CN107264748B - 一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，包括舱体(1)，舱体(1)上端设置密封舱门(11)，下端设有舱口，该舱口装有阻水板(12)，所述的舱体(1)内设有旋转驱动机构(2)，该旋转驱动机构(2)分别连接等离子切割焊接喷头(21)，升降臂驱动机构(22)和线路组合脐带(23)，所述的线路组合脐带(23)中设有高压氮气管路，进回气管路和电源控制传感器线路，所述的舱体(1)底部外缘连接环形底座(13)，该环形底座(13)上设有电磁铁(3)。与现有技术相比，本发明具有快速、准确和保证操作人员安全的特点。

Description

一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱
技术领域
本发明涉及一种水下作业，尤其是涉及一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱。
背景技术
2015年6月1日21时30分，隶属于重庆东方轮船公司的东方之星轮，在从南京驶往重庆途中突遇罕见强对流天气在长江中游湖北监利水域沉没。最终，经各方全力搜救，事发时船上454人中12人生还，442具遇难者遗体全部找到。2015年12月30日，长江沉船事故调查报告公布，经国务院调查组调查认定，“东方之星”号客轮翻沉事件是一起由突发罕见的强对流天气带来的强风暴雨袭击导致的特别重大灾难性事件。
在救援过程中，因为倒扣沉船船内部结构不同并进水，重量分布不均。倒扣的船体直接提起，会因受力不均导致钢丝绳断裂。设计船体时都是根据正向测定浮力等各项系数。因此扶正打捞并对船体展开切割开舱救援。
水下焊接与切割是水下工程结构的安装、维修施工中不可缺少的重要工艺手段。它们常被用于海上救捞、海洋能源、海洋采矿等海洋工程和大型水下设施的施工过程中。水下切割技术是一项技术含量高，应用比较普遍的水下特种作业技术，是防救打捞工程人员必须掌握的水下作业技能之一。水下切割作业具有较高的风险性，不仅存在潜水方面的危险，还要面临作业时触电、爆炸、灼伤、溺水等方面的伤害。
水下焊接有干法、湿法和局部干法三种。
干法焊接是采用大型气室罩住焊件、焊工在气室内施焊的方法，由于是在干燥气相中焊接，其安全性较好。在深度超过空气的潜入范围时，由于增加了空气环境中局部氧气的压力，容易产生火星。因此应在气室内使用惰性或半惰性气体。干法焊接时，焊工应穿戴特制防火、耐高温的防护服。与湿法和局部干法焊接相比，干法焊接安全性最好，但使用局限性很大，应用不普遍。
局部干法是焊工在水中施焊，人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法，其安全措施与湿法相似。由于局部干法还处于研究之中，因此使用尚不普遍。
湿法焊接是焊工在水下直接施焊，而不是人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法。
电弧在水下燃烧与埋弧焊相似，是在气泡中燃烧的。焊条燃烧时焊条上的涂料形成套筒使气泡稳定存在，因而使电弧稳定，如图所示。要使焊条在水下稳定燃烧，必须在焊条芯上涂一层一定厚度的涂药，并用石蜡或其他防水物质浸渍的方法，使焊条具有防水性。气泡由氢、氧、水蒸气和由焊条药皮燃烧产生的气泡；浑浊的烟雾生的其他氧化物。为克服水的冷却和压力作用造成的引弧及稳弧困难，其引弧电压要高于大气中的引弧电压，其电流较大气中焊接电流大15％～20％。
水下湿法焊接与干法和局部干法焊接相比，应用最多，但安全性最差。由于水具有导电性，因此防触电成为湿法焊接的主要安全问题之一。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有快速、准确和保证操作人员安全的浅水倾覆船只应急救援用转接舱。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，其特征在于，包括舱体，舱体上端设置密封舱门，下端设有舱口，该舱口装有阻水板，所述的舱体内设有旋转驱动机构，该旋转驱动机构分别连接等离子切割焊接喷头，升降臂驱动机构和线路组合脐带，所述的线路组合脐带中设有高压氮气管路，进回气管路和电源控制传感器线路，所述的舱体底部外缘连接环形底座，该环形底座上设有电磁铁；
