EP0773880B1 - Procede et installation de plongee sous-marine en melange respiratoire a l'hydrogene - Google Patents

Procede et installation de plongee sous-marine en melange respiratoire a l'hydrogene Download PDF

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EP0773880B1
EP0773880B1 EP95927785A EP95927785A EP0773880B1 EP 0773880 B1 EP0773880 B1 EP 0773880B1 EP 95927785 A EP95927785 A EP 95927785A EP 95927785 A EP95927785 A EP 95927785A EP 0773880 B1 EP0773880 B1 EP 0773880B1
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EP
European Patent Office
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mixture
enclosure
pressure
breathing
hydrogen
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP95927785A
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German (de)
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EP0773880A1 (fr
Inventor
Henri Delauze
Bernard Gardette
Claude Gortan
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MARITIME D'EXPERTISES - COMEX Cie
Original Assignee
MARITIME D'EXPERTISES - COMEX Cie
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/02—Divers' equipment
    • B63C11/18—Air supply

Definitions

  • the present invention relates to methods and scuba diving facilities in breathing mixture at hydrogen.
  • the technical sector of the invention is the field of diving industrial submarine for medium and large interventions depth.
  • One of the main applications of the invention is the possibility of diving from facilities ensuring immersion and pressurization of divers to a certain depth beyond 50 m, and allowing this diver to go perform a given job, safely and efficiently, until minus 650 m, thanks to the use of a ternary gas mixture baptized hydreliox, and containing at least helium, oxygen and of hydrogen, then bringing said plunger back to pressure atmospheric at the surface after a decompression phase.
  • heliox is a mixture of helium and oxygen: a mixture is thus obtained ternary, mentioned in the introduction as part of the presentation of one of the main applications of the invention, called hydreliox which, when tested in accessible depth zones with heliox mixtures, has shown to improve significant the efficiency and the working capacity of the divers and, consequently, their safety and the reliability of human underwater interventions. Hydreliox also helps divers to intervene effectively beyond the limits of diving with heliox located, on an industrial level, around 350/450 meters. So under hydreliox, the record depth of minus 701 meters was reached in 1992 at the depositor's Hyperbaric Test Center under the control of the team of Doctor X. FRUCTUS, certainly in simulator hyperbaric.
  • the objectives and the problem posed and that we want to solve in the present invention are to determine in a way industrial, repetitive, reliable, safe and by professional but not necessarily scientific, both criteria for using hydreliox mixtures, the compositions optimum of these to perform work safely and with the best efficiency, the diving processes using these mixtures, the means of controlling and controlling the composition of these, especially with respect to the hydrogen and oxygen levels, and the facilities for such dives.
  • an enclosure filled with respiratory gas maintained at all times at the desired pressure P up to the depth p 2 is used , that is to say in the case of mixed diving as defined below for the resumption of possible hydrogen leaks which would occur in the enclosure, that is to say in the case of the saturation dive with hydrogen during the decompression phase to modify the rate of hydrogen in said enclosure, one circulates in closed loop said mixture of gases contained therein through at least one treatment circuit in which it is dehydrogenated before returning it to the enclosure; for this, said respiratory mixture is forced into said treatment circuit with a circulator and the gas mixture is thus passed through a catalytic oxidation reactor before returning the gas mixture thus dehydrogenated in said enclosure.
  • a first safety valve we fill a buffer capacity of a given volume by opening a upstream charge valve, then, when the partial pressure of oxygen in said respiratory mixture which is then either that of said pregnant, the one directly breathed by the diver, descends in below a given threshold, the charge valve is closed and no one opens that then the downstream discharge valve through which oxygen escapes into said mixture to breathe, either towards the enclosure, or directly into the closed supply loop of the plunger, by at minus another safety valve.
  • said person is pressurized and lowered into an enclosure which in this case is called a turret, until reaching the desired pressure and depth p 2 , using mixtures of respiratory gas not containing hydrogen; such a non-hydrogenated mixture is maintained in said enclosure for the duration of the intervention then of decompression; said person is supplied with a hydreliox type respiratory mixture using a circuit separate from those supplying said enclosure from the moment the person must leave said enclosure to perform his intervention and until his return to this enclosure.
  • a respiratory mixture according to the present invention is such that it includes oxygen at a rate less than 4%, helium at a partial pressure of at least 0.1 MPa, hydrogen at a partial pressure of at least 0.33 MPa and at most 1.8 MPa, and other possible gases such as nitrogen with a total partial pressure less than 0.09 MPa.
  • the rate hydrogen must be such that its partial pressure is always less than 1.8 MPa for exposure times less than about six hours and preferably less than 1.2 MPa for longer durations.
  • the partial pressure of hydrogen used is then at least 0.38 MPa.
  • the interest of the use such hydreliox gases only intervene for dives intervention beyond 70 meters, which then defines a pressure partial hydrogen used of at least 0.5 MPa.
  • said plunger will be pressurized from the initial minimum pressure P 1 minimum to the diving depth p2 of the desired intervention, in supplying said person with the second type of hydreliox type respiratory mixture, the pressure P of which is increased as a function of the equivalent diving depth p to which this person is lowered: this second type of hydreliox type mixture must at all times comply with its composition the rates and percentages of gases defined above and sufficient quantities of helium and hydrogen are added to it, either simultaneously or alternately so as not to be located in one of the zones of the high pressure nervous syndrome or narcosis; after the desired intervention at said depth p2, the diver is decompressed by making him breathe the same type of mixture of hydreliox gas which respects the above proportions of composition and up to the pressure P 1 of 0.45 MPa from which replaces the hydreliox mixture with any other type of non-hydrogenated respiratory mixture.
  • intervention diving there are two types of diving process, one of which is called intervention diving, and the other dive in saturation and for which the processes of the present invention can be applied according to different criteria described above and below.
  • the intervention dive consists after each immersion, at immediately return to the surface at atmospheric pressure: it can be done either in a scuba suit with a reserve of high pressure gas carried by the plunger, at the surface requires for which the diver is connected to the surface by an umbilical which supplies it with respiratory gas from a high gas reserve pressure, in a wet turret called a reserve bubble gas or in a hyperbaric turret with a decompression chamber in area.
  • Saturation diving consists of confining divers in one or more hyperbaric chambers, generally located on the surface, at the hydrostatic pressure equivalent to the depth of the site or the underwater operation: every day, the divers carry out a underwater intervention with transfer under pressure in a turret lift; decompression to return to pressure atmospheric occurs only at the end of the work or the authorized period of life in saturation.
  • Saturation diving requires the use of heavy equipment, such as a caisson hyperbaric, turret, regeneration system, etc.
