El buceo en hielo es un tipo de buceo de penetración en el que la inmersión se realiza bajo hielo . [1] [2] Debido a que bucear bajo hielo coloca al buceador en un entorno elevado, generalmente con un solo punto de entrada/salida, requiere procedimientos y equipos especiales. El buceo en hielo se realiza con fines recreativos, investigación científica, seguridad pública (generalmente búsqueda y rescate/recuperación) y otras razones profesionales o comerciales. [3]
Los peligros más obvios del buceo en hielo son perderse bajo el hielo, hipotermia y fallas del regulador debido a la congelación. Los buzos generalmente están atados por seguridad. Esto significa que el buceador usa un arnés al que se le asegura una línea, y el otro extremo de la línea está asegurado sobre la superficie y monitoreado por un asistente. El equipo suministrado desde la superficie proporciona inherentemente una atadura y reduce los riesgos de congelación de la primera etapa del regulador, ya que la primera etapa puede ser manejada por el equipo de superficie y el suministro de gas respirable es menos limitado. Para el equipo de soporte de superficie, los peligros incluyen temperaturas bajo cero y caídas a través de hielo fino.
Dentro de la comunidad del buceo recreativo se debate si el buceo en hielo constituye inherentemente buceo técnico . Para el buceador profesional es un entorno de alto riesgo que requiere medidas de seguridad adicionales.
El buceo en hielo es una actividad de buceo en equipo porque la línea de vida de cada buzo requiere un auxiliar de línea . Esta persona es responsable de tender y alinear la cuerda para que el buzo no se enrede, y de las comunicaciones de señales de cuerda con el buzo. Los equipos profesionales también necesitarán un buzo de reserva y un supervisor de buceo . [4]
En algunas circunstancias, se puede utilizar una línea guía en lugar de una línea de vida como referencia para que los buzos regresen al hoyo al final de la inmersión o en caso de emergencia, de manera similar al buceo en cuevas o la penetración en naufragios. En estos casos los buzos deben ser competentes en los procedimientos de buceo con una guía. [3]
La experiencia del buceo polar ha demostrado que el control de la flotabilidad es una habilidad crítica que afecta la seguridad. [2] [ se necesita aclaración ]
Procedimiento típico para bucear bajo hielo: [2] [5]
Dado que el buceo bajo el hielo se realiza en climas fríos, normalmente se requiere una gran cantidad de equipo. Además de la ropa de cada persona y los requisitos de protección contra la exposición, incluidos guantes y calcetines de repuesto, hay equipo de buceo básico, equipo de buceo de respaldo, herramientas para hacer un agujero en el hielo, herramientas para quitar nieve, equipo de seguridad, algún tipo de refugio, líneas. y se requieren refrigerios. [3]
El buceador puede usar un arnés de lastre, un dispositivo de control de flotabilidad de lastre integrado o un cinturón de lastre con dos hebillas para que las pesas no se suelten accidentalmente, lo que provocaría un ascenso fuera de control hacia la capa de hielo. [ cita necesaria ]
Los trajes secos con ropa interior térmica adecuada son una protección ambiental estándar para el buceo en hielo, aunque en algunos casos pueden ser suficientes trajes de neopreno gruesos. También se usan capuchas, botas y guantes. Las máscaras faciales completas pueden brindar más protección a la piel del rostro de los buceadores.
Debido a la temperatura del agua (entre 4 °C y 0 °C en agua dulce , aproximadamente -1,9 °C en agua de mar con salinidad normal ), los trajes de protección son obligatorios. [6]
Algunos consideran obligatorio el traje seco ; sin embargo, un traje de neopreno grueso puede ser suficiente para los buceadores más resistentes. Un traje de neopreno se puede precalentar vertiendo agua tibia en él. Se necesitan una capucha y guantes (se recomiendan guantes de tres dedos o guantes secos con anillos), y los buceadores con traje seco tienen la opción de usar capuchas y guantes que mantienen la cabeza y las manos secas. Algunos prefieren usar una máscara de buceo de cara completa para eliminar esencialmente cualquier contacto con el agua fría. [ cita necesaria ] El mayor inconveniente de usar un traje de neopreno es el efecto de enfriamiento en el buceador causado por el agua que se evapora del traje después de una inmersión. [ cita necesaria ] Esto se puede reducir utilizando un refugio con calefacción.
