SU1729905A1 - Устройство дл подъема затонувшего объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к судоподъему, в частности к всплывающим бу м. Цель изобретени  - улучшение эксплуатационных характеристик. Устройство содержит корпус 1 с фланцем 3 и крышкой 2, к которым прикреплена надувна  гибка  оболочка 4. В корпусе размещен газогенератор 5 и подвеска 8. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к области аварийно-спасательных и подъемных работ, производимых с использованием водолазов .

Известен газогенератор, обеспечивающий производство газа дл  заполнени  оболочек , использующихс  дл  операций подъема. Рабоча  глубина применени  газогенератора до 400 м. Газогенератор представл ет собой камеру с источником гор чих газов температурой до 1200°С и змеевик, необходимый дл  охлаждени  их до температуры меньше 70°С и подачи в полость м гкой оболочки или понтона.

Главным недостатком конструкции  вл етс  ее габаритно-весовое несовершенство . Наличие камеры сгорани , где происходит горение твердого топлива под давлением змеевика, вынуждает увеличить габариты и вес устройства, что, в свою очередь , влечет трудности в доставке всего устройства к объекту подъема. В процессе эксплуатации возможны изменени  тепло- обменных характеристик змеевика, св занные с осаждением на его внутренней поверхности продуктов горени  твердого топлива. Эти изменени  могут привести к

повышению температуры газов на выходе змеевика и разрушению оболочки.

Меропри ти  по профилактике теплообменника требуют затрат времени и технических средств, что особенно нежелательно при проведении серии подъемов в аварийно-спасательных операци х.

Наиболее близким техническим решением , выбранным в качестве прототипа,  вл етс  надувной буй.

Надувной буй включает эластичный надувной мешок, источник газа, трубчатый элемент с основанием, приборный отсек. Все эти элементы упаковываютс  в единый корпус с крышкой. Горловина надувного мешка герметично одета на основание. При наполнении газом мешок расправл етс  вверх от основани . Трубчатый элемент заходит внутрь мешка, а отверсти , выполненные в основании, сообщают его полость с внутренним объемом мешка. В трубчатом элементе с возможностью скольжени  установлен источник газа на твердом топливе. Конец источника газа, направленный вертикально вверх, содержит насадку. При воспламенении топлива образуетс  газ. Предусмотрено приспособление дл  подвеС

о

шивани  источника газа к основанию на определенном рассто нии от него. Газ, образующийс  при горении топлива, истекает через насадку и создает давление в полости трубчатого элемента, воздействующее на крышку корпуса, при срыве крышки источник газа получает возможность перемещатьс  в трубчатом элементе. При этом источник газа выталкиваетс  из него вертикально вниз и оказываетс  подвешенным к основанию на заданном рассто нии. Газ, истекающий из насадки, проходит через воду , в которую погружено устройство, и поступает через отверсти  у основани  в полость надувного мешка.

Недостатком конструкции  вл етс  ее сложное конструктивное выполнение, заключающее в наличии движущихс  частей, что  вл етс  отрицательным фактором при эксплуатации подводных систем и влечет за собой снижение надежности функционировани  бу . В начальный период времени газы, истекающие из насадки источника газа , скапливаютс  в трубчатом элементе, оказыва  на него тепловое и силовое воздействие . Тепловое воздействие (за счет высокой температуры газов) может привести к повреждению надувного мешка, уложенного вокруг трубчатого элемента, а при нерасчетном режиме срыва крышки корпуса или заедании при перемещении источника газа в трубчатом элементе давление в последнем превысит допустимый предел и приведет к разрушению трубчатого элемента и прорыву гор чих газов в полость надувного мешка. При повышении давлени  в трубчатом элементе над допустимым при выходе источника газа из трубчатого элемента возникают нерасчетные усили  на систему, обеспечивающую закрепление источника газа на заданном рассто нии от основани , это может привести к ее частичному или полному повреждению, что не обеспечит вертикальное положение источника газа и попадание охлажденных газов в полость надувного мешка. Поскольку истечение газов происходит через насадку, расположенную в верхней части источника газа в сверхзвуковом режиме (дл  обеспечени  устойчивого режима горени  топлива), это ухудшает теплообмен газов с водой на начальном участке и требует увеличени  рассто ни  дл  прохождени  газа в воде, обеспечивающего охлаждение его до заданных параметров, что увеличивает габариты бу  в развернутом положении. Подобное увеличение габа- ритов, в свою очередь, увеличивает амплитуду колебаний элементов бу , в частности источника газа, ухудша  за счет этого полноту попадани  охлажденного газа в полость надувного мешка.