使用时，通过电磁铁将转接舱固定在倾覆船的船体上，通过进回气管路向舱体内充气，使阻水板向外凸起挤走其与船体之间的水，同时旋转驱动机构驱动等离子切割焊接喷头透过阻水板将船体切开，并将舱体底部内缘与船体切口的边缘焊接，在此过程中，高压氮气通过高压氮气管路输入等离子切割焊接喷头并喷出，舱体内的高压气体通过进回气管路排出，切割完毕后，关闭氮气，并从进回气管路补入压缩空气，然后进入对接。
所述的密封舱门的外面为通用水下对接装置，水下对接装置包括救生舱、工作舱。
所述的舱体下端设置的舱口为圆形舱口，所述阻水板与所述圆形舱口匹配。
所述的阻水板为由可切焊刚性金属制成的阻水膜或薄板。
所述的旋转驱动机构可进行±180度旋转，并由升降臂驱动机构驱动其上下运动，调节等离子切割焊接喷头与阻水板间的距离。
所述的旋转驱动机构上还设有广角摄像头。
所述的旋转驱动机构通过四联旋转刀架连接4个等离子切割焊接喷头，4个等离子切割焊接喷头等距离分布在环形底座和阻水板的连接圆周上。四联旋转刀架为可收放式结构，其上设有供电、供气和旋转部件，在旋转驱动机构的驱动下等离子切割焊接喷头沿环形底座和阻水板的连接处圆周移动，每个等离子切割焊接喷头均设有切割用的刀头、喷出高压氮气的喷头和焊接用焊接头，能快速切开圆形切口，并在有刀头失效的情况下，其他刀头能覆盖其工作范围。
所述的电源控制传感器线路包括电源线和传感器线路，所述舱体侧壁内外分别设有内压传感器和外压传感器。
所述的舱体侧壁上还设有配重块。
所述的环形底座内缘焊接处设有凹槽，该凹槽内填有阻焊剂。开始切焊工作时将阻水板与船板同时呈圆周形切开，同时将底座的内缘与船板切口的边缘焊接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.遥控等离子切割和焊接的一体化操作加快了工作进度。
2.等离子法能切割较厚的钢板。
3.避免了潜水员从水下找入口进舱探索的危险。
附图说明
图1为本发明转接舱的结构示意图；
图2为切割焊接处的局部示意图；
图3为旋转机构与刀头切割缝关系示意图。
图中标识：
舱体1、密封舱门11，阻水板12、环形底座13；
旋转驱动机构2、等离子切割焊接喷头21、升降臂驱动机构22、线路组合脐带23，进回气管231；
电磁铁3、外压传感器4、内压传感器5、凹槽6、船板7、切割缝8、配重块9、焊接处10。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1～3所示，一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，包括舱体1，舱体1上端设置密封舱门11，下端设有舱口，该舱口装有阻水板12，所述的密封舱门11为向内开的舱门，其外面为通用水下对接装置，水下对接装置包括救生舱、工作舱。
所述的舱体1下端设置的舱口为圆形舱口，所述阻水板12与所述圆形舱口匹配。所述的阻水板12为由可切焊刚性金属制成的阻水膜或薄板。
所述的舱体1内设有旋转驱动机构2，该旋转驱动机构2分别连接等离子切割焊接喷头21，升降臂驱动机构22和线路组合脐带23，所述的线路组合脐带23中设有高压氮气管路，进回气管路231和电源控制传感器线路，所述的旋转驱动机构2可进行±180度旋转，并由升降臂驱动机构22驱动其上下运动，调节等离子切割焊接喷头21与阻水板12间的距离。所述的旋转驱动机构2上还设有广角摄像头8。所述的旋转驱动机构2通过四联旋转刀架连接4个等离子切割焊接喷头21，4个等离子切割焊接喷头21等距离分布在环形底座13和阻水板12的连接圆周上。四联旋转刀架为可收放式结构，其上设有供电、供气和旋转部件，在旋转驱动机构的驱动下等离子切割焊接喷头21沿环形底座13和阻水板12的连接处圆周移动，每个等离子切割焊接喷头21均设有切割用的刀头、喷出高压氮气的喷头和焊接用焊接头，能快速切开圆形切口，并在有刀头失效的情况下，其他刀头能覆盖其工作范围。
所述的电源控制传感器线路包括电源线和传感器线路，所述舱体1侧壁内外分别设有内压传感器5和外压传感器4。
所述的舱体1底部外缘连接环形底座13，该环形底座13上设有4-6个电磁铁3；所述的环形底座13内缘焊接处设有凹槽6，该凹槽内填有阻焊剂。开始切焊工作时将阻水板与船板同时呈圆周形切开，同时将底座的内缘与船板切口的边缘焊接。
