تخطيط غاز الغوص

يُعدّ الهواء الغاز الأساسي لمعظم أنواع الغوص الترفيهي في المياه الضحلة، وفي بعض أنحاء العالم قد يكون الغاز الوحيد المتوفر بسهولة. فهو متوفر بكثرة، وذو جودة ثابتة، وسهل الضغط. ولو لم تكن هناك مشاكل مرتبطة باستخدام الهواء في الغوصات الأعمق والأطول، لما كان هناك داعٍ لاستخدام أي غاز آخر.

القيود المفروضة على استخدام الهواء هي:

• تأثيرات التخدير النيتروجيني على أعماق تزيد عن 30  مترًا تقريبًا، ولكن ذلك يعتمد على الغواص الفردي.
• القيود المفروضة على الغوص بدون توقف لتخفيف الضغط ومدة تخفيف الضغط بسبب ذوبان النيتروجين في أنسجة الجسم.

يمكن التخفيف من هذه القيود باستخدام الغازات المخلوطة خصيصًا للتنفس تحت الضغط.

في محاولة للحد من مشاكل تخفيف الضغط الناتجة عن الضغوط الجزئية العالية للنيتروجين التي يتعرض لها الغواص عند تنفس الهواء في الأعماق، يمكن إضافة الأكسجين كبديل لجزء من النيتروجين. يُعرف الخليط الناتج من النيتروجين والأكسجين باسم نيتروكس. وتُعتبر آثار الأرجون والغازات الجوية الأخرى غير مهمة. ^{[ 3 ] [ 4 ] : ​​الفصل 3}

النيتروكس هو خليط من النيتروجين والأكسجين. من الناحية الفنية، قد يشمل ذلك الهواء ومخاليط النيتروكس ناقصة الأكسجين، حيث تكون نسبة الأكسجين في الغاز أقل من نسبتها في الهواء (21%)، ^{[ 4 ] : ​​الفصل 3،} ولكن هذه الأنواع غير شائعة الاستخدام. يُفهم النيتروكس عمومًا على أنه هواء مُخصب بالأكسجين، إذ تُعد هذه الطريقة المعتادة لإنتاجه. قد تتراوح نسبة الأكسجين في الغاز من 22% إلى 99%، ولكنها عادةً ما تكون في نطاق 25% إلى 40% لغاز القاع (الذي يُستنشق خلال الجزء الرئيسي من الغوص)، ومن 32% إلى 80% لمخاليط تخفيف الضغط. ^{[ 2 ]}

الهيليوم غاز خامل يُستخدم في مخاليط التنفس للغوص لتقليل أو إزالة التأثيرات المخدرة للغازات الأخرى في الأعماق. وهو غاز باهظ الثمن نسبيًا وله بعض الآثار الجانبية غير المرغوب فيها، ولذلك يُستخدم حيث يُحسّن السلامة بشكل ملحوظ. ومن خصائص الهيليوم الأخرى المرغوبة انخفاض كثافته ولزوجته مقارنةً بالنيتروجين. تُقلل هذه الخصائص من جهد التنفس، ^{[ 5 ] [ 6 ]} الذي قد يُصبح عاملًا مُحددًا للغواص في الأعماق السحيقة. ^{[ 2 ] : القسم} 1 ^{[ 7 ] [ 6 ] [ 8 ]}

تشمل الخصائص غير المرغوب فيها للهيليوم كمكون لغاز التنفس نقله الفعال للحرارة ^{[ 9 ]} ، مما قد يُسبب برودة سريعة للغواص ^{[ 10 ]} ، وميله للتسرب بسهولة وسرعة أكبر من الغازات الأخرى. لا يُنصح باستخدام مخاليط الهيليوم لنفخ بدلات الغوص الجافة. ^{[ 2 ] : القسم 1 [ 6 ]}

يُعدّ الهيليوم أقل ذوبانًا من النيتروجين في أنسجة الجسم، ولكن نظرًا لصغر وزنه الجزيئي (4) مقارنةً بـ 28 للنيتروجين، فإنه ينتشر بسرعة أكبر وفقًا لقانون غراهام . ونتيجةً لذلك، تتشبع الأنسجة بالهيليوم بشكل أسرع، ولكنها تفقد تشبعها أيضًا بشكل أسرع، شريطة تجنب تكوّن الفقاعات. سيكون تخفيف الضغط عن الأنسجة المشبعة أسرع عند استخدام الهيليوم، بينما قد يستغرق تخفيف الضغط عن الأنسجة غير المشبعة وقتًا أطول أو أقصر مقارنةً بالنيتروجين، وذلك تبعًا لنمط الغوص. ^{[ 6 ]}

يُخلط الهيليوم عادةً مع الأكسجين والهواء لإنتاج مجموعة من مخاليط الغازات الثلاثية المكونات، والمعروفة باسم "التريميكس" . ويُحدَّد استخدام الأكسجين بسبب قيود السمية، بينما يُحدَّد استخدام النيتروجين بسبب التأثيرات المخدرة المقبولة. ويُستخدم الهيليوم لإكمال باقي الخليط، ^{[ 2 ] : القسم 2} ، ويمكن استخدامه أيضًا لتقليل الكثافة لتخفيف جهد التنفس. ^{[ 8 ]}

