Reguladores de Mergulho e Alguns Aspectos

Seu cilindro de mergulho não seria muito útil, se não houvesse um dispositivo capaz de controlar o fluxo de gás repassado à você, durante a inalação, além de controlar a quantidade necessária que você precisa.

Nosso sistema respiratório só tolera um diferencial de 0,14 atm / bar, entre a pressão do ar da respiração e da pressão em torno dos pulmões. Isto é porque você não pode simplesmente respirar através de uma longa mangueira de 3m de comprimento aos 10m de profundidade.

A pressão da água ao nosso redor, cria um diferencial de 0,3 atm / bar. Para respirar, você precisa que o ar seja entregue a você, com uma pressão aproximada da pressão ao redor.

Esse é o papel do regulador de mergulho de circuito aberto. Reguladores de mergulho (também chamados de reguladores demanda, pois fornecem o gás conforme a sua demanda na inalação), pode ser considerado a base de seus equipamentos de mergulho, pois é nele onde os demais se conectam, como por exemplo, o cilindro de mergulho, colete equilibrador, manômetro, octopus (fonte alternativa) de gás e você.

Normalmente os reguladores de mergulho, possuem um sistema moderno com pelo menos quatro ou mais saídas para as mangueiras provenientes do primeiro estágio do regulador. Este primeiro estágio, é a parte do regulador que é fixada no cilindro de mergulho.

Modelos

Contrário aos outros tipos de equipamento de mergulho, não há realmente um só, modelo de regulador amplamente utilizado por mergulhadores recreativos atualmente, mas o que é básico em todos eles, é que utilizam somente uma mangueira.

Os primeiros foram os reguladores possuíam somente um estágio e utilizavam duas mangueiras em forma de traquéia, também denominada modelo de tubo duplo ou regulador de traquéia. Esse modelo de regulador reduzia a pressão fornecida pelo cilindro em relação a pressão ambiente e em uma única etapa. Isto significava que a válvula reguladora teve de trabalhar com uma ampla faixa de pressão do cilindro, e exigia um grande esforço por parte do mergulhador para realizar a inalação.

O mergulhador tinha muito trabalho para respirar, e a coisa se tornava ainda pior, conforme a pressão interna do cilindro fosse baixando.

O próximo passo na evolução do regulador foi o regulador com dois estágios, que reduz a pressão do cilindro em duas etapas. Nesse projeto, o primeiro estágio reduz a pressão do cilindro à uma pressão intermediária, estando acima da pressão ambiente (ao redor).

Jacques Yves Cousteau
Jacques Yves Cousteau

O segundo estágio, reduz da pressão intermediária para uma pressão ambiente, facilitando assim, a respiração do mergulhador. Com isso, o desempenho do regulador com dois estágios melhorou demasiadamente, porque permite um maior fluxo de ar ao mergulhador.

O segundo estágio atua com uma pressão constante, eliminando os problemas para respirar embaixo d´água ao longo do mergulho.

Os reguladores de traquéia era populares na década de 1960, com os documentários de Jacques Yves Cousteau. Neste modelo, os dois estágios do regulador se localizavam em uma única caixa metálica que ficava atrás do mergulhador e tinha alguns benefícios:

Bocal mais leve, porém, para fazer a inalação, era muito desconfortável;

  • Excelente resistência ao congelamento em água extremamente fria;
  • Sem bolhas junto ao rosto do mergulhador.

No entanto, os reguladores de mangueira dupla tinha inconvenientes também:

  • As válvulas ficavam normalmente bem acima do nível do peito de um mergulhador, o que contribuía na resistência respiratória;
  • Devido ao formato das traquéias, era um excelente ambiente para o crescimento de bactérias.
  • Era difícil e complicado remover a água do bocal sem exalar com força ou que o mergulhador soltasse o bocal.

Os primeiros reguladores com mangueira única apareceram por volta do ano de 1961.

Tendo um regulador trabalhando com um segundo estágio mais próximo do mergulhador, isto é, em sua boca, se torna mais fácil a inalação do gás pelo mergulhador, pelo fato dos dois estarem sob a mesma pressão ambiente, performance essa, que o modelo de traquéia não obtia, e além disso, esse modelo não possuía o botão de purga.

O golpe final para o regulador de traquéia, foi a criação do manômetro, octopus e um sistema de baixa pressão de inflação para os coletes equilibradores.
Embora possível, o regulador de traquéia não permitiria acomodar facilmente essas inovações, enquanto o modelo de uma mangueira, teria um design único e perfeito para a acomodação das demais mangueiras.

