Una campana de buceo es una cámara rígida que se utiliza para transportar a los buceadores desde la superficie hasta la profundidad y de regreso en aguas abiertas, generalmente con el propósito de realizar trabajo submarino. Los tipos más comunes son la campana húmeda de fondo abierto y la campana cerrada , que puede mantener una presión interna mayor que la ambiente externo. [1] Las campanas de buceo generalmente están suspendidas por un cable y se elevan y bajan mediante un cabrestante desde una plataforma de soporte en la superficie. A diferencia de un sumergible , la campana de buceo no está diseñada para moverse bajo el control de sus ocupantes, o para operar independientemente de su sistema de lanzamiento y recuperación.
La campana húmeda es una estructura con una cámara hermética abierta al agua en la parte inferior, que se sumerge para funcionar como base o medio de transporte para un pequeño número de buceadores. El aire queda atrapado dentro de la campana por la presión del agua en la interfaz. Este fue el primer tipo de cámara de buceo y todavía se utiliza en forma modificada.
La campana cerrada es un recipiente a presión para uso humano, que puede utilizarse para buceo con rebote o buceo de saturación , con acceso al agua a través de una escotilla en la parte inferior. La escotilla se sella antes del ascenso para retener la presión interna. En la superficie, este tipo de campana puede bloquearse en una cámara hiperbárica donde los buceadores viven bajo saturación o están descomprimidos. La campana se acopla al sistema de la cámara a través de la escotilla inferior o una escotilla lateral, y el conducto intermedio se presuriza para permitir que los buceadores pasen a la cámara bajo presión. En el buceo de saturación, la campana es simplemente el medio de transporte hacia y desde el trabajo, y el sistema de la cámara es el alojamiento. Si la inmersión es relativamente corta (una inmersión con rebote), la descompresión se puede realizar en la campana exactamente de la misma manera que se haría en la cámara.
Un tercer tipo es la campana de salvamento, utilizada para rescatar al personal de submarinos hundidos que han mantenido su integridad estructural. Estas campanas pueden funcionar a presión atmosférica interna y deben soportar la presión del agua ambiente.
La campana de buceo es uno de los primeros tipos de equipo para el trabajo y la exploración subacuática. [2] Su uso fue descrito por primera vez por Aristóteles en el siglo IV a. C.: "permiten a los buceadores respirar igualmente bien al dejar caer un caldero, ya que este no se llena de agua, sino que retiene el aire, ya que se fuerza directamente hacia el agua". [3] Las leyendas recurrentes sobre Alejandro Magno (incluidas algunas versiones del Romance de Alejandro [4] ) cuentan que exploró el mar en una embarcación cerrada, bajada desde sus barcos. Su origen es difícil de determinar, pero algunas de las obras datadas más antiguas son de principios de la Edad Media. [5] En 1535, Guglielmo de Lorena creó y probó su propia campana de buceo para explorar un barco hundido en un lago cerca de Roma. La campana de buceo de De Lorena solo tenía espacio para suficiente oxígeno durante unos minutos, sin embargo, se informó que el aire en su campana de buceo duraba entre una y dos horas y el factor limitante era la capacidad de un buceador para soportar el frío y la fatiga, no la falta de oxígeno. El mecanismo que utilizó debía mantener la presión dentro de la campana de forma continua, suministrar aire fresco y eliminar el aire exhalado por el buceador. Para lograrlo, se cree que De Lorena utilizó un método similar al que más tarde sería el diseño de Edmond Halley de 1691. [6]
En 1616, Franz Kessler diseñó una campana de buceo mejorada, que llegaba hasta los tobillos del buceador y le añadía ventanas y un lastre en el fondo. Este diseño ya no necesitaba estar atado a la superficie, pero no está claro si realmente se construyó o no. [7] [8]
En 1642, John Winthrop informó que un tal Edward Bendall había construido dos grandes barriles de madera, lastrados con plomo y abiertos en sus bases, para rescatar un barco llamado Mary Rose que había explotado y hundido, bloqueando el puerto de Charlestown, Boston . Bendall se encargó del trabajo con la condición de que se le otorgara todo el valor del rescate si lograba desbloquear el puerto, o la mitad del valor que pudiera rescatar si no podía. [9]
En 1658, a Albrecht von Treileben se le permitió rescatar el buque de guerra Vasa , que se hundió en el puerto de Estocolmo en su viaje inaugural en 1628. Entre 1663 y 1665, los buzos de von Treileben lograron levantar la mayor parte del cañón, trabajando desde una campana de buceo. [10]
En la Balada del Gresham College de 1663 se menciona una campana de buceo (estrofa 16):
Un prodigioso artefacto está surgiendo
, en forma, según dicen, muy parecida a una campana,
muy útil para el arte del buceo.