يُزيل الأكسجين النقي مشكلة تخفيف الضغط تمامًا، ولكنه سام عند الضغوط الجزئية العالية ، مما يحد من استخدامه في الغوص إلى أعماق ضحلة وكغاز لتخفيف الضغط . ^{[ 4 ] : ​​القسم 16-2}

يُستخدم الأكسجين النقي بنسبة 100% أيضًا لتعويض الأكسجين الذي يستهلكه الغواص في أجهزة إعادة التنفس ذات الدائرة المغلقة ، وذلك للحفاظ على نقطة الضبط - أي الضغط الجزئي للأكسجين في الدائرة الذي تحافظ عليه الأجهزة الإلكترونية أو الغواص أثناء الغوص. في هذه الحالة، يختلف خليط التنفس الفعلي باختلاف العمق، ويتكون من مزيج مخفف ممزوج بالأكسجين. عادةً ما يكون المخفف مزيجًا غازيًا يمكن استخدامه كخيار احتياطي عند الضرورة. تُستخدم كميات صغيرة نسبيًا من المخفف في جهاز إعادة التنفس، حيث لا يتم استقلاب المكونات الخاملة ولا تُطرح في البيئة أثناء بقاء الغواص في العمق، بل يُعاد تنفسها بشكل متكرر، ولا تُفقد إلا أثناء الصعود، عندما يتمدد الغاز بنسبة عكسية للضغط، ويجب تصريفه للحفاظ على الحجم الصحيح في الدائرة. ^{[ 3 ] : القسم 17-2}

يعتمد تركيب خليط غاز التنفس على الغرض من استخدامه. يجب اختيار الخليط لتوفير ضغط جزئي آمن للأكسجين (PO₂ ₎ عند عمق الغوص. في معظم الغطسات، يُستخدم الخليط نفسه طوال مدة الغوصة، لذا يُختار تركيبه ليكون قابلاً للتنفس عند جميع الأعماق المخطط لها. قد تُؤخذ في الاعتبار إجراءات تخفيف الضغط. تعتمد كمية الغاز الخامل التي تذوب في الأنسجة على الضغط الجزئي للغاز، وذوبانيته، ومدة تنفسه تحت الضغط، لذا قد يُضاف الأكسجين إلى الغاز لتقليل متطلبات تخفيف الضغط. يجب أن يتمتع الغاز أيضًا بكثافة قابلة للتنفس عند أقصى عمق مُخصص لاستخدامه. القيمة المُوصى بها للكثافة القصوى هي 6 غرامات لكل لتر، حيث أن الكثافات الأعلى تُقلل من معدل التهوية الأقصى بشكل كافٍ لإحداث فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم . ^{[ 11 ]}

ينص قانون هنري على ما يلي:

عند درجة حرارة معينة، تتناسب كمية الغاز التي يمكن أن تذوب في سائل تناسباً طردياً مع الضغط الجزئي للغاز.

في الغطسات القصيرة، يمكن رفع ضغط الأكسجين ( _{PO2 ) إلى 1.2 إلى 1.6 بار. هذا يقلل من ضغط النيتروجين ( PN2 )} و/أو ضغط الهيليوم ( _PHe) ، مما يقلل من وقت تخفيف الضغط المطلوب لملف تعريف معين.

يُسبب استنشاق الهواء على عمق يزيد عن 30 مترًا (100 قدم) (ضغط يزيد عن 4 بار) تأثيرًا مُخدِّرًا كبيرًا على الغواص. ولأن الهيليوم لا يُسبب هذا التأثير، يُمكن تجنبه بإضافة الهيليوم إلى خليط الهواء بحيث يبقى الضغط الجزئي للغازات المُخدِّرة دون مستوى مُؤذٍ. يختلف هذا التأثير باختلاف الغواص، كما أن خلطات الهيليوم مُكلفة، إلا أن زيادة الأمان وكفاءة العمل الناتجة عن استخدام الهيليوم قد تُبرر هذه التكلفة. من عيوب خلطات الهيليوم الأخرى زيادة برودة جسم الغواص. لذا، لا ينبغي نفخ بدلات الغوص الجافة بخلطات غنية بالهيليوم. 

باستثناء الهيليوم، وربما النيون، فإن جميع الغازات التي يمكن استنشاقها لها تأثير مخدر يزداد مع ارتفاع الضغط الجزئي، ^{[ 14 ]} ويُشتبه في أن للأكسجين تأثيرًا مخدرًا مماثلًا لتأثير النيتروجين، ^{[ 15 ]} على الرغم من أن الأدلة غير قاطعة. ^{[ 16 ]}

مثال: اختر خليط غاز مناسب للغوص الارتدادي إلى عمق 50 مترًا، حيث يجب ألا يتجاوز ضغط _{الأكسجين} 1.4 بار، وعمق التخدير المكافئ إلى 30 مترًا _:

الضغط على عمق 50 مترًا = 6 بار

الضغط المطلوب للأكسجين ( _{PO2 )} = 1.4 بار  : نسبة الأكسجين (FO2 _{) =} 1.4/6 = 0.23 = 23%

العمق المكافئ المطلوب للمخدر (END) = 30 مترًا

ضغط الهواء المكافئ عند ارتفاع 30 مترًا = 4 بار

وبالتالي، يجب أن يكون ضغط الهيدروجين عند عمق 50 مترًا في الخليط (6 - 4) بار = 2 بار، لذا فإن نسبة الهيدروجين إلى الهيدروجين _تساوي 2/6 = 0.333 = 33%

أما النسبة المتبقية (100–(33+23)) = 44% فهي من النيتروجين

الخليط الناتج هو خليط ثلاثي 23/33 (23% أكسجين، 33% هيليوم، والباقي نيتروجين).