Fabricação dos Reguladores

Os fabricantes de equipamentos de mergulho utilizam uma variedade de materiais de alta resistência, na construção de um regulador.

De longe o material mais usado normalmente para o corpo do primeiro estágio, é o bronze. No entanto, devido a sua resistência a água salgada, o alumínio têm sido utilizado com frequência, e face a sua resistência a impactos, alguns modelos de reguladores recebem o titânio nas primeiras fases da sua construção.

As peças internas são feitas de aço inoxidável, Teflon, silicone, borracha, Viton e outros materiais. Até a década de 80, o segundo estágio era fabricado em latão. Atualmente, o segundo estágio passou a ser fabricado diferenciados tipos de materiais plásticos de alto impacto, tornando-os mais leves e impermeáveis à corrosão. As peças móveis internas consistem variavelmente de bronze, aço inoxidável, titânio, Teflon, silicone, borracha de neoprene, Viton e outros materiais.

Hoje, a maioria dos fabricantes criam seu próprio design e procedimentos de teste, tudo isso em um processo que consome muitas horas em pesquisas e desenvolvimento. Pode levar anos para que um regulador saia de sua concepção até ser comercializado em uma loja de mergulho. O projeto também deve ser econômico para a fabricação, de fácil manutenção e boa resistência para garantir um possível “abuso” e desgaste provocados pelo mal uso.

Garantir que um projeto atenda a esses critérios, envolve testes extensivos, e por esse motivo, muitos fabricantes de equipamentos utilizam câmaras hiperbáricas, com sensíveis instrumentos de medição de fluxo e dispositivos mecânicos para replicar o estresse em um regulador, como se o mesmo fosse usado ao longo de vários anos. Esses dispositivos permitem aos engenheiros projetar uma estimativa precisa de quanto tempo um determinado componente irá durar em condições normais de utilização. Como resultado, alguns projetos nunca chegam ao mercado. Outros, acabam sendo alterados radicalmente até a primeira versão oficial do produto.

Fundição e Usinagem

A maioria dos reguladores utilizam o bronze. O latão é um metal ideal para o regulador, porque não oxida tão facilmente como aço ou alumínio, além de suportar altas
pressões. Ele pode ser facilmente fundido se comparado ao aço. Além disso, os fabricantes tentam sempre recuperar e reutilizar as sobras de metal resultantes do processo de usinagem, para que possam manter os custos baixos. Isso não é possível com todos os metais, como o titânio por exemplo.

Processo de Injeção

O segundo estágio normalmente utiliza diversos plásticos e outros materiais sintéticos. Isso traz economia e menor peso ao equipamento. Além disso, é possível moldar os plásticos em formas que são impraticáveis no caso dos metais.

Para fabricar um segundo estágio, o fabricante desenvolve um molde e posteriormente atua com o processo de injeção, para criar as peças de plástico. Quando o plástico esfria, o mecânico ou até mesmo um robô, remove o molde e realiza os acabamentos finais.

Testes

Este processo é semelhante a uma revisão do regulador, mas em uma escala maior. Para atender as normas da comunidade européia (CE), ISO, dentre outras, realizando um teste individual do regulador em uma máquina de respiração para avaliar se o mesmo está em conformidade com as especificações informadas pelo fabricante.

Características

Mesmo que você use todos os reguladores de primeiro e segundo estágios comercializados atualmente, certamente você terá um grande número de opções a serem consideradas na hora da compra

De cara, ao escolher seu regulador, você encontrará dois tipos de primeiro estágio, que são os modelos de piston ou diafragma, que possuem diferentes formas de atuação, e que em breve, estarei explicando em detalhes aqui

Pistão e Diafragma

O primeiro estágio de um regulador trabalha com dois tipos diferentes de categorias: Pistão e Diafragma.

Nos reguladores de pistão, a pressão da água externa ao compartimento do regulador irá atuar em um pistão, deslocando esta parte principal do primeiro estágio.

Nos primeiros estágios que atuam com diafragma, a pressão atua sobre uma membrana flexível. Uma haste de impulso no interior do diafragma transmite o movimento do diafragma para o mecanismo da válvula.