Si acierta, será un milagro;
pues, señores, no es poca cosa
hacer que un hombre respire bajo el agua.
A finales de 1686, Sir William Phipps convenció a los inversores para que financiaran una expedición a lo que hoy es Haití y la República Dominicana para encontrar un tesoro hundido, a pesar de que la ubicación del naufragio se basaba completamente en rumores y especulaciones. En enero de 1687, Phipps encontró los restos del galeón español Nuestra Señora de la Concepción frente a la costa de Santo Domingo . Algunas fuentes dicen que utilizaron un contenedor invertido para la operación de salvamento, mientras que otras dicen que la tripulación fue asistida por buzos indios en las aguas poco profundas. La operación duró de febrero a abril de 1687, tiempo durante el cual rescataron joyas, algo de oro y 30 toneladas de plata que, en ese momento, valían más de £ 200.000. [11]
En 1689, Denis Papin sugirió que la presión y el aire fresco dentro de una campana de buceo podrían mantenerse mediante una bomba de fuerza o un fuelle. El ingeniero John Smeaton utilizó este concepto en 1789. [7] [12]
En 1691, el Dr. Edmond Halley completó los planos de una campana de buceo capaz de permanecer sumergida durante largos períodos de tiempo y equipada con una ventana para la exploración submarina. En el diseño de Halley, la atmósfera se repone enviando barriles de aire con peso desde la superficie. [13]
En 1775, Charles Spalding , un pastelero de Edimburgo, mejoró el diseño de Halley añadiendo un sistema de contrapesos para facilitar la subida y bajada de la campana, junto con una serie de cuerdas para hacer señales a la tripulación de superficie. [14] Spalding y su sobrino, Ebenezer Watson, se asfixiaron más tarde en la costa de Dublín en 1783 mientras realizaban trabajos de salvamento en una campana de buceo diseñada por Spalding. [14]
La campana se baja al agua mediante cables desde una grúa , pórtico o estructura en forma de A sujeta a una plataforma flotante o estructura costera. La campana se lastra para que permanezca en posición vertical en el agua y tenga flotabilidad negativa , de modo que se hunda incluso cuando esté llena de aire.
Las mangueras, alimentadas por compresores de gas o bancos de cilindros de almacenamiento de alta presión en la superficie, proporcionan gas respirable a la campana y cumplen dos funciones:
La física de la campana de buceo se aplica también a un hábitat submarino equipado con una piscina lunar , que es como una campana de buceo ampliada al tamaño de una o dos habitaciones, y con la interfaz agua-aire en la parte inferior confinada a una sección en lugar de formar todo el fondo de la estructura.
Una campana húmeda, o campana abierta, es una plataforma para bajar y subir a los buceadores hasta y desde el lugar de trabajo bajo el agua, que tiene un espacio lleno de aire, abierto en la parte inferior, donde los buceadores pueden estar de pie o sentados con la cabeza fuera del agua. El espacio de aire está a presión ambiente en todo momento, por lo que no hay grandes diferencias de presión, y las mayores cargas estructurales suelen ser el peso propio y la flotabilidad del espacio de aire. A menudo se requiere un lastre bastante pesado para contrarrestar la flotabilidad del espacio de aire, y este suele colocarse bajo en la parte inferior de la campana, lo que ayuda a la estabilidad. [1] La base de la campana suele ser una rejilla o plataforma sobre la que los buceadores pueden pararse, y se pueden instalar asientos plegables para la comodidad de los buceadores durante el ascenso, ya que la descompresión en el agua puede ser larga. Otro equipo que se lleva en la campana incluye cilindros con el suministro de gas de emergencia y bastidores o cajas para herramientas y equipos que se utilizarán en el trabajo. Puede haber un aparejo para izar y sostener a un buceador discapacitado de modo que su cabeza sobresalga hacia el espacio de aire.
La campana húmeda tipo 1 no tiene un umbilical que alimente la campana, porque los umbilicales de los buceadores abastecen a los buceadores directamente desde la superficie, de manera similar a una etapa de buceo . Los buceadores que se despliegan desde una campana tipo 1 saldrán por el lado opuesto a donde los umbilicales ingresan a la campana, de modo que los umbilicales pasen a través de la campana y los buceadores puedan encontrar su camino de regreso a la campana en todo momento siguiendo el umbilical. El rescate desde una campana tipo 1 se realiza saliendo de la campana por el lado en el que los umbilicales ingresan a la campana, de modo que ya no pasen a través de la campana, dejando a los buceadores libres para salir a la superficie.
Un panel de gas dentro de la campana se alimenta mediante el umbilical de la campana y los cilindros de gas de emergencia, y alimenta los umbilicales de los buzos y, a veces, los equipos BIBS. Habrá bastidores para colgar los umbilicales de excursión de los buzos, que para esta aplicación no deben flotar. El abandono de una campana húmeda de tipo 2 requiere que los buzos administren sus propios umbilicales a medida que ascienden por una conexión restante a la superficie.
