CN103879520B - 一种消波型的饱和潜水月池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消波型的饱和潜水月池，属于船舶的潜水月池技术领域。这种饱和潜水钟的潜水月池，其特征在于：所述饱和潜水月池四周侧壁外设有中空的夹层，夹层中包括水平隔板、竖直隔板；所述水平隔板与竖直隔板将所述夹层分隔为多个空间；所述水平隔板与竖直隔板分别开孔。本发明消除或降低了潜水月池内水波，从而提高潜水钟下潜和出水的安全性。克服了潜水钟上下穿越潜水月池时所产生的垂向抽吸气塞现象，消除潜水月池内垂向抽吸气塞对潜水钟砰击的技术困难。同时采用吹气系统形成气泡阻尼层等技术手段，达到了很好的安全效果。

Description

一种消波型的饱和潜水月池

技术领域

本发明涉及一种消波型的饱和潜水月池，属于船舶的潜水月池技术领域。

背景技术

饱和潜水是一种适用于大深度条件下，潜水员直接暴露于水下开展长时间水下作业的潜水方式。按照国际惯例，当潜水作业深度超过120米、时间超过1小时，一般都是采用饱和潜水。

潜水钟是一种潜水员下潜运载工具。潜水钟把处于高压饱和状态的潜水员送到水下相应深度，潜水员出舱直接暴露于水下巡回潜游进行作业，休息时由潜水钟将潜水员送回水面船上的高压居住舱内。

饱和潜水作业设备系统的潜水钟是由收放装置吊放潜水钟上下穿越专用“潜水月池”下潜和回收，潜水月池内的水波砰击和垂向抽吸气塞会对高压环境下的潜水钟内产生极大的冲击波，对潜水钟体内潜水员的安全和心理造成直接影响，也会对潜水钟设备及附件造成损坏。为此消除潜水月池内水波对确保潜水钟的安全下潜和出水至关重要。

发明内容

本发明的目的是降低和消除潜水月池内水波，从而提高潜水钟下潜和出水的安全性。

本发明涉及饱和潜水作业的潜水钟专用潜水月池消波技术，本发明具体采取以下技术方案：

一种消波型的饱和潜水月池，所述饱和潜水月池四周侧壁外设有中空的夹层，夹层中包括水平隔板、竖直隔板；所述水平隔板与竖直隔板将所述夹层分隔为多个空间；所述水平隔板与竖直隔板分别开孔。

由于在海上，饱和潜水月池的水面会有水波，随着船舶的摇荡(横摇，宗摇，升沉)，特别是在海上恶劣的海况条件下，船舶的摇荡更趋急剧，使得潜水月池内的水面更不平稳，水面的水波波高会更大，如果不采取技术措施，有时会大于海上的波高，给在潜水钟上下穿越潜水月池造成更为恶劣的环境条件，潜水月池内运动的水波对潜水钟所产生的砰击现象将会更趋严重。饱和潜水作业时，潜水钟内的潜水员是处在潜水深度所要求的高压环境下，潜水月池内的水波砰击和垂向抽吸气塞会对高压环境下的潜水钟内产生极大的冲击波，对潜水钟体内潜水员的安全和心理造成直接影响，对潜水钟设备及附件造成损坏，因此消除潜水月池内水波对确保潜水钟的安全下潜和出水至关重要。

本技术方案通过在潜水月池四周侧壁外设置中空夹层，同时在夹层的水平隔板和竖直隔板分别开孔，对水波形成了缓冲，降低了水波的波动幅度；开孔的作用还在于：形成水流和空气的附加流通通道和水流缓冲区间，消除潜水钟上下穿越潜水月池时所产生的垂向抽吸气塞现象，消除潜水月池内垂向抽吸气塞对潜水钟的砰击。

进一步的，所述饱和潜水月池设有吹气系统，所述吹气系统的主气管2位于潜水月池水下某一平面上，主气管2上均匀布置吹气短管1，吹气短管1与主气管2垂直，吹气方向向内；吹气短管1管口位于所述夹层内。吹气短管通过潜水月池围壁上开的小孔向月池内水中喷入压缩空气，以形成气泡阻尼层，吹气短管采取焊接垫块密性螺纹连接以保持潜水月池围壁的水密性，水平安装吹气短管，短管不伸入潜水月池中以免碰撞损坏和影响潜水钟上下穿越潜水月池时安全。

进一步的，所述饱和潜水月池呈矩形，所述水平隔板、竖直隔板均呈矩形。结构简单，便于布置和安装。

更进一步的，所述水平隔板上开设圆孔，所述竖直隔板的高度大于宽度，竖直隔板上开设竖直的椭圆孔。结构简单，且经过试验，降低水波和消除潜水钟上下穿越潜水月池时所产生的垂向抽吸气塞现象的效果极好。

