Водолазний дзвін компанії "Тейлор" (США). Водолазний дзвін

До глибоководних засобів спуску (рис. 6.5 та 6.6) відносять спуско-підйомні пристрої (СПУ), призначені для спусків водолазів на глибини понад 60 м та прискореного підйому їх з глибини з подальшим переведенням у потоково-декомпресійні камери. СПУ включають:

Водолазний дзвін із платформою;
- пристрій для винесення дзвону за корму (за борт);
- спуско-підйомну лебідку;
- тросове оснащення дзвона з амортизаторами, тросовими стопорами та лічильниками довжини витравленого троса;
- бортові альтанки з пристроями спуску та підйому;
- в'юшки для шлангів і кабелів до водолазного дзвону та водолазів;
- Засоби зв'язку з водолазами;
- Засоби підводного освітлення.

Мал. 6.5. Спуско-підйомний пристрій кормового розташування: 1 - спуско-підйомна стріла; 2 - поворотна кран-балка з альтанкою; 3 - водолазний дзвін; 4 - потоково-декомпресійна камера; 5 - вантажна лебідка; 6-баласт; 7 - напрямний трос; 8- платформа дзвона

Мал. 6.6. Спуско-підйомний пристрій бортового розташування: 1 - водолазний дзвін; 2 - кран-балка, що завалюється; 3 - однобарабанна юшка; 4 - трибарабанна юшка; 5 – рятувальний дзвін; 6 - поточно-декомпресійна камера; 7 - вантажопідйомна лебідка; 8 – платформа дзвона; 9 - спускова альтанка

Водолазний дзвін(рис. 6.7) є сталевий циліндр, закритий зверху глухим сферичним днищем, а знизу - днищем з вхідним люком, що закривається зсередини кришкою. Дзвон при кормовому розташуванні СПУ може працювати тільки на внутрішній тиск до 10 кгс/см2. У дзвони бортового розташування СПУ кришка люка має кремальєрний затвор, що дозволяє дзвону працювати як на внутрішній, так і зовнішній тиск до 10 кгс/см 2 .

Дзвони СПУ кормового та бортового розташування мають зовні рими для підвіски (траверси) спускового троса, приєднувальні пристрої для платформи, повітряні та кабельні вводи та фланець для з'єднання дзвона з потоково-декомпресійною камерою. Усередині дзвонів змонтовано трубопроводи подачі повітря та осушення, клапан затоплення та пристрої для підвісу, освітлення та телефонного зв'язку.

Платформа водолазного дзвону є масивним металевим майданчиком, шарнірно підвішеним або прикріпленим болтами до корпусу дзвону, з римами для направляючих тросів, сидіннями, пристроєм для розкріплення світильників, стопорами водолазних шлангів і леєрною огорожею. Платформа призначена для розміщення водолазів на час спуску та підйому до переходу в дзвін, а також для розміщення деякої кількості водолазних шлангів, інструментів та пристроїв, необхідних для роботи під водою. Вона служить також баластом надання дзвону негативної плавучості до 200-250 кгс.

Спуск водолазного дзвону кормового СПУ провадиться двобарабанною електричною лебідкою з тросоукладачем. Тягове зусилля кожному барабані 3 тс. Канатоємність барабанів по 440 м троса діаметром 17,5 мм. Кожен барабан має кулачкове включення і стрічкове гальмо. Швидкості спуску та підйому водолазного дзвону: 5, 10, 15 та 20 м/хв.

Мал. 6.7. Водолазний дзвін кормового СПУ: 1 – рим для підвіски; 2 – огородження штуцерів; 3 – блок аварійного троса; 4 - обух підвісу; 5 – клапан затоплення; 6 – обмежувач; 7 - напрямні смуги; 8 – корпус; 9 - фланець комінгсу люка; 10 - трубопровід осушення; 11 - рим для завалювання дзвона; 12 - запірний клапан

При бортовому СПУ шланги та кабелі розміщені на завірюхах, спуск та підйом їх механізовано. Усі механізми СПУ працюють синхронно. Швидкості спуску та підйому дзвону, шлангів та кабелів при спуску від 7-9 до 21-24 м/хв, а при підйомі від 5-6 до 18-20 м/хв. Підйомна лебідка має кожному барабані тягове зусилля 5 тс, трос діаметром 25 мм, довжиною 600 м, з розривним зусиллям близько 35 тс, канатоємність кожного барабана 270 м.