Veja na tabela abaixo, as principais diferenças entre esses modelos:

Regulador01

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Balanceado  X  Não Balanceado

Os primeiros estágios dos reguladores com pistão ou diafragma, usam alguns componentes para realizar um equilíbrio. Essa diferença têm haver com o desenho do produto, para que realize uma compensação da pressão fornecida pelo cilindro em relação ao meio ambiente à sua volta. Em um regulador não balanceado, a pressão do cilindro pressiona um componente que ajuda a fornecer o gás. Respirando esse gás, com o tempo, a pressão irá diminuir, consequentemente, isso irá dificultar a atuação deste componente, provocando um menor desempenho.

Reguladores com primeiro estágio balanceado, possuem uma câmara balanceada, que assegura um fornecimento de gás com pressão constante ao segundo estágio. Isso permite ao mergulhador respirar mais facilmente, mesmo com pressões baixas no cilindro de mergulho.

A maioria dos mergulhadores até o ano 2000, procuravam um regulador com primeiro estágio equilibrado.

Há vantagens e desvantagens em cada um, mas no final, você vai encontrar os dois modelos de reguladores top de linha disponíveis no mercado.

  • Os primeiros estágios fabricados com pistão, geralmente detém menos componentes móveis que os modelos fabricados com diafragma. Isso às vezes, torna uma revisão mais fácil e rápida;
  • O modelo com diafragma separa o interior do regulador da água. Isso reduz a oxidação interna e acúmulo de elementos contaminantes. Para obter esse ponto comum, o regulador com pistão, requer a necessidade de isolamento da câmara;
  • Um segundo estágio tradicional, atua com uma mola forte o bastante para segurar para trás, toda a pressão do primeiro estágio. Essa mola empurra de encontro ao mecanismo do assento para parar o fluxo de gás até que o mergulhador respire. Quando o mergulhador respira um regulador com diafragma, o gás é puxado para frente e de encontro a alavanca, que por sua vez, comprime a mola e puxa para trás o assento, permitindo assim, que o ar flua;
  • Primeiro estágio com pistão atende melhor aos projetos que contenham o giro de mangueiras. Uma das configurações mais comuns, oferece cinco portas de baixa pressão, enquanto que a maioria dos modelos com diafragma oferecem apenas quatro;
  • Técnicos qualificados podem ajustar um regulador com diafragma de forma relativamente fácil e com poucas ferramentas. A maioria dos modelos com pistão, necessitam serem totalmente desmontados para realizar qualquer ajuste.

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Desenho e Portas

Ao escolher seu regulador, uma consideração importante é quanto a quantidade de saídas que ele possui, para que você possa conectar as mangueiras dos seus demais equipamentos de mergulho. Um regulador deve possuir no mínimo três saídas de baixa pressão para o segundo estágio, colete e octopus, e uma de alta pressão para o manômetro.

Se você pretende usar roupa seca, você precisará de um primeiro estágio com quatro saídas de baixa pressão, pois esta roupa necessita de uma conexão com o primeiro estágio, para que possa receber o gás presente no cilindro e equilibrar a pressão interna da roupa.

No passado, as roscas para o encaixe das mangueiras no primeiro estágio eram iguais em todas as saídas. Hoje, a rosca da saída de alta pressão possui uma dimensão maior, para evitar que o mergulhador venha a conectar algum equipamento na saída de alta. No passado, não era difícil acontecer de um mergulhador ao montar seu conjunto de regulador esquecer da diferença de pressão na saída de alta, e acabava estourando o segundo estágio, devido ao excesso de pressão aplicada nele.

Alguns modelos de reguladores possuem em seu primeiro estágio o que chamamos de swivel, que nada mais é, do que a possibilidade da área de conexão das mangueiras poder realizar um giro em torno de si, permitindo um posicionamento melhor das mangueiras para o mergulhador. Esse detalhe pode ser considerado irrelevante, se o regulador desejado possuir uma boa localização das saídas no primeiro estágio.

Regulador-MangueirasConexões

Hoje encontramos no mercado dois tipos de registros nos cilindros de mergulho. São os modelos Yoke e DIN.

O sistema DIN é a mais popular na Europa e sendo o padrão para o mergulho técnico, onde normalmente são usados cilindros duplos. Em tese, o sistema DIN é mais seguro e mais fácil de ser encaixado no registro, diminuindo a possibilidade do o-ring sair de seu berço.

