Planificación de gases para buceo

El aire es el gas más utilizado en la mayoría de las inmersiones recreativas a poca profundidad, y en algunas partes del mundo puede ser el único gas fácilmente disponible. Es de fácil acceso, de calidad constante y se comprime con facilidad. Si no existieran problemas asociados al uso de aire en inmersiones más profundas y prolongadas, no habría razón para utilizar ningún otro gas.

Las limitaciones en el uso del aire son:

• Los efectos de la narcosis por nitrógeno se producen a profundidades superiores a unos 30  m, pero dependen de cada buceador.
• Limitaciones en el buceo sin parada de descompresión y en la duración de la descompresión debido a la disolución de nitrógeno en los tejidos corporales.

Estas limitaciones pueden mitigarse mediante el uso de gases formulados específicamente para la respiración a presión.

Para reducir los problemas de descompresión derivados de las altas presiones parciales de nitrógeno a las que se expone el buceador al respirar aire a profundidad, se puede añadir oxígeno como sustituto de parte del nitrógeno. La mezcla resultante de nitrógeno y oxígeno se conoce como nitrox. Se considera que las trazas de argón y otros gases atmosféricos son insignificantes. ^{[ 3 ] [ 4 ] : Cap. 3}

El nitrox es una mezcla de nitrógeno y oxígeno. Técnicamente, puede incluir aire y mezclas hipóxicas de nitrox, donde la fracción de oxígeno es menor que en el aire (21%), ^{[ 4 ] : ​​Cap. 3} pero estas no se utilizan generalmente. El nitrox se entiende generalmente como aire enriquecido con oxígeno adicional, ya que ese es el método habitual para producirlo. La fracción de oxígeno puede variar del 22% al 99%, pero suele estar entre el 25% y el 40% para el gas de fondo (respirado durante la parte principal de la inmersión) y entre el 32% y el 80% para las mezclas de descompresión. ^{[ 2 ]}

El helio es un gas inerte que se utiliza en mezclas respiratorias para buceo con el fin de reducir o eliminar los efectos narcóticos de otros gases a profundidad. Es un gas relativamente caro y tiene algunos efectos secundarios indeseables, por lo que se utiliza donde mejora significativamente la seguridad. Otra característica deseable del helio es su baja densidad y baja viscosidad en comparación con el nitrógeno. Estas propiedades reducen el trabajo respiratorio, ^{[ 5 ] [ 6 ]} que puede convertirse en un factor limitante para el buceador a profundidades extremas. ^{[ 2 ] : Sect.1 [ 7 ] [ 6 ] [ 8 ]}

Las propiedades indeseables del helio como componente de gas respiratorio incluyen una transferencia de calor altamente efectiva , ^{[ 9 ]} que puede enfriar rápidamente a un buceador, ^{[ 10 ]} y una tendencia a fugarse más fácil y rápidamente que otros gases. Las mezclas a base de helio no deben usarse para inflar trajes secos. ^{[ 2 ] : Sec.1 [ 6 ]}

El helio es menos soluble que el nitrógeno en los tejidos corporales, pero debido a su peso molecular muy pequeño (4, en comparación con 28 para el nitrógeno), se difunde más rápido, como describe la ley de Graham . Por consiguiente, los tejidos se saturan más rápido con helio, pero también se desaturan más rápido, siempre que se evite la formación de burbujas. La descompresión de los tejidos saturados será más rápida con helio, pero la de los tejidos no saturados puede ser más larga o más corta que con nitrógeno, dependiendo del perfil de la inmersión. ^{[ 6 ]}

El helio se suele mezclar con oxígeno y aire para producir una gama de mezclas de gases de tres componentes conocidas como trimixes . El oxígeno está limitado por restricciones de toxicidad, y el nitrógeno por efectos narcóticos aceptables. El helio se utiliza para completar el resto de la mezcla, ^{[ 2 ] : Sec.2} y también puede utilizarse para reducir la densidad y así disminuir el trabajo respiratorio. ^{[ 8 ]}

El oxígeno puro elimina por completo el problema de la descompresión, pero es tóxico a altas presiones parciales , lo que limita su uso en el buceo a profundidades poco profundas y como gas de descompresión . ^{[ 4 ] : Sec. 16-2}

