RU2250857C1

RU2250857C1 - Device for raising sunken objects

Info

Publication number: RU2250857C1
Application number: RU2003129493/11A
Authority: RU
Inventors: В.М. Левагин (RU); В.М. Левагин
Original assignee: Левагин Владимир Михайлович
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2005-04-27

Abstract

FIELD: raising sunken objects.

SUBSTANCE: proposed device includes floating platform and submersible chamber; each of them consists of hermetic tubes articulated together forming ring; device is also provided with elastic envelope and circulating tubes mounted inside this envelope. Submersible chamber is provided with supports over its perimeter and elastic envelope is secured to hermetic tubes and to floating roof of submersible chamber. Mounted over perimeter of floating platform are winches which are connected with hermetic tubes of submersible chamber by means of pull ropes. Some circulating hanging tubes are secured in hatches by their ends and other tubes are mounted over walls of elastic envelope in form of spirals; besides that, circulating tubes are mounted in said supports. Compressors mounted on floating roof in hermetic containers are connected to said circulating tubes for separate delivery of cooling agent.

EFFECT: enhanced efficiency and operational reliability; facilitated procedure of laying the device.

8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к специальным устройствам для подъема любых затонувших объектов, в том числе со значительных глубин.The invention relates to special devices for lifting any sunken objects, including from significant depths.

Известно устройство для подъема затонувших объектов, содержащее эластичную оболочку и средства для образования в ней льда около затонувшего объекта с помощью сжиженного воздуха в качестве хладагента (патент Великобритании N 162513, МПК В 63 С 7/14, 1921).A device for lifting sunken objects, containing an elastic shell and means for the formation of ice in it near the sunken object using liquefied air as a refrigerant (UK patent N 162513, IPC B 63 C 7/14, 1921).

В связи с тем, что внутрь оболочки подается сжиженный воздух, образующаяся масса льда содержит множество пор с пузырьками воздуха, что делает ее рыхлой и непрочной, имеющей слабый контакт с поднимаемым объектом, отсутствует также возможность поддержания образовавшейся массы льда в необходимом состоянии длительное время.Due to the fact that liquefied air is supplied inside the casing, the resulting mass of ice contains many pores with air bubbles, which makes it loose and fragile, having poor contact with the object being lifted, and there is also no way to maintain the formed mass of ice in the required state for a long time.

Известно также устройство для подъема затонувших объектов, содержащее эластичную оболочку и установленные внутри оболочки циркуляционные трубы для образования в ней льда около затонувшего объекта, при этом трубы имеют возможность колебательных движений и перемещения по вертикали (патент РФ N 2056323, МПК В 63 С 7/14, 1993) - ближайший аналог.A device for lifting sunken objects is also known, containing an elastic shell and circulation pipes installed inside the shell to form ice in it near the sunken object, while the pipes have the possibility of oscillatory movements and vertical movements (RF patent N 2056323, IPC B 63 C 7/14 , 1993) is the closest analogue.