Напрямні троси - сталеві, діаметром 18,5 мм, довжиною 300 м кожен, пропущені через клинові тросові стопори, траверси та служать засобом аварійного підйому водолазного дзвону.

Спуск водолазів з палуби у воду до платформи водолазного дзвона здійснюється на водолазній альтанці за допомогою поворотної кран-балки. Вантажний трос вибирається електролебідкою з тяговим зусиллям 350 кгс (кормове СПУ) при швидкостях підйому та спуску альтанки 5 та 11 м/хв або електричною лебідкою - 1000 кгс (бортове СПУ). Технічні дані водолазного дзвону наведено у табл. 6.1.

Повітряний дзвін є відрізок труби, заварений зверху, з прорізами для надходження рідини в його порожнину. У верхній частині труби вварено два штуцери, до яких підведено дві імпульсні трубки. За однією з них подається водо-повітряна суміш від ежектора. Вода до ежектора подається із системи водопостачання насосної станції під тиском 01 - 02 МПа. Повітря, що подається ежектором, забезпечує компенсацію кисню, що розчиняється в стічній воді, перешкоджає засміченню імпульсних трубок і внутрішньої порожнини дзвона. По другій імпульсній трубці через повітряну подушку передається тиск стовпа рідини одну з камер диференціального манометра. Друга камера диференціального манометра повідомляється із атмосферою. Цей тиск пропорційно до рівня рідини в резервуарі.

Фільтр заповнений силікагелем з індикатором вологості, тому що в збірник і під кільцевий повітряний дзвін повинен подаватися сухе повітря. Продувати необхідно до найвищої точки підйому дзвона; весь процес повторюється 10 – 15 разів.

Розрізняють: 1) регулятори з повітряними дзвонами та 2) регулятори без повітряних дзвонів.

При високих вимогах до стійкості роботи установки довжина водозливу або об'єм повітря в повітряному дзвоні повинні бути досить великими.

Заспокійник необхідний для підтримки режиму роботи установки з високим ступенем точності, так щоб випадкові коливання витрати не перевищували 3% їх номінальних значень.

Насос подає масло в повітряний дзвін, що є акумулятором енергії. У хороших конструкціях зустрічаються спеціальні розвантажувальні клапани, які, після досягнення нормального тиску в дзвоні, автоматично переводять насос на холосту роботу. У більш простих пристроях часто обмежуються просто постановкою запобіжного клапана, який при тиску, що дещо перевищує нормальний тиск у дзвоні, випускає масло назад у резервуар, звідки воно знову засмоктується насосом.

До резервуару 2 приєднаний повітряний дзвін 3 реле тиску 4 і реле рівня або водомірним склом. Реле тиску забезпечує завдання та підтримання постійного тиску в повітряному дзвоні шляхом подаяи в дзвін або випуску з нього стиснутого повітря при відхиленнях тиску від заданого. Живлення стисненим повітрям здійснюється із спеціального ресивера.

Розроблено схему автоматизації механізмів грабельного приміщення, в якій автоматичне керування граблями, стрічковими транспортерами та дробарками здійснюється залежно від ступеня засмічення грат. У схемі передбачається можливість переходу з автоматичного на місцеве чи дистанційне керування кожним механізмом. Перепад рівнів води в каналі до і після ґрат контролюється двома диференціальними реле тиску, підключеними до повітряних дзвонів. Тривалість par боти грабель визначається за допомогою реле часу.

Тарілки клапана придавлюються при цьому до сідла тиском пружини або тиском води, і піднімання відбувається за допомогою важелів або кулачків. Клапан, що включає трубопровід головного циліндра для наповнення водою, гідравлічно регулюється невеликим апаратом, що діє за допомогою води або масла. Тиск води дорівнює 15 - 2кг/см2 і досягається за допомогою високо розташованого бзка або відповідних розмірів повітряного дзвону. Швидкість води у трубопроводах, що знаходяться під тиском, дорівнює 15 – 25 м/сек. Перевищення цієї межі веде поряд із великими втратами тиску до нерівномірної роботи преса внаслідок ударів води.

