелиевата клапа не предотвратява навлизането на газа. Нейната функция е да го освободи безопасно при декомпресия.

Как работи автоматичната хелиева клапа?

Автоматичната система обикновено включва канал в корпуса, подвижно бутало, пружина и уплътнение. Конкретната конструкция се различава според производителя.

1. По време на престоя в хипербарната среда хелий постепенно прониква в корпуса.
2. При декомпресия външното налягане започва да намалява.
3. Вътрешното налягане временно остава по-високо.
4. Когато разликата достигне определена стойност, клапата се отваря.
5. Част от газа напуска корпуса.
6. След намаляване на разликата пружината затваря клапата.

При изправна автоматична клапа не е необходимо действие от страна на водолаза. Rolex описва системата при Sea-Dweller като механизъм от херметичен цилиндър, бутало, уплътнение и пружина, който действа като предпазен клапан при прекомерно вътрешно налягане.

Как работи ръчната хелиева клапа?

Ръчната клапа обикновено прилича на допълнителна завинтваща се коронка отстрани на корпуса. Тя трябва да бъде отворена от водолаза в момента и по начина, посочени от производителя.

Не съществува универсална инструкция за всички ръчни клапи. При някои часовници клапата трябва да остане напълно завинтена през цялото време във вода и да се отвори единствено по време на декомпресията в хипербарната камера.

В ръководството за определени модели Omega Seamaster е посочено, че ръчната клапа трябва да бъде завинтена при потапяне във вода. Производителят препоръчва тя да се развива само по време на декомпресия в хипербарна камера.

Следвайте инструкцията за точната референция на часовника. Не развивайте ръчна клапа под вода само защото изглежда като обикновена коронка.

Автоматична и ръчна клапа

Автоматична клапа

• отваря се при определена разлика между вътрешното и външното налягане;
• не изисква действие от страна на водолаза;
• обикновено е почти изравнена с корпуса;
• съдържа подвижни части, пружина и уплътнение;
• трябва да бъде проверявана като част от обслужването на корпуса.

Ръчна клапа

• отваря се ръчно според инструкцията на производителя;
• често изглежда като допълнителна коронка;
• трябва да бъде затворена преди контакт с вода, освен ако производителят не посочва друго;
• неправилната употреба може да наруши защитата на корпуса;
• резбата и уплътнението се проверяват при сервиз.

Едната конструкция не е автоматично по-надеждна от другата. Резултатът зависи от проектирането, производството, правилната употреба и състоянието на уплътненията.

История на хелиевата клапа

Необходимостта от система за освобождаване на хелий се появява с развитието на професионалното гмуркане с насищане през 60-те години на XX век. При декомпресията част от часовниците, носени в хипербарни камери, получават повреди вследствие на натрупаното вътрешно налягане.

Rolex патентова своята автоматична хелиева клапа през 1967 г. Същата година е представен Sea-Dweller, първоначално с водоустойчивост до 610 метра. Моделът по-късно е усъвършенстван в тясно сътрудничество с професионалните водолази на френската компания Comex.

След това хелиевата клапа се появява и при други часовници, предназначени за гмуркане с насищане. Част от производителите използват автоматичен механизъм, а други предпочитат ръчно управлявана система.

Може ли сатурационен часовник да няма клапа?

Да. Видимата хелиева клапа е само един от възможните инженерни подходи.

През 1975 г. Seiko представя Professional Diver's 600m с титанов монокок корпус и специално L-образно уплътнение. Според Seiko конструкцията е разработена така, че силно да ограничава проникването на хелий и да не се нуждае от отделна изпускателна клапа.

Следователно липсата на хелиева клапа не означава автоматично, че часовникът не е подходящ за професионална употреба. Пригодността трябва да бъде потвърдена от производителя за конкретния модел.

Какво изисква ISO 6425?

ISO 6425:2018 определя изисквания и методи за изпитване на часовници за гмуркане и на часовници за гмуркане с насищане. Версията от 2018 г. е потвърдена като актуална през 2024 г.

Стандартът се прилага към дайвърски часовници, проектирани да издържат потапяне на дълбочина поне 100 метра и оборудвани със защитена система за отчитане на времето под вода, която остава видима на тъмно. Отделно приложение разглежда часовниците за гмуркане с насищане.