هذه هي القيم المثلى لتقليل تكاليف تخفيف الضغط واستهلاك الهيليوم. نسبة أقل من الأكسجين مقبولة، لكنها ستؤثر سلبًا على تخفيف الضغط، ونسبة أعلى من الهيليوم مقبولة أيضًا، لكنها ستكون أكثر تكلفة.

يمكن فحص كثافة الغاز عند أقصى عمق، إذ يؤثر ذلك بشكل كبير على جهد التنفس. فجهد التنفس المفرط يقلل من قدرة الغواص على التعامل مع أي طارئ محتمل في حال تطلب الأمر بذل جهد بدني. يوصي أنتوني وميتشل بكثافة غاز قصوى مفضلة تبلغ 5.2 غ/لتر وكثافة قصوى أخرى تبلغ 6.2 غ/لتر. ^{[ 8 ]}

الحساب مشابه لحساب كتلة الغاز في الأسطوانات .

تعتمد كمية الغاز اللازمة للغوص على نوع جهاز الغوص المستخدم، سواء كان مفتوح الدائرة، أو شبه مغلق، أو مغلق الدائرة. في الغوص ذي الدائرة المفتوحة، يُصرَّف كل الغاز المُستنشق إلى المحيط، بغض النظر عن الكمية التي استفاد منها الغواص، بينما يحتفظ نظام الدائرة شبه المغلقة أو المغلقة بمعظم الغاز المُستنشق، ويعيده إلى حالة قابلة للتنفس عن طريق إزالة ثاني أكسيد الكربون، وهو ناتج ثانوي، وتعويض نسبة الأكسجين إلى ضغط جزئي مناسب. تُعرف أجهزة الغوص ذات الدائرة المغلقة وشبه المغلقة أيضًا باسم أجهزة إعادة التنفس . ^{[ 17 ] [ 2 ]}

جانب آخر من جوانب تجهيزات الغوص هو كيفية حمل الغواص للأسطوانات الأساسية. الترتيبان الأساسيان هما التثبيت على الظهر والتثبيت الجانبي. ^{[ 17 ]}

نظام التثبيت الخلفي هو نظام يتم فيه تثبيت أسطوانة واحدة أو أكثر بإحكام على حزام، عادةً مع سترة أو جناح تعويض الطفو، ويُحمل على ظهر الغواص. يسمح هذا النظام بتوصيل الأسطوانات معًا كأسطوانتين، أو في ظروف خاصة، ثلاث أسطوانات أو أربع. وهو نظام بارز وقد لا يكون مناسبًا لبعض المواقع التي يحتاج فيها الغواص إلى المرور عبر فتحات منخفضة. هذا هو التكوين القياسي للغوص الترفيهي بأسطوانة واحدة أو أسطوانتين، وللكثير من أنواع الغوص التقني في المياه المفتوحة. ^{[ 17 ] [ 2 ]}

يُعلق نظام التثبيت الجانبي الأسطوانات الأساسية من الحزام على جانبي الغواص، وعادةً ما تُستخدم أسطوانتان متساويتان تقريبًا في الحجم. ويمكن تثبيت أسطوانات تخفيف الضغط الإضافية بطريقة مماثلة. أما طريقة حمل الأسطوانات المعلقة على جانبي الحزام، والمعروفة باسم التثبيت بالحبال، فهي مشابهة ولكنها تختلف في بعض التفاصيل. ^{[ 17 ]}

تتضمن التكوينات الشائعة لأسطوانات الغاز المتعددة إما حمل غاز القاع في أسطوانات مثبتة على الظهر ذات حجم إجمالي كافٍ، سواء كانت متصلة بمجمع أو مستقلة، وحمل الخلطات الأخرى في أسطوانات معلقة على جانبي حزام الغواص بواسطة حلقات على شكل حرف D، أو حمل جميع الغازات في أسطوانات جانبية. أما غاز تخفيف الضغط، عندما يختلف عن الغاز المستخدم في الجزء الرئيسي من الغوص، فيُحمل عادةً في أسطوانة واحدة أو أكثر معلقة من جانب حزام الغواص بواسطة مشابك. ويمكن حمل أسطوانات متعددة بهذه الطريقة في الغطسات الشديدة. ^{[ 17 ] [ 2 ]}