La campana con buzos a bordo se despliega desde la plataforma de trabajo (normalmente un buque) mediante una grúa , un pescante u otro mecanismo con un cabrestante con capacidad para el hombre . La campana se baja al agua y a la profundidad de trabajo a una velocidad recomendada por el programa de descompresión, y que permite a los buzos compensar cómodamente. Las campanas húmedas con un espacio de aire tendrán el espacio de aire lleno a medida que la campana desciende y el aire se comprime al aumentar la presión hidrostática . El aire también se renovará según sea necesario para mantener el nivel de dióxido de carbono aceptable para los ocupantes. El contenido de oxígeno también se repone, pero este no es el factor limitante, ya que la presión parcial de oxígeno será mayor que en el aire de la superficie debido a la profundidad.
Cuando se levanta la campana, la presión baja y el exceso de aire debido a la expansión se derramará automáticamente por debajo de los bordes. Si los buzos están respirando desde el espacio aéreo de la campana en ese momento, es posible que sea necesario purgarlo con aire adicional para mantener un nivel bajo de dióxido de carbono. La disminución de la presión es proporcional a la profundidad, ya que el espacio aéreo está a presión ambiental, y el ascenso debe realizarse de acuerdo con el programa de descompresión planificado adecuado a la profundidad y la duración de la operación de buceo.
Una campana cerrada o seca, también conocida como cápsula de traslado de personal o cámara de descompresión sumergible, es un recipiente a presión para ocupación humana que se baja al mar hasta el lugar de trabajo, se iguala la presión con el entorno y se abre para permitir que los buceadores entren y salgan. Estos requisitos funcionales dictan la estructura y la disposición. La presión interna requiere una estructura fuerte, y una esfera o un cilindro con extremos esféricos es lo más eficiente para este propósito. Cuando la campana está bajo el agua, los ocupantes deben poder entrar o salir sin inundar el interior. Esto requiere una escotilla de presión en la parte inferior. El requisito de que la campana retenga de manera confiable su presión interna cuando se reduce la presión externa dicta que la escotilla se abra hacia adentro, de modo que la presión interna la mantenga cerrada. La campana se baja a través del agua hasta la profundidad de trabajo, por lo que debe tener flotabilidad negativa. Esto puede requerir lastre adicional, que puede fijarse mediante un sistema que se puede liberar desde el interior de la campana en una emergencia, sin perder presión, para permitir que la campana flote de regreso a la superficie.
El acoplamiento a una cámara de descompresión de cubierta o a un sistema de saturación en la superficie se puede realizar desde abajo o desde un lateral. El uso de la escotilla inferior de campana para este fin tiene la ventaja de que solo se necesita una escotilla y la desventaja de tener que levantar la campana y colocarla sobre una entrada vertical a la cámara. Una campana utilizada de esta manera puede denominarse cápsula de transferencia de personal. Si la descompresión se realiza dentro de la campana, puede denominarse cámara de descompresión sumergible. [15]
La escotilla de la parte inferior de la campana debe ser lo suficientemente ancha para que un buzo grande, equipado con los cilindros de rescate adecuados , pueda entrar y salir sin dificultad excesiva, y no puede cerrarse mientras el buzo esté afuera, ya que el encargado de la campana debe tender el cordón umbilical a través de la escotilla . También debe ser posible que el encargado de la campana levante al buzo que está trabajando a través de la escotilla si está inconsciente y cierre la escotilla después de él, de modo que la campana pueda sellarse y presurizarse para el ascenso. Por lo general, se coloca un aparejo de elevación dentro de la campana para este propósito, y la campana puede inundarse parcialmente para facilitar el procedimiento. [15]
El espacio interior debe ser lo suficientemente grande para que puedan sentarse un buzo completamente equipado y un botones (el buzo de reserva responsable de manejar la campana mientras el buzo de trabajo está bloqueado), y para que sus umbilicales se guarden ordenadamente en bastidores y la escotilla se abra hacia adentro mientras están dentro. Cualquier tamaño mayor hará que la campana sea más pesada de lo que realmente necesita, por lo que todo el equipo que no necesita estar dentro se monta en el exterior. Esto incluye un marco para soportar el equipo auxiliar y proteger la campana de impactos y enganches en obstáculos, y los suministros de gas y energía de emergencia, que generalmente se colocan en bastidores alrededor del marco. El suministro de gas de emergencia (EGS) está conectado a través de colectores al panel de gas interno. La parte del marco que mantiene la escotilla inferior separada del fondo se llama etapa de campana . Puede ser extraíble, lo que puede facilitar la conexión a una esclusa de cámara de acceso vertical. El umbilical de la campana está conectado a la campana a través de accesorios pasacascos (penetraciones en el casco), que deben soportar todas las presiones de funcionamiento sin fugas. El panel de gas interno se conecta a las penetraciones del casco y a los umbilicales del buzo. Los umbilicales llevarán el suministro principal de gas respirable, un cable de comunicaciones, una manguera de neumofatómetro , suministro de agua caliente para calentar el traje, energía para las luces montadas en el casco y, posiblemente, una manguera de recuperación de gas y un cable de video. El umbilical de la campana generalmente también llevará un cable de alimentación para la iluminación interna y externa de la campana. Las líneas de energía hidráulica para herramientas no tienen que pasar al interior de la campana, ya que nunca se usarán allí, y las herramientas también se pueden almacenar en el exterior. Puede haber un sistema de comunicaciones de emergencia a través del agua con una fuente de alimentación de batería y un transpondedor de ubicación que funcione en el estándar internacional de 37,5 kHz. [16] La campana también puede tener ventanas de visualización y una cerradura médica.