Хелиевата клапа не е единственият начин да бъде решен проблемът с газовата среда. Оценява се работата на целия часовник, а не наличието на точно определена конструкция.

Надписът „водоустойчив до 200 м“ сам по себе си не доказва съответствие с всички изисквания на ISO 6425 и не показва, че часовникът е подходящ за гмуркане с насищане.

Необходима ли е хелиева клапа за обикновено гмуркане?

Обикновено не. При стандартно спортно или техническо гмуркане часовникът е заобиколен от вода, а не от хелиева атмосфера под налягане. Дори когато водолазът диша смес, съдържаща хелий, газът се подава през дихателната система и не обгръща корпуса на часовника.

Хелиевата клапа обикновено няма практическа функция при:

• плуване в басейн или море;
• шнорхелинг;
• свободно гмуркане;
• спортно гмуркане със сгъстен въздух;
• гмуркане с нитрокс;
• обичайни технически спускания с тримикс;
• ежедневно носене.

Същественото условие не е само наличието на хелий в дихателната смес. Необходим е продължителен престой в хелиева среда под високо налягане, при който газът може постепенно да проникне в корпуса.

Кога клапата има реално приложение?

• професионално гмуркане с насищане;
• продължителен престой в хипербарна камера с хелиева смес;
• работа с водолазна камбана и хипербарна жилищна система;
• определени подводни хабитати;
• промишлени и научни операции под налягане;
• дейности, за които изрично се изисква часовник за гмуркане с насищане или смесени газове.

За останалите потребители клапата е част от конструкцията и дизайна на часовника, но рядко изпълнява реална функция.

Какво не прави хелиевата клапа?

• не увеличава сама по себе си допустимата дълбочина;
• не изпуска вода от корпуса;
• не изравнява налягането около тялото на водолаза;
• не предпазва от декомпресионна болест;
• не замества здравия корпус, качествените уплътнения и правилно затворената коронка;
• не компенсира липсата на сервиз и тест за водоустойчивост;
• не доказва съответствие с ISO 6425;
• не трябва да се използва като бутон или коронка за настройване на часовника.

Може ли клапата да създаде проблем?

Клапата е допълнителен елемент в корпуса и разчита на подвижни части и уплътнение. Повреда при удар, корозия, замърсяване със сол и пясък или стареене на уплътнението може да наруши работата ѝ.

Потърсете квалифициран сервиз, ако:

• ръчната клапа не се завива или развива нормално;
• има корозия или натрупано замърсяване около нея;
• клапата се движи свободно или е видимо разхлабена;
• часовникът е ударен в зоната на клапата;
• под стъклото се появи конденз;
• часовникът ще се използва за професионално гмуркане;
• корпусът е бил отварян за ремонт или смяна на батерия;
• не е извършван тест за водоустойчивост след обслужването.

Не смазвайте клапата самостоятелно и не проверявайте действието ѝ с компресиран въздух. Неправилно приложеното налягане може да повреди стъклото, уплътненията или самия механизъм.

Как се поддържа часовник с хелиева клапа?

• След контакт с морска вода изплаквайте часовника с прясна вода, ако производителят позволява това.
• Не оставяйте сол и пясък около клапата, коронката, бутоните и безела.
• Не въртете ръчната клапа, ако около нея има песъчинки.
• Проверявайте дали ръчната клапа е затворена преди контакт с вода.
• Следвайте ръководството за точния модел.
• Проверявайте водоустойчивостта преди професионална употреба.
• След отваряне на корпуса поискайте проверка на всички уплътнения.
• При сатурационно гмуркане спазвайте сервизните изисквания на производителя и работодателя.

Няма универсален сервизен интервал, приложим към всички часовници. Честотата на проверките зависи от конструкцията, възрастта, условията на употреба и това колко често часовникът влиза във вода.

Как да изберете дайвърски часовник?

За повечето потребители хелиевата клапа не трябва да бъде водещ критерий. По-важно е целият часовник да отговаря на планираната употреба.

