УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА ЗАТОНУВШИХ ОБЪЕКТОВ Российский патент 2005 года по МПК B63C7/14 

Изобретение относится к специальным устройствам для подъема любых затонувших объектов, в том числе со значительных глубин.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Устройство работает следующим образом.

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.

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.

Устройство для подъема затонувших объектов содержит плавучую платформу и погружную камеру, каждая из которых состоит из шарнирно соединенных между собой герметичных труб, замкнутых в кольцо, эластичную оболочку и установленные внутри оболочки циркуляционные трубы. Погружная камера имеет снизу по периметру опоры, а упомянутая эластичная оболочка прикреплена к герметичным трубам и плавучей крыше погружной камеры. По периметру плавучей платформы установлены лебедки, соединенные тяговыми тросами с герметичными трубами погружной камеры. 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 в упомянутых опорах. На плавучей крыше в герметичных контейнерах установлены компрессоры, подключенные к указанным циркуляционным трубам с возможностью раздельной подачи в них хладагента. Такое выполнение устройства обеспечивает повышение эффективности замораживания льда внутри оболочки, надежности работы устройства, безопасности выполнения работ, а также упрощение технологии постановки устройства. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для подъема затонувших объектов, содержащее эластичную оболочку и установленные внутри оболочки циркуляционные трубы, отличающееся тем, что 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 герметичными трубам, плавучей крыше погружной камеры и соединяющим их тросам, по периметру плавучей платформы установлены лебедки, соединенные тяговыми тросами с герметичными 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 циркуляционные трубы в опорах, в циркуляционные трубы внутри оболочки, закрепленные в люках плавучей крышки, и в циркуляционные трубы, размещенные по стенкам эластичной оболочки.2. Устройство для подъема затонувших объектов по п.1, отличающееся тем, что эластичная оболочка выполнена гофрированной.3. Устройство для подъема затонувших объектов по п.1, отличающееся тем, что эластичная оболочка выполнена из прорезиненной стеклоткани и двухслойной, а между слоями имеет утеплитель на основе вспененного полимерного материала.4. Устройство для подъема затонувших объектов по п.1, отличающееся тем, что циркуляционные трубы выполнены эластичными.5. Устройство для подъема затонувших объектов по п.1 или 4, отличающееся тем, что полости циркуляционных труб подключены к компрессорам, расположенным в герметичных контейнерах на поверхности плавучей крыши.6. Устройство для подъема затонувших объектов по п.1, отличающееся тем, что к системе циркуляционных труб подключен электрический котел, установленный в герметичном контейнере на поверхности плавучей крыши.7. Устройство для подъема затонувших объектов по п.1, отличающееся тем, что на поверхности плавучей крыши в герметичном контейнере размещен насос для закачивания балластной воды в полости герметичных труб погружной камеры и откачивания ее.8. Устройство для подъема затонувших объектов по п.1, отличающееся тем, что погружная камера снабжена системой размывочных головок.