Целью изобретени   вл етс  улучшение эксплуатационных характеристик подъемного устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в подъемном устройстве, содержащем скрепленный по фланцу с надувной м гкой оболочкой корпус с крышкой, в которой

0 установлен газогенератор и подвеска дл  строповки груза, крышка выполнена из материала с положительной плавучестью и закреплена в верхней части надувной м гкой оболочки, а в верхней и нижней част х кор5 пуса выполнены отверсти , на наружной боковой поверхности надувной м гкой оболочки закреплен обладающий положительной плавучестью гибкий трос, огибающий верхнюю часть оболочки, а в нижней

0 части скрепленный свободным концами с подвеской строповки груза.

На фиг. 1 представлен вариант выполнени  подъемного устройства с уложенной оболочкой, в .качестве источника газа ис5 пользуетс  бескорпусной докритический газогенератор; на фиг. 2 - подъемное устройство с развернутой оболочкой; на фиг. 3 - вариант выполнени  подъемного устройства с выдвинутым источником газа в

0 сторону м гкой оболочки (крышка сн та, оболочка развернута, подъемное устройства находитс  на грунте); на фиг. 4 - вариант выполнени .крышки надувной м гкой оболочки; на фиг. 5 - прин та  расчетна  схема

5 дл  определени  рассто ни  при выдвижении из корпуса источника газа в сторону м гкой оболочки.

Подъемное устройство содержит корпус 1 с крышкой 2, обладающей положительной

0 плавучестью. С помощью фланца 3 к корпусу 1 крепитс  надувна  м гка  оболочка 4 по периметру горловины. Источник газа 5 (в рассматриваемом примере конкретного выполнени  рассматриваетс  бескорпусный

5 докритический газогенератор) установлен в корпусе 1 на подставке 6. От фланца 3 вниз отход т грузовые тросы 7 подвески (системы ) 8 дл  строповки объекта (груза). На наружной боковой поверхности корпуса 1

0 установлен узел развертывани  9 м гкой оболочки 4 с выт жным кольцом 10. В нижней и верхней част х корпуса 1 выполнены отверсти  11.

В сквозных карманах 12 надувной м г5 кой оболочки 4 нат гом пропущен гибкий трос 13, обладающий положительной плавучестью , образующей в верхней части м гкой оболочки 4 петлю 14, а свободными концами 15 скрепленный с грузовыми тросами 7 системы 8 строповки груза.

Работает подъемное устройство следующим образом.

В собранном виде оно (фиг. 1) доставл етс  водолазом к поднимаемому грузу, который соедин етс  с подъемным устройством системой строповки 8. Затем водолаз останавливает устройство р дом с грузом и задействует узел развертывани  9, при этом освобождаетс  крышка 2. Так как крышка 2 и гибкий трос, с нат гом продетый в сквозных карманах м гкой оболочки, обладают положительной плавучестью и скреплены с надувной м гкой оболочкой 4, то крышка 2 всплывает, выт гива  и развертыва  м гкую оболочку 4. При развертывании м гкой оболочки 4 в ее полости создаетс  разрежение, за счет которого в полость м гкой оболочки 4 через отверсти  11 в корпусе 1 подсасываетс  окружающа  вода. После окончани  процесса развертывани  полость м гкой оболочки полностью заполнена водой и подъемное устройство занимает положение, показанное на фиг. 2. Процесс развертывани  м гкой оболочки 4 контролируетс  водолазом, который в дальнейшем действует согласно инструкции, регламентирующей операции подъема грузов.

Инициирование системы запуска источника газа.5 (фиг. 1) производитс  или автономной системой запуска по команде с обеспечивающего судна или по кабелю. Источник газа начинает работать и производимый им газ поднимаетс  вдоль корпуса 1 подъемного устройства, барботиру  через слой воды, обеспеченный предварительным развертыванием м гкой оболочки 4 и охлажда сь при этом (фиг. 2), и попадает в м гкую оболочку 4, по мере наполнени  м гкой оболочки 4 газом вода из нее вытесн етс  через отверсти  11 в корпусе 1, возрастает положительна  плавучесть системы , подъемное устройство - поднимаемый объект. В конечном итоге, газ, скапливающийс  в м гкой оболочке 4, обеспечивает подъемную силу, достаточную дл  подъема груза. Система подъемное устройство - поднимаемый груз начинает всплывать. Если полость м гкой оболочки 4 полностью заполнена газом, а источник газа 5 продолжает работать, то излишки газа стравливаютс  через отверсти  11 в корпусе 1, причем расположение отверсти  11 (внизу и вверху корпуса 1) обеспечивает циркул цию окружающей воды внутри корпуса, повыша  тем самым эффективность процесса охлаждени , осуществл емого путем барботажа газов через воду. При всплытии подъемного устройства с поднимаемым объектом уменьшаетс  гидростатическое давление и излишки газов в полости м гкой оболочки 4 стравливаютс 

через отверсти  11 корпуса 1. На практике используют м гкие оболочки с объемами, которые больше минимально необходимых дл  подъема грузов (в частности дл  создани  дополнительной подъемной силы при отрыве груза от грунта).

