RU2810008C1 - Device for purging internal volume of sunken ship - Google Patents

Device for purging internal volume of sunken ship Download PDF

Info

Publication number
RU2810008C1
RU2810008C1 RU2023107415A RU2023107415A RU2810008C1 RU 2810008 C1 RU2810008 C1 RU 2810008C1 RU 2023107415 A RU2023107415 A RU 2023107415A RU 2023107415 A RU2023107415 A RU 2023107415A RU 2810008 C1 RU2810008 C1 RU 2810008C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
internal volume
purged
sunken
compartments
purging
Prior art date
Application number
RU2023107415A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Вячеславович Краморенко
Константин Павлович Воронин
Дамир Фаильевич Салихов
Дмитрий Евгеньевич Фадеев
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2810008C1 publication Critical patent/RU2810008C1/en

Links

Abstract

FIELD: marine engineering.
SUBSTANCE: invention relates to technical devices used in raising sunken objects by restoring their buoyancy through displacing water with compressed air from their internal volumes. The device for purging the internal volume of a sunken ship is made in the form of a U-shaped pipe welded to the bottom of the cover with an opening and is designed to be hermetically installed on a cut-out in the upper part of the structure of the purged internal volume, the free end of which is designed to be discharged into the upper part of the purged internal volume and with the possibility of placing along the length of the blown internal volume closer to the tip of the sunken object, which is raised first. EFFECT: ensuring the release of expanding air from the purged internal volumes when the external hydrostatic pressure drops.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к техническим устройствам, применяемым при подъеме затонувших объектов способом восстановления собственной плавучести за счет вытеснения воды сжатым воздухом из их внутренних объемов. Технология подъема предполагает применение различного рода устройств, обеспечивающих сброс из продутых внутренних объемов (отсеков) избытка воздуха, расширяющегося во время всплытия поднимаемого затонувшего объекта из-за падения внешнего гидростатического давления.The invention relates to technical devices used in raising sunken objects by restoring their own buoyancy by displacing water with compressed air from their internal volumes. Lifting technology involves the use of various types of devices that ensure the release of excess air from purged internal volumes (compartments), which expands during the ascent of a sunken object being lifted due to a drop in external hydrostatic pressure.

Известны отжимные трубы 13 (Фиг. 1), устанавливаемые в продуваемых отсеках 4 затонувшего объекта, через которые при нагнетании сжатого воздуха 2 вытесняется вода 14 [1, 2]. Труба, когда отсек продут полностью и плоскость раздела сред «вода-воздух» 16 проходит по нижнему ее концу, обеспечивает сброс избыточного объема расширяющегося воздуха, который образуется при падении внешнего гидростатического давления.Known are squeezing pipes 13 (Fig. 1), installed in the purged compartments 4 of a sunken object, through which water 14 is displaced when compressed air 2 is injected [1, 2]. The pipe, when the compartment is completely purged and the water-air interface 16 passes along its lower end, ensures the discharge of the excess volume of expanding air, which is formed when the external hydrostatic pressure drops.

В не полностью продутых отсеках сброс расширяющегося воздуха через отжимную трубу не происходит, так как этому препятствует гидравлический затвор Ah, образующийся из-за погружения нижнего конца отжимной трубы ниже уровня раздела сред. При небольшой глубине погружения конца трубы достаточного проходного сечения перепад, вызванный падением внешнего гидростатического давления, способен обеспечить удаление из отсека слоя воды, образующего гидравлический затвор, и, как следствие, сброс расширяющегося воздуха через трубу. При значительном погружении сброс воздуха, предотвращающий рост давления в продуваемом отсеке, не происходит. По этой причине отжимные трубы предлагается сделать подвижными и опускать их концы вглубь отсеков по мере их продувки. Недостатком подвижных отжимных труб является усложнение их конструкции, трудность контроля степени продувки отсеков, потери времени на перемещение труб, что увеличивает продолжительность работ. Дискретное перемещение отжимных труб априори создает предпосылку по образованию гидравлических затворов, которые при динамичном всплытии могут блокировать выход расширяющегося воздуха, что приведет в скачку давления внутри продуваемых отсеков, способному их разрушить. Во избежание разрушения отсеков предлагается дополнительно устанавливать в их верхней части предохранительные клапаны, например, рычажного типа [3]. Недостатками предохранительных клапанов рычажного типа является сложность конструкции, установки и настройки.In not completely purged compartments, the discharge of expanding air through the squeeze pipe does not occur, since this is prevented by the hydraulic valve Ah, formed due to the immersion of the lower end of the squeeze pipe below the media interface level. At a small depth of immersion of the end of a pipe of sufficient flow area, the difference caused by a drop in external hydrostatic pressure can ensure the removal of a layer of water from the compartment, forming a hydraulic seal, and, as a result, the discharge of expanding air through the pipe. During significant immersion, air release, which prevents pressure build-up in the purged compartment, does not occur. For this reason, it is proposed to make the squeeze pipes movable and lower their ends deep into the compartments as they are purged. The disadvantage of movable squeeze pipes is the complexity of their design, the difficulty of controlling the degree of purging of the compartments, and the loss of time for moving the pipes, which increases the duration of work. The discrete movement of the squeeze pipes a priori creates a prerequisite for the formation of hydraulic valves, which, during dynamic ascent, can block the exit of expanding air, which will lead to a pressure surge inside the purged compartments, which can destroy them. To avoid destruction of the compartments, it is proposed to additionally install safety valves, for example, lever type, in their upper part [3]. The disadvantages of lever-type safety valves are the complexity of design, installation and configuration.