El oxígeno al 100% también se utiliza para reponer el oxígeno consumido por el buceador en rebreathers de circuito cerrado , para mantener el punto de ajuste : la presión parcial de oxígeno en el circuito que la electrónica o el buceador mantienen durante la inmersión. En este caso, la mezcla respiratoria real varía con la profundidad y se compone de una mezcla de diluyente con oxígeno. El diluyente suele ser una mezcla de gases que puede utilizarse como reserva en caso necesario. Se utilizan cantidades relativamente pequeñas de diluyente en un rebreather, ya que los componentes inertes no se metabolizan ni se liberan al ambiente mientras el buceador permanece a profundidad, sino que se reinhalan repetidamente, perdiéndose únicamente durante el ascenso, cuando el gas se expande en proporción inversa a la presión y debe ventilarse para mantener el volumen correcto en el circuito. ^{[ 3 ] : Sec.17-2}

La composición de una mezcla de gases respiratorios dependerá de su uso previsto. La mezcla debe elegirse para proporcionar una presión parcial de oxígeno (PO₂) segura _a la profundidad de trabajo. La mayoría de las inmersiones utilizarán la misma mezcla durante toda la inmersión, por lo que la composición se seleccionará para que sea respirable a todas las profundidades planificadas. Puede haber consideraciones de descompresión. La cantidad de gas inerte que se disolverá en los tejidos depende de la presión parcial del gas, su solubilidad y el tiempo que se respira a presión, por lo que el gas puede enriquecerse con oxígeno para reducir los requisitos de descompresión. El gas también debe tener una densidad respirable a la profundidad máxima prevista para su uso. Un valor recomendado para la densidad máxima es de 6 gramos por litro, ya que densidades más altas reducen la tasa de ventilación máxima lo suficiente como para inducir hipercapnia . ^{[ 11 ]}

La ley de Henry establece:

A una temperatura dada, la cantidad de gas que puede disolverse en un fluido es directamente proporcional a la presión parcial del gas.

En inmersiones de corta duración, la P _{O 2} se puede elevar a 1,2 a 1,6 bar. Esto reduce la P _{N 2} y/o P _He , y acortará la descompresión necesaria para un perfil determinado.

Respirar aire a más de 30 metros (100 pies) de profundidad (presión > 4 bar) tiene un efecto narcótico significativo en el buceador. Dado que el helio no tiene efecto narcótico, esto se puede evitar añadiéndolo a la mezcla para que la presión parcial de los gases narcóticos se mantenga por debajo de un nivel debilitante. Esto varía según el buceador, y las mezclas de helio tienen un coste considerable, pero la mayor seguridad y eficiencia en el trabajo que se obtiene al usar helio pueden compensar el coste. Otra desventaja de las mezclas a base de helio es el mayor enfriamiento del buceador. Los trajes secos no deben inflarse con mezclas ricas en helio. 

Aparte del helio, y probablemente el neón, todos los gases que se pueden respirar tienen un efecto narcótico que aumenta con la presión parcial elevada, ^{[ 14 ]} y se sospecha que el oxígeno tiene un efecto narcótico comparable al del nitrógeno, ^{[ 15 ]} aunque la evidencia no es concluyente. ^{[ 16 ]}

Ejemplo: Elija una mezcla de gases adecuada para una inmersión de rebote a 50 metros, donde la P _{O 2} debe limitarse a 1,4 bar y la profundidad narcótica equivalente a 30 metros:

Presión a 50 m de profundidad = 6 bar

_{Presión parcial de oxígeno ( PO₂ )} requerida = 1,4 bar  : Fracción de oxígeno (FO₂ _{) =} 1,4/6 = 0,23 = 23 %

Profundidad equivalente de narcótico requerida (END) = 30 m

Presión atmosférica equivalente a 30 m = 4 bar

Por lo tanto, la presión parcial de helio (PHe) a 50 m en la mezcla debe ser (6 − 4) bar = 2 bar, por lo que F _He es 2/6 = 0,333 = 33%.

El (100–(33+23)) = 44% restante sería nitrógeno.

