飽和潜水

飽和潜水とは、呼吸ガスの不活性成分の部分圧とすべての組織が平衡状態になるのに十分な時間潜水することです。これは、数日から数週間続く潜水作業の最後にダイバーを一度だけ減圧することで、深海で作業するダイバーが受ける必要がある減圧の回数を減らす潜水モードです。潜水作業は数日から数週間続くこともあり、その間ずっとダイバーは圧力下に置かれます。加圧ガスを呼吸するダイバーは、呼吸混合物に溶解した不活性ガスを蓄積します。この不活性ガスは、組織内の酸素を無毒なレベルまで希釈するために使用されます。この不活性ガスが体内の組織内で溶解状態から抜け出すと、致命的な減圧症(「減圧症」) を引き起こす可能性があります。したがって、安全に水面に戻るには、不活性ガスを肺から排除できるように長時間の減圧が必要です。ただし、ダイバーの組織内の溶解ガスが飽和点に達すると、それ以上の露出で減圧時間は増加しません。不活性ガスが蓄積されなくなるためです。^{[1] [2]}

飽和潜水では、ダイバーを飽和状態に維持することでこの利点を活用します。水中にいないとき、ダイバーは加圧状態を維持する密閉された環境で生活します。これは常圧の水中居住区または水面上の飽和システムで、加圧された居住区と同等の深さの水中との間は密閉された加圧ダイビングベルで移動します。この状態は最大で数週間維持される場合があり、ダイバーは任務終了時に水面圧力まで減圧されるのは 1 度だけです。このように減圧回数を制限し、慎重な減圧スケジュールを使用することで、減圧症のリスクが大幅に軽減され、減圧に費やされる合計時間が最小限に抑えられます。飽和ダイバーは通常、窒素酔いを防ぎ、呼吸仕事量を制限するためにヘリウムと酸素の混合ガスを呼吸しますが、浅い水深ではナイトロックス混合ガスで飽和潜水が行われてきました。

同じ深さまで潜る場合の生理学的および医学的側面のほとんどは、飽和潜水とベルバウンス大気圧潜水でほぼ同じであるか、それほど問題ではありませんが、長期間飽和状態で生活すると、医学的および心理的な影響があります。

飽和潜水は特殊な潜水形態で、2015年に米国で雇用された3,300人の商業ダイバーのうち、^[3] 336人が飽和ダイバーでした。^[4]この活動は本質的に危険を伴うため、特別なトレーニングと認定が必要であり、一連の標準操作手順、緊急手順、およびさまざまな特殊機器を使用してリスクを制御し、拡張されたダイビングチームのすべてのメンバーが一貫して正しく実行する必要があります。飽和潜水プロジェクトをサポートするには、比較的多くの熟練した人員、複雑なエンジニアリング、かさばる重い機器が必要になるため、高価なダイビングモードになりますが、通常は実用的ではない場所での人間の直接介入が可能になり、適用される場合は、他のオプション（存在する場合）よりも一般的に経済的に実行可能です。

1938年12月22日、エドガー・エンドとマックス・ノールは、 ウィスコンシン州ミルウォーキーの郡緊急病院の再圧施設で、海水深101フィート（30.8  msw ）で27時間呼吸するという、初めての意図的な飽和潜水を行った。彼らの減圧は5時間続き、ノールは軽い減圧症を患ったが、再圧により治った。^[5]

アルバート・R・ベンケは1942年に、人間を高気圧に長時間さらして血液と組織が不活性ガスで飽和させるというアイデアを提案した。 ^{[6] [7]} 1957年、ジョージ・F・ボンドは海軍潜水艦医学研究所でジェネシス計画を開始し、人間が実際にさまざまな呼吸用ガスと高環境圧力への長時間の曝露に耐えられることを証明した。^{[6] [8]飽和に達すると、}減圧に必要な時間は深度と呼吸するガスによって決まり、それ以上曝露しても増加しない。これが飽和潜水と米海軍のマン・イン・ザ・シー・プログラムの始まりであった。^[9] 最初の商業用飽和潜水は1965年にウェスティングハウス社によって、スミスマウンテンダムの200フィート（61メートル）の故障したゴミラックを交換するために行われた。^[5]同年、ジャック・クストーのダイバーによってコンシェルフIII実験が水深100メートルで実施された。 ^[10]

ピーター・B・ベネットは、高圧神経症候群を解消する方法として、トリミックス呼吸ガスを発明したとされている。1981年、デューク大学医療センターで、ベネットはアトランティスIIIと呼ばれる実験を行った。この実験では、ボランティアを2250 fsw（海水深686メートルに相当）の圧力にさらし、31日間以上かけてゆっくりと大気圧まで減圧し、その過程で深度相当の世界記録を樹立した。後の実験であるアトランティスIVでは、ボランティアの1人が多幸感を伴う幻覚と軽躁病を経験するという問題が発生した。^[11]

商業用飽和潜水の歴史は、沖合の石油・ガス採掘と密接に関係している。1960年代初頭、オランダのガス田が海中に広がるかもしれないという前提で北海の探査が始まった。これは、1969年にガルフタイド掘削装置がエコフィスク油田に到達し、1971年にシェル石油がノルウェーとシェトランドの間にブレント油田を発見したときに実証された。この時から1990年代にかけて、業界は飽和潜水の手順と機器を開発し、安全記録がやや疑わしい先駆的で実験的なものから、労働安全衛生が大幅に改善された成熟した業界へと発展した。^[12]

北海の掘削が始まったとき、ヨーロッパにはダイビング支援インフラがほとんどなく、高賃金のためメキシコ湾の油田からダイバーが集まり、カービー・モーガンの繊維強化樹脂製軽量デマンドヘルメット、ダイビング・アンリミテッド・インターナショナルの温水スーツ、当時の主要な沖合ダイビング手順書であった米海軍潜水マニュアルが導入された。研究開発資金は利用可能であり、新しい技術開発は欧州経済共同体によって支援された。大きな課題は、北海の一般的な水深100～180メートルに適した飽和潜水方法を開発することだった。^[12]

掘削の初期段階では、潜水作業のほとんどは比較的短時間で、一般的にベルバウンス潜水に適していましたが、油田の海底インフラの開発には、より長いダイバーの介入が必要になり、それに合わせて飽和潜水の手順が開発されました。1982年までに、大量の浅瀬でのメンテナンス作業が必要になるようになり、掘削リグのメンテナンスのために空気潜水が増えました。2017年までに、北海での潜水の約80％がヘリオックス飽和潜水で、残りの20％が浅瀬での空気潜水でした。^[12]

減圧停止なしの遠足ダイビングは、制限内で飽和貯蔵圧力から上昇および下降の両方で行うことができるため、ダイバーはさまざまな作業深度で作業でき、遠足範囲を超えて作業が必要な場合は、変更された深度範囲に合わせてダイバーを貯蔵状態で加圧または減圧できます。 1974年2月から1976年6月にかけて、アメリカ海軍実験潜水部隊によって遠足ダイビングに関するさらなる研究が行われ、その結果は1984年のアメリカ海軍潜水マニュアルに掲載されました。^[12]これらの表では、減圧中の酸素分圧を0.35～0.4 barとし、減圧速度は非常に遅く、深度に応じて変化し、深度が浅くなるにつれて遅くなり、深夜0時から6時間、14:00から2時間の停止、火災の危険を減らすために浮上最後の部分のガス分率制限を22%としていました。この表では、気泡発生のリスクを高めることが判明したため、上昇がない限り、ダイビングから戻った直後に減圧を開始することを許可した。^[12]

同時に、商業ダイビング請負業者であるCompagnie maritime d'expertises（COMEX）は、わずかに異なる減圧手順を開発していました。この手順では、酸素分圧は0.6〜0.8バールと高く、高いP _{O 2 を}利用するために浮上速度が速くなっていました。夜間停止のない連続減圧が使用され、遠出が許可されていました。時間が経つにつれて、特に浅い深さでは、より低いP _{O 2}とより遅い浮上速度を使用するように改訂されました。競合する表は競争上の優位性を得るために使用されると考えられたため、1988年にノルウェー石油局はヴァル・ヘンプルマンの下で飽和減圧安全性に関する会議を開催しました^[12]。また、1990年には5つの請負業者からの情報を使用して、ノルウェー部門で北海で使用される飽和表を調和させるための会議を開催しました。 1999年にNORSOK U100規格が発行されました。これはいくつかの表の側面を取り入れた妥協案でしたが、使用上十分に保守的であることが証明され、優れた安全記録を持っています。^[12]

1980年代、イギリス海軍は飽和状態からの減圧に0.42バールの酸素分圧を使用していましたが、これはアメリカ海軍の表の0.40バールよりわずかに高い値でした。これにより減圧時間がわずかに短縮されました。^[13]

ブラジルの油田における飽和減圧は若干異なるルートをたどり、当初は各社の表に基づいていたが、1988年にブラジルが英国安全衛生庁の法律に類似した独自の法律を制定した。2004年に改正された法律はCOMEXの手順に近づいた。^[12]