Se utilizan reguladores de buceo adecuados para aguas frías. Todos los reguladores corren el riesgo de congelarse y fluir libremente, pero a algunos modelos les va mejor que a otros. [7] Los reguladores ambientalmente sellados evitan el contacto entre el agua circundante y las partes móviles de la primera etapa aislándolas en un líquido anticongelante (por ejemplo, Poseidon) [1] o ubicando las partes móviles detrás de un diafragma y transmitiendo la presión a través de una varilla de empuje. (por ejemplo, Apeks).
Aunque no existe un estándar universalmente aceptado, al menos una agencia [8] recomienda el uso de dos reguladores anticongelantes (clasificados para buceo en hielo) dispuestos de la siguiente manera: primera etapa primaria con segunda etapa primaria, manguera de inflado del BCD y manómetro sumergible. (AAP); primera etapa secundaria con segunda etapa secundaria (pulpo), manguera de inflado de traje seco y SPG, aunque solo se necesita un SPG para un solo cilindro o gemelos con colector.
Las dos primeras etapas están montadas en válvulas que se pueden cerrar de forma independiente, ya que el flujo libre de congelación de la primera etapa solo se puede detener cerrando el suministro de aire del cilindro hasta que la válvula se haya descongelado. El segundo regulador está ahí para suministrar el gas restante cuando se apaga el primer regulador. Una válvula de aislamiento de segunda etapa utilizada junto con una válvula de alivio de sobrepresión de primera etapa puede ser eficaz como método rápido para gestionar el flujo libre de la válvula de demanda. [2]
Los sistemas redundantes suelen constar de cilindros dobles con un regulador primario y alternativo. Cada una de las segundas etapas cuenta con su propia primera etapa, que se puede cerrar en la válvula del cilindro en caso de emergencia, como por ejemplo un flujo libre. El compensador de flotabilidad del buzo se encuentra en una primera etapa diferente a la del traje seco, por lo que si hay un problema con uno, el buceador aún puede controlar su flotabilidad.
Algunos buceadores usan un regulador primario en una manguera de 7 pies y un regulador secundario en un collar; esto es útil cuando es necesario que los buzos naden en una sola fila, aunque esto no siempre es relevante para el buceo en hielo. La razón por la que el primario está en una manguera larga es para garantizar que se sepa que el regulador donado está funcionando. La manguera larga también permitirá una transferencia de calor adicional del agua al gas en la manguera. [8]
Al bucear bajo hielo, puede ser fácil desorientarse, y una guía de regreso a los orificios de entrada y salida es una característica de seguridad importante. La elección entre utilizar una correa (cuerda salvavidas) controlada por una embarcación de superficie o un carrete desplegado por el buceador bajo el hielo depende de varios factores. [3]
Una correa conectada al buceador y controlada por una embarcación auxiliar de superficie suele ser la opción más segura para la mayoría de las inmersiones bajo hielo, y la única opción razonable cuando hay una corriente importante. La correa evitará que el buzo sea arrastrado por la corriente y, por lo general, es lo suficientemente fuerte como para que el grupo de superficie tire del buzo de regreso al hoyo a menos que se enganche. Puede ser la única opción permitida por la regulación o el código de práctica para los buceadores profesionales. Los buceadores recreativos no están limitados por leyes ni códigos de práctica, y hay una serie de situaciones en las que los buceadores experimentados en hielo pueden optar por utilizar una guía continua que no está adjunta a ellos y que controlan durante la inmersión. Esta práctica es más preferida para distancias de penetración largas donde el enredo y la contaminación de la línea se convierten en mayores riesgos. No se recomienda para buceadores nuevos en el ambiente del hielo o para condiciones que no incluyen muy buena visibilidad, sin corriente, sin hielo en movimiento y lugares para amarrar la línea guía a lo largo de la ruta. [3] Una guía puede tener ventajas sobre una correa si: [3]
