Способ восстановления плавучести затонувшего или тонущего судна Российский патент 2020 года по МПК B63C7/12 

Изобретение относится к способам в области проведения работ по подъему затонувших объектов и поддержания на плаву тонущего судна восстановлением их плавучести и может быть использовано при подъеме затопленных судов, контейнеров и всевозможных емкостей, а также для профилактики аварий путем поддержания плавучести выдавливанием воды из затопленных полостей судна. При подъеме спасаемого судна и поддержания на плаву аварийного судна создают подъемное усилие с помощью гибких надувных оболочек, давление газа внутри которых создается индивидуальными газонаполнителями, путем освобождения спасаемого судна от воды вытеснением ее из полостей частично или полностью, за счет чего осуществляют подъем.

Способы подъема затонувших судов известны и имеют несколько классических вариантов. Чаще всего применяется подъем с помощью понтонов и с помощью плавучих кранов, но если первыми двумя способами поднять судно невозможно, применяют «продувку» судна. «Продувка» проводится при герметизации металлического судна, то есть все отверстия в его корпусе задраиваются и после этого в полости насосами нагнетается воздух, (http://www.kosmopoisk.ru/adv/246/1003/)

Недостатком применения такого способа является невозможность использования в том случае, если нельзя обеспечить герметичность полостей.

Известен способ применения устройства поддержания на плаву аварийного судна и подъема затонувших объектов при отсутствии герметичности полостей (патент РФ №2243129 от 27.12.2004 В63С 7/00). Известное устройство представляет собой сигарообразный или иной формы корпус-контейнер, содержащий в себе сдавленные шары в виде «блинов», имеющие начальный потенциал внутреннего давления, которое после распада на части корпуса-контейнера, раздувая «блины», разрывает капсулу с газообразующими веществами, вследствие чего происходит химическая реакция с выделением большого количества газа, превращая «блины» в упругие шары. Способ реализуется при опасном участии водолазов. Для подъема затонувшего объекта сигарообразный корпус-контейнер через значительные по разрезам отверстия помещается в полость заполненную водой и по команде или автоматически контейнер распадается на части. Шары заполняют собой затопленный отсек судна, вытесняя большую часть воды обратно в водоем, создавая дополнительную плавучесть, которая препятствует затоплению аварийного судна или его подъему.

Недостатками известного способа, являются значительные проблемы для осуществления применения этой системы на практике. В частности, ввиду того, что оболочки в сдавленном состоянии должны иметь внутри себя некоторое начальное давление газа, предназначенного для осуществления возможности разрыва капсул с реагентами заключенных внутри них. Именно то, что оболочки должны находиться под давлением, создает большие конструкционные проблемы. То есть, корпус-контейнер должен быть достаточно прочным для сохранения целостности конструкции от разрушения силой суммарного давления газа, заключенным в оболочках корпуса-контейнера. При этом, для удержания такого давления внутри, корпус-контейнер должен быть изготовлен из стали и иметь большую массу и соответствующие размеры, что затрудняет помещение корпуса-контейнера в полости, заполненные водой.

Наиболее близким к заявленному изобретению, является способ подъема затонувшего судна восстановлением его плавучести выдавливанием воды воздухом из полостей судна (патент РФ №2224685 от 27.22.2004 В63С 7/12). Выдавливание воды из полостей судна осуществляется через отверстия воздухом, нагнетаемым в специальную внутреннюю оболочку с судна обеспечения. При этом предварительно в полость вводят гибкую не проницаемую для воздуха оболочку, соответствующую форме полости, а по показаниям установленных датчиков, управляют скоростью всплытия путем регулирования или прекращения нагнетания воздуха в соответствующие полости.

Недостатками известного устройства, являются индивидуальное изготовление оболочек, соответствующих форме и размерам полостей, их доставка и установка по месту, в соответствующие полости, подключение к ним воздушных шлангов для нагнетания воздуха и множественный контроль.

Задачей изобретения является создание более экономичного и надежного, относительно универсального способа подъема и поддержания на плаву и транспортировки тонущего судна, в том числе без их предварительного расчленения, позволяющего осуществлять аварийно-спасательные работы независимо от времени года и условий на поверхности моря, с возможностью корректировки хода всплытия и многоразового использования устройств, применяемых для его осуществления.

Технический результат заключается в упрощении способа подъема затонувшего и поддержания на плаву тонущего судна и развертывания конструкции системы подъема затонувшего судна, ее эксплуатации и повышении надежности ее работы, ускорении проведения противоаварийных операций.