Данное устройство недостаточно эффективно в работе и не обладает высокой надежностью. Процесс образования сплошного ледяного блока при описанном расположении циркуляционных труб маловероятен. Если при благоприятных условиях и удается сформировать сплошной ледяной блок, то в определенной степени он будет приморожен ко дну и для его отрыва потребуются дополнительные усилия с поверхности даже в случае снятия с якорей. Для удержания оболочки с образовавшейся массой льда требуется большое количество мощных якорей. Кроме того, процесс постановки оболочки и циркуляционных труб, а также заведения циркуляционных труб во внутренние полости поднимаемого объекта трудоемок и опасен, особенно на больших глубинах. Для этого процесса требуется значительное количество специальных плавсредств, глубоководных аппаратов, водолазов. Известное устройство можно в определенной степени использовать при подъеме небольших объектов с небольшой глубины.This device is not efficient enough to work and does not have high reliability. The formation of a continuous ice block with the described arrangement of the circulation pipes is unlikely. If, under favorable conditions, it is possible to form a solid ice block, then to a certain extent it will be frostbitten to the bottom and it will require additional efforts from the surface to break it off even if it is removed from the anchors. A large number of powerful anchors are required to hold the shell with the mass of ice formed. In addition, the process of setting up the casing and circulation pipes, as well as introducing circulation pipes into the internal cavities of the object to be lifted, is laborious and dangerous, especially at great depths. This process requires a significant amount of special watercraft, deep-sea vehicles, and divers. The known device can be used to a certain extent when lifting small objects from a shallow depth.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение эффективности замораживания льда внутри оболочки, надежности работы устройства, безопасности выполнения работ, упрощение технологии постановки устройства.The objective of the present invention is to remedy these disadvantages, namely increasing the efficiency of freezing ice inside the shell, the reliability of the device, the safety of work, simplifying the technology of setting the device.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для подъема затонувших объектов, содержащем эластичную оболочку и установленные внутри оболочки циркуляционные, трубы, оно дополнительно содержит плавучую платформу и погружную камеру, каждая из которых состоит из шарнирно соединенных между собой герметичных труб, замкнутых в кольцо, погружная камера имеет снизу по периметру опоры, а упомянутая эластичная оболочка прикреплена к трубам, плавучей крыше погружной камеры и соединяющих их тросам, по периметру плавучей платформы установлены лебедки, соединенные тяговыми тросами с трубами погружной камеры, при этом одна часть свисающих циркуляционных труб внутри оболочки своими концами закреплена в люках, выполненных по всей поверхности плавучей крыши, другая часть расположена непосредственно по стенкам эластичной оболочки в виде спирали, кроме того, циркуляционные трубы установлены также в опорах, причем имеется возможность раздельного подвода хладагента в них, в циркуляционные трубы внутри оболочки, закрепленные в люках плавучей крыши, и циркуляционные трубы, размещенные по стенкам эластичной оболочки. Эластичная оболочка выполнена гофрированной, из прорезиненной стеклоткани и двуслойной, а между слоями имеет утеплитель на основе вспененного полимерного материала. Циркуляционные трубы выполнены эластичными, а их полости подключены к компрессорам, которые расположены в герметичных контейнерах на поверхности плавучей крыши. К системе циркуляционных труб подключен электрический котел, установленный в герметичном контейнере на поверхности плавучей крыши. На поверхности плавучей крыши в герметичном контейнере размещен насос для закачивания балластной воды в полости труб погружной камеры и откачивания ее. Погружная камера снабжена системой размывочных головок.This problem is solved by the fact that in the device for lifting sunken objects containing an elastic shell and circulating pipes installed inside the shell, it additionally contains a floating platform and a submersible chamber, each of which consists of sealed pipes articulated to each other, closed in a ring, immersed the chamber has supports around the bottom of the perimeter, and the aforementioned elastic shell is attached to the pipes, the floating roof of the immersion chamber and the cables connecting them, along the perimeter of the floating platform are installed bed, connected by traction cables to the pipes of the immersion chamber, while one part of the hanging circulation pipes inside the shell is fixed at its ends in hatches made on the entire surface of the floating roof, the other part is located directly on the walls of the elastic shell in the form of a spiral, in addition, the circulation pipes are installed also in the supports, and there is the possibility of a separate supply of refrigerant in them, into the circulation pipes inside the shell, fixed in the hatches of the floating roof, and the circulation pipes placed along the walls of the elastic shell. The elastic shell is made of corrugated, made of rubberized fiberglass and two-layer, and between the layers has a heater based on foamed polymeric material. The circulation pipes are made elastic, and their cavities are connected to compressors, which are located in airtight containers on the surface of the floating roof. An electric boiler is connected to the circulation pipe system, installed in an airtight container on the surface of the floating roof. On the surface of the floating roof in a sealed container placed a pump for pumping ballast water into the cavity of the pipes of the immersion chamber and pumping it. The immersion chamber is equipped with a washout system.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, вид в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, устройство в походном положении; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1, устройство в рабочем положении.Figure 1 shows the proposed device, a plan view; figure 2 is a section aa in figure 1, the device is in the stowed position; figure 3 is a section aa in figure 1, the device is in the working position.