La mezcla resultante es un trimix 23/33 (23% de oxígeno, 33% de helio, el resto nitrógeno).

Estos son los valores óptimos para minimizar la descompresión y el costo del helio. Una fracción menor de oxígeno sería aceptable, pero supondría una desventaja para la descompresión, y una fracción mayor de helio sería aceptable, pero costaría más.

Se puede comprobar la densidad del gas a máxima profundidad, ya que esto puede influir significativamente en el esfuerzo respiratorio. Un esfuerzo respiratorio excesivo reducirá la capacidad de reserva del buceador para afrontar una posible emergencia si se requiere un esfuerzo físico. Anthony y Mitchell recomiendan una densidad máxima de gas preferida de 5,2 g/L y una densidad máxima de gas de 6,2 g/L. ^{[ 8 ]}

El cálculo es similar al cálculo de la masa de gas en los cilindros .

La cantidad de gas necesaria en una inmersión depende de si el equipo de buceo que se utilice es de circuito abierto, semicerrado o cerrado. El buceo con circuito abierto expulsa todo el gas respirado al entorno, independientemente de cuánto haya sido útil para el buceador, mientras que un sistema de circuito semicerrado o cerrado retiene la mayor parte del gas respirado y lo restaura a una condición respirable eliminando el dióxido de carbono, producto de desecho, y ajustando el contenido de oxígeno a una presión parcial adecuada. Los equipos de buceo de circuito cerrado y semicerrado también se conocen como rebreathers . ^{[ 17 ] [ 2 ]}

Otro aspecto de la configuración del equipo de buceo es cómo el buceador transporta las botellas principales. Las dos disposiciones básicas son el montaje en la espalda y el montaje lateral. ^{[ 17 ]}

El sistema de montaje dorsal consiste en sujetar firmemente una o más botellas a un arnés, generalmente con un chaleco compensador de flotabilidad o ala, y llevarlas en la espalda del buceador. Este sistema permite conectar botellas en configuración de doble botella o, en circunstancias especiales, en configuración de triple botella o cuádruple botella. Es una configuración de gran visibilidad y puede resultar inadecuada para algunos lugares donde el buceador necesita pasar por aberturas bajas. Esta es la configuración estándar para el buceo recreativo con botella simple o doble, y para gran parte del buceo técnico en aguas abiertas. ^{[ 17 ] [ 2 ]}

El montaje lateral consiste en suspender las botellas principales del arnés a los lados del buceador: normalmente se utilizan dos botellas de tamaño aproximadamente igual. Las botellas de descompresión adicionales pueden acoplarse de forma similar. El método de transporte de botellas suspendidas a los lados del arnés, conocido como montaje con eslinga, es similar y difiere en algunos detalles. ^{[ 17 ]}

Las configuraciones más comunes para botellas múltiples consisten en llevar el gas de fondo en botellas montadas en la espalda con un volumen total suficiente, ya sean conectadas o independientes, y las demás mezclas en soportes de eslinga sujetos a los laterales del arnés del buceador mediante anillas en D, o bien llevar todos los gases en botellas montadas lateralmente. El gas de descompresión, cuando es diferente del gas utilizado para la parte principal de la inmersión, se suele llevar en una o más botellas suspendidas del lateral del arnés del buceador mediante clips. Para inmersiones extremas, se pueden llevar varias botellas de esta manera. ^{[ 17 ] [ 2 ]}

Los arneses de montaje lateral requieren que las botellas se lleven individualmente sujetas al arnés a los lados del buceador. Los buceadores experimentados en montaje lateral pueden llevar 6 botellas de aluminio de 80 pies cúbicos de esta manera, 3 a cada lado. ^{[ 17 ]}

El buceador debe poder identificar positivamente el gas suministrado por cualquiera de las diversas válvulas de demanda que requieren estas configuraciones, para evitar problemas potencialmente fatales de toxicidad por oxígeno, hipoxia, narcosis por nitrógeno o desviación del plan de descompresión que pueden ocurrir si se utiliza un gas inapropiado. ^{[ 17 ]} Una de las convenciones coloca los gases ricos en oxígeno a la derecha, ^{[ 18 ]} Otros métodos incluyen el etiquetado por contenido y/o profundidad máxima de operación (MOD), e identificación por tacto. A menudo se utilizan varios o todos estos métodos juntos. ^{[ 17 ]}