更进一步的，饱和潜水月池对应船体每层甲板的位置处均设有甲板隔板，所述甲板隔板具有潜水钟下落中心孔，所述潜水钟下落中心孔与潜水钟外径仿形，其孔径略大于潜水钟的外径；除首层甲板隔板外，其余甲板隔板上均匀开设圆孔。加强了减小水波的效果，而且便于潜水钟的下水。

本发明的有益效果在于：

1)消除或降低了潜水月池内水波，从而提高潜水钟下潜和出水的安全性。

2)克服了潜水钟上下穿越潜水月池时所产生的垂向抽吸气塞现象，消除潜水月池内垂向抽吸气塞对潜水钟砰击的技术困难。

3)同时采用吹气系统形成气泡阻尼层等技术手段，达到了很好的安全效果。

附图说明

图1是船体上设置潜水月池的示意图。

图2是本发明饱和潜水月池的中纵剖面的剖面图。

图3是本发明饱和潜水月池的侧壁纵剖面的剖面图，仅显示剖面处。

图4是本发明饱和潜水月池的某一横剖面的剖面图，显示了水平隔板。

图5是本发明饱和潜水月池第一甲板隔板位置的俯视图。

图6是饱和潜水月池第二甲板隔板位置的俯视图。

图7是饱和潜水月池第三甲板隔板位置的俯视图。

图8是饱和潜水月池双层底处的俯视图。

图9是本发明饱和潜水月池吹气系统环绕于潜水月池位置的示意图。

图10是吹气系统纵向高度上，布置在双层底位置处的示意图。

图中，1.吹气短管，2.主气管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

为实施大深度潜水，人们曾经设计了许多种饱和潜水设备，提出了多种相应的实施方法，潜水舱—甲板高压居住舱式饱和潜水方法是现代饱和潜水采用的标准方案，技术本质实际上就是让潜水员在水面的深潜水工作母船上的高压居住舱内长时间居住生活，潜水员体内各组织体液中所溶解的惰性气体达到完全饱和程度，潜水员可以长期停留在潜水深度所要求的高压环境下几天乃至几十天，在每次需要潜水进行水下作业时候，用下潜运载工具——潜水舱也称为潜水钟，把潜水员送到水下，潜水员出舱巡回潜游进行水下作业，工作休息时返回水面的高压居住舱内休息，在整个水下工程作业结束后，在深潜水工作母船上的高压居住舱内按照规定程序一次减压返回正常大气压力环境。

潜水舱—甲板高压居住舱式饱和潜水作业设备系统的潜水钟是由潜水钟收放装置吊放，通过深潜水工作母船上一条从露天工作甲板直通至船底的方形专用通道“潜水月池”，潜水钟上下穿越专用“潜水月池”下潜和回收，潜水月池内的水波砰击和垂向抽吸气塞会对高压环境下的潜水钟内产生极大的冲击波，对潜水钟体内潜水员的安全和心理造成直接影响，也会对潜水钟设备及附件造成损坏，为此消除潜水月池内水波对确保潜水钟的安全下潜和出水至关重要。

本发明所涉及的饱和潜水作业潜水钟专用潜水月池消波，主要由潜水月池的湿式消波舱和潜水月池的气泡阻尼消波二方面内容所组成，主要内容如下：

1.潜水月池的湿式消波舱

(1)潜水月池消波舱的设计

参见图2-8，潜水月池设计为一条从露天工作甲板直通至船底的方形潜水钟专用通道，潜水月池通道尺寸通常为4.2m×4.8m，潜水月池通道四周围壁上开设有一系列大椭圆形消波孔，围壁上椭圆形消波孔尺寸为400mm×800mm，椭圆形消波孔开孔位置为湿式缓冲水平横隔板和垂向竖隔板中间。在潜水月池通道外侧的四周设置700mm和600mm厚的夹层湿式消波舱，四周的消波舱内按不同高度和横向设置一系列开设有大圆形/椭圆形孔的湿式缓冲水平横隔板和垂向竖隔板，水平横隔板垂向间距1500mm，垂向竖隔板水平间距纵向为700mm(与肋位间距相同)，横向为600mm，水平横隔板上开圆形消波孔尺寸均为垂向竖隔板上开椭圆形消波孔尺寸均为400mm×800mm，消波孔开孔为相应间隔位置中间。潜水月池通道四周的开孔围壁和夹层湿式消波舱组成潜水月池水波缓冲区间，在海上能自动有效消除潜水月池内大的水波，消除潜水月池内水波对潜水钟的砰击和垂向抽吸气塞现象。通过潜水月池通道四周围壁上开设的一系列大椭圆形孔，以及潜水月池通道外侧四周700mm和600mm厚的夹层消波舱内水平缓冲横隔板和垂向竖隔板上开设的一系列大圆形/椭圆形孔，形成水流和空气附加流通通道和水流缓冲区间，消除潜水钟上下穿越潜水月池时所产生的垂向抽吸气塞现象，消除潜水月池内垂向抽吸气塞对潜水钟的砰击。