Existem dois tipos de conectores DIN:

  • Versão para até 200 BAR /3000 PSI de pressão;
  • Versão para pressão superior a mencionada anteriormente para a utilização em cilindros com pressão superior e maior capacidade em volume de gás armazenado.

Caso você prefira utilizar um regulador com encaixe DIN, também será possível utilizar este com registros do tipo Yoke, adicionando um adaptador que converte a saída DIN em Yoke.

Se você não cogita realizar o mergulho técnico, não é recomendável a aquisição de regulador com encaixe DIN, pois raramente encontramos cilindros de mergulho com encaixe DIN nas operações de mergulho, e utilizar um adaptador para realizar esse encaixe, torna a equipagem mais demorada e trabalhosa, além de ser mais um item na bolsa de mergulho, dando a possibilidade de esquecimento pelo mergulhador, pois se este esquecer o adaptador em casa, não conseguirá mergulhar.

Tipos de Segundo Estágio

Normalmente encontramos no segundo estágio, os seguintes pontos:

  • Configuração;
  • Downstream ou Válvula Pilot;
  • Balanceado ou não balanceado;
  • Ajustável ou não ajustável;
  • Venturi Assist.

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Configuração

O mais comum em um segundo estágio, é encontrarmos o botão de purga em sua área frontal e a válvula de exaustão, que é a responsável por liberar as bolhas na parte traseira do segundo estágio, sem permitir que a água entre no compartimento interno do regulador.

Downstream ou Válvula Pilot

Há dois tipos de segundo estágio hoje no mercado. O modelo atuante com Downstream é o mais comum.

Com este modelo, ao puxar o ar, o diafragma é empurrado contra uma alavanca de demanda que está ligada à uma válvula unidirecional. Isso faz com que a válvula presente no segundo estágio, seja aberta, fornecendo o ar.

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Esse processo possui diversas vantagens. veja abaixo:

– Elas são mecanicamente simples, portanto, com alta confiabilidade;

– O fluxo de ar atua diretamente sob o sistema, deixando o redutor de saída de gás, apenas encostado, necessitando menos força para inalar;

– Se o segundo estágio apresentar algum tipo de problema, a válvula irá permanecer na posição aberta, ocasionando o FreeFlow (fluxo contínuo), permitindo que o mergulhador suba respirando e em segurança.

Regulador5Venturi Assist

Alguns usuários se queixam de um fenômeno em águas rasas, também conhecido por flutter (agitação), onde pode haver um ligeiro atraso entre a atuação da válvula Pilot e a principal. Reguladores com válvulas Pilot tendem a ocasionarem FreeFlow quando estão fora d´água, por isso, normalmente encontramos o botão switch Venturi Assist (Pré Dive).

A configuração Pré Dive, dificulta a possibilidade de FreeFlow quando o mergulhador não está com o segundo estágio em sua boca.

Segundo estágio Balanceado ou Não Balanceado

Assim como o primeiro estágio pode ser balanceado ou não balanceado, o segundo estágio também detém essa capacidade.

Isto é relativamente novo no segundo estágio, pois até o final dos anos 90, praticamente todos os segundos estágios não eram balanceados.

Um segundo estágio balanceado, permite que o ar passe através do centro da válvula criando um contrapeso, que ajuda à mola a fechar a válvula. Isto reduz a necessidade de uma mola mais pesada, que reduza o esforço necessitado para comprimir a mola, que faz por sua vez, a inalação ser mais leve. Um segundo estágio equilibrado é consequentemente altamente desejável.

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Ajustável ou Não Ajustável

Com essa possibilidade, permite um ajuste fino do volume de gás fornecido ao mergulhador. Se durante o mergulho, o mergulhador achar que está realizando um esforço para respirar, ele pode simplesmente girar o botão de ajuste no segundo estágio, para regular o volume de gás que o segundo estágio irá liberar a cada inalação, diminuindo assim, o esforço necessário para abrir a válvula de demanda.

Reguladores preparados para Nitrox

Hoje é comum encontrarmos operadoras no Brasil e no exterior oferecendo cilindros recarregados com misturas Nitrox, e para usá-los, você necessita de um regulador que esteja preparado para isso.

Atualmente os modelos de reguladores das grandes marcas já estão preparados para misturas Nitrox até 40%, que é exatamente o limite para o mergulho recreacional. Misturas acima desse percentual, são utilizadas somente por mergulhadores técnicos, que para este caso, utilizam reguladores especialmente preparados para receber altos percentuais de oxigênio.