O:
Los buzos también pueden optar por utilizar una guía para la parte principal de la inmersión y engancharse a una correa para la descompresión, ya que las corrientes suelen ser más fuertes cerca de la superficie. [3]
Los peligros del buceo en hielo incluyen los peligros ambientales específicos del buceo de penetración , en particular el peligro de no encontrar el área de salida, y algunos peligros que son más específicos de las bajas temperaturas. [3]
La congelación del regulador es un mal funcionamiento de un regulador de buceo donde la formación de hielo en una o ambas etapas hace que el regulador funcione incorrectamente. Son posibles varios tipos de mal funcionamiento, incluido el atasco de las válvulas de primera o segunda etapa en cualquier posición, desde cerradas hasta más frecuentemente completamente abiertas, lo que puede producir un flujo libre capaz de vaciar el cilindro de buceo en minutos, formación de hielo en la abertura de la válvula de escape. provocando fugas de agua hacia la boquilla y desprendimiento de fragmentos de hielo en el aire de inhalación, que puede ser inhalado por el buceador, causando posiblemente laringoespasmo . [11]
Cuando el aire se expande durante la reducción de presión en un regulador, la temperatura desciende y se absorbe calor del entorno. [12] Es bien sabido que en aguas a temperaturas inferiores a 10 °C (50 °F), el uso de un regulador para inflar una bolsa elevadora o para purgar un regulador bajo el agua durante solo unos segundos hará que muchos reguladores comiencen a fluir libremente y no se detendrán hasta que se detenga el suministro de aire al regulador. Algunos buceadores de agua fría instalan válvulas de cierre tipo lanzadera en cada regulador de segunda etapa, de modo que si la segunda etapa se congela, el aire de baja presión se puede cerrar a la segunda etapa congelada, lo que les permite cambiar a la segunda etapa alternativa y abortar la inmersión. . [11]
El efecto más familiar del congelamiento del regulador es cuando la válvula de demanda de segunda etapa comienza a fluir libremente debido a la formación de hielo alrededor del mecanismo de la válvula de entrada que evita que la válvula se cierre después de la inhalación. Además del problema del flujo libre del engelamiento de la segunda etapa, un problema menos conocido es la formación de hielo libre, donde el hielo se forma y acumula dentro de la segunda etapa pero no hace que el regulador fluya libremente, y es posible que el buceador no se dé cuenta de que el hielo está ahí. Esta acumulación de hielo libre dentro de la segunda etapa puede desprenderse en forma de astilla o trozo y representar un importante peligro de asfixia porque el hielo se puede inhalar, lo que puede provocar laringoespasmo . Esto puede ser un problema particular con los reguladores que tienen superficies internas que desprenden hielo y que están recubiertas de teflón , lo que permite que el hielo se libere de las superficies internas y ayuda a evitar que el regulador fluya libremente al limpiar el hielo. Esto puede ser útil para mantener el mecanismo de la válvula de demanda libre para moverse, pero el hielo aún se forma en el regulador y tiene que ir a alguna parte cuando se suelta. [11]
Con la mayoría de los reguladores de buceo de segunda etapa, se forma hielo y se acumula en los componentes internos, y el espacio entre la palanca de la válvula y el punto de apoyo se reduce y eventualmente se llena con la acumulación de hielo que se forma, evitando que la entrada se cierre completamente durante la exhalación. La válvula comienza a tener fugas, los componentes de la segunda etapa se enfrían aún más debido al efecto de enfriamiento del flujo continuo, creando más hielo y un flujo libre aún mayor. Con algunos reguladores, el efecto de refrigeración es tan grande que el agua alrededor de la válvula de escape se congela, lo que reduce el flujo de escape, aumenta el esfuerzo de exhalación y produce presión positiva en el cuerpo de la válvula, lo que dificulta la exhalación a través del regulador. Esto puede hacer que el buzo suelte la boquilla y exhale alrededor de la misma. [11]