2017年までに、システムは15mswより深いところでは0.5barのチャンバーP _{O 2}に落ち着き、火災のリスクを制限するために減圧終了時に22～23%に制限されました。 ^[12]

飽和潜水は科学的なダイビングや商業的な沖合ダイビングに応用されています。^[14]

商業用オフショアダイビングは、単にオフショアダイビングと略されることもあるが、商業用ダイビングの一分野であり、ダイバーは米国のメキシコ湾、英国とノルウェーの北海、ブラジルの海岸沿いなどの場所で石油およびガス産業の探査および生産部門を支援するために働いている。この産業分野の仕事には、石油プラットフォームの保守と水中構造物の建設が含まれる。この文脈での「オフショア」は、ダイビング作業が国境の外で行われることを意味する。オフショア石油およびガス産業を支援する飽和潜水作業は、通常、契約ベースである。^[15]

飽和潜水は、多くの深い沖合の現場での底部作業の標準的な方法であり、減圧症のリスクを減らしながらダイバーの時間をより有効に活用することができます。^[2]浅い水域では、表面指向の空気潜水がより一般的です。

水中居住区とは、人が長期間生活し、仕事、休息、食事、個人の衛生管理、睡眠など、24時間人間の基本的な機能のほとんどを遂行できる水中構造物である。この文脈では、「居住区」は一般に狭義に使用され、構造物とその備品の内部と外部を直接意味し、周囲の海洋環境は意味しない。初期の水中居住区の大半には、空気、水、食料、電気、その他の資源の再生システムがなかった。しかし、最近の新しい水中居住区では、これらの資源を手動で供給するのではなく、パイプを使用して供給したり、居住区内で生成したりできるようになっている。^[16]

水中居住環境は、人間の生理学的ニーズを満たし、適切な環境条件を提供する必要がありますが、最も重要なのは、適切な品質の呼吸用空気です。その他の環境としては、物理的環境(圧力、温度、光、湿度)、化学的環境(飲料水、食物、老廃物、毒素)、生物学的環境(危険な海洋生物、微生物、海洋菌類) が挙げられます。水中居住環境に関する科学と、人間の要件を満たすように設計されたその技術の多くは、ダイビング、​​潜水鐘、潜水艇、潜水艦、宇宙船と共通しています。

1960年代初頭以来、世界中で数多くの水中居住施設が個人または政府機関によって設計、建設、使用されてきた。それらはほぼ専ら研究と探査のために使用されてきたが、近年では少なくとも1つの水中居住施設がレクリエーションと観光のために提供されている。^[要出典]特に、加圧下での生理学的プロセスと呼吸ガスの限界、水中飛行士および宇宙飛行士の訓練、および海洋生態系の研究に研究が費やされてきた。外部との出入りは通常、ムーンプールと呼ばれる構造物の底にある穴を通って垂直に行われる。居住施設には減圧室が含まれる場合があり、または密閉されたダイビングベルを介して人員が水面へ移動する場合もある。

減圧症（DCS）は、不活性ガスの泡によって引き起こされる潜在的に致命的な症状であり、浮上時の圧力低下の結果としてダイバーの体内に発生する可能性があります。減圧症を防ぐために、ダイバーは浮上速度を制限し、体内の溶解ガスの濃度を十分に下げて泡の形成と成長を防ぐ必要があります。減圧として知られるこのプロトコルは、ダイバーが50メートル（160フィート）を超える深さで数分以上過ごす場合、数時間続くことがあります。ダイバーが深いところにとどまる時間が長くなるほど、不活性ガスが体組織に吸収され、減圧に必要な時間が急速に増加します。^[17]これは、減圧に費やされる時間が有用な作業に費やされる時間を大幅に上回る可能性があるため、ダイバーが長時間深度で作業する必要がある操作では問題になります。しかし、ガス吸入モデルにもよりますが、ある一定の圧力下で約 72 時間経過すると、ダイバーの体は不活性ガスで飽和状態になり、それ以上のガスの吸収は行われなくなります。その時点から、減圧時間を延長する必要はありません。飽和潜水の実践は、ダイバーが数日または数週間にわたって深度圧力に留まる手段を提供することで、この利点を活用しています。その期間の終了時に、ダイバーは 1 回の飽和減圧を行う必要があります。これは、それぞれ長い減圧時間を必要とする複数回の短いダイビングを行うよりもはるかに効率的でリスクも低くなります。飽和ハビタットまたは減圧チャンバーの制御された条件と比較的快適な環境で、1 回の減圧をよりゆっくりと長く行うことで、1 回の曝露中に減圧症になるリスクはさらに軽減されます。^[2]

高圧神経症候群（HPNS）は、ダイバーがヘリウムと酸素の混合ガスを呼吸しながら約500フィート（150メートル）より深く潜ったときに起こる神経学的および生理学的 潜水障害です。その影響は潜水速度と深度によって異なります。 ^[18] HPNSは、将来の深海潜水の制限要因です。^[19] HPNSは、ガス混合物に少量の窒素を使用することで軽減できます。^[19]

圧迫性関節痛は、水中ダイバーが経験する、高い周囲圧力と比較的高い圧縮率にさらされることによって引き起こされる、関節の深部が痛む痛みです。膝、肩、指、背中、腰、首、肋骨などに痛みが生じ、突然激しく始まり、関節がゴロゴロする感覚を伴うことがあります。^[20]一般的には海水深60メートル付近で発症し、症状は深さ、圧迫率、個人の感受性によって異なります。深さとともに強度が増し、運動によって悪化する場合があります。圧迫性関節痛は一般に深海潜水、特に飽和潜水で問題となり、十分な深さではゆっくりとした圧迫でも症状が出ることがあります。トリミックスを使用すると症状を軽減できます。^[21]深海では時間の経過とともに自然に改善する場合がありますが、これは予測不可能であり、痛みは減圧まで続く場合があります。圧迫性関節痛は、潜降中に始まり、減圧開始前に存在し、減圧症とは逆に圧力が下がると解消するため、減圧症とは簡単に区別できます。痛みが重度になるとダイバーの作業能力が制限され、潜降深度も制限される可能性があります。^[20]

飽和潜水（より正確には、長期間の高圧への曝露）は無菌性骨壊死と関連しているが、すべてのダイバーが影響を受けるのか、特に敏感なダイバーだけが影響を受けるのかはまだわかっていない。関節は骨壊死に対して最も脆弱である。高圧曝露、減圧処置、および骨壊死の関係は完全には解明されていない。^{[22] [23] [24]}

酸素、ヘリウム、水素の混合呼吸ガスは、中枢神経系への高圧の影響を軽減するために極度の深度で使用するために開発されました。1978年から1984年にかけて、ノースカロライナ州のデューク大学のダイバーチームが陸上高圧室深海科学テストダイビングのアトランティスシリーズを実施しました。 ^[11] 1981年、686メートル（2251フィート）までの極度の深度テストダイビング中に、彼らは従来の酸素とヘリウムの混合ガスを呼吸するのに苦労し、震えや記憶障害に苦しみました。^{[11] [25]}

1992年、フランスの産業用深海ダイビング会社Comex SAの実験に参加した3人のダイバーによる陸上での同様の科学試験潜水では、水素・ヘリウム・酸素（ハイドロリオキシ）混合ガスが使用された。1992年11月18日、Comexはダイバーが不眠症と疲労に悩まされていたため、海水675メートル（2215フィート）相当の深さで実験を中止することを決定した。3人のダイバーは全員潜水を続けたいと望んだが、同社はチャンバーを650フィート（2133フィート）まで減圧することを決定した。1992年11月20日、ComexのダイバーTheo Mavrostomosは潜水続行の許可を得たが、701フィート（2300フィート）で過ごしたのはわずか2時間だった。Comexはダイバーがこの深さで4日半過ごしてタスクを実行することを計画していた。^[25]

急性および慢性の酸素中毒はどちらも飽和潜水における重大なリスクである。貯蔵呼吸ガスは、ダイバーを長期間、一度に約 1 か月にわたって一定の酸素濃度レベルにさらすため、居住区内のガスを長期許容分圧に維持する必要がある。この分圧は一般に約 0.4 bar で、十分に許容され、低酸素症を引き起こすことなく、かなり大きな偶発的な偏差を許容する。減圧中に分圧が上昇する可能性があるが、減圧には 1 週間以上かかる場合があるため、安全に耐えられる上昇は限られており、低圧では火災の危険性を考慮して酸素分圧も制限される。^{[26] [1]}

ベルガスとエクスカーションガスの組成は、計画された潜水プロファイルに適合していなければなりません。作業期間中は酸素分圧が高くても許容できるかもしれませんが、保管に使用したのと同じガスを使用する方がロジスティック的には望ましいかもしれません。ベイルアウトガスは酸素含有量が高い場合があります。かつては、ベイルアウトの推奨酸素分圧は、メインガス供給で使用されるものよりも大幅に高かったことがありました。^{[27] [28]}

