Psi, pieds et alu 80 : convertir quand on plonge à l’étranger

Tu as appris à plonger en mètres et en bar. Premier voyage en Floride ou aux Caraïbes : le briefing donne la profondeur en pieds, le manomètre de location est gradué en psi, l’ordinateur prêté par le centre est réglé en pieds, et on te tend une « alu 80 ». Même chose avec un ordinateur acheté d’occasion aux États-Unis. La physique ne change pas d’un système à l’autre, les raccourcis de calcul si. Et c’est en passant de l’un à l’autre qu’on se trompe.

Psi, pieds, pieds cubes : quelles sont les conversions exactes ?

Le tableau donne les conversions exactes publiées par l’institut américain de métrologie (NIST), avec le raccourci propre à chaque système. Côté impérial, on compte en pieds, en psi, en pieds cubes et en livres.

Les deux règles de profondeur sont arrondies : 10 m font 32,8 ft, et 1 atm vaut 1,013 bar. « 1 bar tous les 10 m » et « 1 atm tous les 33 ft » diffèrent donc de moins de 1 %, et le Divers Alert Network (DAN) les associe de la même façon. Aucune conséquence pour préparer une plongée, mais une bonne raison de rester dans le même système du début à la fin d’un calcul.

Comment convertir de tête au briefing ou sur le bateau ?

Pour lire un instrument en unités impériales, quelques raccourcis suffisent. Ils sont arrondis : dès qu’une limite est en jeu, garde de la marge.

Regarde dans quel sens tombe l’erreur. Des pieds multipliés par 0,3 donnent une profondeur un peu trop faible : 100 ft font 30,5 m, pas 30. Face à une profondeur maximale, c’est le mauvais côté, d’où la marge. Des psi divisés par 15 sous-estiment un peu ton air : 3 000 psi font 207 bar, pas 200. Cette erreur-là joue en ta faveur.

Alu 80 : combien de litres dans une bouteille américaine ?

En France, une bouteille se désigne par son volume en eau : une 12 L, une 15 L. Aux États-Unis, elle se désigne par la quantité d’air qu’elle contient à sa pression nominale, en pieds cubes. Le calcul de ce qu’il y a dedans n’est donc pas le même :

• Métrique : air en litres = volume en eau × pression en bar. Une 12 L à 100 bar contient environ 1 200 L.
• Impérial : air en pieds cubes = capacité nominale × pression ÷ pression nominale. Une bouteille de 80 cu ft à 3 000 psi en contient encore 40 cu ft à 1 500 psi.

L’« alu 80 » des centres américains en est l’exemple type. D’après Mark Derrick, spécialiste des bouteilles, c’est physiquement la même bouteille Luxfer que celle vendue ailleurs comme une 11,1 L à 207 bar. Ta règle métrique donne 11,1 × 207 ≈ 2 300 L, un peu moins que les 2 400 L d’une 12 L à 200 bar. Pleine, elle contient en réalité environ 77 cu ft, pas 80. La règle métrique est arrondie elle aussi : Mark Derrick note qu’elle surestime le contenu réel de plusieurs pour cent à haute pression, parce qu’un bar ne vaut pas exactement une atmosphère et que l’air ne se comprime pas parfaitement. Les calculs de cours s’en tiennent aux formules simples ; garde seulement en tête qu’elles sont arrondies.

Méfie-toi aussi des consommations notées en psi par minute. Elles ne valent que pour une bouteille donnée, car la même respiration fait descendre le manomètre moins vite sur une plus grosse : convertis-les en pieds cubes par minute avant de changer de bouteille. Sur une bouteille de 80 cu ft à 3 000 psi, 20 psi/min font 20 × 80 ÷ 3 000 ≈ 0,53 cu ft/min ; sur une bouteille de 100 cu ft à 3 000 psi, la même respiration n’affiche plus que 16 psi/min. Tu connais déjà le phénomène en bar : 2 bar/min sur une 12 L font 24 L/min, et la même respiration ne fait plus baisser une 15 L que de 1,6 bar/min.

Comment refaire un calcul d’autonomie en psi et en pieds cubes ?

Les étapes restent les mêmes, seuls les chiffres changent. Trois calculs que tout plongeur rencontre, à 20 m, soit 66 ft côté impérial :

Pourquoi 30 minutes d’un côté et 32 de l’autre ? Ni la bouteille ni la réserve ne sont les mêmes. Une 12 L à 200 bar contient environ 2 400 L (85 cu ft), la bouteille de 80 cu ft environ 2 265 L. Et 500 psi font environ 34 bar, pas 50 : il reste environ 380 L dans la bouteille, contre 600 L pour 50 bar dans une 12 L. Un exemple converti d’un système à l’autre tombe donc rarement juste. La question ci-dessous, tirée d’Octo, est en mètres et en bar ; sa version en pieds et en psi part de 0,6 cu ft/min et aboutit à environ 37 minutes.

Essaie une question de l'app

autonomie en air

Une bouteille de 12 L pleine à 200 bar, une réserve de 50 bar et une consommation en surface de 20 L/min : combien de temps peux-tu rester à 20 m avant d’atteindre la réserve, sans compter la remontée ?

1. AEnviron 40 min
2. BEnviron 45 min
3. CEnviron 30 min
4. DEnviron 90 min

Voir la réponse

Réponse C. 150 bar × 12 L = 1800 L utilisables ; à 3 bar, 20 × 3 = 60 L/min ; 1800 ÷ 60 = 30 min. 40 min consomme aussi la réserve ; 45 min prend la pression relative ; 90 min oublie la profondeur. La remontée et le palier de sécurité demandent aussi de l’air.