Поставленная задача решается тем, что способ подъема затонувшего и поддержания на плаву тонущего судна восстановлением его плавучести выдавливанием воды из затопленных полостей судна включает введение в полости гибких непроницаемых для газов оболочек с нагнетаемой в них газообразной смесью, выдавливающих из полостей судна воду. При этом гибкие эластичные непроницаемые для газов оболочки, выполнены в виде малоразмерных, относительно объемов полостей судна, газовых емкостей (шаров - подъемных «парашютов»), оснащенных индивидуальными газонаполнителями, срабатывающими от воздействия воды. В сложенном виде гибкие эластичные непроницаемые для газов оболочки, обладающие отрицательной плавучестью, уложены в складку в раскладывающиеся футляры (шары-укладки). Футляры (шары-укладки) с газовыми емкостями (шарами - подъемными «парашютами») посредством направляющих трубопроводов, через отверстия подают в затопленные полости судна, заполненные водой. При этом газонаполнители срабатывают от воздействия воды и начинают нагнетать газообразной смесью непроницаемые для газа оболочки емкостей, увеличивая объем внутреннего пространства газовых емкостей, которые заполняют пространство полостей судна, деформируя друг друга и заполнением вытесняя воду, для придания судну положительной плавучести.

Для корректировки хода всплытия газовые емкости (шары - подъемные «парашюты») в сложенном виде, обладающие отрицательной плавучестью, уложенные в складку в раскладывающиеся футляры (шары-укладки), посредством направляющих трубопроводов через отверстия могут подаваться в полости судна, заполненные водой, расчетными партиями, поочередно, с учетом срабатывания предыдущей партии. При этом, отслеживание необходимости коррекции требуемого объема вытеснения воды по полостям судна осуществляется с отслеживанием продольных и поперечных кренов.

В гибкие эластичные непроницаемые для газов оболочки, выполненные в виде малоразмерных, относительно объемов полостей судна, газовых емкостей (шаров - подъемных «парашютов»), герметично подсоединяют газонаполнитель, преимущественно, с резьбовым соединением через ответные резьбовые встройки в приливах оболочек.

В качестве газонаполнителя может использоваться встроенный баллон со сжатым воздухом и с запорным клапаном, срабатывающим при растворении предохранительной чеки от воздействия воды.

В качестве газонаполнителя может использоваться встроенная сетчатая гильза с обратным клапаном для поступления воды, заполненная химическим газообразующим составом веществ, инициируемых водой.

Раскладывающиеся футляры (шары-укладки) для гибких эластичных непроницаемых для газов оболочек для укладки в складку в футляры, выполняются водопроницаемыми, перфорированными.

Направляющие трубопроводы, могут быть выполнены, с внутренними диаметрами, превышающими наружные диаметры раскладывающихся футляров (шаров-укладок), цилиндрическими гибкими. Таким образом, они обеспечат самопроизвольное движение по наклонной вниз уложенных в складку в раскладывающиеся футляры (шары-укладки), гибких непроницаемых для газов оболочек газовых емкостей (шаров-подъемных «парашютов») с индивидуальными газонаполнителями..

Сущность изобретения поясняется рисунком на фиг. 1

На фиг. 1 изображен затонувший морской объект с затопленными полостями судна 1, через отверстия в которых введены в полости гибкие непроницаемых для газов оболочки 2, с нагнетенной в них газообразной смесью. Они выдавливают из полостей судна 1 воду. Гибкие эластичные непроницаемые для газов оболочки 2, выполнены в виде малоразмерных, относительно объемов полостей судна 1, газовых емкостей 3 (шаров - подъемных «парашютов») с индивидуальными газонаполнителями 4. Газонаполнители 4 срабатывают от воздействия воды. Они в сложенном виде обладают отрицательной плавучестью и уложены в складку в раскладывающиеся футляры 5 (шары-укладки). Посредством направляющих трубопроводов 6 через отверстия 7 их подают в затопленные полости судна 1, заполненные водой. Причем газонаполнители 4 предназначены для срабатывания от воздействия воды и нагнетания газообразной смесью непроницаемые для газа оболочки емкостей 3, с целью увеличения объема внутреннего пространства газовых емкостей (шаров - подъемных «парашютов») 3, которые заполняют пространство полостей судна 1, деформируя друг друга и заполнением вытесняя воду, чтобы придать судну положительную плавучесть.

Для корректировки хода всплытия газовые емкости (шары - подъемные «парашюты») 3 в сложенном виде, обладающие отрицательной плавучестью, уложенные в складку в раскладывающиеся футляры (шары-укладки) 5 могут подаваться в полости судна, заполненные водой, расчетными партиями, поочередно, с учетом срабатывания предыдущей партии посредством направляющих трубопроводов 6 через отверстия 7. Это необходимо для коррекции требуемого объема вытеснения воды по полостям судна при отслеживании продольных и поперечных кренов.

В гибкие эластичные непроницаемые для газов оболочки 2, выполненные в виде малоразмерных, относительно объемов полостей судна 1, газовых емкостей (шаров - подъемных «парашютов») 3, герметично подсоединяют газонаполнитель 4, преимущественно, с резьбовым соединением через ответные резьбовые встройки в приливах оболочек 2.