El gas de rescate para una configuración montada en la espalda puede transportarse de diversas maneras en una botella de rescate . Las más comunes son como botella de eslinga, botella auxiliar sujeta a la botella principal montada en la espalda, o en una botella pequeña (aire de reserva) sostenida por un bolsillo unido al compensador de flotabilidad. ^{[ 17 ]} Cuando se montan lateralmente varias botellas de la misma mezcla, las botellas que no se utilizan funcionan como equipos de rescate, siempre que contengan suficiente gas para que el buceador pueda ascender a la superficie de forma segura.

Si la ruta de la inmersión está restringida o se puede planificar de forma fiable, se pueden soltar cilindros de reserva de gas de descompresión a lo largo de la ruta en los puntos donde se necesitarán durante el regreso o el ascenso. Los cilindros suelen sujetarse a una línea de distancia o a una línea de tiro para asegurar que sean fáciles de encontrar y que no se pierdan. Estos cilindros normalmente contienen una mezcla de gases cercana a la óptima para el sector de la inmersión en el que se van a utilizar. Este procedimiento también se conoce como preparación de etapas , y los cilindros entonces se denominan cilindros de etapa , pero el término cilindro de etapa se ha convertido en genérico para cualquier cilindro que el buceador lleve al lado además del gas de fondo. ^{[ 17 ] [ 2 ]} Se deben aplicar protocolos de redundancia de gas a los cilindros de reserva, al igual que a cualquier otro suministro de gas respiratorio.

La mayoría de los buceadores recreativos no realizan inmersiones de penetración ni inmersiones que superen el límite de no descompresión , y pueden ascender directamente a la superficie de forma segura en cualquier punto de la inmersión. Estos ascensos no consumen un gran volumen de gas, y a estos buceadores se les suele enseñar a iniciar el ascenso con una presión restante determinada en la botella, independientemente de la profundidad, el tamaño de la botella o la frecuencia respiratoria prevista, principalmente porque es fácil de recordar y simplifica el trabajo del líder de la inmersión en inmersiones grupales. Este método se originó en el corte de presión de reserva no ajustable que proporcionaban las válvulas mecánicas de las botellas de reserva, que se utilizaban habitualmente antes de que el manómetro sumergible se convirtiera en un componente estándar del equipo de buceo. En ocasiones puede resultar insuficientemente conservador, pero con mayor frecuencia es innecesariamente conservador, sobre todo en inmersiones poco profundas con una botella grande. A los buceadores se les puede indicar que avisen al líder de la inmersión a 80 o 100 bar y que regresen al barco con al menos 50 bar o 700  psi o algo similar restante, pero una de las razones para tener 50 bar de reserva es hacer que el regreso al barco sea más seguro, permitiendo al buceador nadar en la superficie en aguas agitadas mientras respira con el regulador. Este gas residual también puede usarse para una parada de seguridad prolongada o adicional cuando la inmersión se acerca al límite de no descompresión, pero es una buena práctica no usar todo el gas si se puede evitar de forma segura, ya que una botella vacía es más fácil de contaminar durante la manipulación, y es posible que se le exija al operador de llenado que haga inspeccionar internamente cualquier botella que no registre una presión residual al presentarse para llenarla para asegurarse de que no se haya contaminado por la entrada de agua.

La regla de los tercios es otra regla práctica de este tipo . ^{[ 19 ] [ 20 ]} La regla básica generalmente solo se aplica al buceo en entornos con techo, como cuevas y pecios, donde un ascenso directo a la superficie es imposible y los buceadores deben regresar por donde vinieron, y no se prevén paradas de descompresión. Si se planea la descompresión, la regla de los tercios puede aplicarse además de los requisitos de gas de descompresión.