体温調節とは、周囲の温度が大きく異なる場合でも、体温を特定の範囲内に保つ生物の能力です。体内の体温調節プロセスは恒常性の一側面です。恒常性は、生物の内部状態が環境との熱平衡から離れた状態で動的に安定している状態です。体が正常な体温を維持できず、体温が正常より大幅に上昇すると、高体温と呼ばれる状態になります。反対に、体温が正常レベルより低下すると、低体温と呼ばれます。これは、体が熱を産生するよりも速く熱を失う場合に発生します。

体温は、呼吸による熱損失、吸入ガスの加熱と加湿（潜熱）による熱損失、および体表面からの熱損失（放射、伝導、対流による大気、水、その他の周囲の物質への熱損失）によって失われます。体表面の熱損失は、体表面の断熱によって軽減できます。熱は代謝プロセスによって体内で生成され、体表面または呼吸ガスの能動加熱によって外部から供給されることもあります。^[29]

大気圧より高い圧力のガスへの熱伝達およびガスを介した熱伝達は、高圧下ではガスの密度が高くなり、熱容量が増加するため増加する。この効果は、麻酔や呼吸仕事量を減らし、酸素毒性を制限し、減圧を加速するために必要な呼吸ガスの組成の変化によっても修正される。伝導による熱損失は、ヘリウムの割合が高いほど速くなる。ヘリウムベースの飽和環境にいるダイバーは、ガス温度が低すぎたり高すぎたりすると、皮膚と呼吸の両方を介して熱を失ったり得たりするため、許容温度範囲は、通常の大気圧での同じガスの場合よりも狭くなる。^[29]

温度と湿度が管理されている飽和居住区、ドライベル、水中では、熱損失の状況が大きく異なります。^[30]

肺胞は熱と湿度の伝達に非常に効果的です。肺胞に到達した吸入ガスは、初期の温度と湿度に関係なく、ガス交換に必要な時間内に体温まで加熱され、飽和状態まで加湿されます。この熱と湿度は、開放型呼吸システムでは環境に失われます。生理的死腔までしか到達しない呼吸ガスは、それほど効率的に加熱されません。熱損失が熱発生を上回ると、体温は低下します。^[29]

運動すると代謝プロセスによる熱産生が増加しますが、呼吸するガスが冷たく密度が高い場合、皮膚からの熱損失が最小限に抑えられたとしても、代謝プロセスをサポートするために呼吸するガス量の増加による熱損失により、純粋な熱損失が発生する可能性があります。

飽和潜水士の肺機能は長期にわたって累積的に低下するという証拠がいくつかある。 ^[31]

飽和潜水士は、飽和潜水中および飽和潜水後に皮膚の発疹、外耳炎、水虫などの表面感染症に悩まされることが多い。これは、酸素分圧の上昇と、宿泊施設内の比較的高い温度と湿度の結果であると考えられている。^{[32] [13]}

減圧性骨壊死は、飽和状態での生活によるものではなく、減圧障害の結果であると考えられています。^{[引用が必要]}

長期にわたる高酸素分圧への累積曝露は白内障の進行を早めることに関連している。^[33]

ダイビング医療諮問委員会は、通常の状況下では飽和潜水の期間は28日を超えてはならず、飽和潜水の間隔は前回の潜水の期間と等しく、12か月間の累積潜水期間は182日を超えないようにすることを推奨している。^[34]

飽和潜水では、プロのダイバーは一度に数日間または数週間、50 msw (160 fsw) を超える圧力で生活し、作業することができますが、水中居住区からの科学的作業にはより低い圧力が使用されてきました。このタイプのダイビングでは、作業の効率性が向上し、ダイバーの安全性が向上します。^[1]水中で作業した後、ダイバーは、ダイビング支援船、石油プラットフォーム、またはその他の浮体式作業ステーションの上またはそれらに接続された、作業深度とほぼ同じ圧力の乾燥した加圧居住区で休息し、生活します。ダイビング チームは、作業期間の開始時に 1 回だけ作業圧力まで加圧され、数日または数週間の作業期間全体が終わった後に 1 回、表面圧力まで減圧されます。保存深度に基づいて、安全な上方および下方移動の制限が認められています。より深い場所への移動では、保存深度に戻るときに減圧が必要であり、浅い場所への移動も、移動中の減圧症を避けるための減圧義務によって制限されます。^[1]飽和潜水に必要なダイビングスキルのほとんどは、水面志向の水面供給ダイビングと同じです。

日常的な作業や計画された作業に水中遠隔操作車両(ROV) や自律型水中車両(AUV) が使用されることが増えたため、飽和潜水は一般的ではなくなってきているが、複雑な手動操作を必要とする複雑な水中作業は、依然として深海飽和ダイバーの領域となっている。^{[引用が必要]}

飽和潜水システムを操作する人は生命維持技術者（LST）と呼ばれます。^{[35] : 23}

飽和潜水チームには最低限以下の人員が必要です。^[36]

• ダイビング監督者（ダイビング作業中は勤務）
• 生命維持監督者2 名（ダイバーがプレッシャーを受けている間は交代勤務）
• 生命維持技術者 2 名（シフト勤務）
• ベルには 2 人のダイバーがいます (作業ダイバーとベルマン - ダイビング中に交代する場合があります)
• 水面待機ダイバー1 名（ベルが水中にあるときに勤務）
• 水上待機ダイバー用の1つのテンダー

一部の管轄区域ではダイビング医療従事者が待機しているが、必ずしも現場にいるとは限らず、会社によってはダイビング医療技術者が現場にいることを要求する場合もある。実際の業務に積極的に従事する人員は、通常、最低限必要な人数を超えている。^[36]

圧縮または貯蔵深度へのブローダウンは、HPNSおよび圧迫性関節痛のリスクを最小限に抑えるために、通常、制限された速度で行われます^[37]。ノルウェーの基準では、1分あたり最大1mswの圧縮速度と、圧縮後および潜水前の貯蔵深度での休息期間が指定されています。^[37]

貯蔵深度は生活深度とも呼ばれ、飽和潜水室の居住区域の圧力、つまり飽和潜水ダイバーがロックアウト活動に従事していないときに生活する周囲の圧力です。貯蔵深度の変更には圧縮または減圧が伴い、どちらも居住者にストレスを与えるため、ダイビングの計画では生活深度の変更とエクスカーションの曝露の必要性を最小限に抑え、関連するすべての安全上の考慮事項を考慮して、貯蔵深度を作業深度に可能な限り近づける必要があります。^[37]

居住室とベル内の高圧雰囲気は、ダイバーへの長期的な悪影響のリスクが許容範囲内に低くなるように制御されています。飽和潜水のほとんどはヘリオックス混合ガスで行われ、居住エリアの酸素分圧は 0.40 ～ 0.48 bar 程度に保たれており、これは長期曝露の上限に近い値です。二酸化炭素は、スクラバーカートリッジを通して循環させることで、室内のガスから除去されます。レベルは通常、最大 0.005 bar の分圧に制限されており、これは 0.5% の表面当量に相当します。残りのほとんどはヘリウムで、少量の窒素と、圧縮前のシステム内の空気からの微量残留物があります。^[1]

ベル操作とロックアウトは、0.4～0.6 bar の酸素分圧でも行うことができますが、多くの場合、0.6～0.9 bar のより高い酸素分圧を使用します。^[38]これにより、保持圧力からの逸脱による圧力変動の影響が軽減され、これらの圧力変化による気泡形成の量と確率が減少します。緊急時には、0.6 bar の酸素分圧は 24 時間以上許容されますが、可能な限り避けます。二酸化炭素も、限られた期間であればより高いレベルで許容されます。米国海軍の制限は、最大 4 時間で 0.02 bar です。窒素分圧は、圧縮前の初期空気含有量から 0.79 bar から始まりますが、ロック操作のためにシステムがガスを失うにつれて、時間の経過とともに減少し、ヘリウムで補充される傾向があります。^[1]

表面飽和施設からダイバーを展開するには、ダイバーを圧力下で宿泊エリアから水中の作業場へ移送する必要がある。これは通常、人員移送カプセルとも呼ばれる密閉型ダイビングベルを使用して行われる。これは宿泊移送室のロックフランジに固定され、宿泊移送室の圧力と均等に調整されてベルに移送される。その後、ロックドアを開けてダイバーがベルに入ることができる。ダイバーはベルに入る前にスーツを着用し、ダイビング前のチェックを完了する。ベルが下ろされている間、ダイバーがロックアウトする深度に合わせてベル内の圧力が調整されるため、操作を過度に遅らせることなく圧力の変化を緩やかにすることができる。^[1]

ベルは、ガントリーまたはAフレーム、またはムーンプールを使用して、船またはプラットフォームの側面に展開されます。展開は通常、クランプウェイトを下ろすことから始まります。クランプウェイトは、ガントリーから片側を下り、ウェイトの滑車セットを通り、反対側からガントリーに戻って固定されたケーブルから吊り下げられた大きなバラストウェイトです。ウェイトはケーブルの2つの部分の間に自由にぶら下がり、その重さにより水平にぶら下がり、ケーブルを張った状態に保ちます。ベルはケーブルの部分の間にぶら下がり、両側にフェアリーダーがあり、ケーブルを下げたり上げたりするときにケーブルに沿ってスライドします。ベルは上部に取り付けられたケーブルからぶら下がっています。ベルが下ろされると、フェアリーダーがベルをクランプウェイトケーブルに沿って作業場所まで導きます。^[39]