تتطلب أحزمة التثبيت الجانبي حمل الأسطوانات بشكل فردي مثبتة على الحزام من جانبي الغواص. يستطيع الغواصون الماهرون في التثبيت الجانبي حمل 6 أسطوانات ألومنيوم سعة 80 بهذه الطريقة، 3 أسطوانات على كل جانب. ^{[ 17 ]}

يجب أن يكون الغواص قادرًا على تحديد نوع الغاز المُزوَّد من أيٍّ من صمامات الطلب المتعددة التي تتطلبها هذه التكوينات، وذلك لتجنب المشاكل الخطيرة المحتملة، مثل التسمم بالأكسجين، ونقص الأكسجة، والتخدير النيتروجيني، أو الخروج عن خطة تخفيف الضغط، والتي قد تحدث في حال استخدام غاز غير مناسب. ^{[ 17 ]} إحدى الطرق المتبعة هي وضع الغازات الغنية بالأكسجين على اليمين، ^{[ 18 ]} وتشمل الطرق الأخرى وضع ملصقات حسب المحتوى و/أو أقصى عمق تشغيل، والتعرف على الغاز عن طريق اللمس. غالبًا ما تُستخدم عدة طرق أو جميعها معًا. ^{[ 17 ]}

يمكن حمل غاز الطوارئ في نظام الغوص الخلفي بعدة طرق داخل أسطوانة الطوارئ . وأكثرها شيوعًا هو حمله على شكل أسطوانة معلقة، أو أسطوانة صغيرة تُربط بالأسطوانة الرئيسية المثبتة على الظهر، أو في أسطوانة صغيرة (هواء احتياطي) مدعومة بجيب متصل بجهاز تعويض الطفو. ^{[ 17 ]} عند تركيب أكثر من أسطوانة من نفس النوع على الجانب، تعمل الأسطوانات غير المستخدمة كمجموعات طوارئ، شريطة أن تحتوي على كمية كافية من الغاز لإيصال الغواص إلى السطح بأمان.

إذا كان مسار الغوص محدودًا أو يمكن تخطيطه بدقة، يُمكن إنزال أسطوانات غاز تخفيف الضغط الاحتياطية على طول المسار عند النقاط التي ستكون مطلوبة فيها أثناء العودة أو الصعود. تُثبّت الأسطوانات عادةً بحبل مسافة أو حبل قصير لضمان سهولة العثور عليها وعدم فقدانها. تحتوي هذه الأسطوانات عادةً على خليط غاز قريب من التركيبة المثلى لقطاع الغوص المُخصّص لها. تُعرف هذه العملية أيضًا باسم "التجهيز المرحلي "، وتُعرف الأسطوانات حينها باسم " أسطوانات المرحلة" ، ولكن أصبح مصطلح "أسطوانة المرحلة" شائعًا لأي أسطوانة يحملها الغواص بجانبه بالإضافة إلى غاز القاع. ^{[ 17 ] [ 2 ]} يجب تطبيق بروتوكولات احتياطي الغاز على أسطوانات الإنزال تمامًا كما هو الحال مع أي مصدر آخر لغاز التنفس.

لا يقوم معظم الغواصين الهواة بغطسات اختراقية أو غطسات تتجاوز حد عدم الحاجة إلى تخفيف الضغط ، ويمكنهم الصعود بأمان إلى السطح مباشرةً في أي مرحلة من الغطس. لا تستهلك هذه الصعودات كمية كبيرة من الغاز، وعادةً ما يُدرَّب هؤلاء الغواصون على بدء الصعود عند ضغط متبقٍ محدد في الأسطوانة، بغض النظر عن العمق أو حجم الأسطوانة أو معدل التنفس المتوقع، وذلك لسهولة تذكره وتبسيط عمل قائد الغوص في الغطسات الجماعية. نشأت هذه الطريقة من نظام قطع ضغط الاحتياطي غير القابل للتعديل الذي توفره صمامات أسطوانات الاحتياطي الميكانيكية، والتي كانت شائعة الاستخدام قبل أن يصبح مقياس الضغط الغاطس مكونًا أساسيًا في معدات الغوص. قد تكون هذه الطريقة غير كافية في بعض الأحيان، ولكنها غالبًا ما تكون متحفظة بشكل مفرط، خاصةً في الغطسات الضحلة باستخدام أسطوانة كبيرة. قد يُطلب من الغواصين إبلاغ قائد الغوص عند وصول الضغط إلى 80 أو 100 بار، والعودة إلى القارب مع وجود ما لا يقل عن 50 بار أو 700  رطل لكل بوصة مربعة أو ما شابه ذلك من ضغط متبقٍ. أحد أسباب وجود 50 بار كاحتياطي هو جعل العودة إلى القارب أكثر أمانًا، وذلك بالسماح للغواص بالسباحة على السطح في المياه المضطربة مع التنفس من منظم التنفس. يمكن أيضًا استخدام هذا الغاز المتبقي لتوقف أمان إضافي أو ممتد عند اقتراب الغوص من حد عدم الحاجة إلى تخفيف الضغط، ولكن من الممارسات الجيدة عدم استهلاك الغاز بالكامل إذا أمكن تجنب ذلك بأمان، لأن الأسطوانة الفارغة أكثر عرضة للتلوث أثناء التعامل معها، وقد يُطلب من عامل التعبئة فحص أي أسطوانة لا تُسجل ضغطًا متبقيًا عند تقديمها للتعبئة من الداخل للتأكد من عدم تلوثها بتسرب الماء.