Con algunos reguladores, una vez que el regulador comienza a fluir libremente, el flujo aumenta hasta alcanzar un flujo libre total y suministra aire al buceador a temperaturas lo suficientemente frías como para congelar el tejido bucal en poco tiempo, provocando congelación . El efecto aumenta con la profundidad, y cuanto más profundo esté el buceador, más rápido se perderá el gas respirable. En algunas muertes en aguas frías, cuando se recupera el cuerpo del buzo, no queda gas en el cilindro y el regulador ha calentado y derretido el hielo, destruyendo la evidencia y llevando al hallazgo de muerte por ahogamiento debido a la carrera. sin gasolina. [11]
Cuando el gas a alta presión pasa a través de la primera etapa del regulador, la caída de presión desde la presión del cilindro hasta la presión entre etapas provoca una caída de temperatura a medida que el gas se expande . Cuanto mayor es la presión del cilindro, mayor es la caída de presión y más frío llega el gas en la manguera de baja presión a la segunda etapa. Un aumento en el flujo aumentará la cantidad de calor perdido y el gas se enfriará, ya que la transferencia de calor desde el agua circundante es limitada. Si la frecuencia respiratoria es baja a moderada (15 a 30 lpm), el riesgo de formación de hielo es menor. [11]
Los factores que influyen en la formación de hielo son: [11]
Una vez que la temperatura del agua cae por debajo de 3,3 °C (37,9 °F), no hay suficiente calor en el agua para recalentar los componentes de la segunda etapa que se enfrían con el gas frío de la primera etapa, y la mayoría de las segundas etapas comienzan a formar hielo. [11]
El aire frío entre etapas ingresa a la segunda etapa y se reduce a presión ambiental, lo que lo enfría aún más, por lo que enfría los componentes de la válvula de entrada de la segunda etapa a muy por debajo del punto de congelación y, a medida que el buzo exhala, la humedad en el aliento exhalado se condensa en el componentes fríos y se congela. El calor del agua circundante puede mantener los componentes del regulador de la segunda etapa lo suficientemente calientes como para evitar la acumulación de hielo. El aliento exhalado del buceador a una temperatura de 29 a 32 °C (84 a 90 °F) no tiene suficiente calor para compensar el efecto de enfriamiento del aire entrante en expansión una vez que la temperatura del agua está muy por debajo de 4 °C (39 °F). y una vez que la temperatura del agua cae por debajo de 4 °C (39 °F), no hay suficiente calor en el agua para recalentar los componentes del regulador lo suficientemente rápido como para evitar que la humedad en el aliento exhalado del buzo se congele si el buceador respira con dificultad. Esta es la razón por la que el límite CE para agua fría es de 4 °C (39 °F), que es el punto en el que muchos reguladores de buceo comienzan a retener el hielo libre. [11]
Cuanto más se expanda el gas a un ritmo elevado, más gas frío se producirá y, para un ritmo determinado de recalentamiento, más fríos se pondrán los componentes del regulador. Mantener caudales elevados durante el menor tiempo posible minimizará la formación de hielo. [11]
La temperatura del aire sobre el hielo puede ser considerablemente más fría que la del agua debajo del hielo y el calor específico del aire es mucho menor que el del agua. Como consecuencia, hay menos calentamiento del cuerpo del regulador y del gas entre etapas cuando está fuera del agua, y es posible que se produzca un mayor enfriamiento. Esto aumenta el riesgo de formación de hielo en la segunda etapa, y el gas en el cilindro puede enfriarse lo suficiente como para que se produzca la condensación de la humedad residual durante la expansión de la primera etapa, ya que el gas en expansión puede enfriarse por debajo del rocío de -50 °C (-58 °F). punto especificado para gas respirable a alta presión, lo que podría causar formación de hielo interna en la primera etapa. Esto se puede evitar restringiendo al mínimo la respiración del aparato en el aire frío. [3]