Una campana cerrada puede estar equipada con un cortador de umbilical, un mecanismo que permite a los ocupantes cortar el umbilical de la campana desde el interior de la campana sellada y presurizada en caso de que se enganche el umbilical y se impida la recuperación de la campana. El dispositivo suele funcionar hidráulicamente mediante una bomba manual situada dentro de la campana y puede cortar el umbilical en el punto en el que está fijado a la parte superior de la campana o justo por encima de él. Una vez cortado, la campana puede elevarse y, si se puede recuperar el umbilical, puede volver a conectarse perdiendo solo una pequeña parte. [17] Se puede instalar una conexión externa conocida como unidad de corte en caliente que permite conectar un umbilical de emergencia para mantener el soporte vital en la campana durante una operación de rescate. [18]
Los buzos en la campana también pueden ser monitoreados desde el punto de control de buceo mediante un circuito cerrado de video, [16] y la atmósfera de la campana puede ser monitoreada para detectar contaminación por hidrocarburos volátiles mediante un analizador de hidrocarburos hiperbáricos que puede conectarse a un repetidor en la parte superior y configurarse para que emita una alarma si los niveles de hidrocarburos exceden el 10% del nivel de anestesia. [19] [20]
La campana puede estar equipada con un paquete de baterías de emergencia externo, un depurador de dióxido de carbono para la atmósfera interna y un acondicionador de aire para controlar la temperatura. La fuente de alimentación suele ser de 12 o 24 V CC. [18]
Se proporcionará una campana con equipo para rescatar y tratar a un buceador herido. Esto normalmente incluirá un pequeño aparejo para levantar al buceador discapacitado hasta la campana a través de la escotilla inferior y asegurarlo en posición vertical si es necesario. Puede estar disponible una válvula de inundación de campana, también conocida como válvula de inundación para inundar parcialmente el interior y ayudar a levantar a un buceador discapacitado hasta la campana. Una vez dentro y asegurada, la campana se limpia de agua utilizando la válvula de purga para llenar el interior con gas respirable a presión ambiente y desplazar el agua hacia afuera a través de la escotilla. Se llevará un botiquín de primeros auxilios. [15]
Una variante de este sistema utilizada en los yacimientos petrolíferos del Mar del Norte entre principios de 1986 y principios de los años 90 fue el sistema Oceantech Minibell, que se utilizaba para inmersiones con rebote de campana y funcionaba como campana abierta para el descenso y como campana cerrada para el ascenso. Los buzos se subían a la campana después de guardar sus umbilicales en bastidores exteriores, se quitaban los cascos para guardarlos en el exterior, sellaban la campana y regresaban a la superficie, ventilando hasta la profundidad de la primera parada de descompresión. Luego, la campana se bloqueaba en una cámara de descompresión en cubierta, los buzos se transferían bajo presión para completar la descompresión en la cámara y la campana estaba disponible para su uso en otra inmersión. [21]
Los suministros de gas respirable para la campana comprenden un suministro de gas primario, un suministro de gas de reserva y un suministro de gas de emergencia que se lleva en la campana. Los buzos también llevarán gas de emergencia en cilindros de buceo o en un rebreather de circuito semicerrado , suficiente para regresar a la campana en caso de que falle el suministro umbilical.
El gas primario, o suministro principal de gas, puede ser aire comprimido, que normalmente se suministra mediante un compresor de aire respirable de baja presión, o gas mixto, que normalmente se proporciona en grupos de cilindros de almacenamiento de alta presión, comúnmente denominados "quads". El gas primario está conectado al panel de gas principal durante toda la operación de buceo, excepto cuando falla o se está corrigiendo un problema, momento en el que los buzos cambian al gas de reserva.