  • qualification saturation status can be attributed to the types of dives exceeding a certain intervention time beyond which the decompression phases are identical anyway, whatever or the effective duration of the dive: thus, we can consider that, to get saturation with hydrogen, you have to breathe this gas to the operating pressure for at least 6 hours: a duration of breathing of this gas below this period will therefore not considered to be saturation with this gas. So, we take as practical saturation limit criteria for decompression curves identical, even if it doesn't correspond to what we can call the physiological tissue saturation which is to consider that there is as much gas not consumed and therefore not metabolized, dissolved in the organism than in the one we breathe.
  • Figure 1 is a block diagram of a type diving installation with box and intervention turret for applying the method of the present invention.
  • Figure 2 is a set of curves representing the type of mixtures usable according to the present invention and explaining certain process steps thereof.
  • Figure 3 is a diagram of a following dehydrogenator the invention.
  • Figure 4 is a diagram of an oxygenator according to the invention.
  • Figure 1 shows a block diagram of a type of diving facility known to date with a set of surface saturation speakers 1, known as decompression, and an underwater enclosure 5 allowing to descend divers to the desired depth such as a turret dive 5; this enclosure could also be what is called a diving bubble in which the diver can shelter at least at the level of his head but which cannot be isolated from the middle in which it is located unlike a diving turret, such as shown in Figure 1.
  • the respiratory mixture is recycled by a treatment system which then comprises at least on the one hand, gas regeneration equipment known to eliminate in particular carbon dioxide and on the other hand an oxygenator of the type of that shown in figure 4, specifically in the frame power to a speaker, but can be used in the case of a closed loop to oxygenate a respiratory mixture regardless of the enclosure.
  • Said turret 5 shown in Figure 1 may include thus an external breathing loop 7 such as precisely a oxygenator shown in Figure 4 and inside its enclosure in addition to known regeneration equipment, a dehydrogenator 6 such as that described in FIG. 3, especially in the framework of mixed diving, to eliminate any hydrogen leakage which could emerge inside the enclosure 5 in order to keep the respiratory mixture thereof non-hydrogenated.
  • an external breathing loop 7 such as precisely a oxygenator shown in Figure 4 and inside its enclosure in addition to known regeneration equipment
  • a dehydrogenator 6 such as that described in FIG. 3, especially in the framework of mixed diving, to eliminate any hydrogen leakage which could emerge inside the enclosure 5 in order to keep the respiratory mixture thereof non-hydrogenated.
  • compression or decompression from diver 8 to and from depth 18 can be done in said turret 5 but preferably at least the decompression in a surface box 1, by connecting a sealingly a side door 10 of said turret 5 brought back in surface after closing the lower door 9 and maintained at the pressure from depth 18, to another corresponding door 11 of said box.
  • Figure 2 on the one hand represents the different areas of respiratory mixtures defined by the present invention and others part explains the pressurization process, supply and decompression according to the present invention: thus, the zones 19 and 20 represented are those covering the whole hydreliox respiratory mixtures according to the invention with in especially zone 19 up to 1.2 MPa partial pressure hydrogen, preferably used for periods longer than six hours, and zone 20 of up to 1.8 MPa for durations lower exposure.
  • the plunger 8 is pressurized to a pressure absolute P1.14, at least 0.45 MPa with a first type of mixture not containing hydrogen and we feed at least from this pressure P1,14, said plunger 8 with a second type of breathing mixtures at pressure P depending on the diving depth p to which it is lowered; which second respiratory mixture is of the hydreliox type containing hydrogen at a minimum partial pressure of 0.33 Mpa, oxygen at less than 4% by volume, helium at more than 0.1 Mpa of pressure partial and other gases such as nitrogen at less than 0.09 Mpa total partial pressure.
  • the final hydreliox mixture thus obtained is then maintained at the pressure P 2 18 of the diving depth p2 of the desired intervention and said person or said diver is authorized to perform the desired intervention at this depth p 2 by feeding it with this mixture.
  • the curve represented 21 at the bottom of FIG. 2 below the zones 19.20, of hydreliox mixtures according to the invention is that of known binary mixtures of oxygen and hydrogen.
  • the abscissa axis of all of these curves represents the partial pressures of hydrogen in Megapascal, and the ordinate axis represents on the left of the figure the density of the respiratory mixture obtained in grams per cubic decimeter and the equivalent in meters of water on the right mixtures of air with the same densities as those represented on the left scale: we notice that at 600 meters of diving in hydreliox mixture with 1.8 MPa of pressure partial hydrogen according to the present invention, at the limit of the zone 20 defined above, the diver actually breathes a gas having a density equivalent to an air dive at 70 meters.
  • the curves 15 in Figure 2 represent for the same given depths, from 60 meters to 60 meters, for example, the variation of the density of respiratory mixture according to the invention, depending on the partial pressure of hydrogen it contains and appears on the abscissa: these curves are of course decreasing and linear at constant temperature.
  • Figures 3 and 4 show diagrams of devices according to the invention allowing on the one hand power carry out the processes as defined above and on the other hand maintain the respiratory mixtures according to the invention in the composition limits indicated above.
  • FIG. 3 is shown a dehydrogenator which allows either to modify on demand the rate of hydrogen in the saturation chamber 1 at the surface during the decompression phase for example, either to eliminate any hydrogen leakage in the case of mixed diving inside a diving enclosure or turret 5: this dehydrogenator can operate alone or in combination with a regenerator of gas for the elimination of carbon dioxide for example.
  • Said enclosure 1.5 is connected to said dehydrogenator respectively 4.6 which comprises at least one circulator which can be either a circulator with variable flow 28, i.e. a circulator of the VENTURI 27 system type, or a combination of the two types.
  • the dehydrogenation circuit also includes at least one catalytic oxidation reactor 22 containing catalyst which may be based on platinum or palladium: the gas flow through this reactor is controlled by an automatic valve 29 controlled by an electronic regulator 30, in order to maintain an optimum flow rate for the efficiency of said reactor. Its operating temperature is also controlled by this said electronic regulator 30 and serves as a decision parameter for the possible automatic locking of the dehydrogenator in the event of exceeding the limit temperature: the valves are closed safety 31 isolating the entire enclosure circuit 1.5, we injects helium through a valve 43 into said reactor 22 and we purge said helium by valve 44.
  • a dehydrogenator can allow to oxidize 20 Nm3 of hydrogen under an operating pressure which can reach 8 MPa with a reaction temperature of 500 ° C.
  • Such dehydrogenator can be installed in a diving turret 5 to eliminate any hydrogen leakage from a closed hydreliox supply circuit for the diver for a dive mixed; but if we want to eliminate large hydrogen capacities as in the case of a 1.5 enclosure completely filled with gas may contain hydrogen, during the phase in particular decompression, you must be able to remove the water produced by said reactor 22: for this, the dehydrogenator circuit then includes a capacitor 23 at the outlet of said reactor 22, connected to a chiller 24 as well as to a water and gas separator 25 at the outlet of said capacitor 23 which makes it possible to separate the water from the phase carbonated; this water is collected in a capacity 26 and is then evacuated by automatic level control through a purge valve 32.