Устройство для подъема затонувших объектов состоит из двух основных частей: плавучей платформы 1 и погружной камеры 2, каждая из которых состоит из шарнирно соединенных между собой герметичных труб 3, замкнутых в кольцо. Размеры кольца определяются размерами затонувших объектов. Погружная камера 2 имеет снизу по периметру опоры 4 с башмаками. Внутри башмаков размещена система циркуляционных труб 5 для подачи в них хладагента и примораживания башмаков ко дну. Сверху по периметру погружной камеры 2 смонтированы петли 6 из тросов, к которым, в свою очередь, прикреплены тяговые тросы 7 и тросы 8 для крепления к ним плавучей крыши 9 и стенок гофрированной оболочки 10. Снизу оболочка 10 прикреплена к трубам 3, сверху - к плавучей крыше 9, а внутри нее в виде спирали размещены циркуляционные трубы 11. Оболочка 10 выполнена двуслойной из прорезиненной ткани, а между слоями имеет утеплитель на основе вспененного полимерного материала (пенополиуретан, пеностекло и т.д.). Такая конструкция оболочки 10 позволяет надежно защищать ее внутреннее пространство от теплопередачи окружающей более теплой воды во время образования ледяного массива и во время его буксировки. Гофры оболочки 10 позволяют ей компактно складываться. На плавучей крыше 9 расположены в шахматном порядке люки 12 с герметичными крышками 13. В этих люках закреплены концы свисающих эластичных рукавов 14, имеющих оребрение. В рукавах 14 находятся циркуляционные трубы 15. На плавучей крыше 9 расположена система разводки эластичных труб (не показана), которая соединена с циркуляционными трубами 15. Вся система циркуляционных труб 5, 11, 15 закольцована, выведена на поверхность плавучей крыши 9 и подключена к компрессорам 16, расположенным в герметичных контейнерах-батисферах. Циркуляционные трубы 5, 11, 15 подключены с возможностью раздельного подвода в них хладагента. Погружная камера 2 снабжена системой размывочных головок 17, которая используется в случае заиления объекта. В качестве хладагента для экологической безопасности может использоваться охлажденный до - 60-70°С спирт. В систему циркуляционных труб подключен электрический котел 18, установленный также в герметичном контейнере на поверхности плавучей крыши 9. Этот котел используется для подогрева спирта, что позволит быстро оттаять примороженным башмакам опор 4, а также разморозить ледяной массив под погружной камерой 2 после подъема и буксировки объекта в подготовленное место. Кроме того, на поверхности плавучей крыши 9 в герметичном контейнере размещен насос 19 для закачивания балластной воды в полости труб погружной камеры 2 и откачивания ее. На плавучей платформе 1 расположены лебедки 20, на которые намотаны тяговые тросы 7.A device for lifting sunken objects consists of two main parts: a floating platform 1 and a submersible chamber 2, each of which consists of sealed pipes 3 pivotally connected to each other, closed in a ring. The dimensions of the ring are determined by the dimensions of the sunken objects. Submersible chamber 2 has a bottom around the perimeter of the support 4 with shoes. Inside the shoes there is a system of circulation pipes 5 for supplying refrigerant to them and freezing the shoes to the bottom. On top of the perimeter of the immersion chamber 2, loops 6 of cables are mounted, to which, in turn, traction cables 7 and cables 8 are attached for fastening the floating roof 9 and the walls of the corrugated shell 10. The shell 10 is attached to the pipes 3 below, and the top to the floating roof 9, and circulation pipes 11 are placed inside it in a spiral. Shell 10 is made of two-layer rubberized fabric, and between the layers there is a heater based on foamed polymeric material (polyurethane foam, foam glass, etc.). This design of the shell 10 allows you to reliably protect its internal space from the heat transfer of the surrounding warmer water during the formation of the ice mass and during its towing. The corrugations of the shell 10 allow it to be folded compactly. On the floating roof 9, hatches 12 with sealed covers 13 are staggered. The ends of the hanging elastic sleeves 14 having fins are fixed in these hatches. In the sleeves 14 there are circulation pipes 15. On the floating roof 9 there is a system for distributing flexible pipes (not shown), which is connected to the circulation pipes 15. The entire system of circulation pipes 5, 11, 15 is looped, brought to the surface of the floating roof 9 and connected to compressors 16 located in airtight bathysphere containers. The circulation pipes 5, 11, 15 are connected with the possibility of separate supply of refrigerant to them. The immersion chamber 2 is equipped with a system of wash heads 17, which is used in case of siltation of an object. Alcohol cooled to - 60-70 ° C can be used as a refrigerant for environmental safety. An electric boiler 18, also installed in an airtight container on the surface of the floating roof 9, is connected to the circulation pipe system. This boiler is used to heat alcohol, which will quickly thaw the frozen shoes of the supports 4, as well as defrost the ice mass under the immersion chamber 2 after lifting and towing the object to the prepared place. In addition, on the surface of the floating roof 9 in a sealed container placed pump 19 for pumping ballast water into the cavity of the pipes of the immersion chamber 2 and pumping it. On the floating platform 1 there are winches 20, on which traction cables 7 are wound.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После установки устройства над объектом в полости труб 3 погружной камеры 2 насосом 19 закачивается балластная вода, при необходимости монтируются пригрузы (не показаны) для плавного опускания погружной камеры 2 на поднимаемый объект. Погружная камера 2, опускаясь при помощи тросов 7, разматываемых с лебедок 20, раскрывает сложенную гофрированную оболочку 10, прикрепленную к плавучей крыше 9. Одновременно расправляется спирально расположенная вдоль стенок оболочки 10 система циркуляционных труб 11. По мере опускания оболочки 10 на дно к тросам 7 и электрическому кабелю 21 крепятся поплавки 22, которые снижают силовое напряжение на них, что особенно важно при большой глубине. В пучке с электрическим кабелем 21 опускается и кабель дистанционного пульта управления. После опускания погружной камеры 2 на дно при необходимости включается система размывочных головок 17. Затем подается хладагент в циркуляционные трубы 5 башмаков опор 4 и устройство примораживается ко дну, после чего хладагент подается в циркуляционные трубы 11 и 15. Эти циркуляционные трубы, пронизывающие все внутреннее пространство оболочки 10 и соприкасающиеся с поднимаемым объектом, обеспечивают быстрое и равномерное образование ледяного массива с плотной достаточно промороженной структурой как внутри оболочки 10, так и внутри поднимаемого объекта при наличии в нем полостей, заполненных водой. Такое замораживание прочно связывает поднимаемый объект с ледяным массивом, а также способствует сохранению целостности объекта. Система охлаждения может работать и во время буксировки поднятого объекта с ледяным массивом. После образования ледяного массива насосом 19 откачивается вода из полостей труб 3 погружной камеры 2 и производится оттаивание башмаков опор 4 посредством подачи горячей воды через систему размывочных головок 17 под основание ледяного массива от электрического котла 18 насосом 19. После этого лебедками 20 начинается процесс подъема. Подъему способствуют собственная положительная плавучесть ледяного массива и положительная плавучесть оболочки 10 и плавучей крыши 9. После отбуксировки объекта с ледяным массивом на мелководье включается электрический котел 18 для быстрого освобождения поднятого объекта ото льда.After the device is installed above the object in the pipe cavity 3 of the immersion chamber 2, the ballast water is pumped by the pump 19, if necessary, weights (not shown) are mounted to smoothly lower the immersion chamber 2 onto the object to be lifted. The immersion chamber 2, lowering with the help of ropes 7, unwound from the winches 20, reveals the folded corrugated shell 10 attached to the floating roof 9. At the same time, the system of circulation pipes 11 spirally arranged along the walls of the shell 10 straightens as the shell 10 lowers to the bottom to the ropes 7 and electric cable 21 are attached floats 22, which reduce the power voltage on them, which is especially important at great depths. In a bundle with an electric cable 21, the cable of the remote control is lowered. After lowering the immersion chamber 2 to the bottom, if necessary, the wash heads system 17 is turned on. Then the refrigerant is supplied to the circulation pipes 5 of the support shoes 4 and the device is frozen to the bottom, after which the refrigerant is fed to the circulation pipes 11 and 15. These circulation pipes penetrate the entire internal space the shells 10 and in contact with the object to be lifted provide a quick and uniform formation of an ice mass with a dense, sufficiently frozen structure both inside the shell 10 and inside th object if it contains cavities filled with water. Such freezing firmly connects the lifted object with the ice massif, and also helps to maintain the integrity of the object. The cooling system can also work while towing a raised object with an ice mass. After the ice mass is formed by the pump 19, water is pumped out from the cavities of the pipes 3 of the immersion chamber 2 and the shoes of the supports 4 are thawed by supplying hot water through the washing heads system 17 under the ice mass base from the electric boiler 18 by the pump 19. After that, the hoisting process 20 starts. The rise is facilitated by the inherent positive buoyancy of the ice mass and the positive buoyancy of the shell 10 and the floating roof 9. After towing an object with an ice mass in shallow water, an electric boiler 18 is turned on to quickly release the lifted object from the ice.