Un efecto similar ocurre con la segunda etapa. El aire que ya se ha expandido y enfriado durante la primera etapa se expande nuevamente y se enfría aún más en la válvula de demanda de la segunda etapa. Esto enfría los componentes de la segunda etapa y el agua en contacto con ellos puede congelarse. Los componentes metálicos alrededor de las partes móviles del mecanismo de la válvula permiten la transferencia de calor desde el agua circundante, ligeramente más cálida, y desde el aire exhalado por el buceador, que es considerablemente más cálido que el entorno. [7]
La congelación de la segunda etapa puede desarrollarse rápidamente debido a la humedad en el aliento exhalado, por lo que los reguladores que previenen o reducen el contacto del aliento exhalado del buceador con los componentes más fríos y el área donde ingresa el gas frío generalmente acumularán menos hielo en los componentes críticos. Las cualidades de transferencia de calor de los materiales también pueden influir significativamente en la formación de hielo y el riesgo de congelación. Los reguladores con válvulas de escape que no sellan bien formarán hielo rápidamente a medida que el agua ambiental se filtre en la carcasa. Todas las segundas etapas pueden desarrollar hielo cuando la temperatura del gas de entrada es en promedio inferior a -4 °C (25 °F) y esto puede suceder en temperaturas del agua de hasta 10 °C (50 °F). El hielo que se forma puede provocar o no un flujo libre, pero cualquier hielo dentro de la carcasa del regulador puede presentar un peligro de inhalación. [11]
También es probable que se produzca una congelación de la segunda etapa con la válvula abierta, lo que provocará un flujo libre, lo que puede precipitar una congelación de la primera etapa si no se detiene inmediatamente. Si se puede detener el flujo a través de la segunda etapa congelada antes de que se congele la primera etapa, se puede detener el proceso. Esto puede ser posible si la segunda etapa está equipada con una válvula de cierre, pero si se hace, la primera etapa debe estar equipada con una válvula de sobrepresión, ya que cerrar el suministro a la segunda etapa desactiva su función secundaria como válvula de sobrepresión. válvula de presión. [7]
Las pruebas de función de agua fría se utilizan para comparar el rendimiento de un regulador en agua fría con varios estándares, principalmente los procedimientos de prueba de agua fría no tripulados de la Unidad de Buceo Experimental de la Marina de los EE. UU. (1994) y la norma europea de circuito abierto CE EN 250 de 1993. Las pruebas pueden incluir análisis de modos y efectos de fallos , y otras cuestiones relacionadas con la fabricación, el aseguramiento de la calidad y la documentación. [11] La introducción de un sistema completo de simulador de respiración computarizado por parte de ANSTI Test Systems Ltd en el Reino Unido hizo posible la prueba precisa del simulador de respiración en todas las temperaturas realistas del agua que es la práctica actual. [11]
En la mayoría de los casos, los cascos suministrados desde la superficie y las válvulas de demanda de las máscaras faciales completas no se enfrían lo suficiente como para desarrollar hielo porque el umbilical funciona como un intercambiador de calor y calienta el aire hasta la temperatura del agua. [11] Si el buzo suministrado desde la superficie sale del suministro de gas de emergencia para buceo, entonces los problemas son idénticos a los del buceo, aunque el bloque de gas metálico y los conductos de gas del tubo doblado antes de la segunda etapa proporcionarán algo de calentamiento del gas entre etapas más allá. lo que normalmente proporcionaría un equipo de buceo.