Известны также технические устройства, предохраняющие продутые стальные судоподъемные понтоны от разрушения при быстром всплытии, называемые аппендиксами. Описание аппендиксов и теория расчета их проходного сечения представлены в специальной литературе [4]. Они представляют собой установленные внутри отсеков понтона полые вертикальные трубы, нижний конец которых вварен в днище понтона над отверстием, а верхний выведен к его подволоку. При продувке понтона сжатый воздух скапливается в отсеках и замещает в них воду, выходящую через открытые нижние горловины. Уровень воды в отсеках и в аппендиксе понижается одновременно. При всплытии не полностью продутого понтона возникает перепад давления. Вода из понтона не успевает выйти через горловины, имеющие ограниченное проходное сечение, и освободить проход для сброса избыточного объема расширяющегося воздуха. В аппендиксах количество воды относительно небольшое, что позволяет ей выйти практически мгновенно, освободив проход для стравливания воздуха. Расположение аппендиксов на днище понтона не мешает их беспрепятственной работе, так как при всплытии поднимаемого понтонами затонувшего объекта понтоны находятся в толще воды. Аппендиксы являются неотъемлемой частью конструкции понтонов и монтируются на них при постройке. Недостатком аппендиксов, установленных в нижней части продуваемых отсеков затонувшего объекта, является сложность монтажа, требующего проникновения водолазов внутрь отсеков и создание вырезов в днище, которое соприкасается с морским дном. При наличии на дне ила и насыщенного водой грунта неизбежно происходит его проникновение внутрь предназначенных для продувки отсеков, что ведет к уменьшению продуваемого объема, увеличению подъемного веса поднимаемого затонувшего объекта и силы отрывного сопротивления грунта, а также воспрепятствует креплению аппендикса в отсеке. Таким образом, использование аппендиксов, эффективных и проверенных на практике при применении судоподъемных понтонов, для сброса избыточного объема расширяющегося воздуха из отсеков затонувшего объекта, поднимаемого способом продувки, не представляется возможным.There are also known technical devices that protect purged steel ship-lifting pontoons from destruction during rapid ascent, called appendixes. A description of appendices and the theory of calculating their flow area are presented in the specialized literature [4]. They are hollow vertical pipes installed inside the pontoon compartments, the lower end of which is welded into the bottom of the pontoon above the hole, and the upper end is brought out to its ceiling. When blowing the pontoon, compressed air accumulates in the compartments and replaces the water in them that comes out through the open lower necks. The water level in the compartments and in the appendix decreases simultaneously. When a pontoon that is not fully inflated floats up, a pressure drop occurs. Water from the pontoon does not have time to exit through the necks, which have a limited flow area, and clear the passage for discharging the excess volume of expanding air. In the appendixes, the amount of water is relatively small, which allows it to come out almost instantly, freeing up the passage for air to escape. The location of the appendices on the bottom of the pontoon does not interfere with their unhindered operation, since when the sunken object raised by the pontoons surfaces, the pontoons are in the water column. Appendices are an integral part of the pontoon design and are mounted on them during construction. The disadvantage of appendices installed in the lower part of the ventilated compartments of a sunken object is the complexity of installation, requiring divers to penetrate into the compartments and create cutouts in the bottom, which is in contact with the seabed. If there is silt and water-saturated soil at the bottom, it inevitably penetrates into the compartments intended for purging, which leads to a decrease in the purged volume, an increase in the lifting weight of the sunken object being lifted and the pull-out resistance of the soil, and also prevents the attachment of the appendix in the compartment. Thus, the use of appendixes, effective and proven in practice when using ship-lifting pontoons, to discharge excess volume of expanding air from the compartments of a sunken object raised by the blowing method, is not possible.

Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков и использование принципа работы аппендиксов применительно к продуваемым внутренним объемам (отсекам) затонувшего объекта (корабля), поднимаемого способом восстановления собственной плавучести за счет вытеснения воды сжатым воздухом.The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages and use the principle of operation of appendices in relation to the purged internal volumes (compartments) of a sunken object (ship), raised by a method of restoring its own buoyancy by displacing water with compressed air.

Задача решается в изготовлении аппендикса (Фиг. 1 и 2) в виде полой открытой с обоих концов U-образной трубы 6, устанавливаемой внутри замкнутого продуваемого объема 4 через вырез 12 в его верхней части так, чтобы один ее конец сообщался с окружающей средой, а второй конец находился внутри продуваемого отсека под его подволоком. Колено трубы должно находиться ниже концов отжимных труб 13. При повышении давления 1 внутри продуваемого объема при его продувке его сжатым воздухом 2 через нагнетательный рукав 3 вода 15 выходит через нижние концы отжимных труб 14. При полной продувке через них начинается выход воздуха, а в U-образной трубе устанавливается уровень, равный уровню воды в объеме 16. При всплытии поднимаемого затонувшего объекта, начавшемся при неполной продувке внутренних объемов, когда выходу расширяющего воздуха 5 через отжимные трубы препятствует образовавшийся гидрозатвор Δh, происходит практически мгновенное выдавливание воды из U-образной трубы, что освобождает выход расширяющемуся воздуху 18 и предотвращает разрушение продуваемых внутренних объемов вследствие перепада давления 1, вызванного падением внешнего гидростатического давления. Проходное сечение U-образной трубы рассчитывают по известным теоретическим зависимостям, изложенным в специальной литературе по аналогии с расчетом аппендиксов [4].The problem is solved by manufacturing an appendix (Fig. 1 and 2) in the form of a hollow U-shaped pipe 6, open at both ends, installed inside a closed purged volume 4 through a cutout 12 in its upper part so that one end communicates with the environment, and the second end was located inside the ventilated compartment under its ceiling. The elbow of the pipe should be below the ends of the squeeze pipes 13. When the pressure 1 increases inside the purged volume when it is blown with compressed air 2 through the injection hose 3, water 15 comes out through the lower ends of the squeeze pipes 14. When the air is completely purged through them, air begins to escape, and in U the -shaped pipe is set to a level equal to the water level in volume 16. When the sunken object being lifted rises to the surface, which began with incomplete purging of the internal volumes, when the exit of expanding air 5 through the squeeze pipes is prevented by the formed water seal Δh, water is almost instantly squeezed out of the U-shaped pipe, which frees the outlet for expanding air 18 and prevents the destruction of the purged internal volumes due to pressure drop 1 caused by a drop in external hydrostatic pressure. The flow section of a U-shaped pipe is calculated according to known theoretical dependencies set out in the specialized literature by analogy with the calculation of appendices [4].

Технология применения устройства типа аппендикса, предохраняющего продутые внутренние объемы (отсеки) поднимаемого затонувшего объекта (корабля) от разрушения при падении внешнего гидростатического давления, не отличается от технологии установки отжимных труб 13 и предполагает создание в верхней части объема (отсека) выреза 12, на который устанавливают герметичную крышку 10 с помощью сварки или прижимных болтов 9 с уплотнительной прокладкой 8, к нижней части которой, закрывая сквозное отверстие, закреплена с помощью книц 11 U-образная труба 6. Конструкция трубы жесткая, при необходимости, стянутая бандажами 7. Места установки предохранительных устройств выбирают на свободных поверхностях так, чтобы они находились ближе к поднимаемой оконечности затонувшего объекта, а создание вырезов не ослабляло конструктивную прочность продуваемого внутреннего объема (отсека).The technology for using an appendix-type device that protects the purged internal volumes (compartments) of a sunken object (ship) being lifted from destruction when external hydrostatic pressure drops does not differ from the technology for installing squeeze pipes 13 and involves creating a cutout 12 in the upper part of the volume (compartment), into which install a sealed cover 10 using welding or clamping bolts 9 with a sealing gasket 8, to the lower part of which, closing the through hole, a U-shaped pipe 6 is secured using brackets 11. The structure of the pipe is rigid, if necessary, tightened with bandages 7. Places for installing safety devices are selected on free surfaces so that they are closer to the lifted end of the sunken object, and the creation of cutouts does not weaken the structural strength of the purged internal volume (compartment).