ベルのアンビリカルケーブルは、ベルの内側で接続されているダイバーのアンビリカルケーブルとは別になっています。ベルのアンビリカルケーブルは大きなドラムまたはアンビリカルバスケットから展開され、アンビリカルケーブルの張力を低く保ちながら、使用中に垂直に近い状態を保ち、回収中にきれいに巻き上げられるように注意が払われています。^[39]

ベルカーソルと呼ばれる装置は、波によってベルが大きく動く可能性がある空気中や水面近くの飛沫帯を通るベルの動きを誘導し、制御するために使用されることがある。^[39]

ベルが正しい深さに達したら、圧力の最終調整が行われ、最終チェックの後、監督者はダイバーにベルから出るよう指示する。ハッチはベルの底にあり、内部の圧力が周囲の水圧とバランスが取れている場合にのみ開くことができる。ベルマンは、ダイビング中、作業中のダイバーの臍帯をハッチから取り出す。ダイバーが問題に遭遇して援助を必要とする場合、ベルマンはベルから出て、ダイバーの臍帯をたどってダイバーまで行き、必要かつ可能な援助を行う。各ダイバーは、臍帯ガス供給が停止した場合でも安全にベルに戻ることができるように十分な量の緊急用ガスを背負っている。^{[35] : 12}

呼吸ガスは、ベルのアンビリカルケーブルを通じて水面からダイバーに供給される。このシステムが故障した場合、ベルは船内ガス供給装置を搭載しており、ベルガスパネルに配管されており、関連するバルブを操作することで切り替えることができる。船内ガスは、通常、50リットル以上の容量の複数の貯蔵シリンダーで外部に運ばれ、圧力調整器を介してガスパネルに接続されている。^{[35] : 12}

ヘリウムは非常に効果的な熱伝達物質であり、周囲の水が冷たいとダイバーは急速に熱を失う可能性がある。低体温症を防ぐために、飽和潜水では温水スーツが一般的に使用され、呼吸ガス供給が加熱される場合がある。温水は水面で生成され、ベルアンビリカル内の温水ラインを介してベルにパイプされ、その後、エクスカーションアンビリカルを介してダイバーに送られる。^{[36] : 10–8} アンビリカルには、ベルとヘルメットライトへの電力、音声通信、閉回路ビデオカメラ用のケーブルも付いている。高価なヘリウムを節約するために呼吸ガスを回収する場合もある。これはアンビリカル内の回収ホースを介して行われ、ヘルメットの回収バルブから排出された呼気ガスをアンビリカル経由で水面に戻します。そこで二酸化炭素が除去され、ガスは後で使用するために貯蔵シリンダーに昇圧されます。^[30]

ロックイン（またはロックイン）は、外部の大気圧から内部の加圧空間へ移行するプロセスです。飽和潜水では、通常、宿泊施設の内部空間は内部の圧力よりも大幅に高い圧力になっており、中間コンパートメントとしてエアロックが必要です。水中からベルへのロックインは、同じ圧力で行われるため、中間エアロックは必要ありません。反対のプロセスはロックアウト（またはロックアウト）と呼ばれ、内部の加圧空間から大気圧環境へ移行します。^[要出典]

ロックオン（またはロックオン）は、1 つの加圧室を別の加圧室に気密に接続するもので、ロックオフ（またはロックオフ）は、接続された 2 つの加圧室を互いに分離するものです。中間のエアロックまたはトランク スペースが必要であり、密閉後は周囲圧力から内部圧力に均等化され、切断前に周囲圧力に排気されます。^[要出典]

飽和ダイバーがさまざまな深度で作業する必要があるのはごく普通のことですが、飽和システムは一度に 1 つまたは 2 つの貯蔵深度しか維持できません。貯蔵深度からの深度の変更はエクスカーションと呼ばれ、水面指向のダイビングに無減圧限度があるのと同じように、ダイバーは減圧義務を負うことなく限度内でエクスカーションを行うことができます。エクスカーションは貯蔵深度から上方または下方であり、許容される深度変更は両方向で同じか、上方の方が下方よりわずかに小さい場合があります。エクスカーションの制限は通常、6 ～ 8 時間の制限時間に基づいています。これは、ダイビング シフトの標準的な制限時間です。^[40] これらのエクスカーションの制限は、6 ～ 8 時間で約 15 m の深度変更を行うと、すべての組織のガス負荷が大幅に変化することを意味し、実験では、上方および下方エクスカーションの制限の両方で完全なシフトを行うと、静脈血と脳組織の両方に小さな無症状の泡が発生する可能性が高いことが示されています。これらの気泡は貯蔵圧力と潜水圧力の圧力比が比較的小さいため小さいままであり、ダイバーがシフトに戻るまでに通常は解消され、残留気泡が連続シフト中に蓄積されることはありません。ただし、残留気泡が除去される前に減圧を開始すると、残留気泡が成長するリスクがあります。^[40]潜水中の浮上速度は、気泡形成のリスクと量を最小限に抑えるために制限されています。^{[38] [41]}

内耳減圧症は、バウンスダイビングによる減圧症では非常に低い頻度であるのに対し、深度飽和潜水による減圧症では比較的頻繁に起こる症状です。^[42]

与えられた圧力と呼吸混合物に対してすべての組織区画が飽和状態に達すると、その後の曝露によって組織のガス負荷は増加しません。この時点から、必要な減圧は同じままです。ダイバーが長期間圧力下で作業および生活し、その期間の終わりにのみ減圧する場合、減圧に関連するリスクはこの 1 回の曝露に限定されます。この原則により飽和潜水が実践され、減圧は 1 回のみで、飽和環境の比較的安全で快適な環境で行われるため、減圧は非常に保守的なプロファイルで行われ、気泡の形成、成長、およびそれに伴う組織損傷のリスクが最小限に抑えられます。これらの手順の結果、飽和ダイバーは最も遅い組織で減圧症の症状を呈する可能性が高くなり^[43] 、バウンス ダイバーはより速い組織で気泡が発生する可能性が高くなります。^{[引用が必要]}

飽和潜水からの減圧はゆっくりとしたプロセスです。減圧速度は通常、1時間あたり3〜6フィート（0.9〜1.8メートル）の範囲です。米国海軍のヘリオックス飽和減圧速度では、火災の危険性を制限するために、酸素分圧を可能な限り0.44〜0.48気圧に維持する必要がありますが、体積比で23％を超えないようにする必要があります。^[41]

実用上、減圧は 1 fsw ずつ、1 分あたり 1 fsw を超えない速度で行われ、その後停止し、平均はテーブル上昇速度に準拠します。減圧は 24 時間のうち 16 時間行われ、残りの 8 時間は 2 つの休憩期間に分けられます。スケジュールに通常加えられるさらなる調整は、指定された速度で減圧を完了するのに理論的にかかる時間、つまり 80 分間 4 fsw で停止し、その後 1 分あたり 1 fsw で浮上までの減圧を完了することです。これは、低圧差でドアのシールが失われ、最後の 1 時間ほどの低速減圧が失われる可能性を回避するために行われます。^[41]

現在使用されている減圧症もエクスカーションも、単独では減圧症を引き起こすことは確認されていない。しかし、エクスカーションの後に、エクスカーションによって生じた無症状の泡が完全に解消される前に減圧が行われると、リスクが著しく高まると思われる。泡が残っている間に減圧を開始することが、通常の飽和減圧中に予期せぬ減圧症が発生する多くのケースで重要な要因となっていると思われる。^[40]ノルウェーの基準では、エクスカーションの直後に減圧を行うことは許可されていない。^[37]

緊急時に飽和状態から減圧する最善の方法については、確信を持ってわかっていることはほとんどありません。DMAC の合意文書には、認識されているリスクのバランスに基づいて実行可能な手順に関する暫定的なアドバイスが記載されています。これらの手順は経験や実験によって裏付けられておらず、どちらもほとんどなく、せいぜい知識に基づいた推測にすぎません。症状のある減圧症のリスクは、減圧速度が上昇するにつれて増加すると予想され、初期には痛みのみの症状が現れ、より深刻な症状は、後期またはより高い減圧速度で発症します。^[44]

米海軍の加速飽和減圧のための既存の減圧表、デューク表、およびコメックス手順は、一般的な商業利用のスケジュールよりも速いものの、想定される緊急事態には不十分であると考えられていました。^[44]

推奨事項には、減圧前および減圧中に高酸素分圧を使用することが含まれており、実際の分圧は、予想される減圧の合計時間に応じて選択されます。脱水、ストレス、ガス汚染、閉じ込めなどの環境要因は、リスクに影響を与える可能性が高いと考えられています。水分補給を高いレベルに維持することは非常に重要であると考えられています。静脈内投与が適切である可能性があります。^[44]