Si las temperaturas del aire en la superficie están muy por debajo del punto de congelación (por debajo de -4 °C (25 °F)), la humedad excesiva del tanque de volumen puede congelarse formando gránulos de hielo que luego pueden viajar por el umbilical y terminar en la entrada del casco, bloqueando aire a la válvula de demanda, ya sea como una reducción en el flujo o un bloqueo completo si los gránulos se acumulan y forman un tapón. La formación de hielo en un sistema suministrado desde la superficie se puede evitar mediante el uso de un sistema eficaz de separación de la humedad y el drenaje regular del condensado. También se pueden utilizar filtros desecantes. El uso de gas HP para suministro de superficie generalmente no es un problema ya que los compresores HP utilizan un sistema de filtro que seca el aire lo suficiente como para mantener el punto de rocío por debajo de -40 °C (-40 °F). También será útil mantener la sección de superficie del umbilical expuesta al aire frío lo más corta posible. La porción del agua normalmente no está lo suficientemente fría como para ser un problema. [11]
Kirby Morgan ha desarrollado un intercambiador de calor de tubos de acero inoxidable ("Thermo Exchanger") para calentar el gas del regulador de primera etapa y reducir el riesgo de congelación del regulador de buceo de segunda etapa al bucear en agua extremadamente fría a temperaturas de hasta -2,2 °C ( 28,0 °F). [11] La longitud y la conductividad térmica relativamente buena de la tubería y la masa térmica del bloque permiten que el calor del agua sea suficiente para calentar el aire a uno o dos grados del agua circundante. [11]
El protocolo para una congelación del regulador a menudo incluye abortar la inmersión. [13]
Es posible que el traje seco o la válvula de inflado del compensador de flotabilidad se congelen mientras se infla, por razones similares al congelamiento del regulador. Si esto sucede, puede provocar un ascenso descontrolado si no se soluciona de inmediato. Si es posible, se debe desconectar la manguera del inflador de baja presión antes de que se congele en la válvula, mientras se vierte aire para controlar la flotabilidad. Una descarga excesiva de aire puede dejar al buceador demasiado negativo, por lo que es preferible tener al menos dos sistemas de flotabilidad controlables, como un traje seco y un BCD, preferiblemente suministrados desde diferentes primeras etapas. Si la válvula de inflado del traje seco se congela, puede permitir que entre agua en el traje una vez desconectada, por lo que esto suele provocar la interrupción de la inmersión.
La mayoría de los problemas con el inflador se pueden evitar manteniendo el equipo en buen estado y seco antes de la inmersión, usando un caudal bajo para inflar y evitando ráfagas largas, y teniendo agua tibia en el lugar de buceo para descongelar el equipo, ya que la temperatura del aire ambiente suele estar muy por debajo del punto de congelación y esto suele causar problemas con el BCD antes de la inmersión.
Las temperaturas sobre el hielo pueden ser considerablemente más bajas que la temperatura del agua, que está limitada por el punto de congelación del agua y puede verse exacerbada aún más por la sensación térmica. Esto puede ser un factor limitante en la resistencia del equipo de superficie si no está adecuadamente aislado y protegido, y puede tener un impacto en los buzos al salir del agua con trajes de exposición húmedos. [2] : 117, 126
La capacitación incluye aprender cómo se forma el hielo, cómo reconocer las condiciones inseguras del hielo, la preparación del sitio de buceo, los requisitos del equipo y los simulacros de seguridad.
Otras habilidades requeridas por el buceador en hielo incluyen: [ cita necesaria ]
Varias agencias ofrecen certificación en buceo recreativo en hielo. [14] [15] [16] [17] [18]
{{cite conference}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace )Para proporcionar redundancia adicional cuando se utilizan dos primeras etapas, la manguera del inflador siempre debe pasar desde el poste derecho. Este requisito se ilustra en el caso de que el poste izquierdo de un saltador se salga o se rompa. Si el inflador se acciona desde el poste izquierdo, el buceador perderá simultáneamente no sólo el uso del regulador de respaldo alrededor del cuello sino también la capacidad de inflar el chaleco. Estos dos problemas juntos podrían verse agravados excesivamente por una situación sin aire en la que un buceador no sólo se quedaría sin los medios para controlar su flotabilidad sino que también se vería privado del uso de un tercer regulador.
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