El gas de reserva, o gas secundario, que se conecta al panel principal de gas y está disponible para su uso inmediato al abrir la válvula de suministro, también puede ser suministrado por un compresor de baja presión o desde un almacenamiento de alta presión. Tiene la misma composición que el suministro principal de gas.
El gas de descompresión , cuando se utiliza, también se suministra a través del panel de gas principal. Puede ser el mismo gas que el gas primario, una mezcla enriquecida con oxígeno u oxígeno puro. El cambio de gas para la descompresión en el agua en una campana húmeda no es el procedimiento preferido para el buceo comercial, ya que todo el sistema de suministro de gas respirable debe estar limpio de oxígeno y, como se requiere una cámara de descompresión en el sitio cuando se planea un límite específico de descompresión obligatoria, es más conveniente realizar la descompresión de superficie con oxígeno (SurDO 2 ) en la cámara. La seguridad relativa de la descompresión de superficie y la descompresión en el agua es incierta. Ambos procedimientos son aceptados por los organismos reguladores de salud y seguridad.
El gas de emergencia se transporta en la campana, generalmente en un pequeño número de cilindros de alta presión de 50 litros conectados al panel de gas de la campana. Este debe ser el mismo gas que el gas primario. En las campanas cerradas hay un suministro adicional de oxígeno puro si la campana tiene un depurador de dióxido de carbono para la atmósfera de la campana. En una campana húmeda de tipo 2 o una campana cerrada, este gas de emergencia se puede distribuir a los buzos desde el panel de gas de la campana operado por el botones, a través de los umbilicales de excursión.
Cada buzo lleva un suministro de gas de emergencia (gas de rescate) suficiente para regresar a la campana en cualquier circunstancia razonablemente previsible de falla del suministro umbilical de los suministros de gas de emergencia primario, de reserva y de la campana.
El panel principal de distribución de gas está ubicado en el punto de control de la operación de buceo, y es operado por el encargado del gas , quien también puede ser un buzo, o si el gas es aire, puede ser operado directamente por el supervisor de buceo .
El panel de gas de la campana es un colector de válvulas, tuberías, mangueras y medidores montados dentro de una campana cerrada y bajo el dosel de una campana húmeda tipo 2, y es operado por el botones . Cuando se utiliza un sistema de recuperación de helio, la manguera de retorno para el gas recuperado pasa a través del panel de gas de la campana y un regulador de contrapresión en su camino hacia la superficie. El panel de gas de la campana se abastece con suministros de gas primario y secundario desde el panel de gas principal a través del umbilical de la campana, y con gas de emergencia a bordo de los cilindros transportados en la campana. [22]
Las campanas de buceo se despliegan sobre el costado del buque o plataforma, o a través de una piscina de proa, utilizando un pórtico o bastidor en forma de A desde el cual se suspenden el peso del grupo y la campana. En los buques de apoyo al buceo con sistemas de saturación incorporados, la campana puede desplegarse a través de una piscina de proa . El sistema de manejo de la campana también se conoce como sistema de lanzamiento y recuperación (LARS). [23]
El umbilical de la campana suministra gas al panel de gas de la campana y está separado de los umbilicales de excursión de los buzos, que están conectados al panel de gas en el interior de la campana. El umbilical de la campana se despliega desde un tambor grande o una canasta umbilical y se tiene cuidado de mantener la tensión en el umbilical baja pero suficiente para permanecer casi vertical durante el uso y enrollarse prolijamente durante la recuperación, ya que esto reduce el riesgo de que el umbilical se enganche en obstrucciones submarinas. [23]
La manipulación con campana húmeda se diferencia de la manipulación con campana cerrada en que no es necesario transferir la campana hacia y desde el sistema de cámara para realizar una conexión hermética a la presión, y se requerirá que una campana húmeda mantenga una velocidad de ascenso y descenso finamente controlada y permanezca a una profundidad fija dentro de tolerancias bastante estrechas para que los ocupantes se descompriman a una presión ambiental específica, mientras que una campana cerrada se puede sacar del agua sin demora y la velocidad de ascenso y descenso no es crítica.