Сторінки:      1

Спочатку можливості проникнути в глибини океану були обмежені запасом повітря в легенях пірнача і довжиною дихальної трубки. Пройшли сторіччя, перш ніж винахідники створили спеціальні засоби для проникнення під воду. Одними з перших були водолазні дзвони. Сама назва «дзвін» з'явилася тому, що підводним судинам часто стали надавати конусоподібної форми. Такий апарат найбільш стійкий під час занурення, а стовп води, що заходить знизу, виявляється порівняно невисокий. Ще V столітті до н.е. Геродот писав у тому, що його сучасники використовували водолазний апарат, опускавшийся на дно річок. У 332 році до н.е., за свідченням Арістотеля, Олександр Македонський під час облоги фінікійського міста Тіра спускався на дно у водолазному дзвоні - перевернутій посудині, наповненій повітрям. Як зазначає літописець, «чудеса Божі здивування всілякого гідні», сказав цар Македонії, знову опинившись на суші.

На жаль, він не повідомив, навіщо цареві знадобився такий узвіз. Про першу підводну атаку за допомогою водолазних дзвонів, що сталася в III столітті нашої ери, розповідав лише Діон Касій. Він описав, як захисники Візантії напали на блокуючі гавані галери римського імператора Люція Септимія Півночі.

Що ж був водолазний дзвін? У своїй праці «Військова архітектура» Франческо де Марчі описує такий пристрій, збудований у 30-х роках XVI століття Гульєльмо де Лорено. Посудина циліндричної форми зі скляними ілюмінаторами трималася на плечах водолаза за допомогою двох опор. Лорено у своєму дзвоні, який одночасно скидався і на перший водолазний скафандр, занурювався на дно озера Немі. Метою занурення, що тривало цілу годину, був пошук затонулих галер Калігули.

Однак повітря в малій посудині було не так багато. Тому в середні віки водолазними дзвонами стали служити відкриті знизу дерев'яні ящики або великі бочки з платформою для водолазів. Під час занурення вода надходила в дзвін знизу і стискала повітря доти, доки не встановлювався стан рівноваги.

Подібний дзвін успішно використовувався в 1663 при підйомі п'ятдесяти гармат з військового корабля «Ваза», що затонув біля берегів Швеції.

У 1717 році англієць Галлей запропонував використовувати додаткові повітряні резервуари для подачі повітря у водолазний дзвін. Для випуску відпрацьованого повітря у корпусі дзвону встановлювався випускний клапан. Галлей особисто випробував дзвін: разом із чотирма водолазами він опустився на глибину 18 м, занурення тривало півтори години.

Спочатку водолазні дзвони застосовувалися лише за будівництві підводних об'єктів і пошуків скарбів на затонулих кораблях. Однак у травні 1939 року завдяки водолазному дзвону вдалося врятувати і екіпаж із 33 осіб затонулого біля узбережжя Америки підводного човна «Сквалус». З рятувального судна «Фалькон» точно на люк човна, що лежав на глибині 73 м, було опущено 10-тонний підводний дзвін із двома відділеннями. Рятувальники продули стисненим повітрям дзвін для того, щоб витіснити воду, і відчинили люк човна. Частина команди «Сквалуса» перейшла в дзвін, який потім благополучно підняли на поверхню. Таким чином, у три прийоми було врятовано весь екіпаж.

Влаштування деяких зразків водолазних дзвонів

Водолазний дзвін компанії «Тейлор» (США)

Водолазний дзвін компанії «Тейлор» (США) розрахований на спуски водолазів у шланговому спорядженні та розроблений у двох варіантах: із знаходженням системи газопостачання на поверхні та з її розміщенням у самому дзвоні.

Рекламована компанією перевага другого варіанта спірна, оскільки вимагає виконання всіх маніпуляцій з контролю та забезпечення газопостачання водолазам, що забезпечують під тиском і в стисненій обстановці. Виконання таких маніпуляцій оператором, що перебуває на судні в нормальних умовах, безсумнівно, простіше та надійніше. Крім того, при першому варіанті замість одного шлангу для подачі в дзвін газової суміші він пов'язаний з поверхнею трьома шлангами, що ускладнює спуск дзвону.

Розміщення системи газопостачання у самому дзвоні обмежує запас газових сумішей у балонах, який може бути недостатнім для забезпечення дихання водолазів у аварійних ситуаціях.