減圧は、可能な限り遅い速度で、時間スケールに適した最高の酸素分圧で、予想される利用可能な時間をすべて活用するように計画する必要があります。チャンバーの環境制御は、可能な限り厳密に温度を維持し、ダイバーは循環を助けるために十分に動き回る必要がありますが、激しい運動はしないでください。加速減圧では、ゆっくりと開始し、状況が悪化した場合に減圧を加速するよりも、減圧を遅くするか、状況が変わったら停止して再加圧する方が安全であると考えられています。^[44]

飽和潜水システムは、人間が居住するための圧力容器のバリエーションであり、生命維持、操作、保守、および構造設計に関する規則の対象となります。「飽和システム」、「飽和コンプレックス」または「飽和スプレッド」は、通常、水中居住区または水面コンプレックスのいずれかで構成され、居住室、移送室、および潜水減圧室 [45] を含みます。これ^は、商業ダイビングや軍事ダイビングでは、一般にダイビングベル^[46]、人員移送カプセル (PTC)、または潜水減圧室 (SDC) ^{[1]と呼ばれます。このシステムは、船または海洋プラットフォームに恒久的に設置できますが、より一般的には、}クレーンで船から船へ移動できます。コンポーネントの輸送を容易にするために、コンポーネントをインターモーダルコンテナシステムに基づくモジュラーユニットとして構築するのが標準的な方法であり、デッキスペースを節約するために積み重ね可能なものもあります。システム全体は、圧力 (深度)、チャンバーの雰囲気、およびその他のシステムパラメータが監視および制御される制御室 (「バン」) から管理されます。ダイビングベルは、ダイバーをシステムから作業現場まで移送するエレベーターまたはリフトです。通常、取り外し可能なクランプを使用してシステムに接続され、トランクスペース（一種のトンネル）によってシステムのタンク隔壁から分離され、ダイバーはベルとの間でこのトランクスペースを移動します。作業またはミッションが完了すると、飽和潜水チームは、システム圧力をゆっくりと放出することで、1日平均15メートル（49フィート）から30メートル（98フィート）（スケジュールは異なります）の圧力まで徐々に減圧され、大気圧に戻ります。このプロセスでは通常、減圧は1回のみであるため、非飽和混合ガス潜水に通常伴う、水中段階減圧または表面減圧（sur-D O ₂）操作の時間がかかり、比較的リスクの高いプロセスが軽減されます。^[2]トランクを介して複数の居住室を移送チャンバーにリンクできるため、ロジスティックス上の要件に応じて、ダイビングチームをさまざまな深度に保管できます。必要に応じて、圧力がかかった状態で人員をシステムに出入りさせたり、ダイバーの減圧症を治療したりするための追加のチャンバーを取り付けることもできる。^[30]

ダイバーは水面から供給されるアンビリカル潜水器具を使用し、通常は大容量の高圧ガス貯蔵シリンダーに貯蔵されたヘリウムと酸素の混合物などの深海潜水呼吸ガスを使用します。^[2]ガス供給は制御室に配管され、そこからシステムコンポーネントに供給されます。ベルには、呼吸ガス、電気、通信、お湯を供給する大きな多部品アンビリカルケーブルを介して供給されます。ベルには、緊急時に使用するための外部呼吸ガスシリンダーも取り付けられています。^[30]

水中にいる間、ダイバーは寒さから身を守るために温水スーツを使用することが多い。 ^[47]温水は水面上のボイラーから供給され、ベルの臍帯を介してダイバーの臍帯を通してダイバーに送られる。^[30]

密閉式ダイビングベルは、人員移送カプセルまたは潜水減圧室とも呼ばれ、作業場と宿泊室の間でダイバーを輸送するために使用されます。ベルは、底部にハッチが付いた円筒形または球形の圧力容器で、底部のハッチまたは側面のドアで水上移送室と結合する場合があります。ベルは通常、2 人または 3 人のダイバーを運ぶように設計されており、そのうちの 1人であるベルマンは底部のベル内に留まり、作業中のダイバーのスタンバイ ダイバーになります。各ダイバーには、ベル内部からアンビリカル コードによって供給されます。ベルの外側には、オンボード予備呼吸ガスが入った高圧ガス貯蔵シリンダー セットが取り付けられています。オンボード ガスとメイン ガス供給は、ベルマンが制御するベル ガス パネルから分配されます。ベルには、ビューポートと外部ライトが付いている場合があります。^[41]ダイバーの臍帯は移送中はベル内のラックに保管され、潜水中はベルマンによって管理される。^{[36] : ch.13}

ベルは、ガントリーまたはAフレーム（ベル発射回収システム（LARS）とも呼ばれる） ^{[36] : ch.13}からウインチを使用して船舶またはプラットフォーム上で展開されます。展開は側面またはムーンプールを介して行われます。^[41]

• ハンドリング システムは、さまざまな気象条件での動作によって課される動的負荷をサポートできる必要があります。
• ベルは、波の作用によって生じる過度の動きを回避するのに十分な速さで、空気/水の境界面（飛沫ゾーン）を制御された方法で移動できなければなりません。
• ベルカーソルを使用すると、スプラッシュ ゾーンを通過する横方向の動きや、スプラッシュ ゾーンの上方の動きを制限できます。
• 衝撃による損傷や怪我を防ぐために、ベルを船やプラットフォームから遠ざける必要があります。
• 緊急時にベルを素早く回収するのに十分なパワーと、ベルとトランスファーフランジの嵌合を容易にし、ベルを正確に底部に配置するための微調整機能が必要です。
• ベルを移送チャンバーの嵌合フランジと発射/回収位置の間で移動させるシステムを含める必要があります。

トランスファーチャンバーはウェットポットとも呼ばれ、圧力下でのトランスファー（TUP）のためにベルが表面飽和システムに接続される場所です。これはダイバーがダイビングの準備をする場所であり、戻った後に装備を脱いで洗浄する場所です。ベルへの接続は、ベルの下部ハッチを介して頭上から、または側面のドアを介して横から行うことができます。^[30]

居住室は100平方フィートほどの小さなものもあります。^[48]この部分は通常、居住、衛生、休憩施設を含む複数の区画で構成されており、それぞれが独立したユニットで、短い円筒形のトランクで接続されています。通常、内部の圧力ドアを使用して各区画を他の区画から隔離することができます。^[30]ケータリングとランドリーはシステムの外部から提供され、必要に応じて施錠されます。

再圧室をシステムに組み込むと、ダイバーは他の乗客に迷惑をかけずに減圧症の治療を受けることができます。再圧室は出入り口のロックとして使用したり、予定より早く退出する必要がある乗客を減圧するために使用することもできます。^{[引用が必要]}

1 つまたは複数の外部ドアには、加圧されたダイバーを避難させるために使用できるポータブルまたは可搬式チャンバーに適合する嵌合フランジまたはカラーが装備されている場合があります。この目的には密閉ベルを使用できますが、より軽量で持ち運びが容易なチャンバーも利用できます。^[要出典]通常、高圧救助および脱出システム用の嵌合フランジもあります。

機器ロックまたは医療ロックとも呼ばれる小型ロックは、加圧システムへの物資の出し入れに使用されます。これには通常、食品、医療用品、衣類、寝具などが含まれます。^[要出典]

システムの加圧区画はアクセストランクを介して接続されています。アクセストランクは、比較的短くて直径の小さいスプールで、大きな区画の外部フランジの間にボルトで固定され、圧力シールによってチャンバー間の通路を形成し、圧力ドアによって隔離することができます。^[30]

生命維持システムは、圧力下にある人員の生命を維持するために呼吸ガスやその他のサービスを提供するものであり、以下のコンポーネントで構成されています。^[30]

• 呼吸ガス供給、分配、リサイクル設備：スクラバー、フィルター、ブースター、コンプレッサー、混合、監視、貯蔵設備
• チャンバー気候制御システム - 温度と湿度の制御、ガスのろ過
• 計測、制御、監視、通信機器
• 消火システム
• 衛生システム

ベルの生命維持システムは、呼吸ガスの主な供給と監視を行い、制御ステーションは、ダイバーとの通信と展開を監視します。ベルへの主なガス供給、電力、通信は、多数のホースと電気ケーブルを撚り合わせてユニットとして展開したベル アンビリカルを介して行われます。^[41]これは、ダイバー アンビリカル (エクスカーション アンビリカル) を介してダイバーまで延長されます。^[30] 居住区生命維持システムは、室内の環境を居住者の健康と快適さのために許容できる範囲内に維持します。温度、湿度、呼吸ガスの品質、衛生システム、機器の機能が監視および制御されます。^[41]

生命維持システムは、飽和潜水チームの一員である生命維持監督者の指揮下にある生命維持技術者によって操作されます。ダイバーが圧力を受けている間は、常に 1 名の生命維持技術者が勤務する必要があるため、少なくとも 2 名の生命維持技術者が交代勤務します。