قاعدة الأثلاث هي قاعدة عامة أخرى من هذا القبيل . ^{[ 19 ] [ 20 ]} تنطبق هذه القاعدة الأساسية عمومًا على الغوص في بيئات مغلقة، مثل الكهوف وحطام السفن، حيث يستحيل الصعود المباشر إلى السطح، ويتعين على الغواصين العودة من حيث أتوا، ولا يُخطط للتوقف لتخفيف الضغط. إذا كان التوقف لتخفيف الضغط مُخططًا له، فيمكن تطبيق قاعدة الأثلاث بالإضافة إلى متطلبات غاز تخفيف الضغط.

بالنسبة للغواصين الذين يتبعون هذه القاعدة، يُستخدم ثلث كمية الغاز للرحلة ذهابًا، وثلث آخر للعودة، ويُحتفظ بالثلث الأخير كاحتياطي في حالات الطوارئ. يُنهى الغوص عندما يصل ضغط الغواص الأول إلى ثلث الضغط الابتدائي. ^{[ 19 ]} مع ذلك، عند الغوص مع رفيق ذي معدل تنفس أعلى أو حجم غاز مختلف، قد يكون من الضروري ضبط ثلث كمية غاز رفيقه على أنه "الثلث" المتبقي. هذا يعني أن نقطة الخروج تكون أبكر، أو أن الغواص ذو معدل التنفس الأقل يحمل حجمًا أكبر من الغاز مما هو مطلوب لو كان معدل تنفس كليهما متساويًا.

تُعدّ الأسطوانات الاحتياطية ضرورية في نهاية الغطسات تحسبًا لوصول الغواص إلى عمق أكبر أو مدة أطول من المخطط لها، مما يستدعي بقاءه تحت الماء لإجراء توقفات تخفيف الضغط قبل الصعود الآمن إلى السطح. فالغواص الذي لا يملك أسطوانات غاز لا يستطيع القيام بهذه التوقفات، ويُعرّض نفسه لخطر الإصابة بداء تخفيف الضغط .

في بيئة علوية ، حيث لا يمكن الصعود مباشرة إلى السطح، يسمح الاحتياطي للغواص بالتبرع بالغاز لرفيقه الذي نفد منه الغاز، مما يوفر كمية كافية من الغاز للسماح لكلا الغواصين بالخروج من الحيز والصعود إلى السطح.

يُعدّ خيار "نصف + 15 بار" (نصف + 200 رطل لكل بوصة مربعة) خيارًا آخر للغوص الاختراقي، حيث يُحمل غاز الاحتياط للمرحلة في الأسطوانات الرئيسية. يعتبر بعض الغواصين هذه الطريقة الأكثر أمانًا عند استخدام مراحل متعددة. إذا سارت الأمور وفقًا للخطة عند استخدام هذه الطريقة، يصعد الغواصون إلى السطح والمراحل شبه فارغة، ولكن مع بقاء غاز الاحتياط كاملًا في أسطواناتهم الرئيسية. عند إنزال مرحلة واحدة، يعني هذا أن الأسطوانات الرئيسية ستظل ممتلئة إلى النصف تقريبًا. ^{[ 21 ]}

يشير مصطلح "تخطيط الغاز في القاع الصخري" إلى طرق حساب كمية غاز الغوص بناءً على مخطط غوص مُعدّ مسبقًا، حيث يتوفر تقدير دقيق نسبيًا للأعماق والأوقات ومستوى النشاط المتوقع لكل مرحلة من مراحل الغوص، مما يجعل الحسابات الدقيقة لخلطات الغاز والكميات المناسبة لكل خلطة مفيدة. يعتمد استهلاك الغاز على الضغط المحيط ومعدل التنفس ومدة الغوص في ظل هذه الظروف. ^{[ 22 ]}

الضغط المحيط هو دالة مباشرة للعمق. وهو الضغط الجوي على السطح، بالإضافة إلى الضغط الهيدروستاتيكي، بمقدار 1 بار لكل 10  أمتار من العمق.

ينبغي مراعاة درجة حرارة الغاز عند فحص الضغوط الحرجة.

سيتم قياس الضغوط الحرجة للصعود أو الانعطاف عند درجة الحرارة المحيطة ولا تتطلب تعويضًا، ولكن قد يتم قياس الضغط الحرج للهبوط عند درجة حرارة أعلى بكثير من درجة الحرارة في الأعماق.

يجب تصحيح الضغط وفقًا لدرجة حرارة الماء المتوقعة باستخدام قانون جاي-لوساك .

P ₂ = P ₁ × (T ₂ /T ₁ )

مثال: تصحيح الضغط تبعًا لدرجة الحرارة: درجة حرارة الأسطوانات حوالي 30 درجة مئوية، ودرجة حرارة الماء 10 درجات مئوية، والضغط الحرج للهبوط (P1 ₎ هو 176 بار عند 10 درجات مئوية.