所述的舱体1侧壁上还设有配重块9。
使用时，通过电磁铁3将转接舱固定在倾覆船的船体船板7上，通过进回气管231路向舱体1内充气，使阻水板12向外凸起挤走其与船板7之间的水，同时旋转驱动机构2驱动等离子切割焊接喷头21透过阻水板12将将船板7呈圆周形切开，切割缝8如图1～2所示，并将舱体1底部内缘与船体切口的边缘焊接，焊接处10与凹槽6内填的阻焊剂连通，在此过程中，高压氮气通过高压氮气管路输入等离子切割焊接喷头21并喷出，舱体内的高压气体通过进回气管路231排出，以控制舱内适当的气压，减少通过切割缝进入船体的氮气，切割完毕后，关闭氮气，并从进回气管路231补入压缩空气，然后进入对接。
以上过程由广角摄像头监视，工作母船遥控操作。

Claims (9)

1.一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，其特征在于，包括舱体(1)，舱体(1)上端设置密封舱门(11)，下端设有舱口，该舱口装有阻水板(12)，所述的舱体(1)内设有旋转驱动机构(2)，该旋转驱动机构(2)分别连接等离子切割焊接喷头(21)，升降臂驱动机构(22)和线路组合脐带(23)，所述的线路组合脐带(23)中设有高压氮气管路，进回气管路和电源控制传感器线路，所述的舱体(1)底部外缘连接环形底座(13)，该环形底座(13)上设有电磁铁(3)；
使用时，通过电磁铁(3)将转接舱固定在倾覆船的船体上，通过进回气管路向舱体(1)内充气，使阻水板(12)向外凸起挤走其与船体之间的水，同时旋转驱动机构(2)驱动等离子切割焊接喷头(21)透过阻水板(12)将船体切开，并将舱体(1)底部内缘与船体切口的边缘焊接，在此过程中，高压氮气通过高压氮气管路输入等离子切割焊接喷头(21)并喷出，舱体内的高压气体通过进回气管路排出，切割完毕后，关闭氮气，并从进回气管路补入压缩空气，然后进入对接；
所述的阻水板(12)为由可切焊刚性金属制成的阻水膜或薄板。
2.根据权利要求1所述的一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，其特征在于，所述的密封舱门(11)的外面为通用水下对接装置，水下对接装置包括救生舱、工作舱。
3.根据权利要求1所述的一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，其特征在于，所述的舱体(1)下端设置的舱口为圆形舱口，所述阻水板(12)与所述圆形舱口匹配。
4.根据权利要求1所述的一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，其特征在于，所述的旋转驱动机构(2)可进行±180度旋转，并由升降臂驱动机构(22)驱动其上下运动，调节等离子切割焊接喷头(21)与阻水板(12)间的距离。
5.根据权利要求1所述的一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，其特征在于，所述的旋转驱动机构(2)上还设有广角摄像头(8)。
6.根据权利要求1所述的一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，其特征在于，所述的旋转驱动机构(2)通过四联旋转刀架连接4个等离子切割焊接喷头(21)，4个等离子切割焊接喷头(21)等距离分布在环形底座(13)和阻水板(12)的连接圆周上。
7.根据权利要求1所述的一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，其特征在于，所述的电源控制传感器线路包括电源线和传感器线路，所述舱体(1)侧壁内外分别设有内压传感器(5)和外压传感器(4)。
8.根据权利要求1所述的一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，其特征在于，所述的舱体(1)侧壁上还设有配重块(9)。
9.根据权利要求1所述的一种浅水倾覆船只应急救援用转接舱，其特征在于，所述的环形底座(13)内缘焊接处设有凹槽(6)，该凹槽内填有阻焊剂。
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