СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ ГРУЗОВ ВОДНЫМ ПУТЕМ Российский патент 1999 года по МПК B63B21/66 

Изобретение относится к транспортировке грузов водным путем на реках и морем без перегрузки. Преимущественное использование способа имеет для жидких и аморфных материалов, в частности для нефтепродуктов, но можно использовать и для транспортировки любых грузов в мягкой упаковке.

Известно техническое решение, когда в ледовых условиях используется ледокол со следующими за ним судами ледового класса, которые образуют караван (ледокол "Арктика", БСЭ, том 24-1, с. 237).

Фактически имеется буксир и следующие за ледоколом суда образуют баржи со своими командами, энергоустановками и усиленным корпусом. Именно эти качества и являются отрицательными качествами такого способа транспортировки: каждая "баржа" - судно ледового класса, т.к. с усиленным корпусом, командой, двигателем, что делает КПД по отношению к грузу пониженным. Кроме этого, когда караван попадает на чистую воду, то он подвержен шторму, сносу на мели при потере управления, столкновению.

Известно техническое решение, когда баржу размещают под водной поверхностью и соединяют ее с буксиром (Шенткнехт Р. и др. Суда и судоходство будущего. -Л., 1981, с. 98-99, рис. 72).

Основным недостатком можно считать воздействие шторма, столкновения с тягой или буксиром, потеря управления, что приведет к потере груза, а он может быть и дорогостоящим и экологически опасным.

Целью технического решения является устранение столкновения или столкновение без последствий для груза, если оно произойдет, устранение влияний шторма на систему, возможность транспортировки за ледоколом без дополнительной команды и энергоустановки.

Поставленная цель достигается тем, что баржи выполняют из гибкой оболочки в силовой сетке и с положительной плавучестью, соединяют баржи их сетками между собой тягами и крепят к промежуточным тягам балластные грузы с поплавками с регулируемыми тросами, а по краям последних тяг крепят поплавки, при этом все поплавки выполняются отсоединяемыми, а тяга к судну-буксиру (далее - буксир) имеет поплавок в воздушной среде.

Пояснения к способу.

Сетки силовые выполняют из синтетики, например из капрона. Форму придают в виде продолговатого цилиндра. Эластичная оболочка может быть любой формы и их может быть несколько. Оформление загруженной баржи ведут на суше, а затем стягивают ее в воду. Она будет плавать, т.к. имеет положительную плавучесть. Гибкая оболочка может быть изготовлена также из капрона. При загрузке груза, имеющего форму, он должен быть упакован в мягкую обшивку, чтобы не повредить гибкую оболочку баржи. Это может быть обертка поролоном, например. Положительная плавучесть достигается заполнением дополнительно оболочки газовой средой заранее, а после размещения в водной среде газ стравливают до необходимой расчетной положительной плавучести. Далее к сетке крепят тягу в виде троса и к нему пару зажимов балластного груза и поплавка. Баржа подтопляется на глубину размера троса между креплением к тяге и поплавком. Также оформляют все баржи и на конечных тягах устанавливают поплавки и соединяют с буксиром таким образом, чтобы поплавок у буксира был бы в воздухе (на буксире или на палубе).

Все упрощается при транспортировке нефтепродуктов. Заполнение может осуществляться сразу в воде, т.к. удельная плотность около 0,9, т.е. 10% остается на положительную плавучесть. Пусть 5% идет на силовую сеть и оболочку, все равно подъемная сила будет всегда значительна, поэтому балластный груз должен компенсировать эту разницу.

При экологически опасном грузе, который подлежит транспортировке, необходимо, чтобы на тросе между баржами и балластным грузом имелся взрывной заряд и дифференциальный датчик давления, который подключает индивидуальную электрическую сеть питания ниже допустимых 150 метров, т.к. это означало бы, что случилась авария неуправляемая. Спуск на такую глубину неопасен, т.к. внутреннее и внешнее давления уравновешиваются, как и на любой глубине. После подрыва и сброса балластного груза баржа всплывет.

При транспортировке в ледовых полях, когда буксир - ледокол, можно снять все поплавки, а их тросы вывести на буксир. Это приведет к опусканию всей системы барж на глубину, эл. цепи подрывных устройств троса балластных грузов нужно блокировать. Система барж займет вертикальное положение. Для моря это не играет роли. Однако, если глубина мала, то часть промежуточных поплавков нужно оставить, чтобы не было точно вертикального положения. При движении система барж будет принимать близкое к горизонтальному положение. При выходе на чистую воду тросы подтягиваются и к ним снова крепятся поплавки.

При возникновении шторма буксир отсоединяется, тросы между поплавками и баржами удлиняются до примерно 100 метров, где отсутствуют волновые процессы, а буксир уходит в другой район, пережидает непогоду и возвращается к системе барж, подсоединяется и продолжает транспортировку.

При сносе от потери управления или отказе двигателей балластные грузы тросами поплавков опускают на дно и они будут являться якорями, т.к. инерционность барж велика и даже при шторме будут подтопляться поплавки.

При столкновении буксира с посторонним предметом и его затоплении тяга отсоединяется и система барж будет на плаву. Если повреждение невелико, но судно приобретает отрицательную плавучесть, то можно не отсоединять, т.к. при превышении глубины более 150 метров, установленных на дифференциальном манометре, будет подрыв балластного груза с его отсоединением. Однако, если глубина мерее 150 метров, то можно будет легко поднять судно. На поплавках должны быть передатчики и могут быть спасательные средства для команды в случае аварийного ухода судна на донный грунт.

При столкновении судна с частью поплавков буксир и поплавки остальные будут удерживать на плаву, если же произойдет уход барж на донный грунт, то произойдет подрыв балластного груза и всплытие барж. Т.е. любые аварийные ситуации блокируются.

Баржа принимает наиболее оптимальную форму при транспортировке (см. "Элементарный учебник физики" под редакцией Ландсберга, с. 406, том I).

Выгрузка груза не представляет труда после отсоединения балластных грузов после вытягивания за троса поплавков. Сами баржи столь дешевы, что их нет смысла транспортировать обратно, но они будут отличными хранилищами для заказчика после их покупки, т.к. и при транспортировке и хранении отсутствуют источники искры и нет механизмов, а также температура почти постоянна.

Таким образом, достигаются все поставленные цели, которые были сформулированы выше.

Способ транспортировки грузов заключается в том, что груз транспортируется размещенным в баржи, которые выполнены подводными с положительной плавучестью и балластными грузами с поплавками между ними, а трос поплавка выполняют регулируемым при установке подрывного устройства на тросе балластного груза. Подрывное устройство управляется дифференциальным манометром. Такое осуществление способа позволяет избежать практически любых аварийных ситуаций. 1 з.п.ф-лы.

1. Способ транспортировки грузов водным путем, заключающийся в размещении грузов на подводных баржах и соединении их с буксиром тягой, отличающийся тем, что каждую баржу выполняют из гибкой оболочки в силовой сетке с положительной плавучестью, соединяют баржи тягами между собой и крепят с возможностью отсоединения к крайним тягам поплавки, а к каждой соединительной тяге - балластные грузы с поплавками с возможностью регулирования длины тросов между поплавками и местом их крепления к соединительной тяге между баржами, при этом баржи с балластными грузами образуют совокупность с отрицательной плавучестью, а в совокупности с поплавками образуют совокупность с положительной плавучестью. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трос крепления балластного груза оснащают взрывным устройством и дифференциальным манометром с контактами в электрической цепи запала взрывного устройства.