Para los buceadores que siguen esta regla, un tercio del suministro de gas se utiliza para el viaje de ida, un tercio para el viaje de vuelta y un tercio se mantiene en reserva en caso de emergencia. La inmersión se interrumpe cuando el primer buceador alcanza un tercio de la presión inicial. ^{[ 19 ]} Sin embargo, al bucear con un compañero con una frecuencia respiratoria mayor o un volumen de gas diferente, puede ser necesario establecer un tercio del suministro de gas del compañero como el tercio restante. Esto significa que el punto de salida se adelanta, o que el buceador con la frecuencia respiratoria más baja lleva un mayor volumen de gas del que se requeriría si ambos tuvieran la misma frecuencia respiratoria.

Se necesitan reservas al final de las inmersiones por si el buceador ha descendido a mayor profundidad o durante más tiempo del previsto y debe permanecer bajo el agua para realizar paradas de descompresión antes de poder ascender a la superficie de forma segura. Un buceador sin gas no puede realizar las paradas y corre el riesgo de sufrir la enfermedad por descompresión .

En un entorno cerrado , donde no es posible ascender directamente a la superficie, la reserva permite al buceador ceder gas a un compañero que se ha quedado sin él, proporcionándole suficiente gas para que ambos buceadores puedan salir del recinto y ascender a la superficie.

Otra opción para las inmersiones de penetración es el método "mitad + 15 bar" (mitad + 200 psi), en el que el gas de reserva para la etapa se transporta en las botellas primarias. Algunos buceadores consideran que este método es el más conservador al usar varias etapas. Si todo sale según lo previsto al usar este método, los buceadores emergen con las etapas casi vacías, pero con todo el gas de reserva aún en sus botellas primarias. Con una sola etapa de descenso, esto significa que las botellas primarias seguirán estando aproximadamente a la mitad de su capacidad. ^{[ 21 ]}

La "planificación de gas en el fondo marino" se refiere a los métodos de cálculo de la cantidad de gas para buceo basados ​​en un perfil de inmersión planificado, donde se dispone de una estimación razonablemente precisa de las profundidades, los tiempos y el nivel de actividad previstos para cada etapa de la inmersión. Por lo tanto, son útiles cálculos bastante rigurosos para las mezclas de gases y las cantidades adecuadas de cada mezcla. El consumo de gas depende de la presión ambiente, la frecuencia respiratoria y la duración del sector de inmersión en esas condiciones. ^{[ 22 ]}

La presión ambiental es directamente proporcional a la profundidad. Es la presión atmosférica en la superficie, más la presión hidrostática, a razón de 1 bar por cada 10  m de profundidad.

Al comprobar las presiones críticas, se debe tener en cuenta la temperatura del gas.

Las presiones críticas para el ascenso o el cambio de rumbo se medirán a temperatura ambiente y no requieren compensación, pero la presión crítica para el descenso puede medirse a una temperatura considerablemente superior a la temperatura en profundidad.

La presión debe corregirse a la temperatura del agua esperada utilizando la ley de Gay-Lussac .

P ₂ = P ₁ × (T ₂ /T ₁ )

Ejemplo: Corrección de presión por temperatura: Los cilindros están a unos 30 °C, la temperatura del agua es de 10 °C, la presión crítica para el descenso (P ₁ ) es de 176 bar a 10 °C.

El problema fundamental al estimar una reserva de gas para contingencias radica en decidir qué contingencias contemplar. Esto se aborda en la evaluación de riesgos de la inmersión planificada. Una contingencia comúnmente considerada es compartir gas con otro buceador desde el punto de la inmersión donde se necesita el máximo tiempo para alcanzar la superficie u otro lugar donde haya más gas disponible. Es probable que ambos buceadores tengan un RMV superior al normal durante un ascenso asistido, ya que se trata de una situación estresante ^{[ 1 ]} , y es prudente tenerlo en cuenta. Para los buceadores profesionales, los valores deben elegirse de acuerdo con las recomendaciones del código de buenas prácticas vigente, pero si se elige un valor más alto, es improbable que alguien se oponga. Las agencias de formación aconsejan a los buceadores recreativos que utilicen valores que consideren apropiados y que no den lugar a litigios, que generalmente son conservadores y se basan en datos experimentales publicados, pero los buceadores pueden tener la discreción de utilizar valores de RMV de su propia elección, basados ​​en su experiencia personal y en la aceptación informada del riesgo.