درجة حرارة الأسطوانة (T 1 )	= 30 + 273	= 303 كلفن (تحويل درجات الحرارة إلى درجات مطلقة: T(كلفن) = T(°مئوية) + 273)
درجة حرارة الماء ( T2 )	= 10 + 273	= 283 كيلوجول
الضغط الحرج عند 30 درجة مئوية (P 2 )	= 176 × (303/283)	= 188 بار

تكمن المشكلة الأساسية في تقدير كمية الغاز المخصصة للطوارئ في تحديد هذه الطوارئ. ويتم تناول هذا الأمر في تقييم المخاطر للغوصة المخطط لها. ومن بين الطوارئ الشائعة مشاركة الغاز مع غواص آخر من النقطة التي تتطلب أقصى وقت للوصول إلى السطح أو من أي مكان آخر يتوفر فيه المزيد من الغاز. ومن المرجح أن يكون لدى كلا الغواصين معدل نفاذية غاز أعلى من المعتاد أثناء الصعود بمساعدة، نظرًا لكونه موقفًا مرهقًا ^{[ 1 ]} ، ومن الحكمة أخذ ذلك في الحسبان. بالنسبة للغواصين المحترفين، ينبغي اختيار القيم وفقًا لتوصيات مدونة الممارسات المتبعة، ولكن في حال اختيار قيمة أعلى، فمن غير المرجح أن يعترض أحد. أما الغواصون الترفيهيون، فتنصحهم هيئات التدريب باستخدام قيم تعتبرها الهيئة مناسبة ومن غير المرجح أن تؤدي إلى دعاوى قضائية، وهي قيم متحفظة عمومًا وتستند إلى بيانات تجريبية منشورة، ولكن قد يكون للغواصين حرية اختيار قيم معدل نفاذية الغاز التي تناسبهم، بناءً على خبرتهم الشخصية وقبولهم الواعي للمخاطر.

الإجراء مماثل لأي عملية حساب أخرى لاستهلاك الغاز متعدد القطاعات، باستثناء أن هناك غواصين اثنين يشاركان، مما يضاعف قيمة RMV الفعالة.

للتحقق مما إذا كانت أسطوانة الإنقاذ تحتوي على كمية كافية من الغاز (لغواص واحد) في حالة الطوارئ عند العمق المخطط له، يجب حساب الضغط الحرج بناءً على المخطط المخطط له ويجب أن يسمح بالتبديل والصعود وجميع عمليات تخفيف الضغط المخطط لها.

مثال: إمدادات الغاز في حالات الطوارئ:

من المقرر الغوص إلى عمق 30 مترًا، الأمر الذي يتطلب 6 دقائق من تخفيف الضغط عند عمق 3  أمتار. في حالات الطوارئ، توصي الرابطة الدولية لقوارب النجاة (IMCA) بافتراض أن معدل التهوية القصوى (RMV) يساوي 40 لترًا/دقيقة ^{[ 10 ].}

اسمح بوقت التغيير عند عمق العمل			=	2	دقائق
الضغط أثناء عملية التغيير	=	30/10+1	=	4	حاجِز
استهلاك الغاز أثناء عملية التحويل	=	40 × 4 × 2	=	320	لترات
زمن الصعود من ارتفاع 30 مترًا بمعدل 10 أمتار/دقيقة			=	3	دقائق
متوسط ​​الضغط أثناء الصعود	=	15/10+1	=	2.5	حاجِز
استهلاك الغاز أثناء الصعود	=	40 × 2.5 × 3	=	300	لترات
توقف لتخفيف الضغط لمدة 6 دقائق على عمق 3 أمتار
الضغط أثناء التوقف	=	3/10 + 1	=	1.3	حاجِز
استهلاك الغاز عند التوقف	=	40 × 1.3 × 6	=	312	لترات
إجمالي استهلاك الغاز	=	320+300+312	=	932	لترات
تتوفر أسطوانة سعة 10 لترات:
ضغط 932 لترًا من الغاز في أسطوانة سعة 10 لترات			=	93.2	حاجِز
يجب السماح بحد أدنى لضغط التشغيل للمنظم يبلغ 10 بار:
ضغط حرج لغاز الإنقاذ	=	93.2 + 10	=	103	حاجِز

تُعدّ مطابقة الغاز عملية حساب ضغط الاحتياطي وضغط الدوران للغواصين الذين يستخدمون أحجام أسطوانات مختلفة أو بمعدلات استهلاك غاز مختلفة في نفس الغطسة، مما يسمح لكل غواص بالتأكد من الاحتفاظ بكمية كافية من الغاز تحسباً لأي طارئ قد يحتاج فيه الغواصون إلى مشاركة الغاز، وذلك بناءً على أحجام أسطوانات كل غواص ومعدلات استهلاك الغاز الفردية لكل منهما. ^{[ 23 ]}

من الممارسات المعتادة إيقاف الغوص فور بدء مشاركة الغاز في حالات الطوارئ، لذا فإن كميات الغاز المتطابقة لا تُطبق إلا من نقطة الإيقاف. وحتى تلك النقطة، لا يُؤخذ في الاعتبار سوى استهلاك الغواص الشخصي في ظل الظروف المتوقعة.