Tendo em vista que o oxigênio é inflamável, um regulador para o uso com Nitrox utiliza componentes especialmente fabricados para esta finalidade, como é o caso dos o-ring´s de Viton, por exemplo.

Escolhendo seu regulador

1 – Lembre-se que a segurança deve estar sempre em primeiro lugar !

Compre um regulador moderno, com qualidade e de um fabricante reconhecido. Não se iluda apenas com o design do equipamento, mas se preocupe com as características que o produto oferece;

2 – Lembre que o mergulho é um prazer e respirar bem, é a base para um excelente mergulho e principalmente a base de sua sobrevivência;

3 – Um regulador bem cuidado dura anos. Logo, invista em um modelo top de linha e que lhe assegure uma excelente performance mesmo em condições extremas;

4 – Lembre-se que reguladores com encaixe DIN, requerem adaptador;

5 – Comprar um regulador no exterior, trará um problema: garantia.

Adquira um regulador em uma loja de mergulho no Brasil, para que você obtenha uma garantia e a certeza de um estoque de peças disponível para você, caso precise algum dia. Além disso, seu equipamento já será reconhecido pelos técnicos, o que facilita a manutenção do mesmo.

Norma EN 250

O desempenho do regulador é calculado traçando e gravando o ciclo de respiração. No diagrama abaixo, a linha da inalação começa na linha inferior e funciona através do fundo à esquerda. A primeira oscilação (denominada o ponto de crack) representa o esforço requerido para abrir a válvula e para começar inicialmente a entrega de ar.

Mesmo testado nesta profundidade, o gráfico mostra o esforço para respirar (WOB), indicando que o mergulhador não usa quase nenhuma energia para ter um bom fluxo de ar. O ciclo continua e a linha superior (à esquerda e direita) representa o esforço de respirar (que é maior devido à densidade do gás que é maior na profundidade).

O trabalho total de respirar é calculado medindo a área total dentro do “laço”, que neste caso é 1.05 Joules por litro. Alguns reguladores foram testados com esforço de respiração tão baixo quanto 0.74J/L em 50m de profundidade, e em 1.1J/L em 80m.

Para qualificar o produto com a marca CE (Comunidade Européia) de acordo com a norma EN-250, os reguladores devem ter esforço menor do que 3.0J/L em 50m, RMV: 62.5 (25L x 25 respirações / minuto), e para o grupo A da marinha dos Estados Unidos (o padrão o mais severo do mundo) os reguladores WOB necessitam ser menos do que 1.4J/L em 62m.

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Regulador desmontado com as peças oxidadas e precisando de manutenção.

Manutenção dos Reguladores

Basicamente, após cada mergulho, você deve lavá-lo com bastante água doce, afim de evitar a criação de cristais de sal, que contribuem muito na degradação do equipamento.

Jamais utilize qualquer material químico para limpar seu regulador.

Anualmente ou a cada 6 meses de uso intenso, você deve levar seu regulador até um técnico especializado, para que este abra seu regulador, inspecione e faça a troca de todos os componentes integrantes do chamado “Kit de reposição”. Ao levar seu regulador, exija sempre que o técnico lhe entregue os componentes do kit anteriormente utilizado em seu regulador. Isso fará com que o técnico seja obrigado a trocar todos os componentes de seu regulador.

Se você mergulha em água doce, o prazo para levá-lo para a manutenção é o mesmo prazo que usado em água salgada, pois apesar de não haver sal na água, existe a possibilidade de grãos de areia ou até mesmo, pequenos objetos penetrarem em seu regulador.

Tenha em mente que o regulador é a base de um bom mergulho e da sua vida, e não será deixando de gastar R$ 100 à mais por ano, que você ficará mais rico.

Colaboração: Miguel Lopes

Clecio Mayrink

Nascido no Rio de Janeiro, ingressou no mergulho em 1987 pela CMAS e realizou Dive Master em 1990 pela PADI. Hoje é mergulhador Técnico Trimix (Mergulho Profundo) e de cavernas (Technical Cave Diver e Advanced Cave Side Mount / No Mount).

Foi membro da expedição de mapeamento da Lagoa Misteriosa em Bonito-MS em 2008, idealizador do site Brasil Mergulho em 1998 (MTB 0081769/SP) e atuou como consultor para a ONU, UNESCO, Segurança Pública, além de diversos órgãos públicos no Brasil.