Предлагаемое устройство можно также использовать для сбора нефтепродукта с затонувших танкеров. В этом случае погружная камера 2 опускается над затонувшим танкером и башмаки опор 4 примораживаются. В циркуляционные трубы 11 и 15 подается подогретый электрическим котлом 18 спирт и внутреннее пространство под оболочкой прогревается, что способствует улучшению текучести и плавучести нефтепродукта и активному его вытеканию из пробоин танкера и сбору под плавучей крышей 9. После сбора нефтепродукта производят оттаивание башмаков опор 4 и погружная камера 2 за счет собственной положительной плавучести, плавучести нефтепродукта и при помощи тросов 7 поднимается на поверхность, и нефтепродукт перекачивается в подошедший танкер.The proposed device can also be used to collect oil from sunken tankers. In this case, the immersion chamber 2 is lowered over the sunken tanker and the shoes of the supports 4 are frozen. Alcohol heated by the electric boiler 18 is fed into the circulation pipes 11 and 15 and the internal space under the shell is heated, which helps to improve the fluidity and buoyancy of the oil and its active leakage from tanker holes and collection under the floating roof 9. After collecting the oil, the shoes 4 are thawed and immersed chamber 2 due to its own positive buoyancy, the buoyancy of the oil product and with the help of cables 7 rises to the surface, and the oil product is pumped into a suitable tanker.