يُعدّ القرار الأساسي في اختيار أسطوانات الهواء هو ما إذا كان سيتم حمل كامل كمية الغاز اللازمة للغوص في مجموعة واحدة، أو تقسيمها إلى أكثر من مجموعة لأجزاء الغوص المختلفة. الغوص بأسطوانة واحدة يُسهّل الأمور لوجستيًا، ويُتيح استخدام كامل الغاز للتنفس طوال فترة الغوص، ولكنه لا يُتيح الاستفادة من تحسين استخدام غاز التنفس لتخفيف الضغط، أو وجود مصدر طوارئ مستقل لا يعتمد على وجود رفيق غوص عند الحاجة. تُجبر الأسطوانة الواحدة الغواص على الاعتماد على رفيقه لتوفير غاز تنفس بديل في حالة انقطاع إمداد الهواء الرئيسي بشكل طارئ، إلا إذا كان خيار الصعود الحر مقبولًا.

يتم الغوص باستخدام أسطوانات متعددة لثلاثة أسباب إجرائية أساسية، أو مزيج من هذه الأسباب الثلاثة.

1. يتم توفير مصدر مستقل تمامًا لغاز التنفس لحالات الطوارئ التي ينقطع فيها مصدر الغاز الأساسي. يُطلق على هذا عادةً اسم غاز الإنقاذ، ويمكن حمله في أسطوانة إنقاذ ، والتي قد تكون أسطوانة صغيرة ، أو يمكن تقسيم مصدر الغاز الأساسي وحمله في أسطوانتين أساسيتين (أو أكثر) مستقلتين متساويتين في الحجم.
2. يمكن حمل مخاليط غازية مُحسّنة لتسريع عملية تخفيف الضغط . عادةً ما تكون هذه الغازات غير مناسبة للتنفس عند أقصى عمق للغوص نظرًا لارتفاع نسبة الأكسجين فيها بالنسبة لهذا العمق، لذا فهي ليست مثالية للانسحاب من أقصى عمق.
3. قد يكون الغاز الموجود في قاع البحر منخفض الأكسجين وغير مناسب للتنفس على السطح. يمكن استخدام غاز انتقالي لعبور نطاق نقص الأكسجين. قد يكون من الممكن استخدام أحد مخاليط تخفيف الضغط كغاز انتقالي، مما يقلل من عدد الأسطوانات المحمولة. ^{[ 1 ]}

قد تتطلب الغطسات التقنية العميقة ذات الدائرة المفتوحة مزيجًا من غاز القاع، وغاز التنقل، وغازين أو أكثر من غازات تخفيف الضغط، مما يمثل تحديًا للغواص في كيفية حملها جميعًا واستخدامها بشكل صحيح، حيث أن سوء استخدام أي غاز في نطاق عمق غير مناسب قد يؤدي إلى نقص الأكسجين أو التسمم بالأكسجين، كما سيؤثر على التزامات تخفيف الضغط. ^{[ 17 ] [ 2 ]}

أما السبب الرابع، وهو سبب لوجستي، فيتمثل في توفر أسطوانات ذات سعة مناسبة. أكبر الأسطوانات المستخدمة عادةً في الغوص هي أسطوانات فولاذية سعة 18 لترًا وضغط 232 بار، وهي نادرة نسبيًا. يمكن اختيار عدة أسطوانات لتوفير سعة كافية للمسار المخطط له ونوع الغاز المستخدم.

يجب توفير كل نوع من الغاز بكمية كافية لتزويد الغواص بشكل مناسب خلال قطاع (قطاعات) الغوص المعنية. ويتم ذلك باختيار أسطوانة أو أسطوانات يمكن ملؤها بحيث تحتوي على الأقل على الكمية المطلوبة من الغاز، بما في ذلك أي احتياطي مناسب وبدل طوارئ، فوق الحد الأدنى للضغط التشغيلي عند العمق الذي سيُستخدم فيه الغاز. وينبغي مراعاة تأثيرات اختيار الأسطوانة على الطفو وتوازن الجسم، سواءً نتيجةً لخصائص الطفو الذاتية للأسطوانة مع المنظم والملحقات الأخرى، أو نتيجةً لاستخدام محتوياتها أثناء الغوص. ^{[ 1 ]}

تؤثر مادة تصنيع أسطوانات الغاز وتصنيف ضغطها على سهولة الاستخدام، وبيئة العمل، والسلامة. يصبح التحكم في الطفو أسهل وأكثر استقرارًا وأمانًا عند تقليل حجم الغاز اللازم لتحقيق الطفو المحايد، لا سيما في نهاية الغوص أثناء الصعود وتخفيف الضغط عندما تكون كتلة الغاز الإجمالية في أدنى مستوياتها. إن الحاجة إلى حجم كبير من الغاز في جهاز تعويض الطفو أثناء الصعود تزيد من خطر الصعود غير المنضبط أثناء تخفيف الضغط.