Un equipo de buceo con campana generalmente incluye dos buzos en la campana, designados como buzo de trabajo y encargado de la campana, aunque pueden alternar estos roles durante la inmersión. El encargado de la campana es un buzo de reserva y encargado del cordón umbilical desde la campana hasta el buzo de trabajo, el operador del panel de distribución de gas a bordo, y tiene un cordón umbilical aproximadamente 2 m más largo que el buzo de trabajo para garantizar que se pueda llegar al buzo de trabajo en caso de emergencia. Esto se puede ajustar atando los cordones umbilicales dentro de la campana para limitar la longitud de despliegue, lo que a menudo debe hacerse en cualquier caso, para evitar que los buzos se acerquen a peligros conocidos en el agua. Dependiendo de las circunstancias, también puede haber un buzo de reserva en la superficie, con un asistente, en caso de que haya una emergencia en la que un buzo orientado a la superficie pueda ayudar. El equipo estará bajo el control directo del supervisor de buceo , incluirá un operador de cabrestante y puede incluir un operador dedicado del panel de gas de superficie. [16]
El despliegue de una campana de buceo generalmente comienza bajando el peso de lastre, que es un peso de lastre grande suspendido en la curva de un cable que va desde un cabrestante, sobre una polea en un lado del pórtico, hasta el peso, alrededor de un par de poleas en los lados del peso, y de regreso al otro lado del pórtico, donde se sujeta. El peso cuelga libremente entre las dos partes del cable y, debido a su peso, cuelga horizontalmente y mantiene el cable bajo tensión. La campana cuelga entre las partes del cable del peso de lastre y tiene un pasacables en cada lado que se desliza a lo largo del cable a medida que se baja o se levanta. El despliegue de la campana se realiza mediante un cable separado unido a la parte superior, que pasa sobre una polea en el medio del pórtico. A medida que se baja la campana, los pasacables evitan que gire sobre el cable de despliegue, lo que torcería el cordón umbilical y provocaría bucles o enganches. Por lo tanto, los cables de los pesos en bloque actúan como guías o rieles a lo largo de los cuales se baja la campana hasta el lugar de trabajo y se eleva de nuevo hasta la plataforma. Si el cabrestante o el cable de elevación fallan y se libera el lastre de la campana, una campana con flotabilidad positiva puede flotar y los cables la guiarán hasta la superficie hasta una posición donde se puede recuperar con relativa facilidad. El cable de los pesos en bloque también se puede utilizar como un sistema de recuperación de emergencia, en cuyo caso tanto la campana como el peso se elevan juntos. [23] Un sistema alternativo para evitar la rotación en el cable de elevación es el uso de un sistema de arrastre cruzado , que también se puede utilizar como un medio para ajustar la posición lateral de la campana a la profundidad de trabajo y como un sistema de recuperación de emergencia. [16]
Una plataforma de campana es un armazón abierto debajo de la campana que evita que el cierre inferior de la campana se acerque demasiado al peso del grupo o al fondo marino, lo que garantiza que haya espacio para que los buzos entren y salgan de la campana de manera segura. Puede instalarse como parte de la campana o como parte del peso del grupo. La plataforma de campana puede estar equipada con cestas para transportar herramientas y equipos. [24]
Se utiliza un sistema de manipulación de campana cerrada para mover la campana desde la posición en la que está bloqueada en el sistema de cámara hasta el agua, bajarla hasta la profundidad de trabajo y mantenerla en posición sin un movimiento excesivo, y recuperarla hasta el sistema de cámara. El sistema utilizado para trasladar la campana a cubierta puede ser un sistema de carro de cubierta, un pórtico elevado o un bastidor en forma de A oscilante. El sistema debe restringir el movimiento de la campana sostenida lo suficiente para permitir una ubicación precisa en el conducto de la cámara incluso en condiciones meteorológicas adversas. Se puede utilizar un cursor de campana para controlar el movimiento a través y por encima de la zona de salpicadura, y se puede utilizar un mecanismo de compensación de oscilación para limitar el movimiento vertical cuando se está en el agua y fuera del cursor, en particular a la profundidad de trabajo cuando el buzo puede estar bloqueado y la campana está abierta a la presión ambiental. [16]
Un cursor de campana es un dispositivo que se utiliza para guiar y controlar el movimiento de la campana a través del aire y la zona de salpicadura cerca de la superficie, donde las olas pueden mover la campana significativamente. Puede ser un sistema pasivo que depende de un peso de lastre adicional o un sistema activo que utiliza un sistema de accionamiento controlado para proporcionar movimiento vertical. El cursor tiene una cuna que se bloquea en la campana y que se mueve verticalmente sobre rieles para restringir el movimiento lateral. La campana se libera y se bloquea en el cursor en el agua relativamente quieta debajo de la zona de salpicadura. [23] [16]
Los equipos de compensación de elevación se utilizan para estabilizar la profundidad de la campana contrarrestando el movimiento vertical del sistema de manipulación causado por los movimientos de la plataforma y, por lo general, también mantienen la tensión correcta en los cables guía. Normalmente, no es esencial, dependiendo de la estabilidad de la plataforma. [16]
Los sistemas de arrastre transversal son cables de un dispositivo de elevación independiente que están destinados a ser utilizados para mover la campana lateralmente desde un punto directamente debajo del LARS, y también pueden usarse para limitar la rotación y como un sistema de recuperación de campana de emergencia. [16]
Los contratistas de buceo comercial generalmente utilizan una campana cerrada junto con una cámara hiperbárica de superficie . Estas tienen ventajas de seguridad y ergonomía y permiten que se realice la descompresión después de que la campana se haya elevado a la superficie y de regreso a bordo del buque de apoyo de buceo . Las campanas cerradas se utilizan a menudo en operaciones de buceo de saturación y rescate submarino. La campana de buceo se conectaría a través de la brida de acoplamiento de una esclusa de aire a la cámara de descompresión de cubierta o al sistema de saturación para la transferencia bajo presión de los ocupantes.