Дзвон по обох варіантах має однаковий циліндричний корпус з нижнім розташуванням вихідного люка, розрахований на двох водолазів, один з яких у спорядженні веде роботу під водою по виході з дзвона, а другий, без спорядження, знаходиться в дзвоні, забезпечуючи роботу першого.

Варіант дзвона з власною системою газорозподілу (рис. 7.4) має дві замкнуті гілки циркуляції газу: перша забезпечує внутрішній простір дзвона, а друга - водолаза, що працює у воді.

Мал. 7.4. Схема влаштування водолазного дзвону компанії «Тейлор»;
1 джерело гарячої води на поверхні; 2 і 7 - глушники; 3 - всмоктуючий поршневий насос; 4 – відсік допоміжних механізмів; 5 – основний двигун; 6 - нагнітаючий поршневий насос; 5 - балон із киснем; 9 - прилад керуючий подачею кисню; 10 - кисневий датчик; -гелієвий балон; 12 – кисневий балон; 13 - змішувач; 14 - балон із готовою газовою сумішшю; 15 – редуктор; 16 - глушник; 17 - апарат поглинання вуглекислоти; 18 - обігрівач змійовик (розташований за апаратом поглинання); 19 - нагнітальний ресивер; 20 - шланг подачі газу водолазу; 21 – аварійні маски; 22 – запасні балони газової суміші; 23 - водолазний шолом; 24 - шланг, що відсмоктує; 25 - приймач гарячої води; 26 – комбінований шланг; 27 – вихідна шахта; 28 – люк; 29 - всмоктуючий ресивер; 30 – шланг подачі води водолазу; 31 – відстійник; 32 – контрольний прилад; 33 балон з гелієм; 34 - шланг подачі гарячої води; 35 – корпус дзвону.

Газова суміш для очищення, що знаходиться у внутрішньому просторі, засмоктується поршневим насосом 6, через глушник 7 нагнітається в нагнітальний ресивер 19, де очищається від вологи. З ресивера суміш надходить в апарат 17 поглинання вуглекислого газу, з якого всмоктується насосом 3 через приймальний ресивер 29 і відстійник 31 знову надходить в дзвін.

При циркуляції суміші за описаною схемою вона збагачується киснем з балона 8. При необхідності збільшення загальної кількості суміші в дзвоні (наприклад, при збільшенні в ньому тиску) вона подається в систему дзвона з поверхні з балона 14 через редуктор 15 або гелієвого 11 і кисневого 12 балонів через змішувач 13.

Крім того, дзвін має запасні балони 22 з готовими газовими сумішами, які можуть подаватися до системи циркуляції.

Дихання водолаза, що працює у воді поза дзвоном, забезпечується подачею по шлангу 20 шолом 23 водолазного спорядження. Суміш до шолома подається під тиском, що дещо перевищує тиск навколишнього середовища, і її надходження на дихання регулюється самим водолазом. Суміш з подшлемного простору надходить по шлангу 24 систему загальної циркуляції дзвони.

Найважливіше у циркуляції газової суміші підтримання потрібного парціального тиску кисню, яке при великих тисках лежить у дуже вузьких межах. Для контролю вмісту кисню в газовій суміші служить датчик 10, з'єднаний з приладом, що керує подачею кисню. Цей пристрій керує електромагнітними клапанами балона 8.

Крім розглянутих систем циркуляції газових сумішей, дзвін має систему водяного обігріву. Гаряча вода подається в дзвін із джерела 1, встановленого на поверхні, по шлангу 34. У дзвоні вода за допомогою змійовика 18 обігріває його внутрішній простір і по шлангу 30 подається до приймача 25 водолазного спорядження. Відпрацьована гаряча вода зі спорядження зливається у навколишнє середовище. Обігрів водолаза регулюється за його вказівками зміною відкриття крана, через який вода надходить у приймач.

Для дихання водолазів в аварійних випадках при відмові системи циркуляції газової суміші водолази використовують аварійні маски 21, яких газова суміш надходить з поверхні або запасних балонів.

Варіант дзвона з знаходженням системи газопостачання на поверхні має всередині тільки магістралі, вентилі та прилади для забезпечення дихання водолаза, що працює у воді, та використання аварійних масок, а також для регулювання подачі гарячої води. Всі інші пристрої та пристрої, встановлені на раніше описаному варіанті дзвони, винесені на поверхню і встановлені на судні, що забезпечує.