проектирование судов
СУДОСТРОЕНИЕ 6'2000
Рис. 2. Схема расположения щелевых демпферов в обшивке руля:
1 — поперечные ребра; 2 — продольные ребра; 3 — баллер; О, O — демпферы на обшивке
Были получены экспериментальные зависимости снижения интенсивности дискретных колебаний руля ЛА от угла атаки а на различных частотах, выявившие наличие демпфирующего влияния щелевых прорезей на снижение уровня вибрации конструкции в широком диапазоне углов атаки — от 8 до 20°. Эффективность демпферов определялась сравнительной оценкой значений амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) вибрации руля, полученных при испытаниях с открытыми и закрытыми щелями, которая имела нарастающий характер при увеличении угла атаки с экстремальным значением при а = 16°.
При испытаниях АЧХ модели измерялись в диапазоне частот Л( в котором влияние внешних возмущений потока на интенсивность вибрации руля было наиболее ощутимо. Границы частотного диапазоне (0—50 Гц)
Рис. 3. Амплитудно-частотные характеристики вибрации руля с закрытыми (7) и открытыми (2)
демпферами
определялись значениями собственных частот модели, имеющими три характерные величины при вращательных колебаниях относительно координатных осей (см. рис. 2): 1) продольной ОХ — (1 = 12,8 Гц; 2) поперечной ОZ — ^ = 16,3 Гц; 3) вертикальной ОУ — (3 = 31,8 Гц. Пример спектральных зависимостей интенсивности вибрации руля А от частоты ( полученных при открытых и закрытых демпферах, представлен на рис. 3.
Сопоставление функций А(() при наличии и отсутствии демпферов показало, что для исследованного варианта перфорации обшивки снижение интенсивности вибрации руля за счет влияния демпфера достигает 6—7 дБ.
Анализ полученных результатов аэродинамических характеристик руля позволяет сделать вывод,
что влияние демпферов на их значения ничтожно мало. Это свидетельствует о том, что применение демпферной перфорации в обшивке крыльевых конструкций с целью снижения интенсивности вибрации не отражается на эффективности их основных функций.
Заключение. Проведенные экспериментальные исследования позволили выявить, что щелевые демпферы в обшивке руля снижают интенсивность его вибрации в широком диапазоне углов атаки и не оказывают существенного воздействия на стационарные аэродинамические характеристики руля. Полученные данные позволяют рекомендовать применение демпферной перфорации в обшивке рулей для снижения уровня их вибрации и колебаний фактически без изменения эффективности их целевого назначения.
ВОДОЛАЗНЫЕ КОНТЕЙНЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ Н. А. Ильин (ГУП ЦМКБ «Алмаз»)
Поводом для написания статьи послужило техническое предложение на создание для РАО «Газпром» автономного водолазного комплекса «АВК-60 Арктика» для выполнения работ на глубинах до 60 м в морях Северного Ледовитого океана с ледовых полей, плавающих и стационарных буровых платформ, с судов и плавсредств.
Потребность в выполнении экстренных водолазных работ в удаленных в районах Мирового океана и на внутриконтинентальных водных бассейнах, где по тем или иным причинам не могут использоваться водолазные суда, привела к созданию водолазных контейнерных комплексов. Все оборудование водолазного комплекса или отдельные его ча-
сти (барокамера, система газоснабжения, пульт управления и др.) размещаются в контейнерах и представляют собой полностью укомплектованные изделия (блоки), которые доставляются к месту работ и там собираются в комплекс. Контейнерные комплексы могут использоваться и как стационарные на судах, морских буровых платформах и других плавсредствах.
Суровые гидрометеорологические условия Арктики диктуют необходимость защиты водолазов и технических средств от воздействия осадков, ветра до 35 м/с, низких
Рис. 1. Макет рекомпрессионной контейнерной барокамеры
температур воздуха до -55 оС и воды до -2 оС. При работе водолазов в воде, температура которой близка к 0 оС, возрастают теплопотери, которые могут вызвать нежелательные физиологические последствия: холо-довые травмы при нарушении герметичности гидрокостюмов; нарушение функций кистей рук; запотевание и обмерзание стекол иллюминаторов; нарушение работы клапанов вдоха и выдоха дыхательных аппаратов; обледенение снаряжения и оборудования при выходе водолазов из воды на поверхность; глубокую гипотермию при длительной аварийной задержке водолазов под водой.
Перечень основных работ, выполняемых водолазами при строительстве и обслуживании подводного нефтегазового оборудования, постоянно расширяется. Это связано со строительством новых и обслуживанием существующих морских буровых платформ и подводного нефтегазового оборудования. Водолазы принимают участие в обследовании грунта и расчистке мест для установки опор стационарных платформ; фиксации и бетонировании опор; креплении направляющих тросов; монтаже устьевого оборудования; обследовании подводных конструкций платформ, устьевого оборудования и подводных трубопроводов; осмотре протекторов и болтов фланцевых соединений; установке опорных подушек под провисающими трубопроводами; уборке грунта из траншей и котлованов; вскрытии бетонной и мастичной изоляции труб в местах
протечек углеводородов, зачистке трубы до блеска с целью выявления трещин и заварки их; обрезке участка трубы для последующей замены; приварке вставки трубы к основной трубе; восстановлении мастичного и бетонного покрытия труб в местах сварки; заливке цемента в муфты,
устанавливаемые на трубы и в опалубки котлованов под фундаменты.