El uso de cámaras hiperbáricas bajo el agua puede ser peligroso; las cámaras hiperbáricas son propensas a incendiarse desde el interior. [25]
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La planta de campana de buceo con esclusa de aire era una barcaza construida especialmente para la colocación, examen y reparación de amarres para acorazados [26] en el puerto de Gibraltar . [27] [28] Fue diseñada por Siebe Gorman de Lambeth y Forrestt & Co. Ltd de Wivenhoe en Essex, quien la construyó y suministró en 1902 al Almirantazgo británico . [26]
El buque surgió de las condiciones específicas de Gibraltar. Los amarres pesados del puerto tienen tres cadenas que se extienden radialmente a lo largo del fondo marino desde un anillo central, cada una terminando en un ancla grande. La mayoría de los puertos tienen un fondo marino blando y es habitual colocar los amarres colocando las anclas en el barro, la arcilla o la arena, pero esto no se puede hacer en el puerto de Gibraltar, donde el fondo marino es de roca dura. [29]
En funcionamiento, la barcaza sería remolcada hasta el lugar de trabajo, amarrada en su lugar con anclas, y la campana se bajaría verticalmente hasta el fondo. [27] y el agua se desplazaría mediante bombeo. Los equipos de trabajo ingresaron a la campana a través de una esclusa de aire en el pozo de acceso central. Trabajando con ropa normal, podían excavar anclajes para los amarres. [29]
La barcaza de servicio alemana Carl Straat tiene un concepto similar, pero la campana se baja haciendo oscilar el tubo de acceso. Carl Straat se construyó en 1963 para la Dirección de Navegación y Vías Navegables Oeste en Münster. La campana de 6 m × 4 m × 2,5 m es accesible a través de un tubo de 2 m de diámetro y una esclusa de aire. Un sistema de pantógrafo mantiene la campana y las escaleras internas niveladas en todas las profundidades. La profundidad máxima de trabajo es de 10 m. El buque se utiliza en aquellas vías navegables interiores que tienen esclusas lo suficientemente grandes como para acomodar su eslora total de 52 m, su manga de 11,8 m y su calado de 1,6 m. [30] [31]
Las campanas de buceo se han utilizado para el rescate submarino . La campana cerrada y seca está diseñada para sellarse contra la cubierta del submarino por encima de una escotilla de escape. El agua en el espacio entre la campana y el submarino se bombea hacia afuera, y la diferencia de presión mantiene la campana contra el submarino, por lo que las escotillas se pueden abrir para permitir que los ocupantes abandonen el submarino y entren en la campana. Luego, las escotillas se cierran, el faldón de la campana se inunda para liberarlo del submarino y la campana con su carga de sobrevivientes se iza de regreso a la superficie, donde los sobrevivientes salen y la campana puede regresar para el siguiente grupo. La presión interna en la campana generalmente se mantiene a presión atmosférica para minimizar el tiempo de funcionamiento al eliminar la necesidad de descompresión , por lo que el sello entre el faldón de la campana y la cubierta del submarino es fundamental para la seguridad de la operación. Este sello se proporciona mediante el uso de un material de sellado flexible, generalmente un tipo de caucho, que se presiona firmemente contra el borde liso de la escotilla por la diferencia de presión cuando se bombea el faldón. [32] [33]
Una campana de observación es una campana cerrada, generalmente operada con presión interna a presión atmosférica, que proporciona una plataforma de observación que puede bajarse a profundidad con uno o más ocupantes que pueden observar el entorno a través de ventanas, pero que generalmente no cuentan con un medio para interactuar físicamente con el entorno exterior. La primera campana de observación fue una de las primeras campanas modernas construidas a fines del siglo XIX. [ cita requerida ]
La batisfera y la campana de observación son estructuras similares. Una batisfera de acero creada en 1930 por William Beebe y Otis Barton tenía tres ventanas de cristal para la observación. Las campanas de observación para profundidades menores generalmente utilizan diseños diferentes a los de las batisferas. [34]
Los procedimientos rutinarios para el buceo con campana incluyen la preparación de la campana para la inmersión, el descenso y el ascenso, y la supervisión del buzo de trabajo por parte del encargado de la campana. El encargado de la campana es responsable de garantizar que la campana y sus ocupantes estén listos para el descenso o el ascenso, y de las comunicaciones con la superficie para colocar la carpa en el cordón umbilical del buzo de trabajo y de operar el panel de gas de la campana.