Новыми отличительными признаками являются изготовление аппендикса в виде U-образной трубы и его установка не в нижней, а в верхней части продуваемого внутреннего объема (отсека).New distinctive features are the manufacture of the appendix in the form of a U-shaped pipe and its installation not in the lower, but in the upper part of the purged internal volume (compartment).

Указанные отличительные признаки обеспечивают:These distinctive features provide:

- быстродействие и как следствие высокую эффективность предохранительного устройства;- speed and, as a result, high efficiency of the safety device;

- упрощение конструкции предохранительного устройства по сравнению с предохранительным клапаном рычажного типа или подвижной отжимной трубой;- simplification of the design of the safety device compared to a lever-type safety valve or a movable squeeze pipe;

- установку предохранительного устройства в верхней части продуваемого внутреннего объема (отсека) без необходимости выполнения монтажных работ внутри него и вскрытия днища, создающего угрозу проникновения внутрь продуваемого внутреннего объема (отсека) грунта, затрудняющего не только монтаж самого предохранительного устройства, но и подъем затонувшего объекта в целом за счет увеличения его подъемного веса и отрывного сопротивления, а также уменьшения продуваемого объема. Экономический эффект от внедрения устройства типа аппендикса, предохраняющее продутые внутренние объемы (отсеки) поднимаемого затонувшего объекта от разрушения при падении внешнего гидростатического давления (предохранительной U-образной трубы), заключается предотвращении повреждений продуваемых внутренних объемов (отсеков), что требует затрат на их ремонт или изменения технологии подъема, ведущего к потерям результатов ранее выполненных работ, затраты на которые становятся неоправданными. Затраты на установку предохранительной трубы равны затратам на установку рычажного предохранительного клапана, а сложность конструкции предохранительной трубы и, как следствие, стоимость ее изготовления меньше, чем у клапана.- installation of a safety device in the upper part of the blown internal volume (compartment) without the need to perform installation work inside it and open the bottom, which creates a threat of soil penetration into the blown internal volume (compartment), making it difficult not only to install the safety device itself, but also to lift the sunken object into in general due to an increase in its lifting weight and tear-off resistance, as well as a decrease in the blown volume. The economic effect of introducing an appendix-type device that protects the purged internal volumes (compartments) of a raised sunken object from destruction when the external hydrostatic pressure drops (safety U-shaped pipe) is to prevent damage to the purged internal volumes (compartments), which requires costs for their repair or changes in lifting technology, leading to losses in the results of previously performed work, the costs of which become unjustified. The cost of installing a safety pipe is equal to the cost of installing a lever safety valve, and the complexity of the design of the safety pipe and, as a result, the cost of its manufacture is less than that of the valve.

ЛитератураLiterature

1. Патент Российской Федерации от 28.04.2020 г. №2720299, «Способ подъема затонувшего объекта».1. Patent of the Russian Federation dated April 28, 2020 No. 2720299, “Method for raising a sunken object.”

2. Патент Российской Федерации от 06.09.2022 г. №2779337, «Способ подъема затонувшего объекта методом продувки с автостабилизацией по дифференту и скорости всплытия».2. Patent of the Russian Federation dated 09/06/2022 No. 2779337, “Method of lifting a sunken object using the blowing method with automatic stabilization by trim and ascent speed.”

3. Патент Российской Федерации от 21.09.2022 г. №2780362, «Предохранительный клапан рычажного типа для сброса избыточного давления из продуваемых отсеков поднимаемого затонувшего объекта».3. Patent of the Russian Federation dated September 21, 2022 No. 2780362, “Lever-type safety valve for relieving excess pressure from the purged compartments of a raised sunken object.”

4. Судоподъемные понтоны. Под ред. инженера-капитана 1 ранга С.Р. Кравченко. - М.: УВМИНКВМФ, 1946. - С. 61, 108-118.4. Ship-lifting pontoons. Ed. engineer-captain 1st rank S.R. Kravchenko. - M.: UVMINKVMF, 1946. - P. 61, 108-118.