(2)潜水月池消波舱模型试验验证

本实施例对如下情况进行了试验验证：

1/3有义波高5m、波浪周期10.5s、零航速情况下船模迎浪(浪向180°)耐波性试验

1/3有义波高5m、波浪周期10.5s、零航速情况下船模横浪(浪向90°)耐波性试验；

1/3有义波高5m、波浪周期10.5s、零航速情况下船模尾斜浪(浪向300°)耐波性试验；

1/3有义波高5m、波浪周期10.5s、零航速情况下船模随浪(浪向0°)耐波性试验。

试验结果表明，本实施例的潜水月池消波舱具有良好的消波效果。

(3)潜水月池气泡阻尼消波吹气系统

图9-10表达了吹气管系的走向、主气管2和吹气短管1的位置、安装等结构。吹气短管1通过潜水月池围壁上开的小孔向月池内水中喷入压缩空气，以形成气泡阻尼层，吹气短管采取焊接垫块密性螺纹连接以保持潜水月池围壁的水密性，水平安装吹气短管，短管不伸入潜水月池中以免碰撞损坏和影响潜水钟上下穿越潜水月池时安全。

“潜水月池湿式消波舱”与“潜水月池的气泡阻尼消波”可以分开使用，也可以同时使用。“潜水月池湿式消波舱”是潜水月池的一种特殊结构形式，浸入水中即可起消波作用，船在水上即就在起消波作用。“潜水月池的气泡阻尼消波”是在潜水钟下潜入水前开启压缩空气由吹气管系向潜水月池内水中吹气，使潜水月池水面的水波迅速消除而恢复平静，至潜水钟下潜入水后关闭；在潜水钟提升出水前开启压缩空气由吹气管系向潜水月池内水中吹气，使潜水月池水面的水波迅速消除而恢复平静，给潜水钟提升出水提供良好的水面环境，在潜水钟提升出水后即可关闭。在海上的海况环境良好，属于风平浪静和潜水月池内的水面平稳时，也可不开启压缩空气向潜水月池内水中吹气。通常一般都会开启压缩空气向潜水月池内水中吹气，以确保潜水钟穿越潜水月池时的安全。

本实施例为饱和潜水作业的潜水钟专用潜水月池消波技术，主要由潜水月池的湿式消波舱和潜水月池的气泡阻尼消波二方面内容所组成。

潜水月池的湿式消波舱是由潜水月池通道四周的开大椭圆形孔围壁和开大圆形/椭圆形孔湿式缓冲水平横隔板和垂向竖隔板的夹层湿式消波舱组成潜水月池水波和水流缓冲区间，在海上能自动有效消除潜水月池内大的水波，消除潜水月池内水波对潜水钟上下穿越的砰击和垂向抽吸气塞现象。

潜水月池的气泡阻尼消波是在潜水月池外侧四周夹层消波舱底部的干空舱内设置潜水月池吹气总管，环抱潜水月池，通过吹气短管1向潜水月池连续喷入压缩空气吹气，以形成气泡阻尼层，消耗水波能量，使潜水月池水面的水波迅速消除而恢复平静。

通过潜水月池的湿式消波舱和潜水月池的气泡阻尼达到了降低和消除水波的效果，同时有效消除潜水月池内水波对潜水钟上下穿越的砰击和垂向抽吸气塞现象，确保潜水钟的下潜和出水安全。

Claims (4)

1.一种消波型的饱和潜水月池，其特征在于：

所述饱和潜水月池四周侧壁外设有中空的夹层，所述夹层包括水平隔板、竖直隔板；

所述水平隔板与竖直隔板将所述夹层分隔为多个空间；

所述水平隔板与竖直隔板分别开孔；

所述饱和潜水月池设有吹气系统，所述吹气系统的主气管(2)位于水下某一平面上，主气管(2)上均匀布置吹气短管(1)，吹气短管(1)与主气管(2)垂直，吹气方向向内；吹气短管(1)管口位于所述夹层内。

2.如权利要求1所述的饱和潜水月池，其特征在于：所述饱和潜水月池呈矩形，所述水平隔板、竖直隔板均呈矩形。

3.如权利要求2所述的饱和潜水月池，其特征在于：所述水平隔板上开设圆孔，所述竖直隔板的高度大于宽度，竖直隔板上开设竖直的椭圆孔。

4.如权利要求2所述的饱和潜水月池，其特征在于：

饱和潜水月池对应船体每层甲板的位置处均设有甲板隔板，所述甲板隔板具有潜水钟下潜中心孔，所述潜水钟下潜中心孔与潜水钟外径仿形，其孔径略大于潜水钟的外径；

除首层甲板隔板外，其余甲板隔板上均匀开设圆孔。