Проверете предназначението и водоустойчивостта

Изберете модел според дейността, за която ще го използвате. Посочената водоустойчивост е резултат от лабораторно изпитване при определени условия и не трябва да се тълкува като препоръка часовникът да бъде носен точно на изписаната дълбочина.

Проверете коронката и бутоните

Завинтващата се коронка намалява риска от случайно издърпване и подпомага уплътняването. Тя трябва да бъде затворена според инструкцията преди влизане във вода. Не управлявайте коронката, бутоните или ръчната хелиева клапа под вода, освен ако производителят изрично не позволява това.

Оценете системата за измерване на времето

При часовник с въртящ се дайвърски безел той обикновено се движи само обратно на часовниковата стрелка. Така случайното му преместване показва по-дълго, а не по-кратко изминало време.

Проверете четливостта

Стрелките, часовите индекси и маркировката за измерване на времето трябва да бъдат ясно различими при слаба осветеност.

Огледайте каишката и закопчалката

Каишката или верижката трябва да задържа часовника сигурно. За употреба върху водолазен костюм може да е необходимо удължение или система за бързо регулиране.

Уточнете приложимия стандарт

Когато ви е необходим часовник за реално гмуркане, проверете дали производителят изрично посочва съответствие с ISO 6425. За сатурационно гмуркане трябва отделно да бъде потвърдена пригодността за работа в газова среда под налягане.

Често задавани въпроси

Трябва ли да отварям хелиевата клапа преди гмуркане?

Обикновено не. Автоматичната клапа не се управлява от потребителя. При много часовници ръчната клапа трябва да остане завинтена във вода и се отваря само по време на декомпресия в хипербарна камера. Следвайте ръководството на точния модел.

Може ли през клапата да проникне вода?

Изправната и правилно затворена система е проектирана да запази водоустойчивостта на часовника. Риск възниква при повредено уплътнение, корозия, удар, неправилна употреба или незатворена ръчна клапа.

Нужна ли е хелиева клапа за гмуркане с нитрокс?

Не. Нитроксът съдържа азот и кислород, а не хелий. Той не създава проблема, за който е предназначена хелиевата клапа.

Нужна ли е клапа при използване на тримикс?

Не при обикновено техническо гмуркане. Тримиксът съдържа хелий, но часовникът е заобиколен от вода, а не остава продължително в хелиева атмосфера под налягане. Клапата има реално приложение основно при гмуркане с насищане.

По-добър ли е часовникът, ако има хелиева клапа?

Не непременно. Клапата показва, че конструкцията включва решение за определен професионален сценарий. Тя не доказва по-висока точност, по-добър механизъм или по-надеждна водоустойчивост при ежедневна употреба.

Може ли часовник без клапа да се използва при гмуркане с насищане?

Да, ако е специално проектиран и изпитан за такава среда. Част от производителите използват корпуси и уплътнения, които силно ограничават проникването на хелий. Пригодността трябва да бъде изрично потвърдена за конкретния модел.

Трябва ли хелиевата клапа да се обслужва?

Да. Тя съдържа уплътняващи и подвижни компоненти, които могат да стареят, да корозират или да се замърсят. Проверката трябва да бъде част от обслужването на корпуса и изпитването на водоустойчивостта.

Мога ли да проверя автоматичната клапа у дома?

Не. Външният оглед не доказва, че клапата се отваря при правилната разлика в налягането и след това се затваря херметично. За изпитването е необходимо специализирано оборудване.

Заключение

Хелиевата клапа освобождава натрупания в корпуса газ по време на декомпресия след продължителен престой в хелиева среда под високо налягане.

Тя има реална функция основно при професионално гмуркане с насищане. За плуване, шнорхелинг, свободно гмуркане и стандартно спортно или техническо гмуркане обикновено не е необходима.

Клапата не прави часовника автоматично по-водоустойчив и не е задължителна за всеки сатурационен модел. Някои производители използват специална конструкция на корпуса и уплътнения, за да ограничат проникването на хелий.

Когато избирате часовник за вода, оценявайте цялата конструкция, предназначението, водоустойчивостта, коронката, системата за измерване на времето, четливостта, каишката, приложимия стандарт и възможностите за сервиз.

Можете да разгледате водоустойчиви часовници и актуални предложения, като проверите техническите характеристики и предназначението на конкретния модел.