  • Said electronic regulator 30 ensures control of the assembly said valves 29, 31, 32, 43 and 44 as well as circulators 27,
  • said closed loop or said enclosure 1.5 is then connected to an oxygenator 3 which has at least one capacity buffer 33 filled with oxygen provided on one side with a charging valve 42 and on the other a relief valve 34, as well as security 35; which charge and discharge valves are controlled by a regulator 37 connected to a sensor 38 for measuring the oxygen level in enclosure 1.5, or in the closed loop supplying said plunger 8, and which opens valve 34 when said rate drops below a given threshold and only when the valve 42 is closed; conversely, said valve 42 can only be opened when the automatic discharge valve 34 is closed.
  • an oxygenator 3 which has at least one capacity buffer 33 filled with oxygen provided on one side with a charging valve 42 and on the other a relief valve 34, as well as security 35; which charge and discharge valves are controlled by a regulator 37 connected to a sensor 38 for measuring the oxygen level in enclosure 1.5, or in the closed loop supplying said plunger 8, and which opens valve 34 when said rate drops below a given threshold and only when the valve 42 is closed; conversely, said valve 42 can only be opened when the automatic discharge
  • the opening time of said discharge valve 34 is a function the difference between the set point set on regulator 37 and the oxygen value read by sensors 38 and regulator analyzer 37 with a maximum opening time of less than half the time between two oxygen measurements: thus, only a quantity desired oxygen leaves 39 from the oxygenator via the automatic valve safety 35, either towards the enclosure, or in the closed loop and without there is therefore a risk of accumulation of too much oxygen raised in the same place in too short a time.
  • the arrival of oxygen 36 is provided by storage bottles located outside of said enclosure 1.5, for example.
  • said capacity buffer 33 can be doubled with a parallel circuit 40, in case one of the automatic charge and discharge valves 34,42 would come to fail.
  • the safety valves 35 close automatically and a discharge valve 45 opens to evacuate and relax, at outside the enclosure or closed loop, the area upstream to the discharge safety valve 35; in the event of an operational stop and for safety reasons, these valves cannot be reset only manually as well as switching from one to the other parallel circuits 33 and 40.

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Description

La présente invention a pour objet des procédés et des installations de plongée sous-marine en mélange respiratoire à l'hydrogène.
Le secteur technique de l'invention est le domaine de la plongée sous-marine industrielle pour des interventions à moyenne et grande profondeur.
Une des applications principales de l'invention est la possibilité d'effectuer des plongées à partir d'installations assurant l'immersion et la pressurisation de plongeurs jusqu'à une certaine profondeur au-delà de 50 m, et permettant à ce plongeur d'aller effectuer un travail donné, avec sécurité et efficacité, jusqu'à au moins 650 m, grâce à l'utilisation d'un mélange gazeux ternaire baptisé hydréliox, et contenant au moins de l'hélium, de l'oxygène et de l'hydrogène, puis à ramener ledit plongeur à la pression atmosphérique en surface après une phase de décompression.
On connaít en effet depuis la fin du siècle dernier la possibilité de respirer un mélange gazeux contenant de l'hydrogène, mais des expérimentations sur l'homme n'ont vraiment été réalisées en plongée avec un tel gaz qu'à partir de 1944; depuis, des essais ont continué d'une manière épisodique et non continue, ayant fait l'objet, dans certains cas, de publications. Ceux-ci n'ont été en fait poursuivis jusqu'à ce jour que dans un cadre de recherche des effets physiologiques de l'hydrogène sur l'homme et n'ont pas permis de véritables applications industrielles du fait des nombreux risques encourus, dûs à la fois aux caractéristiques explosives d'un tel mélange, à la difficulté de manipuler celui-ci en cours de plongée et à certaines réactions d'inaccoutumance des plongeurs.
Pourtant l'hydrogène présente un très grand intérêt surtout pour la plongée en moyenne et grande profondeur, car correctement dosé dans le mélange respiratoire il atténue considérablement certains effets indésirables générés par la pression. En particulier, la réduction, voire la disparition du syndrome nerveux des hautes pressions mis en évidence en 1968 par X. FRUCTUS, R. NAQUET et R. BRAUER d'une part, et la diminution de la masse volumique du mélange respiratoire d'autre part (l'hydrogène est deux fois moins dense que l'hélium), évitent que les performances des plongeurs ne se dégradent au fur et à mesure de l'augmentation de la profondeur.
En effet, il est connu d'adapter le type de gaz respiratoire en fonction de la profondeur d'immersion, tel que généralement : de l'air, du mélange nitrox (N2, O2), du mélange trimix (He, N2, O2) et du mélange héliox (He, O2), mais malgré l'utilisation de tels mélanges synthétiques, les plongeurs subissent les effets de la pression hydrostatique et des gaz non métabolisés (hélium, azote), ainsi que ceux liés à l'augmentation de la masse volumique du gaz respiré sous pression. Ces divers effets génèrent :
  • des désordres physiologiques définis par le syndrome des hautes pressions regroupant divers syndromes neurologiques, articulaires, digestifs qui réduisent l'efficacité des plongeurs;
  • des efforts respiratoires qui, en augmentant proportionnellement avec la profondeur, du fait de l'augmentation de la masse volumique du mélange respiratoire, d'autant plus élevé que le poids moléculaire de celui-ci est important, réduisent fortement la capacité de travail des plongeurs.
Les expériences évoquées précédemment, telles que décrites dans les publications essentiellement destinées aux professionnels et aux scientifiques, comme celles de l'UHMS (Undersea and Hyperbaric Medical Society) Publication référence n° 69 du 3 janvier 1987 et intitulée "Hydrogen as a diving gas" éditée par Ralph W. BRAUER, et de la compilation de textes sélectionnés par cette "Undersea Medical Society" en 1983, regroupant et intitulée "Key documents of the biomedical aspects of deep sea diving" de 1608 à 1982, et quelques autres, ont permis de déterminer certains critères de limite d'utilisation de mélange de gaz contenant au moins à la fois de l'hydrogène et de l'oxygène, celui-ci étant nécessaire à la respiration des plongeurs : il a été en particulier relevé un risque de narcose au-delà de 2,5 MPa de pression partielle d'hydrogène.