Claims (1)

Устройство для продувки внутреннего объема затонувшего корабля, отличающееся тем, что оно выполнено в виде U-образной трубы, приваренной к нижней части крышки с отверстием и выполнена с возможностью герметичной установки на вырезе в верхней части конструкции продуваемого внутреннего объема, свободный конец которой выполнен с возможностью выведения в верхнюю часть продуваемого внутреннего объема и с возможностью размещения по длине продуваемого внутреннего объема ближе к оконечности затонувшего объекта, поднимаемой в первую очередь.A device for purging the internal volume of a sunken ship, characterized in that it is made in the form of a U-shaped pipe welded to the bottom of the cover with a hole and is designed to be hermetically installed on a cutout in the upper part of the structure of the purged internal volume, the free end of which is configured to leading to the upper part of the blown internal volume and with the possibility of placement along the length of the blown internal volume closer to the tip of the sunken object, which is lifted first.
RU2023107415A 2023-03-27 Device for purging internal volume of sunken ship RU2810008C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2810008C1 true RU2810008C1 (en) 2023-12-21

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2827914C1 (en) * 2024-02-28 2024-10-03 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Autonomous unmanned underwater vehicle lowering and lifting device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1569559A (en) * 2003-07-11 2005-01-26 申朗 Method for rapidly and safely salvaging wrecked sinking submarine and apparatus for realizing the method
KR101717739B1 (en) * 2015-07-02 2017-03-17 김인주 Air pockets bag for floating underwater structures
RU2720299C1 (en) * 2019-09-04 2020-04-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method of sunken object lifting
RU2779337C1 (en) * 2022-01-18 2022-09-06 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for lifting a sunk object by the blowing method with autostabilization on the trim and ascent rate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1569559A (en) * 2003-07-11 2005-01-26 申朗 Method for rapidly and safely salvaging wrecked sinking submarine and apparatus for realizing the method
KR101717739B1 (en) * 2015-07-02 2017-03-17 김인주 Air pockets bag for floating underwater structures
RU2720299C1 (en) * 2019-09-04 2020-04-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method of sunken object lifting
RU2779337C1 (en) * 2022-01-18 2022-09-06 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for lifting a sunk object by the blowing method with autostabilization on the trim and ascent rate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2827914C1 (en) * 2024-02-28 2024-10-03 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Autonomous unmanned underwater vehicle lowering and lifting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107724420B (en) A kind of suction barrel shape foundation structure and its installation method for silt sea bed
CN107558462B (en) Install in towards stake structure on self-elevating platform pile shoe surface
CA2808452C (en) Apparatuses and methods for closing and reopening a pipe
US3411473A (en) Deepwater anchor
RU2810008C1 (en) Device for purging internal volume of sunken ship
KR100921188B1 (en) Connecting structure and connecting methods of immersed tunnel
EP2776633B1 (en) A footing for a marine structure support leg, and method of installing and removing a jack-up platform
CN110789688A (en) Floating dock for maintaining movable ship plate and method for maintaining ship bottom plate
CN210793576U (en) Floating dock for maintaining movable ship board
CN110723252B (en) Quick exhaust structure of ballast water tank at bottom of ship
RU159247U1 (en) DESIGN OF THE SUPPORT OF THE MARINE STATIONARY PLATFORM ON THE SEA SHELF
US3972198A (en) Method of protecting a pile imbedded in offshore areas having a shifting layer of mud
WO2017144068A1 (en) Under water floating roof tank
KR102048564B1 (en) Suction foundation using rubber plate and offshare structure using thereof
US1960080A (en) Foundation caisson
RU2801982C2 (en) Device for lifting wreck by compartment dewatering
JP4688099B2 (en) Top slope slit embankment and upper slope slit towing method and upper slope slit bank construction method
KR101885077B1 (en) Sealing structure for guide pipe
RU2796876C2 (en) Device for removing sediment and/or sand from the bottom of a swampy area
CN219728516U (en) A air explosion system of getting rid of poverty for boats and ships get rid of poverty
WO2019197402A1 (en) Water-dam-wall support-structure for a dam and method for upgrading and/or repairing a dam including stoppage of water leakages
RU2779337C1 (en) Method for lifting a sunk object by the blowing method with autostabilization on the trim and ascent rate
RU59940U1 (en) DEVICE FOR LIFTING DEPTH WATER TO THE SURFACE OF A WATER
KR102087355B1 (en) Ship lifting apparatus capable of marine movement
JPS6349595A (en) Simplified floating dock