В качестве газонаполнителя 4 может использоваться встроенный баллон со сжатым воздухом и с запорным клапаном, срабатывающим при растворении предохранительной чеки от воздействия воды.

В качестве газонаполнителя 4 может использоваться встроенная сетчатая гильза с обратным клапаном для поступления воды, заполненная химическим газообразующим составом веществ, инициируемых водой.

Раскладывающиеся футляры (шары-укладки) 5 для гибких эластичных непроницаемых для газов оболочек 2 для укладки в складку в футляры (шары-укладки) 5, могут быть выполнены водопроницаемыми, перфорированными.

Направляющие трубопроводы 6 могут быть выполнены цилиндрическими гибкими, с внутренними диаметрами, превышающими наружные диаметры раскладывающихся футляров (шаров-укладок) 5. Таким образом они смогут обеспечить самопроизвольное движение по наклонной вниз уложенных в складку раскладывающиеся футляры (шары-укладки) 5 с гибкими непроницаемыми для газов оболочек 2, газовых емкостей (шаров - подъемных «парашютов») 3 с индивидуальными газонаполнителями 4 в них уложенных.

Способ подъема затонувшего судна осуществляется следующим образом, если не останавливаться на основных операциях, известных из уровня техники.

Посредством направляющих трубопроводов 6 через имеемые или созданные в корпусе объекта отверстия 7 газовые емкости (шары - подъемные «парашюты») 3, в сложенном виде обладающие отрицательной плавучестью, уложенные в складку в раскладывающиеся футляры (шары-укладки) 5, подаются в полости судна 1, заполненные водой. Попав в полость судна 1, обладая отрицательной плавучестью, они опускаются вниз. Газонаполнители 4 срабатывают от воздействия воды, так как раскладывающиеся футляры (шары-раскладки) 5 выполнены водопроницаемыми, перфорированными. Гибкие эластичные непроницаемые для газов оболочки 2, выполненные в виде малоразмерных, относительно объемов полостей судна 1, газовых емкостей (шаров - подъемных «парашютов») 3 от срабатывания индивидуальных газонаполнителей 4 наполняются газовой смесью, сбрасывают футляры (шары-раскладки) 5 и, перейдя к положительной плавучести, всплывают, поднимаются вверх, деформируя друг друга, продолжая увеличиваться в объеме, вытесняя равный объем воды. При выравнивании внутреннего давления и давления воды оболочки 2 увеличения не производят. Если полости заполнены расчетным количеством газовых емкостей (шаров - подъемных «парашютов») 3 для подъема судна, то объект с получением положительной плавучести всплывет. Если газовых емкостей (шаров - подъемных «парашютов») 3 было недостаточно, то под всплывшими газовыми емкостями (шарами - подъемными «парашютами») 3 остается заполненное водой пространство, в которое можно добавить уложенные в складку в раскладывающихся футлярах (шарах-укладках) 5 дополнительные газовые емкости (шары - подъемные «парашюты») 3. Таким образом при заполнении полостей затопленного объекта можно дополнять по складывающейся ситуации упущенную в расчетах потребность газовых емкостей (шаров -подъемных «парашютов») 3 или оперативно управлять всплытием при коррекции требуемого объема вытеснения воды по полостям судна, отслеживая продольные и поперечные крены.

После всплытия судна и проведения работ по восстановлению его плавучести, с предварительным осушением полостей, при доступности к газовым емкостям (шарам - подъемным «парашютам») 3, из последних, используя резьбовую встройку, извлекают газонаполнители 4, чем стравливают газообразную смесь. В последующем, проверенные эластичные непроницаемые для газов оболочки 2 и газонаполнители 4 готовят для дальнейшего использования с укладкой в раскладывающиеся футляры 5.

Преимуществами предложенного способа являются доступность к использованию работниками со средним уровнем подготовки и в универсализации применения, включающего:

1. Дешевизну используемого оборудования и комплектующих устройств, в том числе газовых емкостей (шаров - подъемных «парашютов»), не исключается, для расширенного применения при реализации способа и в качестве противоаварийных средств на морских и речных судах при плаваниях в сложных навигационных условиях.

2. Простоту применения оборудования и комплектующих устройств.

3. Сокращение длительности подготовительных и основных исполнительных работ.

4. Возможность управляемого подъема, путем оперативной коррекции используемого количества газовых емкостей (шаров - подъемных «парашютов») при отслеживании при всплытии продольных и поперечных кренов.

5. Возможность создания необходимых запасов комплектующих устройств для ликвидации аварий в целях обеспечения повышенной готовности к потенциально аварийным ситуациям.

6. Возможность многократного использования комплектующих устройств, в том числе и для проведения тренировочных занятий.