Ainsi, il a été envisagé assez récemment de rajouter de l'hydrogène dans le mélange binaire de base, bien connu et utilisé industriellement depuis de nombreuses années, et qui, appelé héliox, est un mélange d'hélium et d'oxygène : on obtient ainsi un mélange ternaire, évoqué en introduction dans le cadre de la présentation d'une des applications principales de l'invention, appelé hydréliox qui, lors des essais réalisés dans des zones de profondeur accessibles avec des mélanges héliox, a montré qu'il améliore de manière très significative l'efficacité et la capacité de travail des plongeurs et, par voie de conséquence, leur sécurité et la fiabilité des interventions sous-marines humaines. L'hydréliox permet également aux plongeurs d'intervenir efficacement au-delà des limites de la plongée à l'héliox situées, au plan industriel, vers 350/450 mètres. Ainsi sous hydréliox, la profondeur record de moins 701 mètres a été atteinte en 1992 au Centre d'Essais Hyperbares du déposant sous le contrôle de l'équipe du Docteur X. FRUCTUS, certes en simulateur hyperbare.
A partir de ces différentes données expérimentales souvent effectuées à la limite des possibilités du matériel et des capacités humaines des personnes se prêtant à ces expériences, avec donc quelques prises de risques mais contrôlées obligatoirement en permanence par des médecins et des scientifiques connaissant bien le problème, les objectifs et le problème posé et que l'on veut résoudre dans la présente invention, sont de déterminer d'une manière industrielle, répétitive, fiable, en toute sécurité et par des professionnels mais non forcément scientifiques, à la fois les critères d'utilisation des mélanges hydréliox, les compositions optimum de ceux-ci pour effectuer un travail en toute sécurité et avec une efficacité la meilleure, les procédés de plongée utilisant ces mélanges, les moyens de contrôler et de maítriser la composition de ceux-ci, en particulier par rapport au taux d'hydrogène et d'oxygène, et les installations permettant de telles plongées.
De tels objectifs sont effectivement atteints par la présente invention, en particulier par un procédé de mise en pression, d'alimentation pour effectuer une plongée d'intervention sous-marine en mélange respiratoire à l'hydrogène, et de décompression d'une personne effectuant ladite plongée, selon lequel :
  • on pressurise ladite personne jusqu'à une pression P1 absolue d'au moins 0,45 MPa avec un premier type de mélanges respiratoires ne contenant pas de l'hydrogène;
  • on alimente au moins à partir de cette pression P1 ladite personne avec un deuxième type de mélanges respiratoires à la pression P en fonction de la profondeur de plongée p à laquelle on fait descendre ladite personne, lequel deuxième mélange respiratoire est de type hydréliox contenant de l'hydrogène à une pression partielle minimum de 0,33 MPa, de l'oxygène à moins de 4% en volume, de l'hélium à plus de 0,1 MPa de pression partielle et d'autres gaz tels que l'azote à moins de 0,09 MPa de pression partielle totale :
  • on évite de fournir ce deuxième type de mélanges respiratoires hydrogénés suivant une composition qui situerait la plongée dans une des zones du syndrome nerveux des hautes pressions ou de narcose :
  • on maintient l'alimentation du mélange hydréliox ainsi obtenu à la pression P2 de la profondeur de plongée p2 de l'intervention souhaitée et on autorise ladite personne à effectuer l'intervention voulue à cette profondeur p2 ;
Dans le cas où, pour effectuer ladite plongée, on utilise une enceinte remplie de gaz respiratoire maintenu à tout instant à la pression P voulue jusqu'à la profondeur p2, soit dans le cas de la plongée mixte tel que défini ci-après pour la reprise de fuites d'hydrogène éventuelles qui se produiraient dans l'enceinte, soit dans le cas de la plongée à saturation à l'hydrogène lors de la phase de décompression pour modifier le taux d'hydrogène dans ladite enceinte, on fait circuler en boucle fermée ledit mélange de gaz contenu dans celle-ci à travers au moins un circuit de traitement dans lequel on le déshydrogène avant de le renvoyer dans l'enceinte; pour cela, on force ledit mélange respiratoire dans ledit circuit de traitement grâce à un circulateur et on fait traverser ainsi le mélange gazeux dans un réacteur à oxydation catalytique avant de renvoyer le mélange de gaz ainsi déshydrogéné dans ladite enceinte.
Si on veut éliminer de grandes quantités d'hydrogène, c'est-à-dire dans le cas essentiellement de la plongée en saturation avec un gaz hydréliox, après avoir fait traverser ledit mélange gazeux dans le réacteur à oxydation catalytique, on condense l'eau, résultant de l'oxydation avec l'hydrogène, dans un condenseur et on récupère celle-ci dans une capacité distincte du circuit de traitement grâce à un séparateur, ce qui permet de renvoyer le mélange de gaz non seulement déshydrogéné mais également déshumidifié dans ladite enceinte.
Dans un mode préférentiel de réalisation, en cas d'alimentation en gaz respiratoire en boucle fermée, soit à partir d'une enceinte soit directement avec le plongeur, pour compenser la consommation d'oxygène métabolique de celui-ci, on rajoute l'oxygène nécessaire dans le mélange respiratoire circulant dans ladite boucle fermée vers le plongeur depuis une réserve extérieure haute pression et à travers un circuit oxygénateur, tel que : par une première vanne de sécurité on remplit une capacité tampon d'un volume donné par l'ouverture d'une vanne de charge amont, puis, quand la pression partielle d'oxygène dans ledit mélange respiratoire qui est alors soit celui de ladite enceinte, soit celui directement respiré par le plongeur, descend en dessous d'un seuil donné, on ferme la vanne de charge et on n'ouvre qu'alors la vanne de décharge aval à travers laquelle l'oxygène s'échappe dans ledit mélange à respirer, soit vers l'enceinte, soit directement dans la boucle fermée d'alimentation du plongeur, par au moins une autre vanne de sécurité.
Dans un mode de plongée particulier, on pressurise et on descend ladite personne dans une enceinte que l'on appelle en ce cas tourelle, jusqu'à atteindre la pression et la profondeur p2 souhaitées, en utilisant des mélanges de gaz respiratoire ne contenant pas d'hydrogène; on maintient un tel mélange non hydrogéné dans ladite enceinte pendant toute la durée de l'intervention puis de la décompression; on alimente ladite personne en mélange respiratoire de type hydréliox à l'aide d'un circuit distinct de ceux alimentant ladite enceinte dès le moment où la personne doit sortir de ladite enceinte pour effectuer son intervention et jusqu'à son retour dans cette enceinte.
Ce procédé de plongée est appelé de plongée mixte, au cours de laquelle le gaz respiratoire permettant la pressurisation et la dépressurisation n'est pas hydrogéné et peut donc être un gaz connu tel que de l'héliox, et on utilise le gaz hydrogéné hydréliox uniquement pour la durée de l'intervention proprement dite : en ce cas, s'il s'agit de plongées mixtes mais qui ne sont pas dites de saturation et qui sont effectuées de toute façon à plus de 35 mètres de profondeur d'intervention, un mélange respiratoire suivant la présente invention est tel qu'il comprend de l'oxygène à un taux inférieur à 4%, de l 'hélium à une pression partielle au moins de 0,1 MPa, de l'hydrogène à la pression partielle d'au moins de 0,33 MPa et d'au plus de 1,8 MPa, et d'autres gaz éventuels tels l'azote avec une pression partielle totale inférieure à 0,09 MPa.