Таким образом, при всплытии подъемного устройства на поверхность воды верхн   часть м гкой оболочки 4 (фиг. 3) оказываетс 

0 в надводном положении, что, во-первых, облегчает ее обнаружение с борта обеспечивающего судна, а во-вторых, петл  14, образованна  гибким тросом 13, пропущенным с нат гом в сквозных карманах 12 м гкой

5 оболочки 4, оказываетс  или в надводном положении , или, по крайней мере, плавает на поверхности. Так как свободными концами 15 гибкий трос 13 св зан с системой строповки груза 8, то, остропив петлю 14, подъемное

0 устройство с грузом поднимаетс  на борт обеспечивающего судна.

При смене источника газа и укладке м гкой оболочки с закрытием крышки на борту обеспечивающего судна подъемное устройст5 во готово к работе по подъему. При необходимости мен етс  м гка  оболочка.

Крышка 2 (фиг. 4) выполн етс  из ткани (например, брезента) скрепленной с м гкой оболочкой в ее верхней части. В ткани (в вер0 хней части) предусмотрен карман 16, в котором помещаетс  положительна  плавучесть 17. В периферийной части крышки 2 выбран сегмент 18, который ст гиваетс  под фланцем

3(фиг. 1) и фиксируетс  узлом развертывани  5 9, Узел развертывани  9 представл ет подпружиненный шток, который фиксирует под фланцем 3 кра  сегмента 18.

Развертыванию надувной м гкой оболочки также способствует гибкий трос 13 (фиг. 2), 0 с нат гом вставленный в сквозные карманы м гкой оболочки, обладающий положительной плавучестью. Трос, например, может быть выполнен из капрона.

Предварительно (перед запуском источ- 5 ника газа 5) развертывание м гкой оболочки

4за счет скрепленной с ней крышки 2 и гибкого троса 13 (фиг. 2), обладающих положительной плавучестью, позвол ет выдвинуть источник газа 5 (фиг. 3) в сто0 рону м гкой оболочки 4, в случае если диаметр корпуса 1 подъемного устройства меньше диаметра фланца 3. При нахождении центра т жести всего устройства ниже центра т жести фланца 3, устройство

5 в произвольном положении на грунте занимает устойчивое положение, при котором гарантируетс  обеспечение по крайней мере минимального необходимого начального значени  угла наклона оси источника газа 5, относительно горизонтали, что особенно необходимо дл  надежного запуска и устойчивой работы докритических бескорпусных газогенераторов, используемых в качестве источника газов.

Центр т жести корпуса устройства находитс  на его оси на рассто нии

h Л (R+R0)2+2R

4 ( от основани .

Если центр т жести источника газа перемещаетс  вверх по оси корпуса, то центр т жести снар женного устройства (hc) будет измен тьс  следующим образом:

. Н (R+Ro)2+2R§ . Qk AU

Пс /Г о пi Л п,

4 (R + Rof-RRo Qg+Qk где Ah- рассто ние между центрами т жести генератора и корпуса,

Qk, Qg - соответственно веса корпуса и источника газа в воде.

Условие устойчивости на начало подъема требует чтобы hc Н, откуда получаем

(°iL+°Ji){i (+Roy+2RS }

Qk4(R+R0r-RRo

5

0

5

0

Claims (3)

1.Устройство дл  подъема затонувшего объекта, содержащее корпус с крышкой и фланцами, к которым прикреплена своими кромками надувна  м гка  оболочка, газогенератор , размещенный в корпусе, и подвеску дл  строповки объекта, отличающеес  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных качеств, упом нута  крышка выполнена с положительной плавучестью и прикреплена к верхней части указанной надувной оболочки, а в упом нутом корпусе выполнены отверсти  дл  сообщени  полости под надувной оболочкой с окружающей средой.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что, оно снабжено тросом, имеющим положительную плавучесть, который охватывает оболочку, прикреплен к ней и св зан своими концами с указанной подвеской .

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что внешний диаметр указанного фланца больше диаметра корпуса.

Ф«2.«

х ххххх л ххлллхх лл АЛЛ л л л

Фиа.З

Puz.tf

Фиъ.5