7. Противоаварийное оснащение расчетным количеством запасных (шаров-укладок) с газовыми емкостями (шарами - подъемными «парашютами») с индивидуальными газонаполнителями плавсредств с пониженной живучестью или повышенными требованиями к плавучести.

Предлагаемый способ подъема затонувшего и поддержания на плаву тонущего судна, был представлен Губернатору Мурманской области для осуществления подъема аварийно притопленного, в ходе нештатной ситуации при ремонте авианесущего корабля «Адмирал флота Кузнецов», тяжелого плавучего дока ПД-50 в акватории АО «82-й судоремонтный завод», перекрывшего своим аварийно затопленным корпусом судоходство и до сих пор нарушающим нормальную работу всего предприятия, что и инициировало предлагаемое изобретение.

По поручению Губернатора Арктического региона, в соответствии с исх. №28-02/196-ВГ, Комитетом по обеспечению безопасности населения Мурманской области, предложение «рассмотрено и принято к сведению для дальнейшего использования в работе», по подъему плавдока ПД-50 или его фрагментов, в случаях расчленения корпуса по исходным строительным технологическим секциям.

Изобретение относится к области спасательных работ и касается подъема затонувших объектов и поддержания на плаву тонущих объектов восстановлением их плавучести. Предложен способ восстановления плавучести затонувшего или тонущего судна выдавливанием воды из затопленных полостей судна через отверстия с введением в полости судна гибких непроницаемых для газов оболочек с нагнетаемой в них газообразной смесью, выдавливающих из полостей судна воду, при этом гибкие эластичные непроницаемые для газов оболочки, выполненные в виде малоразмерных относительно объемов полостей судна газовых емкостей с индивидуальными газонаполнителями, срабатывающими от воздействия воды, и в сложенном виде обладающих отрицательной плавучестью, уложенных в складку в раскладывающиеся футляры, посредством направляющих трубопроводов через отверстия подают в полости судна, заполненные водой, причем газонаполнители срабатывают от воздействия воды и начинают нагнетать газообразную смесь в непроницаемые для газа оболочки газовых емкостей, увеличивая их в объеме, которые заполняют пространство полостей судна, деформируя друг друга и заполнением вытесняя воду, и придают судну положительную плавучесть. Технический результат заключается в упрощении способа восстановления плавучести затонувшего или тонущего судна, повышении надежности и ускорении проведения спасательных операций. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ восстановления плавучести затонувшего или тонущего судна выдавливанием воды из затопленных полостей судна через отверстия с введением в полости судна гибких непроницаемых для газов оболочек с нагнетаемой в них газообразной смесью, выдавливающих из полостей судна воду, отличающийся тем, что гибкие эластичные непроницаемые для газов оболочки, выполненные в виде малоразмерных относительно объемов полостей судна газовых емкостей с индивидуальными газонаполнителями, срабатывающими от воздействия воды, и в сложенном виде обладающих отрицательной плавучестью, уложенных в складку в раскладывающиеся футляры, посредством направляющих трубопроводов через отверстия подают в полости судна, заполненные водой, причем газонаполнители срабатывают от воздействия воды и начинают нагнетать газообразную смесь в непроницаемые для газа оболочки газовых емкостей, увеличивая их в объеме, которые заполняют пространство полостей судна, деформируя друг друга и заполнением вытесняя воду, и придают судну положительную плавучесть.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для управления всплытием газовые емкости в сложенном виде, обладающие отрицательной плавучестью, уложенные в складку в раскладывающиеся футляры, посредством направляющих трубопроводов через отверстия подают в полости судна, заполненные водой, расчетными партиями, поочередно, с учетом срабатывания предыдущей партии, при отслеживании необходимости коррекции требуемого объема вытеснения воды по полостям судна, с отслеживанием продольных и поперечных перекосов.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в гибкие эластичные непроницаемые для газов оболочки, выполненные в виде малоразмерных относительно объемов полостей судна газовых емкостей, подсоединяют газонаполнитель с резьбовым соединением через ответные резьбовые встройки в приливах оболочек.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве газонаполнителя используют встроенный баллон со сжатым воздухом и с запорным клапаном, срабатывающим при растворении предохранительной чеки от воздействия воды.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве газонаполнителя используют встроенную сетчатую гильзу с обратным клапаном для поступления воды, заполненную химическим газообразующим составом веществ, инициируемых водой.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раскладывающиеся футляры для гибких эластичных непроницаемых для газов оболочек для укладки в складку выполнены водопроницаемыми, перфорированными.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что направляющие трубопроводы выполнены цилиндрическими гибкими с внутренними диаметрами, превышающими наружные диаметры раскладывающихся футляров, обеспечивающими самопроизвольное движение по наклонной вниз уложенных в складку в раскладывающиеся футляры гибких непроницаемых для газов оболочек газовых емкостей с индивидуальными газонаполнителями.