Dans le cadre de plongées mixtes telles que définies ci-dessus, mais au cours desquelles il y a saturation, au moins à l'hélium, le mélange respiratoire hydréliox utilisé répond aux mêmes critères de composition que ceux définis ci-dessus mais de plus, le taux d'hydrogène doit être tel que sa pression partielle soit toujours inférieure à 1,8 MPa pour des durées d'exposition inférieures à environ six heures et de préférence inférieures à 1,2 MPa pour des durées supérieures.
Dans un mode préférentiel d'utilisation pour lequel la profondeur d'intervention est au-delà de 50 mètres, ce qui est un usage plus conforme pour de telles utilisations de l'hydréliox puisque cette profondeur est la limite internationale autorisée de plongée à l'air, la pression partielle d'hydrogène utilisée est alors d'au moins 0,38 MPa. Cependant, on peut considérer que l'intérêt de l'utilisation de tels gaz hydréliox n'intervient que pour des plongées d'intervention au-delà de 70 mètres, ce qui définit alors une pression partielle d'hydrogène utilisée d'au moins 0,5 MPa.
Dans le cas de plongées qui ne seraient pas suivant un mode opératoire de plongée mixte tel que défini ci-dessus, on pressurisera ledit plongeur depuis la pression absolue P1 minimum initiale jusqu'à la profondeur de plongée p2 de l'intervention souhaitée, en alimentant ladite personne avec le deuxième type de mélange respiratoire de type hydréliox dont on augmente la pression P en fonction de la profondeur équivalente de plongée p à laquelle on fait descendre cette personne : ce deuxième type de mélange de type hydréliox doit à tout moment respecter dans sa composition les taux et pourcentages de gaz définis précédemment et on y rajoute des quantités suffisantes d'hélium et d'hydrogène, soit simultanément, soit alternativement pour ne pas se situer dans une des zones du syndrome nerveux des hautes pressions ou de narcose ; après l'intervention voulue à ladite profondeur p2, on décomprime le plongeur en lui faisant respirer le même type de mélange de gaz hydréliox qui respecte les proportions de composition précédentes et jusqu'au plus la pression P1 de 0,45 MPa à partir de laquelle on remplace le mélange hydréliox par tout autre type de mélange respiratoire non hydrogéné.
On rappelle en effet, car cela est connu, qu'il existe deux types de procédé de plongée, dont l'un est dit plongée d'intervention, et l'autre plongée en saturation et pour lesquels les procédés de la présente invention peuvent s'appliquer suivant les différents critères exposés précédemment et ci-après.
La plongée d'intervention consiste après chaque immersion, à revenir tout de suite après en surface à la pression atmosphérique : elle peut s'effectuer, soit en scaphandre autonome avec une réserve de gaz haute pression portée par le plongeur, en surface demande pour laquelle le plongeur est relié à la surface par un ombilical qui l'alimente en gaz respiratoire à partir d'une réserve de gaz haute pression, en tourelle humide dite bulle de plongée équipée de réserve de gaz ou en tourelle hyperbare avec caisson de décompression en surface.
La plongée en saturation consiste elle, à confiner les plongeurs dans un ou des caissons hyperbares, situés en général en surface, à la pression hydrostatique équivalente à la profondeur du chantier ou de l'opération sous-marine : chaque jour, les plongeurs effectuent une intervention sous-marine avec transfert sous pression dans une tourelle ascenseur; la décompression pour revenir à la pression atmosphérique n'intervient alors qu'à la fin du chantier ou de la période autorisée de vie en saturation. La plongée en saturation impose la mise en oeuvre d'équipement lourd, tel que caisson hyperbare, tourelle, système de régénération, etc... La qualification d'état de saturation peut être attribuée aux types de plongées dépassant une certaine durée d'intervention au-delà de laquelle les phases de décompression sont de toute façon identiques, quelle que soit la durée effective de plongée: ainsi, on peut considérer que, pour obtenir une saturation à l'hydrogène, il faut respirer ce gaz à la pression d'opération au moins pendant 6 heures : une durée de respiration de ce gaz en-dessous de cette période ne sera donc pas considéré comme étant de la saturation à ce gaz. Ainsi, on prend comme limite pratique de saturation les critères de courbes de décompression identiques, même si cela ne correspond pas à ce qu'on peut appeler la saturation physiologique des tissus qui est de considérer qu'il y a autant de gaz non consommé et donc non métabolisé, dissous dans l'organisme que dans celui que l'on respire.
Les résultats des différents procédés, installations permettant de réaliser lesdits procédés tels que décrits ci-après et les types de mélanges respiratoires pour les applications déterminées ci-dessus, sont ainsi nouveaux et apportent la réponse aux problèmes et aux objectifs définis précédemment, tout en répondant aux divers inconvénients que peuvent poser des plongées avec des mélanges à l'hydrogène avec les objectifs de sécurité, de fiabilité et d'efficacité du plongeur à la profondeur d'intervention voulue, sachant que l'on peut considérer que la limite pratique pour de telles plongées industrielles, peut être de 340 à 360 mètres, même si les procédés et installations suivant la présente invention permettent des plongées jusqu'à 650 mètres.
La description et les figures ci-après représentent des exemples de réalisation et d'installation mais n'ont aucun caractère limitatif, sauf en ce qui concerne le schéma des mélanges gazeux et de procédé de plongée qui couvrent l'ensemble du domaine couvert par la présente invention : d'autres réalisations techniques d'installations sont bien sûr possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention, en particulier suivant le type de plongée utilisée.
La figure 1 est un schéma d'ensemble de principe d'un type d'installation de plongée avec caisson et tourelle d'intervention permettant d'appliquer le procédé de la présente invention.
La figure 2 est un ensemble de courbes représentant le type de mélanges utilisables suivant la présente invention et explicitant certaines étapes de procédés de celle-ci.
La figure 3 est un schéma d'un déshydrogénateur suivant l'invention.
La figure 4 est un schéma d'un oxygénateur suivant l'invention.
La figure 1 représente un schéma d'ensemble de principe d'un type d'installation de plongée connu à ce jour avec un ensemble d'enceintes 1 de saturation de surface, dits caissons de décompression, et une enceinte 5 sous-marine permettant de descendre les plongeurs jusqu'à la profondeur voulue telle qu'une tourelle de plongée 5 ; cette enceinte pourrait être également ce que l'on appelle une bulle de plongée dans laquelle le plongeur peut s'abriter au moins au niveau de sa tête mais qui ne peut pas être isolée du milieu dans lequel elle se situe contrairement à une tourelle de plongée, telle que représentée sur la figure 1.