冷水中で作業するダイバーは、特にヘリウムガス（熱伝導率を高める）を呼吸する場合、急速に体温を失い、低体温症になることがあります。低体温症は不健康で、命を脅かす可能性があり、ダイバーの効率を低下させます。これは温水システムで改善できます。ダイバー温水システムは、ろ過された海水を加熱し、ベルとダイバーアンビリカルを通してダイバーに送ります。この水は、吸入する前に呼吸ガスを加熱するために使用できます。ダイバーの呼吸ガスは主に150メートル未満のダイビングで加熱され、地域によって加熱された水の温度が決定され、ダイバーの温水スーツに流れてダイバーを暖かく保ちます。^{[41] [30]}

密閉された潜水ベルに閉じ込められたダイバーを緊急に加熱する必要がある。呼吸ガスは高圧のヘリウムベースで、周囲の水温は2℃までとかなり低い場合があり、北海の典型的な水温は約5℃である。ベル自体は通常、熱伝導率の高い鋼鉄で作られており、ベルの断熱材の品質は一定ではないため、一次加熱システムが故障すると、内部の雰囲気はすぐに水温と一致する傾向がある。一次加熱システムが故障すると、長期間ベルに閉じ込められたダイバーは、さまざまな程度の低体温症に陥ることがある。この原因による死亡例もある。^[49]

パッシブシステムは、機能的に十分であると考えられる段階まで開発された最初のシステムであり、比較的単純で経済的ですぐに利用可能であり、適用可能な場合には標準装備として使用されている。ダイバー用の個人用断熱材は断熱バッグの形をしており、呼気ガスの熱を保存するための呼吸ガス熱交換器と、ダイバーの周囲の断熱層内に保持された個人用二酸化炭素スクラバーによって放出された熱とを組み合わせることで、救助を待つ間、ダイバーの熱バランスを保つのに通常十分である。スクラバーには口鼻マスクが付いており、バッグはハーネスによってベルの内側に固定されており、ダイバーが意識を失った場合に倒れて救助隊がベルにアクセスできなくなるのを防いでいる。^[49]

ヘリウムと高圧はどちらも高圧による音声の歪みを引き起こす。水中での会話の過程は、生命維持装置の内部形状や通信システムの制約、および環境が発話や発声の過程に及ぼす物理的・生理学的影響によって左右される。^{[50] : 6, 16}加圧された呼吸ガスやヘリウムを含む呼吸ガスの使用は、ガス内の音速の違いや、表面圧力での空気と比較したガスの密度の違いによって生じる歪みのため、ダイバーの音声の明瞭度に問題を引き起こす。これらのパラメータは声道フォルマントの変化を引き起こし、音色に影響を及ぼし、ピッチがわずかに変化する。いくつかの研究は、明瞭度の低下は主にフォルマントの変化によるものであることを示している。^[51]

呼吸ガスの密度の違いにより、声帯内の共鳴の変化による低音の音声共鳴の非線形シフトが引き起こされ、鼻声効果が生じる。また、ドナルドダック効果として知られる、ガス内の音速の関数である音声共鳴の線形シフトも引き起こされる。高密度化によるもう 1 つの効果は、無声音に対する有声音の強度の相対的増加である。圧力が増加すると、有声音の閉声と開声のコントラスト、および有声子音と隣接する母音のコントラストは減少する。^[52]音速の変化は、浅い深さでは深さの増加に対して比較的大きいが、圧力が増加するとこの効果は減少し、より深い深さでは深さの変化による差は小さくなる。^[51] ヘリウム音声スクランブラーは、部分的な技術的解決策である。これにより、地上要員に送信された音声の明瞭度が向上する。^[52]

通信システムは4つの構成要素から構成される。^[41]

• 有線インターコム システムは、加圧システムの乗員の音声のピッチを下げる音声アンスクランブラーを備えた増幅音声システムです。このシステムは、メイン コントロール コンソールとベルおよび宿泊室の間の通信を提供します。この双方向システムは、主要な通信モードです。
• ベルとメイン制御コンソール間のワイヤレス水中通信は、ベルとの有線システムに障害が発生した場合のバックアップ システムです。
• ベルとダイバーヘルメットに取り付けられたカメラからの閉回路ビデオにより、監督者はダイビングとダイバーを視覚的に監視できます。
• ベルと制御コンソール間のバックアップ音声通信システムとして、音響駆動電話システムを提供することができる。

ガス貯蔵および混合装置は、システムを加圧およびフラッシュするために提供され、処理ガスは計画された貯蔵深度に合わせて利用可能でなければならない。通常、混合済みガスのバルクストックは、作業の計画深度に合わせて提供され、ヘリウムと酸素のバルクストックは別途用意され、追加要件を補い、酸素が使い果たされたときにチャンバーガスの組成を調整し、減圧ガスを混合する。^[30]

バルクガスは通常、「クワッド」と呼ばれる貯蔵シリンダーの多岐にわたるグループに保管されます。このグループには、輸送を容易にするためにフレームに取り付けられた約 50 リットルの内部容積を持つ高圧シリンダーが 16 本ほど搭載されているか、またはより大きなフレームに大容量の高圧「チューブ」が搭載されています。これらのチューブ フレームは通常、インターモーダル コンテナ処理機器で処理できるように設計されているため、インターモーダル コンテナの標準サイズの 1 つで作られています。^{[引用が必要]}

ヘリウム回収システム（またはプッシュプルシステム）は、ダイバーが使用したヘリウムベースの呼吸ガスを回収するために使用できます。これは、オープンサーキットシステムで環境に放出するよりも経済的です。^[45]回収されたガスは、二酸化炭素を除去するためにスクラバーシステムに通され、臭気やその他の不純物を除去するためにフィルター処理され、貯蔵容器に加圧され、そこで必要な組成になるように酸素と混合されます。^[53]あるいは、リサイクルされたガスをより直接的にダイバーに再循環させることもできます。^[54]

長時間の潜水作業では、大量の呼吸ガスが使用されます。ヘリウムは高価なガスであり、世界の一部の地域では、沖合の船舶への供給が困難な場合があります。閉回路ガス回収システムは、ヘリウムベースの呼吸混合物の約90％を回収することで、ガスコストを約80％節約できます。回収により、船上で必要なガス貯蔵量も削減されるため、貯蔵容量が限られている場合に重要になります。回収システムは、減圧中に飽和システムから排出されたガスを回収するためにも使用されます。^[53]

再生システムは通常、以下のコンポーネントで構成されます。^{[53] [54]}

上部コンポーネント:

• ブースターポンプ、酸素添加、ダイバー供給圧力、排気ホース圧力、補給ガス添加を制御および監視するリクレーム制御コンソール。
• 低圧二酸化炭素スクラバータワー、フィルターレシーバー、背圧レギュレーターを備えたガス再処理ユニット。凝縮水トラップ内の二酸化炭素と余分な水分を除去します。その他のガスや臭気は活性炭フィルターで除去できます。
• 再生ガスの圧力を貯蔵圧力まで上げるガスブースター。
• ガス容量タンク
• 加圧され再構成されたガス混合物を、使用されるまで保持する圧力容器の貯蔵システム。これは、圧力の変化によるシステムの残りの部分のガス量の変動を許容するバッファーとして機能します。
• ダイブコントロールパネル
• ベルへのガス供給を制御するベルガス供給パネル。

水中コンポーネント:

• ベルのアンビリカルケーブル。上部システムとベルの間には給排気ホースが接続されています。
• ダイバーにガスを供給するための内部ベルガスパネルと、排気ホースの背圧を制御し、ダイバーのガス供給が中断された場合に回収ホースを遮断できるベル回収装置。ベル大気のスクラバーとウォータートラップが含まれます。
• ダイバーエクスカーションアンビリカル（ベルとダイバー間の給排気ホース付き）
• ダイバーの要求に応じてガスを供給するリクレイムヘルメット。リクレイム背圧レギュレーターにより、吐き出されたガスをリターンラインに排出します。
• ベル背圧レギュレータ（ウォータートラップ付き）

作動中、回収システムからのガス供給は上部ガスパネルに接続され、混合ガス貯蔵庫からのわずかに低い圧力のバックアップ供給が、回収供給圧力が低下すると自動的に切り替わります。ベルマンは、ベルガスパネルへのオンボードガス供給を水面供給圧力よりわずかに低い圧力に設定し、水面供給が失われた場合に自動的に切り替わります。ベルからロックアウトした後、ダイバーはダイバーターバルブを閉じ、ヘルメットのリターンバルブを開いてガス回収プロセスを開始します。これが実行されると、回収制御パネルが調整され、ダイバーの代謝酸素使用量が戻りガスに補充されます。このシステムは、ダイバーの呼気ガスの流れが途絶えると、リサイクルガスの酸素分率が過剰になるのを防ぐために、酸素添加を自動的に停止します。戻りガスが流れているかどうかを示すインジケーターライトがあります。^[54]

