СПОСОБ СНЯТИЯ СУДОВ С МЕЛИ Российский патент 2009 года по МПК B63C7/28 

Изобретение относится к технике аварийно-спасательного дела и предназначено для снятия судов с мели, в первую очередь, представляющих повышенную взрыво- и экологическую опасность, например крупных нефтеналивных судов [1-4].

Исследования обстоятельств морских катастроф за последние 25 лет с более чем 1500 судами различных типов, принадлежащими 15-ти основным морским государствам, показывают следующие причины гибели судов: столкновения - 11,6%, гидрометеоусловия - 14%, пожары и взрывы - 22,2%, потеря остойчивости - 23%, посадка на мель - 29,2% [3]. Не случайно, что в случае приближающегося шторма, моряки стараются как можно быстрее выйти в открытое море, подальше от берега.

На первый взгляд, снятие судов с мели следует отнести к наиболее простым и наименее дорогим спасательным операциям. Однако такое представление ошибочно [1]. В последние десятилетия наиболее драматичными и тяжелыми по своим последствиям стали аварии севших на мель или наскочивших на рифы нефтеналивных судов нового поколения - супертанкеров. Поскольку посадка на мель подобного танкера влечет за собой не только гибель самого дорогостоящего судна, но и приводит к катастрофическим последствиям, в том числе к нарушению экологического равновесия огромных площадей мирового океана от вылившейся в море нефти из поврежденных цистерн танкеров.

В настоящее время известны различные способы спасения севших на мель судов. Обычно снимают аварийные суда с мели буксировкой, разгрузкой, приложением к ним внешних сил плавучести (подводкой понтонов), промывкой судоходных каналов, сталкиванием на глубоководье судоподъемными гинями. Однако чаще всего при снятии судов с мели пользуются одновременно несколькими перечисленными выше способами. [1-3].

Вместе с тем, с повышением размеров и веса судов, как показывает история гибели супертанкера «Торри Кэньона», все известные способы выполнения подобных спасательных операций становятся все менее эффективными, поскольку их реализация связана не только с техническими трудностями, не только со значительными финансовыми затратами, но и, что самое главное, требует значительного времени, которого, как правило, и не хватает морским спасателям для завершения данной операции. Огромные волны раньше уничтожают севшее на мель судно, разламывая его на части.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ снятия судов с мели приложением к ним внешних сил плавучести [2]. Сущность его состоит в том, что к севшему на мель судну крепятся судоподъемные понтоны с заполненными водой отсеками. При этом присоединение понтонов к судну осуществляется при помощи стальных судоподъемных полотенец и стропов, заведенных под корпус судна через специально промываемые для этой цели туннели. Затем вода из отсеков понтонов выдавливается (продувается) сжатым воздухом. В результате система «севшее на мель судно - судоподъемные понтоны» приобретает положительную плавучесть и отрывается от дна. Далее указанную систему с помощью буксиров или собственных машин судна переводят на глубины, превышающие осадку данного судна, где судоподъемные понтоны отсоединяют.

Данному способу присущ основной недостаток всех известных способов снятия севших на мель судов - он требует значительного времени для его реализации. В данном случае основные затраты времени уйдут на промывку туннелей под судном для протаскивания стропов, с помощью которых осуществляют присоединение предварительно затопленных понтонов к севшему на мель судну.

Для существенного сокращения трудоемкости и времени, необходимого для снятия судна с мели, предлагается способ, позволяющий данную спасательную операцию осуществить с помощью спасательных судов, каждое из которых снабжают балластными цистернами, источниками холода и теплообменниками, с помощью которых осуществляют ледяной захват (присоединение аварийного судна к спасательным суднам) и создают требуемую подъемную (Архимедову) силу.

Указанный технический результат достигается за счет установки вдоль одного из бортов, на каждом спасательном судне, трубчатых теплообменников, по которым пропускают хладагент. По экономическим соображениям и условиям безопасности в качестве хладагента наиболее эффективно может быть использован жидкий азот. В этом случае в качестве источника холода удобно применять криогенные резервуары, исключающие сколько-нибудь существенные непроизводительные потери (испарение) хладагента в процессе подготовки спасательной операции.

Новым в заявленном изобретении является операция ледяного захвата аварийного судна в сочетании с применением Архимедовых сил плавучести спасательных судов. Указанные операции не выявлены из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень".

Изобретение иллюстрируется следующим примером реализации предлагаемого способа (фиг.1), где изображены: аварийное судно 1, севшее на мель; спасательные судна 2 с источниками холода (криогенными резервуарами) 3 и с балластными цистернами 4. Между бортами аварийного и спасательных судов расположены трубчатые теплообменники 5, вход и выход в которые сообщены с помощью трубопроводов 6 с источниками холода (криогенными резервуарами) и атмосферой.