En effet, une telle tourelle de plongée 5 comporte une porte inférieure 9 qui permet ainsi au plongeur qui est la personne 8 devant effectuer l'intervention une fois mis à la pression P2,18, de plongée voulue de sortir de la tourelle 5, ladite tourelle 5 restant pressurisée et remplie du mélange respiratoire ayant permis ladite mise en pression jusqu'à cette profondeur p2. Le plongeur est alors alimenté par un ombilical 12 :
  • soit avec le même mélange respiratoire que celui remplissant ladite tourelle 5, ce qui permet de rejeter dans celle-ci les gaz expirés ;
  • soit dans le cas de la plongée mixte définie précédemment, avec un mélange respiratoire différent de celui existant dans ladite tourelle ou bulle de plongée 5, lequel mélange respiratoire étant alors fourni par des réserves embarquées sur ladite enceinte de plongée 5, ou depuis la surface à travers un ombilical 13 reliant ladite enceinte à la surface : dans ce cas, le gaz expiré par le plongeur est soit rejeté dans le milieu ambiant par un circuit dit ouvert, soit récupéré en circuit fermé grâce à une boucle le reliant à la surface par ledit ombilical 13.
Dans le cas des boucles d'alimentation en circuit fermé et de toutes façons pour toute enceinte confinée, le mélange respiratoire est recyclé par un système de traitement qui comprend alors au moins d'une part des équipements de régénération de gaz connus pour éliminer en particulier le gaz carbonique et d'autre part un oxygénateur du type de celui représenté sur la figure 4, spécifiquement dans le cadre de l'alimentation d'une enceinte, mais qui peut être utilisé dans le cas d'une boucle fermée pour oxygéner un mélange respiratoire indépendamment de l'enceinte.
Ladite tourelle 5 représentée sur la figure 1 peut comporter ainsi une boucle de respiration extérieure 7 telle que justement un oxygénateur représenté sur la figure 4 et à l'intérieur de son enceinte en plus d'équipements connus de régénération, un déshydrogénateur 6 tel que celui décrit sur la figure 3, surtout dans le cadre de la plongée mixte, pour éliminer toute fuite d'hydrogène qui pourrait se dégager à l'intérieur de l'enceinte 5 afin de maintenir le mélange respiratoire de celle-ci non hydrogéné.
Comme indiqué précédemment, la compression ou la décompression du plongeur 8 jusqu'à et depuis la profondeur 18 peut se faire dans ladite tourelle 5 mais de préférence on effectue au moins la décompression dans un caisson de surface 1, en connectant d'une manière étanche une porte latérale 10 de ladite tourelle 5 ramenée en surface après fermeture de la porte inférieure 9 et maintenue à la pression de la profondeur 18, à une autre porte correspondante 11 dudit caisson.
Celui-ci est associé à un système de régénération 2 de type connu auquel peuvent être reliés un oxygénateur 3 du type de celui décrit dans la figure 4 et un déshydrogénateur 4, tel que celui décrit dans la figure 3.
La figure 2 d'une part représente les différentes zones de mélanges respiratoires définies par la présente invention et d'autre part permet d'expliciter le procédé de mise en pression, d'alimentation et de décompression suivant la présente invention : ainsi, les zones 19 et 20 représentées sont celles couvrant l'ensemble des mélanges respiratoires hydréliox suivant l'invention avec en particulier la zone 19 jusqu'à 1,2 MPa de pression partielle d'hydrogène, utilisé de préférence pour des durées supérieures à six heures, et la zone 20 pouvant aller jusqu'à 1,8 MPa pour des durées d'exposition inférieures à celles-ci.
On pressurise en effet le plongeur 8 jusqu'à une pression absolue P1,14, d'au moins 0,45 MPa avec un premier type de mélanges respiratoires ne contenant pas de l'hydrogène et on alimente au moins à partir de cette pression P1,14, ledit plongeur 8 avec un deuxième type de mélanges respiratoires à la pression P fonction de la profondeur de plongée p à laquelle on le fait descendre ; lequel deuxième mélange respiratoire est de type hydréliox contenant de l'hydrogène à une pression partielle minimum de 0,33 Mpa, de l'oxygène à moins de 4% en volume, de l'hélium à plus de 0,1 Mpa de pression partielle et d'autres gaz tels que l'azote à moins de 0,09 Mpa de pression partielle totale. On évite en alimentation finale et/ou pendant la phase de compression lors du rajout successif des gaz composant le mélange, de fournir le deuxième type de mélanges respiratoires hydrogénés suivant une composition qui situerait la plongée dans une des zones du syndrome nerveux des hautes pressions 16 ou de narcose 17.
On maintient ensuite le mélange hydréliox final ainsi obtenu à la pression P2 18 de la profondeur de plongée p2 de l'intervention souhaitée et on autorise ladite personne ou ledit plongeur à effectuer l'intervention voulue à cette profondeur p2 en l'alimentant avec ce mélange.
Dans le cadre d'une plongée mixte, la pression P1,14, est confondue avec la pression P2,18, à partir de laquelle pour l'intervention proprement dite, on alimente ledit plongeur avec le mélange hydréliox suivant l'invention : dans le cas d'une plongée non mixte, on alimente ledit plongeur en mélange hydréliox à partir d'une pression P1,14, inférieure à la pression de plongée 18 et on augmente alors la pression P du mélange respiratoire jusqu'à cette profondeur équivalente d'intervention 18 avec des mélanges hydréliox respectant les taux et pourcentages de gaz de la présente invention.
La courbe représentée 21 en bas de la figure 2 en dessous des zones 19,20, de mélanges hydréliox suivant l'invention est celle des mélanges binaires connus d'oxygène et d'hydrogène. L'axe des abscisses de l'ensemble de ces courbes représente les pressions partielles d'hydrogène en Mégapascal, et l'axe des ordonnées représente à gauche de la figure la masse volumique du mélange respiratoire obtenu en grammes par décimètre cube et à droite l'équivalent en mètres d'eau des mélanges d'air ayant les mêmes masses volumiques que celles représentées sur l'échelle de gauche : on remarque ainsi qu'à 600 mètres de plongée en mélange hydréliox comportant 1,8 MPa de pression partielle d'hydrogène suivant la présente invention, à la limite de la zone 20 définie précédemment, le plongeur respire en fait un gaz ayant une masse volumique équivalente à une plongée à l'air à 70 mètres.
Les courbes 15 sur la Figure 2 représentent pour des mêmes profondeurs données, de 60 mètres en 60 mètres, à titre d'exemple, la variation de la masse volumique de mélange respiratoire suivant l'invention, en fonction de la pression partielle d'hydrogène qu'il contient et figurant en abscisses : ces courbes sont bien sûr décroissantes et linéaires à température constante.