Водолазы должны не только уметь управлять водолазным снаряжением и оборудованием в экстремальных гидрометеорологических условиях, но и обладать знаниями и навыками в использовании гидроакустической, магнитометрической, телевизионной и фотографической аппаратуры, ручных гидравлических инструментов, оборудования для подводной сварки и резки металла, средств грунтоуборочных и взрывных работ, устройств для подводного бетонирования и перемещения грузов. Сложность этих работ под водой должна в максимальной степени учитываться при проектировании водолазных комплексов.
На глубинах до 60 м, как правило, используется водолазное снаряжение и оборудование для выполнения работ методом кратковременных погружений с декомпрессией водолазов в воде или барокамере. В мировой практике накоплен значительный опыт конструирования таких комплексов для работы в теплых и умеренных климатических условиях.
Рис. 2. СПУ полуколокола фирмы Dгаss
Рис. 3. СПУ полуколокола фирмы БоиЪегп ОсеатеБ
Водолазные комплексы с декомпрессией водолазов в воде имеют сравнительно простую конструкцию, небольшую массу и габариты. В состав их, как правило, входят: водолазное снаряжение, барокамера, водолазная беседка (полуколокол), спускоподъемное устройство (СПУ), компрессоры с блоками осушки и очистки воздуха, баллоны с запасом воздуха.
Декомпрессия в этих комплексах проводится как в полном объеме в воде, так и в основном в воде, а на глубинах остановок декомпрессии менее 12м — в барокамере. Основное назначение барокамеры в этих комплексах — лечение профессиональных заболеваний водолазов. Правила водолазной службы РД31.84.01 —90 однозначно регламентируют: водолазные работы на глубинах более 12 м, учебные и экспериментальные спуски независимо от глубины должны проводиться только при наличии готовой к немедленному применению водолазной барокамеры, находящейся у места спуска. Примером простейшей конструкции такого комплекса является барокамера рекомпрессионная контейнерная (БРК), изготовляемая Средне-Невским судостроительным заводом. Она предназначена для лечебной реком-прессии водолазов на месте работ, кроме того, обеспечивает спуски двух
водолазов в воздушно-баллонном снаряжении на глубины до 40 м, тренировки водолазов в барокамере к воздействию повышенного давления, наполнение очищенным воздухом баллонов дыхательных аппаратов давлением до 20 МПа.
В контейнере размерами 4350 х 2150 х 2550 мм (рис. 1) установлены: уменьшенная модернизированная усовершенствованная рекомпрессионная камера, оборудован-
Рис. 4. Водолазный комплекс 0Б120:
1 — П-образная кран-балка; 2 — контейнер; 3 — барокамера; 4 — гидравлическая лебедка; 5 — водолазный колокол; 6 — гидроцилиндр; 7 — пульт управления комплексом; 8 — кондиционер; 9 — трап; 10 — баллоны; 11 — компрессор
ная полузамкнутой системой вентиляции СВ-1, два воздушных электрокомпрессора, фильтр очистки воздуха высокого давления ФВД-200У, шесть баллонов-воздухохранителей типа 2-100-20л, пост управления системами БРК.
Контейнер оборудован естественной вентиляцией, теплоизоляцией стен, потолка и пола, двумя электрогрелками и вентилятором. На крыше контейнера приварены обухи грузоподъемного устройства, а на корпусе — обухи для крепления его на транспортных средствах с помощью оттяжек. Масса укомплектованной БРК — 3500 кг.
Для эксплуатации БРК необходимо подвести электропитание 380 В, 50 Гц, 10 кВт.
Спуск водолазов на рабочую глубину осуществляется по водолазному трапу и спусковому концу.
В комплексе фирмы Drass (Италия) для спуска двух водолазов на глубины до 80 м применено СПУ полуколокола (рис. 2). Полуколокол представляет собой герметичный металлический купол, связанный с основанием трубчатой рамой. В корпусе купола установлены два иллюминатора, один светильник, манометры, запорные клапаны со штуцерами и кабельные разъемы для подключения кабельно-шланговых связок (КШС) водолазного снаряжения. Снаружи купола установлены шесть баллонов с воздухом объемом 50 л каждый при давлении 20 МПа, три наружных светильника мощностью 250 Вт каждый, кабельный ввод, рым грузового троса и две КШС.
СПУ полуколокола смонтировано на стальной раме и состоит из П-образной кран-балки, оборудованной шкивом для грузового троса, двумя гидроцилиндрами для вываливания (заваливания) кран-балки, грузовой гидравлической лебедки, гидрогенератора мощностью 20 кВт и поста управления системами полуколокола и СПУ.
СПУ полуколокола комплекса серии LS 370 фирмы Southern Oceanics предназначено для одновременного спуска двух водолазов на глубины до 70 м (рис. 3). Все составные части СПУ полуколокола компактно смонтированы на раме из нержавеющей стали, оборудованной гру
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.