Claims

1. A device for lifting sunken objects, containing an elastic shell and circulation pipes installed inside the shell, characterized in that it further comprises a floating platform and an immersion chamber, each of which consists of sealed pipes articulated to each other, closed in a ring, the immersion chamber has bottom along the perimeter of the support, and the aforementioned elastic shell is attached to sealed pipes, the floating roof of the immersion chamber and the cables connecting them, along the perimeter of the floating platform are installed the hinges are connected by traction cables to hermetic tubes of the immersion chamber, while one part of the hanging circulation pipes inside the shell is fixed at its ends in hatches made along the entire surface of the floating roof, the other part is located directly on the walls of the elastic shell in the form of a spiral, in addition, circulation pipes They are also installed in supports, and it is possible to separately supply refrigerant into the circulation pipes in the supports, into the circulation pipes inside the shell, fixed in the hatches of the floating vessel towers, and into the circulation pipes placed along the walls of the elastic shell.

2. A device for lifting sunken objects according to claim 1, characterized in that the elastic shell is made corrugated.

3. The device for lifting sunken objects according to claim 1, characterized in that the elastic shell is made of rubberized fiberglass and two-layer, and between the layers has a heater based on foamed polymeric material.

4. A device for lifting sunken objects according to claim 1, characterized in that the circulation pipes are made elastic.

5. A device for lifting sunken objects according to claim 1 or 4, characterized in that the cavity of the circulation pipes are connected to compressors located in airtight containers on the surface of the floating roof.

6. The device for lifting sunken objects according to claim 1, characterized in that an electric boiler connected to a system of circulation pipes is installed in an airtight container on the surface of the floating roof.

7. The device for lifting sunken objects according to claim 1, characterized in that on the surface of the floating roof in an airtight container there is a pump for pumping ballast water into the cavity of the sealed pipes of the immersion chamber and pumping it.

8. The device for lifting sunken objects according to claim 1, characterized in that the immersion chamber is equipped with a system of wash heads.