Les figures 3 et 4 suivantes représentent des schémas de dispositifs suivant l'invention permettant d'une part de pouvoir réaliser les procédés tels que définis précédemment et d'autre part de maintenir les mélanges respiratoires suivant l'invention dans les limites de composition indiquées ci-dessus.
En effet, sur la figure 3 est représenté un déshydrogénateur qui permet, soit de modifier à la demande le taux d'hydrogène dans le caisson de saturation 1 en surface lors de la phase de décompression par exemple, soit d'éliminer toute fuite d'hydrogène dans le cas de la plongée mixte à l'intérieur d'une enceinte ou tourelle de plongée 5 : ce déshydrogénateur peut fonctionner seul ou associé à un régénérateur de gaz pour l'élimination du gaz carbonique par exemple. Ladite enceinte 1,5, est reliée audit déshydrogénateur respectivement 4,6 qui comporte au moins un circulateur qui peut être, soit un circulateur à débit variable 28, soit un circulateur de type système VENTURI 27, soit une combinaison des deux types. Le circuit de déshydrogénation comporte également au moins un réacteur 22 à oxydation catalytique contenant du catalyseur qui peut être à base de platine ou de palladium : le débit de gaz traversant ce réacteur est contrôlé par une vanne automatique 29 pilotée par un régulateur électronique 30, afin de maintenir un débit optimum pour l'efficacité dudit réacteur. Sa température de fonctionnement est également contrôlée par ce dit régulateur électronique 30 et sert de paramètre décisionnel pour la mise en sécurité automatique éventuelle du déshydrogénateur en cas de dépassement de la température limite : on ferme alors les vannes de sécurité 31 isolant l'ensemble du circuit de l'enceinte 1,5, on injecte de l'hélium par une vanne 43 dans ledit réacteur 22 et on purge ledit hélium par la vanne 44.
Les caractéristiques d'un déshydrogénateur peuvent permettre d'oxyder 20 Nm3 d'hydrogène sous une pression de service pouvant atteindre 8 MPa avec une température de réaction de 500°C. Un tel déshydrogénateur peut être ainsi installé dans une tourelle de plongée 5 pour éliminer toute fuite d'hydrogène éventuelle en provenance d'un circuit fermé d'alimentation du plongeur en hydréliox pour une plongée mixte ; mais si on veut éliminer de grandes capacités d'hydrogène comme dans le cas d'une enceinte 1,5 remplie complètement du gaz respiratoire pouvant contenir de l'hydrogène, lors de la phase en particulier de décompression, il faut pouvoir éliminer l'eau produite par ledit réacteur 22 : pour cela, le circuit du déshydrogénateur comprend alors un condensateur 23 à la sortie dudit réacteur 22, relié à un groupe froid 24 ainsi qu'à un séparateur 25 d'eau et de gaz à la sortie dudit condensateur 23 qui permet de séparer l'eau de la phase gazeuse ; cette eau est récupérée dans une capacité 26 et est alors évacuée par contrôle automatique du niveau grâce à une vanne de purge 32. Ledit régulateur électronique 30 assure le contrôle de l'ensemble desdites vannes 29, 31, 32, 43 et 44 ainsi que des circulateurs 27, 28, du réacteur 22, du condensateur 23 et du groupe froid 24, et dudit séparateur 25.
La réoxygénation du mélange respiratoire soit dans une des deux enceintes, de surface 1 ou de plongée 5, ou également dans le cas d'une boucle fermée telle qu'indiquée précédemment pour compenser la consommation métabolique d'oxygène des plongeurs 8, est assurée suivant l'invention par un oxygénateur dont le schéma est représenté sur la figure 4 : ladite boucle fermée ou ladite enceinte 1,5 est alors reliée à un oxygénateur 3 qui comporte au moins une capacité tampon 33 remplie d'oxygène munie d'un côté d'une vanne de charge 42 et de l'autre d'une vanne de décharge 34, ainsi que des vannes de sécurité 35 ; lesquelles vannes de charge et de décharge sont pilotées par un régulateur 37 relié à un capteur 38 de mesure du taux d'oxygène dans l'enceinte 1,5, ou dans la boucle fermée alimentant ledit plongeur 8, et qui ouvre la vanne 34 quand ledit taux tombe en dessous d'un seuil donné et uniquement quand la vanne 42 est fermée ; réciproquement, ladite vanne 42 ne peut être ouverte que quand la vanne 34 automatique de décharge est fermée.
Le temps d'ouverture de ladite vanne 34 de décharge est fonction de l'écart entre le point de consigne fixé sur le régulateur 37 et la valeur d'oxygène lue par les capteur 38 et analyseur régulateur 37 avec un temps maximum d'ouverture inférieur à la moitié du temps compris entre deux mesures d'oxygène : ainsi, seule une quantité voulue d'oxygène sort 39 de l'oxygénateur via la vanne automatique de sécurité 35, soit vers l'enceinte, soit dans la boucle fermée et sans qu'il y ait donc de risque d'accumulation d'un taux d'oxygène trop élevé au même endroit dans un temps trop court. L'arrivée d'oxygène 36 est assurée par des bouteilles de stockage situées à l'extérieur de ladite enceinte 1,5, par exemple.
De plus, pour des raisons de sécurité et de garantie de fonctionnement du circuit d'alimentation en oxygène ladite capacité tampon 33 peut être doublée avec un circuit paralléle 40, au cas ou l'une des vannes automatiques de charge et de décharge 34,42 viendrait à faillir.
Au cas où le taux d'oxygène atteindrait 4% dans la zone d'injection, les vannes de sécurité 35 se ferment automatiquement et une vanne 45 de décharge s'ouvre pour évacuer et détendre, à l'extérieur de l'enceinte ou de la boucle fermée, la zone amont à la vanne de sécurité de décharge 35 ; en cas d'arrêt de fonctionnement et pour des raisons de sécurité, ces vannes ne peuvent être alors réarmées que manuellement de même que le basculement de l'un à l'autre des circuits parallèles 33 et 40.