Заявленный способ реализуется следующим способом: спасательные судна 2 располагают непосредственно у каждого борта севшего на мель судна 1 (борт к борту, теплообменниками 5 в сторону аварийного судна 1). Затем в балластные цистерны 4 спасательных судов 2 подают воду и максимально увеличивают их осадку, сохраняя, разумеется, их плавучесть. После этого из криогенных резервуаров 3 по трубопроводам 6 подают хладагент, например жидкий азот, в теплообменники 5. Жидкий азот, кипящий при минус 196°С, соприкасаясь через стенки теплообменников 5 с морской водой, превращает эту воду, расположенную между судами 1 и 2, в лед, прочно соединяя их между собой смораживанием.

При минимальной прочности льда около 30 кгс/см² сила ледяного захвата составит 300 т/м². Следовательно, для подъема, например, танкера «Торри Кэньона» дедвейтом около 120 тыс.тонн потребовался бы ледяной захват площадью 400 м² (с каждого борта по 200 м²). При длине танкера 296,8 м полоса ледяного захвата с каждого борта должна быть шириной не более 1 м. Реально сила ледяного захвата потребовалась бы значительно меньшая, поскольку на погруженную часть танкера продолжала действовать, хотя и недостаточная для самостоятельного снятия с мели, но все же значительная Архимедова сила, которая направлена вверх, способствовала решению поставленной задачи.

После ледяного захвата аварийного судна 1 спасательными судами 2 балластные цистерны 4 последних осушают, создавая необходимую дополнительную подъемную (Архимедову) силу, под действием которой эта система, спаянная льдом, всплывает, отрывая ранее севшее на мель судно 1 от дна. Далее указанную систему с помощью собственных двигателей или буксиров перемещают на глубоководье, где подачу жидкого азота в теплообменники 5 прекращают. Лед между судами 1 и 2 превращается в воду, освобождая каждое судно для самостоятельного движения.

Заявленный способ позволяет снимать с мели суда практически неограниченной грузоподъемности за счет увеличения количества, а также водоизмещения спасательных судов.

Высокая эффективность заявленного способа, особенно при использовании в качестве источника холода жидкого азота, обусловлена:

- низкой себестоимостью жидкого азота, который является бросовым продуктом сталеплавильного производства. Он не горит, не взрывается, производится в огромных количествах, его стоимость составляет около 2 500 рублей за тонну (в ценах 2007 г.);

- низкой температурой кипения жидкого азота, что позволяет ледяной захват севшего на мель судна осуществить в течение нескольких часов.

Таким образом, применение заявленного способа позволит сократить в несколько раз не только время спасательной операции, но и ее стоимость. При применении известных способов решения этой же задачи общие затраты исчисляются десятками миллионов долларов. Причем нередко, как это, например, случилось с упомянутым выше танкером «Торри Кэньоном», такие операции заканчиваются безрезультатно [1].

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Джоеф Н. Горз. Подъем затонувших кораблей. - Л.: Судостроение, 1978. - 352 с.

2. Меренов И.В., Смолин В.В. Справочник водолаза. Вопросы и ответы. - Л.: Судостроение, 1990. - 400 с.

3. Бабанин В.П. Судоподъемные работы. - Одесса: Феникс, М.: Рконсульт, 2006. -206 с.

4. Авторское свидетельство СССР №1785948, МК В63С 7/06. Способ подъема затонувшего судна. / Седых Н.А. и Седых А.Н.

Изобретение относится к технике аварийно-спасательного дела и предназначено для снятия с мели, в первую очередь, представляющих взрыво- и экологическую опасность, например, крупных нефтеналивных судов. В способе снятия судов с мели с двух бортов аварийного судна располагают спасательные суда, снабженные балластными цистернами. Спасательные суда также снабжены источниками холода и теплообменниками, расположенными на бортах со стороны аварийного судна. Осадку спасательных судов увеличивают путем заполнения водой их балластных цистерн. Воду в пространстве между бортами замораживают путем подачи хладагента в теплообменники, осуществляя ледяной захват аварийного судна. Затем балластные цистерны осушают, создавая необходимую подъемную силу. Спаянные льдом суда переводят на глубоководье и прекращают подачу хладагента для освобождения судов от ледяного захвата. Увеличивается грузоподъемность за счет увеличения количества, а также водоизмещения спасательных судов. Повышается надежность и эффективность спасательных работ при снятии судов с мели. 1 ил.

Способ снятия судов с мели за счет приложения к аварийному судну дополнительной подъемной Архимедовой силы путем расположения вдоль каждого борта аварийного судна специальных спасательных судов, снабженных балластными цистернами, заполнения этих цистерн водой, захвата аварийного судна, отрыва аварийного судна от дна за счет осушения балластных цистерн, перевода соединенных между собой судов на глубоководье с последующим освобождением аварийного судна от захватов, отличающийся тем, что аварийное и спасательные суда соединяют между собой временным ледяным захватом, для этого спасательные суда снабжают источниками холода, преимущественно резервуарами с жидким азотом, а на один из бортов, со стороны аварийного судна, каждого спасательного судна навешивают трубчатые теплообменники, по которым пропускают хладагент, например жидкий азот, превращая в лед воду между бортами аварийного и спасательных судов, смораживая их.