المواد الشائعة المتوفرة هي سبائك الألومنيوم والفولاذ. قد تكون أسطوانات الفولاذ القصيرة عالية الضغط ذات طفو سلبي كبير، بينما قد تكون أسطوانات الألومنيوم الطويلة قريبة من حالة الطفو المحايد عند امتلائها، وطافية عند فراغها. يمكن لأسطوانات الغاز الخلفية ذات الطفو السلبي المعتدل أن تقلل الوزن الإجمالي الذي يحمله الغواص، لذا قد يكون من المفيد استخدام الفولاذ، حتى مع تصنيف الضغط العالي البالغ 300 بار، طالما أن ذلك لا يطغى على طفو المعدات الأخرى مع فراغ معوض الطفو. تشير الحاجة إلى نفخ معوض الطفو لتحقيق الطفو المحايد عندما تكون جميع الأسطوانات فارغة ولا يتم ارتداء أي أوزان قابلة للتخلص منها إلى أن هذا الاختيار غير آمن، حيث سيكون من الضروري التخلص من غاز التنفس لاستعادة الطفو في حالة تعطل معوض الطفو.

تتطلب الأسطوانات الطافية عند امتلائها موازنةً لتسهيل التعامل معها تحت الماء. عادةً ما تكون هذه الأسطوانات مصنوعة من ألياف مركبة ملفوفة، وهي باهظة الثمن، وسهلة التلف نسبيًا، وعادةً ما يكون عمرها الافتراضي أقصر، ولكنها قد تكون مفيدة للغوص في الأماكن التي يصعب فيها الوصول إلى الماء، مثل أعماق الكهوف أو على ارتفاعات شاهقة، حيث يلزم توفير أسطوانات لعدة غطسات.

يجب أن تكون الأسطوانات التي يُقصد إسقاطها على مراحل أو تسليمها إلى غواص آخر سالبة عند إسقاطها، لمنعها من الطفو بعيدًا، ويجب أن تكون قريبة من الوضع المحايد حتى لا تتغير طفو الغواص أكثر من اللازم عند إسقاطها، ويجب أن يكون من الممكن تحقيق والحفاظ على الطفو المحايد طوال فترة الغوص حتى اكتمال عملية تخفيف الضغط واستخدام كل غاز التنفس.

إحدى الطرق البسيطة لحساب كتلة حجم معين من الغاز هي حساب كتلته عند الظروف القياسية للضغط ودرجة الحرارة ، حيث تتوفر كثافات الغازات بسهولة. تُحسب كتلة كل مكون من مكونات الغاز بالنسبة لحجم ذلك المكون، باستخدام نسبة الغاز في ذلك المكون.

الغاز	كثافة	حالة
هواء	1.2754 كجم/ م³	0 درجة مئوية، 1.01325 بار
الهيليوم	0.1786 كجم/ م³	0 درجة مئوية، 1.01325 بار
نتروجين	1.251 كجم/ م³	0 درجة مئوية، 1.01325 بار
الأكسجين	1.429 كجم/ م³	0 درجة مئوية، 1.01325 بار

مثال: أسطوانتان سعة 12 لتر مملوءتان بمزيج تريميكس 20/30/50 إلى 232 بار عند درجة حرارة 20 درجة مئوية (293 كلفن)

احسب الحجم عند ضغط 1.013 بار، ودرجة حرارة 0 درجة مئوية (273 كلفن).

الإصدار 1	=	12 لترًا لكل أسطوانة × أسطوانتان	=	24	لترات
الإصدار 2	=	(24 لترًا × 232 بار × 273 كلفن) / (1.013 بار × 293 كلفن)	=	5121	لترات

من هذا،

20% منها أكسجين	=	0.2 × 5496	=	1024 لترًا	=	1.024 م³
كتلة الأكسجين	=	1.429 كجم/ م³	×	1.024 م³			=	1.464 كجم
30% منها هيليوم	=	0.3 × 5121	=	1536 لترًا	=	1.536 متر مكعب
كتلة الهيليوم	=	0.1786 كجم/ م³	×	1.536 متر مكعب			=	0.274 كجم
50% منها نيتروجين	=	0.5 × 5121	=	2561 لترًا	=	2.561 م³
كتلة النيتروجين	=	1.251 كجم/ م³	×	2.561 م³			=	3.203 كجم
الكتلة الكلية للغاز	خليط						=	4.941 كجم

كتلة الهيليوم جزء صغير من الكتلة الكلية، وكثافة الأكسجين والنيتروجين متقاربة إلى حد كبير. ويمكن استخدام الحجم عند درجة حرارة 20  درجة مئوية كتقريب معقول، مع إهمال كتلة الهيليوم، واعتبار كثافة جميع مكونات النيتروكس والهواء 1.3  كجم/ ^م³ .

باستخدام هذه التقريبات، يكون التقدير للمثال السابق كما يلي: كتلة الخليط = 0.7 × 0.024 م ³ / بار × 232 بار × 1.3 كجم/م ³ = 5.1 كجم. نادرًا ما تكون هذه الطريقة خاطئة بمقدار كيلوغرام واحد، وهو ما يكفي لتقديرات الطفو لمعظم مخاليط الغوص ذات الدائرة المفتوحة.