Claims (11)

  1. Procédé de mise en pression, d'alimentation pour effectuer une plongée d'intervention sous-marine en mélange respiratoire à l'hydrogène, et de décompression d'une personne (8) effectuant ladite plongée, caractérisé en ce que :
    on pressurise ladite personne jusqu'à une pression absolue P1 (14) d'au moins 0,45 MPa avec un premier type de mélanges respiratoires ne contenant pas de l'hydrogène;
    on alimente au moins à partir de cette pression P1 (14) ladite personne (8) avec un deuxième type de mélanges respiratoires à la pression P en fonction de la profondeur de plongée p à laquelle on fait descendre ladite personne, lequel deuxième mélange respiratoire est de type hydréliox contenant de l'hydrogène à une pression partielle minimum de 0,33 Mpa, de l'oxygène à moins de 4% en volume, de l'hélium à plus de 0,1 Mpa de pression partielle et d'autres gaz tels que l'azote à moins de 0,09 Mpa de pression partielle totale ;
    on évite de fournir ce deuxième type de mélanges respiratoires hydrogénés suivant une composition qui situerait la plongée dans une des zones du syndrome nerveux des hautes pressions (16) ou de narcose (17) ;
    on maintient l'alimentation du mélange hydréliox ainsi obtenu à la pression P2 (18) de la profondeur de plongée p2 de l'intervention souhaitée et on autorise ladite personne à effectuer l'intervention voulue à cette profondeur p2.
  2. Procédé selon la revendication 1, utilisant au moins une enceinte (1,5) remplie d'un mélange de gaz respiratoire maintenu à tout instant à la pression P voulue, jusqu'à la profondeur d' intervention p2 (18), caractérisé en ce qu'on fait circuler en boucle fermée ledit mélange de gaz contenu dans cette enceinte à travers au moins un circuit de traitement (4, 6) dans lequel on le déshydrogène avant de le renvoyer dans l'enceinte (1, 5).
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on déshydrogène ledit mélange respiratoire à travers le circuit de traitement (4, 6) en forçant la circulation du gaz grâce à un circulateur (27, 28) et on fait traverser ainsi le mélange gazeux dans un réacteur (22) à oxydation catalytique avant de renvoyer le mélange de gaz ainsi déshydrogéné dans ladite enceinte (1, 5).
  4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'après avoir fait traverser le mélange gazeux dans ledit réacteur (22), on condense l'eau résultant de l'oxydation avec l'hydrogène dans un condenseur (23) et on récupère celle-ci dans une capacité (26) distincte du circuit de traitement (4, 6) grâce à un séparateur (25) avant de renvoyer le mélange de gaz ainsi déshydrogéné (et déshumidifié) dans ladite enceinte (1, 5).
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que :
    on pressurise et on descend ladite personne (8) dans une enceinte (5) jusqu'à atteindre la pression et la profondeur p2 (18) d'intervention souhaitées en utilisant des mélanges de gaz respiratoire ne contenant pas d'hydrogène;
    on maintient un tel mélange non hydrogéné dans ladite enceinte (5) pendant toute la durée de l'intervention puis de la décompression;
    on alimente ladite personne (8) en mélange respiratoire de type hydréliox à l'aide d'un circuit (12) distinct de ceux alimentant ladite enceinte (5) dès le moment où la personne doit sortir de ladite enceinte (5) pour effectuer son intervention et jusqu'à son retour dans cette enceinte.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour pressuriser ladite personne depuis la pression absolue P1 (14) jusqu'à la pression P2 d'intervention (18) :
    on augmente la pression P dudit mélange respiratoire hydréliox en fonction de la profondeur équivalente de plongée p en respectant les taux et pourcentages de gaz définis dans la revendication 1 et en rajoutant des quantités suffisantes d'hélium et d'hydrogène, soit simultanément, soit alternativement pour ne pas se situer dans une des zones du syndrome nerveux des hautes pressions (16) ou de narcose (17) ;
    après l'intervention voulue à ladite profondeur p2, on décomprime cette personne (8) en lui faisant respirer un même type de mélanges de gaz hydréliox qui respecte les proportions de composition précédentes et jusqu'au plus la pression P1 (14) de 0,45 MPa à partir de laquelle on remplace le mélange hydréliox par tout autre type de mélange respiratoire non hydrogéné.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on rajoute de l'oxygène dans ledit mélange respiratoire depuis une réserve extérieure (36) à haute pression à travers un circuit oxygénateur (3), tel que, par une première vanne de sécurité (35) on remplit une capacité (33) tampon d'un volume donné par l'ouverture d'une vanne de charge (42) amont, puis, quand la pression partielle d'oxygène dans ledit mélange respiratoire descend en dessous d'un seuil donné, on ferme la vanne de charge (42) et on n'ouvre qu'alors la vanne de décharge aval (34) à travers laquelle l'oxygène s'échappe (39) dans ledit mélange à respirer par au moins une autre vanne de sécurité (35).
  8. Installation de mise en pression, d'alimentation pour effectuer une plongée d'intervention sous-marine en mélange respiratoire à l'hydrogène, et de décompression d'une personne (8) effectuant ladite plongée, comprenant au moins une enceinte (1,5) remplie d'un mélange de gaz respiratoire pouvant contenir de l'hydrogène, caractérisée en ce que ladite enceinte (1,5) est reliée à un déshydrogénateur (4,6) qui comporte au moins un circulateur (27, 28) dudit mélange de gaz, un réacteur (22) à oxydation catalytique, un condensateur (23) relié à un groupe froid (24), un séparateur (25) d'eau et du gaz, une vanne de régulation (29), diverses vannes de sécurité (31) et un régulateur électronique (30) de contrôle de l'ensemble desdites vannes, du circulateur, du réacteur, du condensateur et du séparateur.
  9. Installation de mise en pression, d'alimentation pour effectuer une plongée d'intervention sous-marine en mélange respiratoire à l'hydrogène, et de décompression d'une personne (8) effectuant ladite plongée, comprenant au moins une enceinte (1, 5) remplie d'un mélange de gaz respiratoire pouvant contenir de l'hydrogène, caractérisée en ce que ladite enceinte (1, 5) est reliée à un oxygénateur (3) qui comporte au moins une capacité tampon (33) remplie d'oxygène munie d'un côté d'une vanne de charge (42) et de l'autre d'une vanne de décharge (34), ainsi que des vannes de sécurité (35), lesquelles vannes de charge et de décharge étant pilotées par un régulateur (37) relié à un capteur (38) de mesure du taux d'oxygène dans l'enceinte et qui ouvre la vanne (34) quand ledit taux tombe endessous d'un seuil donné et uniquement quand la vanne (42) est fermée.
  10. Mélange respiratoire comportant au moins de l'hélium et de l'oxygène pour des plongées sous-marines dites mixtes et à plus de 35 m de profondeur, caractérisé en ce qu'il comprend de l'oxygène à un taux inférieur à 4%, de l'hélium à une pression partielle d'au moins 0,1 MPa, de l'hydrogène à une pression partielle d'au moins de 0,33 MPa et au plus de 1,8 MPa, et d'autres gaz éventuels à une pression partielle totale inférieure à 0,09 MPa.
  11. Mélange respiratoire selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on utilise un tel mélange à des profondeurs de plongée au-delà de 50 m avec de l'hydrogène à une pression partielle de 0,38 MPa au moins.
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