Pour la consommation, voir consommation d’air ; toutes les formules sont réunies dans notre aide-mémoire des formules.

Quelles erreurs d’unités faut-il éviter ?

Elles viennent presque toutes de trois choses : un mélange de systèmes, l’atmosphère oubliée et des chiffres ronds pris pour des conversions.

1. Pression relative ou absolue. Ton manomètre et ton profondimètre partent de zéro en surface. Les lois des gaz demandent la pression absolue, en bar absolus ou en ata. On oublie souvent d’ajouter le 1. Voir pression relative.
2. Changer de système en cours de calcul. Une consommation en cu ft/min et une bouteille en bar ne donnent rien de juste. Convertis tout d’abord, calcule ensuite.
3. Prendre des chiffres ronds pour des équivalences. 50 bar et 500 psi, 18 m et 60 ft, 5 m et 15 ft sont les chiffres ronds de chaque système, pas des équivalents exacts : 500 psi font environ 34 bar, 18 m font 59 ft, 15 ft font 4,6 m. Prends le chiffre du briefing, dans l’unité de ton manomètre.
4. Convertir une limite déjà arrondie. Calcule la profondeur maximale d’utilisation (PMU) d’un nitrox dans ton propre système et arrondis vers le bas. L’EAN32 à une PpO2 de 1,4 donne 33,75 m, donc 33 m, ou 111,4 ft, donc 111 ft. Si tu convertis 111 ft, tu trouves 33,8 m ; arrondis à 34 m et tu dépasses 1,4. Le calcul complet est dans toxicité de l’oxygène et nitrox.
5. Mettre des degrés Celsius dans les lois des gaz. Il faut des kelvins (°C + 273) ou des degrés Rankine (°F + 460). Une bouteille qui passe de 10 à 20 °C voit sa pression augmenter d’environ 3,5 %, pas de 100 %. Voir loi de Charles.

Essaie une question de l'app

PMU de l’EAN32

Quelle est la profondeur maximale d’utilisation de l’EAN32 pour une PpO2 de 1,4 ?

1. A43 m
2. B40 m
3. C34 m
4. D33 m

Voir la réponse

Réponse D. 1,4 ÷ 0,32 = 4,375 bar ; (4,375 − 1) × 10 = 33,75 m, arrondis vers le bas à 33 m. 43 m oublie de retirer l’atmosphère ; 40 m est la limite à 1,6 ; 34 m arrondit vers le haut et dépasse 1,4.

En quelles unités apprendre la théorie de plongée ?

Dans celles de ton cours et de tes instruments : les mètres et le bar si tu te formes en France. Ajoute ensuite assez de l’autre système pour suivre un briefing et lire un manomètre à l’étranger. Si tu prépares le Divemaster, les erreurs d’unités pèsent davantage : voir la théorie du Divemaster est-elle difficile ?

Questions fréquentes

Combien de psi font 200 bar ?

200 bar font environ 2 900 psi, puisque 1 bar vaut 14,5 psi. Dans l’autre sens, 3 000 psi font environ 207 bar, et une réserve de 500 psi environ 34 bar. Les chiffres ronds qu’on associe dans les briefings, comme 50 bar et 500 psi, sont des conventions de chaque système, pas des conversions exactes : prends la réserve fixée au briefing, dans l’unité de ton manomètre.

10 mètres d’eau de mer font-ils exactement 33 pieds ?

Non. 10 m font 32,8 ft, et 33 ft font 10,06 m. La formation utilise 1 bar tous les 10 m en métrique et 1 atm tous les 33 ft en impérial : deux règles arrondies qui diffèrent de moins de 1 %. Les deux conviennent pour préparer une plongée, à condition de ne jamais les mélanger dans un même calcul.

Comment convertir des pieds cubes en litres ?

Multiplie les pieds cubes par 28,3 pour obtenir des litres, ou divise les litres par 28,3 pour obtenir des pieds cubes. Une bouteille de 80 cu ft contient environ 2 265 L ; une 12 L à 200 bar, environ 2 400 L, soit 85 cu ft. Une consommation de 20 L/min fait environ 0,7 cu ft/min.

Bar, atm, ata : quelle différence ?

Le bar et l’atm sont deux unités de pression : 1 atm vaut 1,013 bar, assez proche pour que les calculs de plongée les traitent pareil. Ata signifie atmosphères absolues : la pression comptée avec l’air au-dessus de l’eau, celle dont les lois des gaz ont besoin. À 20 m (66 ft), la pression relative est de 2 bar (2 atm) et la pression absolue de 3 bar (3 ata).

Que faire si on me prête un ordinateur réglé en pieds ?

Demande au centre s’il peut passer l’ordinateur ou le manomètre en mètres et en bar : tu liras tes instruments dans les unités que tu connais. Sinon, avant de t’équiper, convertis les chiffres du briefing qui comptent, profondeur maximale, réserve et palier, note-les sur ton ardoise et garde de la marge sur les arrondis. Les conversions se font au sec, pas sous l’eau.

Sources

1. NIST, « Guide to the SI », annexe B.8, facteurs de conversion par ordre alphabétique
2. Joseph Gessert, « Shallow-Water Arterial Gas Embolisms », Alert Diver, Divers Alert Network (19 juillet 2021)
3. Mark Derrick, « SCUBA Cylinder Capacity and Tank Tables », N2 Diving