Un ascenso en campana húmeda generalmente incluye paradas de descompresión en el agua y, a veces, descompresión en la superficie .
Los procedimientos de campana cerrada también incluyen el bloqueo y desbloqueo en profundidad y la transferencia bajo presión entre la campana y el sistema de saturación o una cámara de descompresión de cubierta.
Los procedimientos de campana de emergencia incluyen alarma de posicionamiento dinámico y respuesta a la salida de la campana, operaciones de emergencia del panel de gas de la campana, como falla del suministro de gas de superficie o suministro de gas de superficie contaminado, los cuales requieren rescate al gas de a bordo, falla del suministro de agua caliente y rescate del buzo que está trabajando por parte del botones. La falla de las comunicaciones de voz requiere el uso apropiado de luces de emergencia y señales de gas. El abandono de la campana puede ser necesario si una campana mojada no se puede levantar, pero los buzos de saturación en una campana cerrada deben ser rescatados en la campana o en otra campana ya que no pueden ser llevados a la superficie en el agua.
Una campana cerrada que se ha despresurizado para el acceso de mantenimiento probablemente retendrá restos de la mezcla de gases respirables para buceo, que normalmente será hipóxica a presión atmosférica normal y podría hacer que cualquiera que entre pierda el conocimiento con bastante rapidez. Las mezclas a base de helio son flotantes y requieren una limpieza activa con un fuerte flujo de aire, seguida de una prueba de presión parcial de oxígeno antes de entrar. [35]
La atmósfera de la campana puede contaminarse con materiales traídos por un buzo que haya estado expuesto a los contaminantes durante el bloqueo. Estos dependerán del entorno de trabajo y pueden incluir productos petroquímicos. Este es un problema mayor con las campanas cerradas. [36]
Los buzos calificados para trabajar con campanas reciben capacitación en las habilidades y procedimientos relevantes para el tipo de campana con el que se espera que trabajen. Las campanas abiertas se utilizan generalmente para el buceo profundo con aire suministrado desde la superficie y orientado a la superficie, y las campanas cerradas se utilizan para el buceo de saturación y el buceo con mezcla de gases orientado a la superficie. Estas habilidades incluyen los procedimientos estándar para el despliegue del buzo de trabajo desde la campana, la atención del buzo de trabajo desde la campana por parte del botones y los procedimientos de emergencia y rescate tanto para el buzo de trabajo como para el botones. Existe una similitud considerable y diferencias significativas en estos procedimientos entre el buceo con campana abierta y cerrada. [37] [38] [39] [40]
Como se ha señalado anteriormente, una extensión adicional del concepto de campana húmeda es el hábitat submarino equipado con una piscina de inmersión, donde los buceadores pueden pasar largos períodos en un ambiente seco y cómodo mientras se aclimatan a la mayor presión que experimentan bajo el agua. Al no tener que volver a la superficie entre incursiones en el agua, pueden reducir la necesidad de descompresión (reducción gradual de la presión), después de cada excursión, necesaria para evitar problemas con la liberación de burbujas de nitrógeno del torrente sanguíneo (la enfermedad de los buceadores , también conocida como enfermedad de los cajones). Estos problemas pueden ocurrir a presiones superiores a 1,6 atmósferas estándar (160 kPa), lo que corresponde a una profundidad de 6 metros (20 pies) de agua. Los buceadores en un hábitat a presión ambiental necesitarán descompresión cuando regresen a la superficie. Esta es una forma de buceo de saturación .
La araña campana de buceo , Argyroneta aquatica , es una araña que vive completamente bajo el agua, aunque podría sobrevivir en la tierra.
Como la araña necesita respirar aire, construye a partir de seda un hábitat parecido a una campana de buceo abierta que sujeta a una planta submarina . La araña recoge aire en una fina capa alrededor de su cuerpo, atrapada por los densos pelos de su abdomen y patas. Transporta este aire a su campana de buceo para reponer el suministro de aire en la campana. Esto le permite a la araña permanecer en la campana durante largos períodos, donde espera a su presa .
{{cite journal}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )Alejandro intenta explorar las profundidades del océano con una campana de buceo, una historia que las fuentes midráshicas cuentan sobre Adriano. 15 También se encuentra en los libros de historia árabe, así como en la Cosmographia latina de Aethicus Ister (siglo VIII), y en la traducción latina de León el Arcipreste , el Annolied alemán (siglos XI-XII) y la antigua prosa francesa Alexander (siglo XII).
{{cite journal}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace ){{cite journal}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )Un buque de compresión de aire, utilizado para colocar amarres para acorazados, equipado con una campana de buceo, cuya entrada se encuentra por la gran chimenea en medio del barco. La pintura del titular que aparece aquí apareció en la portada del Illustrated London News del 25 de marzo de 1906.
