Heliový ventil v potápěčských hodinkách – k čemu slouží a je vlastně zapotřebí?

Heliový ventil je jedna z nejtajemnějších součástí hodinek. Co vlastně o něm víme? K čemu slouží? Kde se vůbec v hodinkách zničehonic sebere helium a proč je ho třeba z pouzdra vypustit? Tolik otázek o takové malé součástce (ve skutečnosti souboru součástek). V následujících řádcích se vám na ně pokusíme dát odpověď.

Před samotnými odpověďmi si řekněme, co helium je. Mnozí z vás vědí, že helium dokáže vyvolat záchvaty smíchu, když se ho někdo nadýchá a vzápětí má chuť ukázat, jak mu tento vzácný plyn k nepoznání změnil hlas. Už méně se ví, že helium je bezbarvý plyn, bez chuti, zápachu a ochoty slučovat se s jinými prvky. Na rozdíl například od Slunce, se na Zemi vyskytuje zřídka, ale i to stačí na to, aby se molekuly helia při své velmi malé velikosti dostali všude – i do nitra pouzdra hodinek.

O tom, že helium může v hodinkách nadělat neplechu se potápěči začali přesvědčovat v 50. letech minulého století, kdy se na trhu postupně objevovaly hodinky s voděodolností, která dovolovala absolvovat s nimi ponory do větších hloubek. Zatímco většina rekreačních potápěčů se málokdy ponoří hlouběji než do dvacet metrů, což je dáno výrazným úbytkem světla ve větších hloubkách a také největším výskytem zajímavých věcí na pozorování, profesionálům tato hloubka slouží pouze na rozcvičku.

Při náročnějších ponorech se vzduch spotřebovává výrazně rychleji, a čím hlouběji se člověk ponoří, tím větší je riziko absorpce dusíku do tkání (dusíková narkóza) a vzniku dekompresní (kesonové) nemoci. I z tohoto důvodu jsou ponory pod 20 metrů poměrně krátké a při vynořování z hloubky 30 metrů je potřebná bezpečnostní dekompresní zastávka v trvání pěti minut.

V polovině 20. století testovali profesionální potápěči limity lidského těla extrémními ponory do hloubky více než 250 metrů. Při neznalosti chování helia v organismu to mělo často neblahé důsledky včetně smrtelných nehod, demence, psychických poruch, řídnutí kostí nebo předčasného stárnutí.

Profesionální potápěči – většinou jde o různé specializované profese – jsou často označováni jako saturační potápěči. Vědci totiž zjistili, že dekompresní nemoc nevzniká při ponořování, ale naopak během vynořování, kdy v těle dochází v důsledku snižujícího se tlaku vody k rozpínání inertních (neslučujících se) plynů. Typickými zástupci inertních plynů jsou právě dusík a helium.

V dýchacích směsích profesionálů nazývaných Heliox, případně Trimix, je záměrně snížené množství kyslíku a problematický dusík je nahrazen právě heliem. Kdyby měli v lahvích čistý vzduch, v hloubce 90 metrů by to v důsledku parciálního tlaku kyslíku na úrovni dvou atmosfér znamenalo jasnou smrt. V podstatě to znamená, že všechny tkáně v těle jsou při dýchání Helioxu nasycené heliem, přičemž tento stav je možné přirovnat k přetlakové láhvi šampaňského. To sice zabraňuje nástupu dusíkové narkózy, ale zároveň nemá žádný vliv na případný vznik dekompresní nemoci.

K stavům potápěčů, kteří zanedbali dekompresní zastávky, bychom mohli popsat celé stohy papíru, ale raději přejdeme k hodinkám a rovnou zodpovíme otázku, jak se helium dostane do zdánlivě hermeticky zavřeného pouzdra. Ne, z vody to nebude. Do hodinek helium vniká napříkladu při pobytech v takzvaných habitatech, což jsou prostory pod vodní hladinou, kde saturační potápěči tráví čas mimo pracovních výkonů. Využíváním biotopů naplněných plynnou směsí helia se šetří náklady – potápěč se tak po každém výkonu nemusí vynořovat na povrch. Namísto toho v nich setrvává často i týden a během této doby helium proniká to útrob hodinek.

Výrobci hodinek si problémů spojených s rozpínáním helia všimli na základě vytlačování sklíček. Ty jsou do pouzder většinou vkládány pod jistým tlakem. Pokud se tlak helia v pouzdře, které bylo heliem nasycováno během několika dnů nebo týdnů za relativně krátkou dobu vynoření zvýší nad určitou hodnotu, sklíčko jednoduše povolí a z pouzdra se uvolní. Inženýři měli proto před sebou úkol, jak helium dostat z hodinek, aniž by se musely otevírat. Jako nejjednodušší řešení se ukázalo zabudování ventilu, a to buď manuálního, nebo automatického, který se při jistém vnitřním tlaku otevře a helium nárazově vypustí.

Jako téměř každý vynález, i heliový ventil má slabinu. Tou je riziko (malé, ale existuje) vniknutí vody do pouzdra v době, kdy je ventil otevřený. Některé firmy zabývající se výrobou potápěčských modelů proto dospěli k názoru, že ačkoli je heliový ventil užitečný, v rámci zabezpečení hodinek proti vodě, by bylo dobré obejít se bez něj. Příkladem je Omega a její historické potápky Ploprof, jejichž sklíčko bylo pevně spojeno s pouzdrem zhotoveného z jednoho kusu oceli. Jelikož sklíčko nemohlo být vytlačeno a pro helium nebyla jiná cesta, jakou by mohlo náhle uvolnit, postupně, jak unikalo (nezapomínejte, molekuly jsou malé – projdou i tudy, kudy neprojde vzduch ani voda), se jeho tlak uvnitř pouzdra ustálil. Jedinou nevýhodou bylo, že dokud se tak stalo, byla ovlivněna přesnost strojku.

Má tedy heliový ventil reálný přínos? Odpověď je ano i ne. V dnešní době, kdy se na hloubkové činnosti používají ve zvýšené míře roboty, je význam heliových ventilů přinejmenším diskutabilní. Cena těchto komponent je však nízká, což nahrává hodinářským značkám, aby ho ze sentimentu nebo pro navození zvýšené odolnosti hodinek vůči vodě nadále integrovali do pouzder. Reálné využití vidíme prakticky pouze ve službách saturačních potápěčů. Něco podobného lze ale říci i o hodinkách s voděodolností vyšší než 200M. Vždyť kdo z nás se ponoří do hloubek, kam neproniká téměř žádné světlo? Navzdory všemu, tyto hodinky se stále vyrábějí a velmi dobře se prodávají. Důvod je prostý – zákazníci je chtějí.

Zdroj: Wikipedia.org, Rolex, Omega