El procedimiento es idéntico al de cualquier otro cálculo de consumo de gas multisectorial, salvo que intervienen dos buceadores, lo que duplica el RMV efectivo.

Para comprobar si la botella de reserva tiene suficiente gas (para un buceador) en caso de emergencia a la profundidad prevista, se debe calcular la presión crítica en función del perfil previsto, la cual debe permitir el cambio de botella, el ascenso y toda la descompresión planificada.

Ejemplo: Suministro de gas de emergencia:

Se planea una inmersión a 30 m que requiere 6 minutos de descompresión a 3  m. Para emergencias, IMCA recomienda asumir RMV = 40 L/min ^{[ 10 ].}

La igualación de gases consiste en el cálculo de las presiones de reserva y de giro para buceadores que utilizan diferentes volúmenes de botella o con diferentes tasas de consumo de gas en la misma inmersión, lo que permite a cada buceador asegurarse de que se retiene suficiente gas para hacer frente a contingencias previsibles en las que los buceadores puedan necesitar compartir gas, en función de los volúmenes de botella de cada buceador y las tasas de consumo de gas individuales de ambos buceadores. ^{[ 23 ]}

Es práctica habitual iniciar la inmersión inmediatamente después de compartir el gas en caso de emergencia, por lo que la igualación de volúmenes de gas solo se aplica a partir del punto de inflexión. Hasta ese momento, solo debe considerarse el consumo del propio buceador en las condiciones previstas.

La decisión fundamental al elegir las botellas radica en si se transportará todo el suministro de gas para la inmersión en un solo juego o si se dividirá en varios juegos para las diferentes fases de la inmersión. Bucear con una sola botella es logísticamente sencillo y permite disponer de todo el gas para respirar durante toda la inmersión, pero no permite optimizar el gas respiratorio para la descompresión ni contar con un suministro de emergencia independiente que no dependa de la presencia de un compañero de buceo cuando y donde sea necesario. Una sola botella implica que el buceador dependa del compañero para obtener gas respiratorio alternativo en caso de una emergencia que interrumpa el suministro principal de aire, a menos que se acepte la opción de un ascenso libre.

El buceo con múltiples botellas se realiza por tres razones procedimentales básicas, o por una combinación de las tres.

1. Se dispone de un suministro totalmente independiente de gas respiratorio para situaciones de emergencia en las que se interrumpe el suministro principal. Este gas se denomina generalmente gas de emergencia y puede transportarse en una bombona auxiliar , o bien, el suministro principal puede dividirse y transportarse en dos (o más) bombonas primarias independientes de tamaño similar.
2. Se pueden transportar mezclas de gases optimizadas para la descompresión acelerada . Por lo general, estos gases no son adecuados para respirar a la máxima profundidad de inmersión debido a la excesiva fracción de oxígeno para dicha profundidad, por lo que no son ideales para el rescate desde la máxima profundidad.
3. El gas del fondo puede ser hipóxico e inadecuado para respirar en la superficie. Se puede utilizar un gas de viaje para atravesar la zona hipóxica. Es posible utilizar una de las mezclas de descompresión como gas de viaje, lo que reduciría el número de cilindros a transportar. ^{[ 1 ]}

Las inmersiones técnicas profundas con circuito abierto pueden requerir una combinación de gas de fondo, gas de viaje y dos o más gases de descompresión diferentes, lo que supone un desafío para el buceador en cuanto a cómo transportarlos todos y utilizarlos correctamente, ya que el uso indebido de un gas en un rango de profundidad inadecuado puede provocar hipoxia o toxicidad por oxígeno, y también afectará a las obligaciones de descompresión. ^{[ 17 ] [ 2 ]}

Una cuarta razón, de índole logística, es la disponibilidad de cilindros de capacidad adecuada. Los cilindros de mayor capacidad que se utilizan habitualmente para el buceo son los de acero de 18 litros y 232 bares, y son relativamente poco comunes. Se pueden elegir varios cilindros simplemente para garantizar la capacidad suficiente para el perfil previsto y el gas específico.

