Héliumszelep a búvárórákban – mire szolgál és szükséges egyáltalán?

A héliumszelep a búvárkarórák egyik titokzatosabb része. Mit is tudunk róla? Mire szolgál? És a hélium hogyan kerül egyáltalán az órába és miért fontos kiereszteni a tokból? Annyi kérdés egy ilyen kicsi alkatrészről (valójában alkatrészkészletről). A következő sorokban igyekezni fogunk megválaszolni őket.

Mielőtt megadjuk a válaszokat beszéljük meg, mi is az a hélium. Sokan tudják, hogy a hélium nevető rohamokat képes előidézni, ha valaki belélegzi és rögtön azt is meg akarja mutatni, hogyan változtatta meg e nemesgáz a hangját. Azt már kevesebben tudják, hogy a hélium szín-, íz- és szagmentes gáz, amely nem hajlandó ötvöződni más elemekkel. Ellentétben például a Nappal, a Földön csak ritkán fordul elő, de ez is elegendő ahhoz, hogy a héliummolekulák az apró méretükkel bárhova bejussanak – akár az óratok belsejébe is.

Azt, hogy a hélium károkat okozhat az órákban, a búvárok a múlt század 50-es éveiben kezdték megtapasztalni, amikor a vízálló karórák megjelentek a piacon, ami lehetővé tette az órával való mélyebb merüléseket. Míg a hobbi búvárok többsége nem merül húsz méternél mélyebbre, ami azzal magyarázható, hogy nagyobb mélységekben a fény ereje feltűnően gyorsan csökken és azzal is, hogy a megfigyelni való érdekességek is ebben a melységben fordulnak elő a leggyakrabban, a professzionális búvároknak ez a mélység még csak a bemelegítés.

A mélyebb merüléseknél a levegő feltűnően gyorsabban használódik el, és minél mélyebbre merül az ember, annál nagyobb a kockázata annak, hogy a nitrogén felszívódik a szövetekbe (nitrogén narkózis) és dekompressziós (keszon-) betegség alakul ki. Ezen okból is a 20 méter alatti merülések viszonylag ritkák és a 30 méterről való felmerülés során már szükséges az öt percig tartó biztonsági dekompressziós megálló beiktatása.

A 20. század derekán a professzionális búvárok extrém, több mint 250 méter mély merülésekkel tesztelték az emberi test határait. Mivel nem ismerték a hélium szervezetben való viselkedését, ez gyakran szerencsétlen következményekkel járt, beleértve a halálos baleseteket, a demenciát, a pszichés zavarokat, a csontritkulást vagy a koraöregedést.

A professzionális búvárokat – többnyire különböző szakmunkásokról és bányászati kutatókról van szó – gyakran szaturációs búvároknak nevezik. A tudósok ugyanis megállapították, hogy a dekompressziós betegség nem a merülésnél keletkezik, hanem épp ellenkezőleg, a felmerülésnél, amikor a csökkenő víznyomás következtében a testben elkezdenek kitágulni a semleges (nem vegyülő) gázok. A semleges gázok tipikus képviselői a nitrogén és a hélium.

A hivatásos búvárok légző keverékeiben, amelyeket Heliox-, illetve Trimix-nek neveznek, szándékosan csökkentett az oxigén mennyisége és a problémás nitrogén pedig héliummal van helyettesítve. Ha a palackukban tiszta levegő lenne, 90 méter mélyen ez az oxigén parciális nyomásának következtében, két atmoszféra szinten, a biztos halált jelentené. Lényegében ez azt jelenti, hogy a Heliox belélegzésénél a test összes szövete héliummal van töltve, miközben ezt az állapotot egy nyomás alatt lévő pezsgővel töltött palackhoz lehet hasonlítani. Ez ugyan megakadályozza a nitrogén narkózist, de nincs semmilyen hatása a dekompressziós betegség esetleges kialakulására.

Azon búvárok állapotáról, akik elmulasztották beiktatni a dekompressziós megállókat, papírhegyeket lehetne teleírni, de a fiziológiai folyamatokról inkább térjünk át az órákra, és egyenesen meg is válaszoljuk a kérdést, hogyan is kerül a látszólag hermetikusan zárt tokba a hélium. Nem, a vízből nem. Az órába például a víz felszíne alatti helyeken, az úgynevezett habitatokban való tartózkodás alatt kerül hélium, itt tartózkodnak a szaturációs búvárók munkavégzésen kívül. A héliumos gázkeverékkel töltött habitatok használatával csökkenek a kiadások – a búvárnak így nem kell minden teljesítmény után felmerülni a felszínre. Ehelyett gyakran egy hétig is bennük tartózkodnak és ez idő alatt a hélium beszivárog az óra belsejébe.

Az óragyártók a hélium kitágulásával kapcsolatos problémákat az óraüveg tokból való kilazulása alapján vették észre. Az általában bizonyos nyomás alatt kerül behelyezésre a tokba. Amennyiben a hélium nyomása a tokban, amely több napon vagy héten keresztül nem volt héliummal telítve, a relatíve rövid felmerülési idő alatt bizonyos érték fölé nő, az üveg egyszerűen meglazul és kimozog a tokból. A mérnökök előtt ezért ott állt a feladat, hogy rájöjjenek, hogyan is lehet az órából a héliumot kijuttatni anélkül, hogy azt meg kéne nyitni. A legegyszerűbb megoldásnak egy szelep beépítése mutatkozott, manuális vagy automatikus, amely, amikor bizonyos belső nyomást érzékel, kinyílik és a héliumot hirtelen kiengedi.

Ahogy szinte minden találmány, a héliumszelepnek is van gyengéje. Ez pedig annak a veszélye (kicsi, de létező), hogy amíg nyitva van, az órába víz fog beszivárogni. Néhány búvármodelleket gyártó cég ezért arra a megállapításra jutott, hogy bár a héliumszelep hasznos, az óra vízzel szembeni védelem keretein belül jobb volna meglenni nélküle. Ennek jó példája az Omega és a történelmi búvárórája, a Ploprof, amely üvege stabilan volt egybedolgozva a tokkal, amely egy darab acélból volt kialakítva. Mivel az üveg nem tudott kinyomulni és a hélium számára nem volt más út, hogyan tudna hirtelen kiürülni, folyamatosan, ahogy szivárgott kifelé (ne felejtse, a molekulák kicsik – kijutnak arra is, amerre a levegő és a víz sem jut át), az általa képzett nyomás a tok belsejében állandósult. Az egyetlen hátránya az volt, hogy amíg ez lejátszódott, az hatással volt a szerkezet pontosságára.

Van tehát a héliumszelepnek valós értelme? A válasz igen és nem. A jelen időben, amikor a mélyben végzett munkákra már nagymértékben robotokat használnak, a héliumszelepek fontossága legalábbis vitatható. Ezen komponensek ára viszont alacsony, ami összejátszik az órásmárkákkal, hogy szentimentális okokból vagy az óra vízállóságának megnövelését előidéző képzet kialakítása miatt, továbbra is integrálják a tokokba. A tényleges kihasználásukat gyakorlatilag csak a szaturációs búvárok szolgálatában látjuk. Valami hasonlót lehet elmondani a 200M-nél magasabb vízállósággal rendelkező órákról is. Hisz mennyien közülünk merülnek olyan mélyre, ahova már szinte semmilyen fény sem jut el? Mindennek ellenére, ezek az órák mindmáig gyártásban vannak, és nagyon jól fogynak. Ennek az oka egyszerű – a vásárlók akarják őket.

Forrás: Wikipedia.org, Rolex, Omega