ダイバーのヘルメットに供給されるガスは、オープンサーキットシステムと同じホースとデマンドバルブを通過しますが、吐き出されたガスは、大気圧よりかなり高い周囲圧力よりわずかに高い圧力でリクレームバルブに排出されるため、ヘルメットの内部圧力が低下してデマンドバルブがフリーフローするのを防ぐために、流量を制御する必要があります。これは、段階的に圧力低下を制御するために背圧レギュレーターを使用することで実現されます。リクレームバルブ自体はデマンドトリガーの背圧レギュレーターであり、ベルガスパネルに別の背圧レギュレーターがあり、レシーバータンクの前の表面に1つあります。これらの背圧レギュレーターはそれぞれ、約1バールの圧力低下を許容するように設定されています。^[54]

排気ガスはダイバーのアンビリカル排気ホースを通ってベルに戻り、そこで水分離器とトラップを通過し、排気ホース内の圧力を制御する背圧レギュレーターを通過します。この圧力はベル内の圧力計で監視でき、ダイバーの潜水深度に合わせてベルマンが調整できます。その後、ガスはベルのアンビリカル排気ホースを通過し、逆止弁と別のウォータートラップを経由して水面に排出されます。ガスが水面ユニットに入ると、凝集水分離器とミクロン粒子フィルター、フロートバルブを通過します。フロートバルブは、深海で漏れが発生した場合に大量の水から再生システムを保護します。水面にある別の背圧レギュレーターがベルのアンビリカル内の圧力を制御します。その後、ガスはレシーバータンクに送られ、ダイバーの代謝使用量を補うように計算された流量で酸素が追加されます。^[30]

ガスはブースターに入る前に、0.1 ミクロンのフィルターを通過します。その後、ガスは貯蔵圧力まで昇圧されます。ブースターの修理中にシステムを稼働させ続けるために、冗長ブースターが用意されています。ブースターはダイバーのガス消費量に合わせて自動的に制御され、昇圧されたガスはスクラバーを通過し、ソーダライムなどの材料で二酸化炭素が除去されます。ブースターと同様に、少なくとも 2 つのスクラバーが並列に配置されているため、システムの稼働中に交互に分離、排気、再パックできます。次に、ガスは冷却熱交換器を通過して残留水分を凝縮し、別の 1 ミクロンの凝集フィルターで除去されてから、容量貯蔵タンクに到達します。ガスは、ダイバーが使用するためにガス パネルに戻されるまでタンク内に留まります。容量タンク内にある間、ガスを分析して、再利用に適していること、酸素分率が正しいこと、ダイバーに届けられる前に二酸化炭素が仕様どおりに除去されていることを確認することができます。^[30]必要に応じて、失われたガスは高圧貯蔵タンクからボリュームタンクに補充することで補うことができます。ボリュームタンクからのガスは上部ガスパネルに送られ、ベルとダイバーに戻ります。^[54]

衛生システムには、洗面台やシャワー用の温水と冷水の供給、排水、貯水タンクと排水システムを備えた船舶用トイレが含まれます。^[41]

輸送の利便性のため、制御室はISOインターモードコンテナ内に設置されるのが一般的です。生命維持、潜水制御、ガス管理の3つの主要な制御パネルがあります。^[55]

ガス管理パネルには、高圧貯蔵庫からのガスの圧力調整と消費者への分配が含まれます。ガスには空気、酸素、ヘリオックスの混合物が含まれます^[55]

チャンバー制御パネルには通常、トランク、ブローダウン、排気バルブ、酸素監視およびその他のガス分析装置、酸素補給のための補給システム、治療用呼吸混合物を供給するためのバルブ、閉回路テレビ監視ディスプレイ、システムチャンバー内の温度と圧力のアラーム付き監視システムなど、各コンパートメントの深さゲージが含まれます。^[55]

潜水制御盤には、ベルの内圧と外圧、ダイバーとベルマンの深度、および居住室への転送用のトランク圧を計測する深度計が含まれます。また、各ダイバー用の呼吸ガス圧力計と制御弁、ベル内部のブローダウンおよび排気弁、音声復号器付きダイバー通信システム、ベルへの水中緊急通信システム、ヘルメットとベルに取り付けられたビデオカメラ用の制御、モニター、および記録装置、ダイバーの呼吸ガス用の酸素分析装置、ベルと回収ガス用の酸素および二酸化炭素分析装置、回収ガス流量のアラーム、ダイナミックポジショニング、および温水供給も設置されます。^[55]

消火システムには、手持ち式消火器から自動消火システムまでが含まれる。有毒物質を使用しない特別な消火器を使用しなければならない。火災が発生した場合、燃焼物から有毒ガスが放出される可能性があり、室内のガスが十分に排出されるまで、乗員は内蔵呼吸システム（BIBS）を使用する必要がある。酸素分圧が0.48 barのシステムを約70 msw（231fsw）以下に加圧すると、酸素分率は燃焼を支えるには低すぎる（6％未満）ため、火災の危険性は低くなる。圧縮の初期段階と減圧の終わりに向かっている間は、酸素レベルが燃焼を支えるため、より注意する必要がある。^[41]

内蔵呼吸システムは、緊急時や減圧症の治療のために設置されています。現在の機能に適した呼吸ガスを供給します。このガスは加圧システムの外部から供給され、外部に排出されるため、呼気ガスがチャンバー内の空気を汚染することはありません。^[41]

緊急時に避難が必要な飽和状態のダイバーは、環境圧力に大きな変化を与えずに輸送することが望ましい。高圧下での避難には加圧輸送装置が必要であり、さまざまな状況で必要となる可能性がある。^[56]

• 支援船が転覆または沈没する危険がある。
• 許容できない火災または爆発の危険。
• 高圧生命維持装置の故障。
• 現場で対処できない医療上の問題。
• 「失われた」鐘（吊り上げケーブルやアンビリカルケーブルから外れてしまった鐘。鐘の実際の位置は通常、かなりの精度でまだ分かっています）。

飽和システムから飽和ダイバーを緊急避難させるために、高圧救命艇または救助室が備えられることがある。 ^[45]これは、火災や沈没によりプラットフォームが差し迫った危険にさらされている場合に使用され、飽和状態のダイバーが差し迫った危険から逃れることができる。高圧救命艇は自己完結型であり、チャンバーの乗員が圧力を受けている間、水面上の圧力クルーが操作することができる。海況により救助が遅れた場合に備えて、海上で数日間自給自足できなければならない。乗員が医学的に安定している場合は進水後に減圧を開始することは可能であるが、船酔いや脱水症によりモジュールが回収されるまで減圧が遅れる可能性がある。^{[57] : Ch. 2}

船上の生命維持装置や設備が限られているため、減圧を完了するために救助室または高圧救命ボートを回収することが一般的です。回収計画には回収を行うための待機船が含まれます。^[58]

国際海事機関（IMO）と国際海事協会（IMCA）は、これまでに成功裏に実施された高圧避難の件数が少なく、高圧避難が必要となる事故が発生する可能性は極めて低いものの、リスクは機器の用意を要求するのに十分であると認識しています。高圧避難システムという用語の本来の意味は、高圧救助室、自走式高圧救命ボート、高圧救助船など、稼働中の高圧システムからダイバーを実際に移送するシステム（いずれも浮いて、耐久性の異なる短期生命維持装置を搭載）を意味していましたが、最近では、減圧施設が利用可能になるまで暫定的な生命維持装置を提供するために回収された高圧救助ユニットに接続できる生命維持装置や、ダイバーが比較的快適に減圧および治療を受けられる高圧受入施設など、高圧避難をサポートするすべての機器が含まれるようになりました。高圧下での避難中に対処しなければならない主な問題は、熱バランス、乗り物酔い、代謝老廃物への対処、そして極度に窮屈で閉鎖的な環境である。^{[57] : Ch. 2  [59]}

ベルからベルへの移送は、紛失または閉じ込められたベルからダイバーを救助するために使用できます。これは通常、底または底近くで行われ、ダイバーは周囲の水圧でベル間を移動します。^[56]状況によっては、ベルを救助室として使用し、ダイバーをある飽和システムから別の飽和システムに移送することが可能です。これにはベルの一時的な改造が必要になる場合があり、システムの接合フランジに互換性がある場合にのみ可能です。^[56]

医学的に安定した単独のダイバー、または介助者を伴った単独のダイバーの避難は、旅行期間が短く、圧力が適切で、ロックフランジが適合している場合、高圧ストレッチャーまたは小型ポータブルチャンバーを使用して可能になる場合があります。

飽和潜水のほとんどは、掘削および生産プラットフォームの近く、またはサルベージ作業のために沖合で行われ、潜水中にベルを正確に位置決めする必要があります。深海では、これは通常、専門のダイビング支援船、または飽和システムが一時的に設置された適切な機会船から行われます。位置決めは、すでに確立されている他のアンカースプレッドを妨げる可能性があり、独自の一連の危険を伴う、実質的なアンカーパターンによるか、または予想される状況に対して十分に信頼性が高く、フェイルセーフでなければならない動的ポジショニングによるかのいずれかです。