Cada gas debe suministrarse en cantidad suficiente para abastecer adecuadamente al buceador durante el/los sector/es correspondiente/s de la inmersión. Esto se logra seleccionando una o varias botellas que, una vez llenas, contengan al menos la cantidad de gas requerida, incluyendo cualquier reserva y margen de contingencia pertinente, por encima de la presión mínima funcional a la profundidad donde se utilizará el gas por última vez. Deben considerarse las consecuencias de la elección de la botella en cuanto a flotabilidad y trimado, tanto por las características de flotabilidad inherentes de la botella con regulador y demás accesorios, como por el uso del contenido durante la inmersión. ^{[ 1 ]}

El material y la presión nominal de las botellas influyen en la comodidad, la ergonomía y la seguridad. El control de la flotabilidad es más sencillo, estable y seguro cuando se minimiza el volumen de gas necesario para lograr la flotabilidad neutra, especialmente al final de la inmersión, durante el ascenso y la descompresión, cuando la masa total de gas es mínima. La necesidad de un gran volumen de gas en el compensador de flotabilidad durante el ascenso aumenta el riesgo de un ascenso incontrolado durante la descompresión.

Los materiales más comunes son la aleación de aluminio y el acero. Los cilindros cortos de acero de alta presión pueden tener una flotabilidad negativa considerable, mientras que los cilindros largos de aluminio pueden tener una flotabilidad cercana a la neutra cuando están llenos y ser flotantes cuando están vacíos. Los cilindros de gas de reserva con flotabilidad negativa moderada pueden reducir el peso total que lleva el buceador, por lo que puede ser ventajoso usar acero, incluso a la presión nominal más alta de 300 bar, siempre que esto no supere la flotabilidad del resto del equipo con el compensador de flotabilidad vacío. La necesidad de inflar el compensador de flotabilidad para lograr una flotabilidad neutra cuando todos los cilindros están vacíos y no se usan lastres desechables indica que la selección no es segura, ya que sería necesario desechar el gas respiratorio para recuperar la flotabilidad en caso de una falla del compensador de flotabilidad.

Las bombonas de aire que flotan cuando están llenas requieren lastre para poder manejarlas bajo el agua. Suelen ser bombonas de material compuesto reforzado con fibra, que son caras, relativamente fáciles de dañar y generalmente tienen una vida útil más corta, pero pueden ser útiles para inmersiones en las que el acceso al agua es excepcionalmente difícil, como en cuevas profundas o a gran altitud, cuando se necesitan bombonas para varias inmersiones.

Las bombonas que se vayan a soltar por etapas o a entregar a otro buceador deben tener presión negativa al soltarlas, para evitar que se alejen flotando, y deben estar cerca de la neutralidad para que la flotabilidad del buceador no cambie más de lo necesario al soltarlas. Además, debe ser posible alcanzar y mantener la flotabilidad neutral durante toda la inmersión hasta que se complete la descompresión y se consuma todo el gas respiratorio.

Un método sencillo para calcular la masa de un volumen de gas consiste en calcular su masa en condiciones normales de presión y temperatura (CNPT) , donde se dispone fácilmente de las densidades de los gases. La masa de cada componente del gas se calcula en función del volumen de dicho componente, utilizando la fracción de gas correspondiente.

Ejemplo: Dos cilindros de 12 l llenos con Trimix 20/30/50 a 232 bar y 20 °C (293 K).

Calcular el volumen a 1,013 bar, 0 °C (273 K)

De esto,

La masa del helio es una pequeña parte de la masa total, y la densidad del oxígeno y del nitrógeno es bastante similar. Una aproximación razonable consiste en utilizar el volumen a 20  °C, ignorar la masa del helio y considerar que todos los componentes de nitrox y aire son de 1,3  kg/ ^m³ .

Utilizando estas aproximaciones, la estimación para el ejemplo anterior es: Masa de la mezcla = 0,7 × 0,024 m ³ /bar × 232 bar × 1,3 kg/m ³ = 5,1 kg Este método rara vez tendrá un margen de error de hasta un kg, lo cual es suficientemente preciso para las estimaciones de flotabilidad de la mayoría de las mezclas de buceo de circuito abierto.