科学的飽和潜水は通常、アクアノートと呼ばれる研究者や技術者によって行われ、水中居住区に住むことで行われる。水中居住区とは、人間が長期間生活できるように設計された構造物であり、水面下の圧力下にいながら、仕事、休息、食事、個人衛生の維持、睡眠など、人間の基本的な機能のほとんどすべてを行うことができる。^{[14] [60]}

沖合ダイビングの潜水深度記録は、1988年にコメックスSA産業深海ダイビング会社のプロのダイバーチーム（Th.アーノルド、S.イカート、JGマルセル・アウダ、R.ペイリョ、P.ラウデ、L.シュナイダー）によって達成されました。彼らは記録的な科学的なダイビング中に、地中海の海水深534メートル（1752フィート）でパイプライン接続演習を行っていました。^{[61] [62] [63]}

ブラジルのカンポス盆地の沖合石油産業の実際の作業環境において、1990年2月、DSVステナ・マリアノス号（後のマーメイド・コマンダー号（2006年））のブラジル人飽和潜水士がペトロブラスのために水深316メートル（1,037フィート）でマニホールドの設置作業を行った。リフトバッグの取り付けが故障したため、機器は底流によって水深328メートル（1,076フィート）まで流され、ブラジル人ダイバーのアデルソン・ダラウホ・サントス・ジュニアが回収と設置を行った。^[64]

1992年、Comex SAのギリシャ人ダイバー、テオドロス・マブロストモスは、陸上の高圧チャンバーで模擬701メートル（2,300フィート）の海水深を達成した。彼は、水素、ヘリウム、酸素の混合ガスを呼吸ガスとして使用し、記録的な実験潜水を完了するのに43日を要した。^{[25] [65] [66] [67] [68] [69]}

極限の深さまで潜るプロのダイビングの複雑さ、医療上の問題、それに伴う高額な費用、そして沖合の油田掘削と生産における深海大気圧潜水服とROVの開発により、極限の深さでの大気圧下での有人介入の必要性は事実上なくなりました。

飽和潜水士の訓練は、一般的に飽和潜水士の訓練のために登録され、必要なインフラと設備を備えた商業ダイビングスクールで行われます。^[70] 飽和潜水士の訓練基準は少数の団体によって発行されており、同等性が国際的に認められています。訓練を開始するための前提条件は、一般的に、ダイバーがすでにベルダイバーの資格を持ち、資格取得後に指定された回数の潜水と経験時間を持っていることです。^[55]

飽和潜水の訓練は、一般的には有能で少なくとも中程度の経験を持つ水面潜水用のベルダイバーから始まり、飽和潜水に必要な追加の知識とスキルに集中します。特殊な装備に関連する大きな追加技術要素があります。南アフリカ労働省クラスIダイバーの場合、追加の知識とスキルには以下が含まれます。^[71]

• 混合ガスと飽和潜水の歴史に関する基礎知識、
• モジュール式およびダイビング支援船ベースの飽和潜水システム、環境制御を含む飽和生命維持システム、ダイバー加熱システム、サンプ排水管、高圧トイレ排水管に関する理解
• 密閉式潜水ベル、その標準および緊急用機器、操作システム、ベルおよびエクスカーションアンビリカル、個人用潜水機器、およびそれらのテストとメンテナンス要件に関する理解と実践的な操作スキル。
• 4点係留および動的姿勢制御された船舶からの圧力下での移動および密閉ベルダイビングに関する理解と実践的な操作スキル
• 最小ガス要件、ガス移送ポンプ、ガス混合、ガス回収システムを含むガス供給と飽和消耗品の理解、
• ダイバーを飽和状態および加圧状態に導くための理解と実践経験
• スプリットレベル飽和潜水の理解
• 飽和潜水作業に必要な最低限の人員要件と、監督者、監督者、生命維持監督者、生命維持技術者、サポートおよびシステム技術者、ガス担当者、ベルマンおよびダイバーを含む潜水チームメンバーの責任に関する知識、およびダイバーおよびベルマンとしての経験とスキル
• 飽和減圧手順、緊急飽和減圧および高圧排出に関する知識、および標準手順と模擬緊急手順の実践経験。
• レベル 2 の応急処置士としての認定。飽和衛生、飽和応急処置の要件、深海潜水圧迫障害、高圧神経症候群、圧迫関節痛に関する追加知識も有します。

飽和潜水の目的は、減圧症のリスクにさらされる可能性を増やさずに、潜水の有効作業時間を延ばすことである。高圧飽和状態での生活に関連する他のリスクとのトレードオフがあり、複雑なインフラストラクチャと高価な機器や消耗品が必要なため、経済的コストは高い。減圧症のリスクは、貯蔵深度に関連する減圧スケジュールの期間中、飽和環境に閉じ込められることによるリスクの増加を犠牲にして軽減される。飽和状態からの高圧排気は可能だが、どこでも利用できるわけではなく、ロジスティックス的に複雑である。避難システムをスタンバイしておくのは高価である。^[57]

注目すべき飽和潜水事故としては、次のようなものがあります。

• バイフォード ドルフィン潜水ベル事故 – 使用中の飽和室の爆発的減圧
• ドリルマスターのダイビング事故 - 1974 年にノルウェー沖で起きた致命的なダイビングベルの事故
• スターカノープス潜水事故 – 1978 年に起きた沖合の潜水ベルの致命的な事故
• ステナ・シースプレッドの潜水事故 - 1981年に北海で飽和潜水ベル事故が発生し、救助に成功
• ベンチャーワンのダイビング事故 – 1977 年北海での飽和潜水による死亡事故
• ワゲドリル II潜水事故 – 1975 年に北海で発生した飽和潜水による致命的な事故
• ワイルドレイクのダイビング事故 – 1979 年スコットランド沖での致命的なダイビング事故
• 2019年の映画「 ラスト・ブレス」で記録されたビビー・トパーズのダイビング事故

飽和潜水士の生活と労働条件は普通ではありません。要求は移り変わり、大きな違いがあります。潜水士は仕事と同僚の変化に適応でき、一度に数週間それをこなす必要があります。この職業の将来は不確実で、石油・ガス産業と関連しています。契約に基づく労働環境と生活条件は単調になりがちですが、その間に余暇の期間が点在しています。家族の義務と比較的孤立した状態での長時間労働の間には矛盾がありますが、少人数の同僚と常に近い距離で仕事をしています。この仕事は名誉ある仕事で、給料は良く、仕事の合間にはかなり長い余暇があります。この職業には、精神的忍耐力、柔軟性、適応と学習の意欲が必要です。個人的なルーチンを維持することは、精神的健康の維持に役立つ場合があります。チームの質はメンバーに大きな影響を与える可能性があります。お互いにうまくやっていく能力と相互信頼は、安全と時には生存のためにお互いに依存するグループでの協力と効率にとって重要です。ユーモアのセンスがあることは有利ですが、リスクの高い環境のためか、比較的暗い内容になる傾向があります。^[72]

フィクションにおける飽和潜水については、『プレッシャー』（2015年）、『アビス』 （1989年）、『スフィア』（1987年）、『ゴリアテ・アウェイツ』（1981年）、『ダイケット』（1989年）、『パイオニア』（2013年）、『ネプチューン・ファクター』（1973年）をご覧ください。

2019年、Netflixはドキュメンタリー「ラスト・ブレス」をリリースした。これは、嵐で船のダイナミック・ポジショニング・システムが故障して赤色警報が鳴った後、水面からの呼吸ガス供給なしで38分間生き延びた飽和潜水士のクリス・レモンズの物語である。作業中の2人のダイバーはベルに戻り始めたが、船は作業現場から漂流してベルも引きずり、彼の臍帯は荷重に引っかかって切断された。彼は脱出用セットを使って作業場に戻ることができたため、船のROVで簡単に発見されたが、脱出用ガスは船をベルからの救助の試みのために元の位置に戻すのに要した時間に間に合わなかった。船上のサポートクルーは彼を死亡したと推定したが、2人目のダイバーによって救助され、ベルの中で無事に蘇生した。彼が生き延びたのは、低体温症、緊急脱出ガス中の酸素分圧の高さ、あるいはその両方が原因だったのではないかという仮説が立てられている。ROVの映像には、意識不明の状態でけいれんしている彼の姿が映っており、これは酸素中毒による失神と一致する。^{[73] [74]}

• ゲルハルト・ハウクス著『 Subsea Manned Engineering』、米国カリフォルニア州カーソン、ベスト出版社、1982年、ISBN 0-941332-00-4 
• クロフォード、J (2016)。オフショア設備実務（改訂版）。バターワース・ハイネマン。ISBN 9781483163192。

• 飽和ダイビング（www.divingheritage.com）
• バンバリー、ジェン（2018年5月9日）。「飽和潜水士の奇妙で危険な孤立した生活」アトラス・オブスキュラ。
• NORSOK STANDARD U-100 有人水中作戦版、2014年6月4日
• CCO Ltd - 米海軍飽和潜水手順の強化、2019年1月10日