Устройство аварийного сброса груза наливных судов, терпящих бедствие, и способ, осуществляющий этот аварийный сброс - RU2143370C1

Чертежи

Описание

Изобретение касается области техники водных транспортных средств, в частности соответствующего оборудования, а именно устройства и способа аварийного опорожнения наливных судов в случае бедствия на море, причем в борту судна вблизи грузовых цистерн судна предусмотрены отверстия и шланговые соединения, обеспечивающие в случае бедствия сброс транспортируемого груза - опасной жидкости, в частности сырой нефти, топлива, химикатов - из наливного судна, терпящего бедствие.

Общеизвестно, что по известному состоянию знаний и уровню техники в аварийных сбросах необходимо выполнение по крайней мере одной из следующих предпосылок:
- судно, потерпевшее бедствие, должно быть по крайней мере маневроспособным.

- на судне должен присутствовать экипаж для проведения необходимых мероприятий;
- судно должно располагать приводной энергией для существующих на судне агрегатов, например, насосов, растачивающего инструмента, крановых стрел или оборудования, лебедок, а также указанным оборудованием в работоспособном после аварии состоянии.

Для аварийного опорожнения наливных судов при пониженной опасности взрыва описание DE G 90 19 090.5 U1 раскрывает устройство для растачивания стен наливных судов. Для этого необходимо, чтобы вспомогательное наливное судно аналогичной вместимости пришвартовалось к борту судна, терпящего бедствие, создавая при помощи буферов и распорок, а также соответствующего крепления, двойной состав. Растачивание весьма трудоемко, особенно с учетом ограниченности во времени, имеющегося в распоряжении при таких авариях и нередко играющего решающую роль, поскольку заданы условия, не выполнимые на базе подобного технического решения. Кроме того, возможность для создания такого состава из двух судов будет представляться очень редко, так как потерпевшее судно по всей вероятности не будет иметь необходимой остойчивости. В случае полного выхода из строя источников энергии потерпевшего судна наполнение мощных шлангов будет невозможным, даже если удастся создать шланговое соединение между обоими суднами.

В выкладном описании DE OS 2916489 A1 описывается устройство для приема нефти в целях разгрузки наливных судов, терпящих бедствие, предусматривающее применение множества шлангов с таким же количеством трубопроводов наполнения и удерживающих тросов или буксирных тросов, помещенных по бортам, а также агрегата для наполнения. На специально выведенных для этого слипах на палубе судна шланги должны быть размещены вместе с соответствующими трубопроводами наполнения и удерживающими тросами, свертываемыми в бухты. В случае аварии шланги должны развертываться, выводиться на воду и наполняться нефтью. Кроме большой затраты времени, необходимой для откачки необходимых количеств нефти в развертывающиеся шланги, требуется много места для размещения оборудования на палубе. Также в случае полного выхода из строя источников энергии во время аварии такое техническое решение не будет работоспособным.

Выкладное описание DE OS 3026836 A1 раскрывает устройство для перелива жидких грузов на наливных судах и от судов, работающее с помощью гибких шлангов и выполненное в виде стационарной установки, размещенной на суше.

Такие технические решения, описанные также в DE G 7803631 U1, не годятся для опорожнения наливных судов в случае аварии на море.

В DE OS 3725307 A1 предлагается оболочка для жестких трубопроводов или гибко соединенных отрезков жестких труб. Она, однако, касается жестких подводных нефтепроводов и предназначена для обеспечения их живучести.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является техническое решение, известное из патента Великобритании N 1434568, В 63 В 37/34,1976.

Устройство аварийного сброса груза наливных судов, терпящих бедствие, по патенту N 1434563 содержит выполненные с фалинями на концах шланги для отвода из грузовых цистерн судна транспортируемого жидкого груза и приводы перемещения этих шлангов.

Способ аварийного сброса груза наливных судов, терпящих бедствие, по патенту N 1434563 включает в себя подачу с судна в море шлангов с фалинями на концах и отвод по ним транспортируемого жидкого груза.

Однако, такое техническое решение требует выхода людей на судно и/или пришвартования к борту потерпевшего судна и т.п.

В основу изобретения была положена задача создания устройства и разработки способа, обеспечивающих аварийное опорожнение наливного судна, терпящего бедствие в любом положении, исключая необходимость выхода людей на судно и/или пришвартования к борту потерпевшего судна или приближения к нему всякого рода вспомогательных наливных судов, спасательных плотов и устройств.

Эта задача решается в соответствии с нижеизложенным.

Все грузовые цистерны судна для перевозки нефти оборудованы газовыми баллонами и соединены между собой. В соединительных трубопроводах установлены клапаны с дистанционным управлением. В бортах судна предусмотрен для каждой грузовой цистерны люк, в нормальном состоянии герметично закрываемый люковой крышкой, снабженной радиотелеуправляемым разблокировочным болтом и эксцентриковым шарниром. В трюме между грузовыми цистернами и люковыми крышками в случае необходимости также между самими цистернами размещены шланги, намотанные на барабаны или уложенные зигзагом, жестко присоединенные по одному к отдельным цистернам и снабженные присоединительным устройством, приводным механизмом для подачи шланга и воздушной подушкой на другом конце шланга и фалинем, уложенным параллельно шлангу по всей его длине. По выбору фалини могут быть отдельно намотаны на барабаны. Все приводные механизмы клапанов, устройства разблокировки люков и приводы для подачи шлангов и фалиней постоянно соединены с внешними источниками питания, независимыми друг от друга, и в нормальной эксплуатации судна постоянно поддерживаемыми в состоянии полной зарядки. Каждой отдельной функции различных приводных механизмов присвоена одноразово применяемая, специальная кодовая радиочастота. Параллельная проводная линия, проходящая к центральной приемной станции на судне, предусмотрена для передачи всех радиокоманд к отдельным приводам. На наливном судне предусмотрены судовые шлюпки, оборудованные лебедками, насосами, компрессорами, в качестве аварийных и спасательных плотов и надувные, эластичные и жестко закрепляемые на якоре и вентилируемые вверх понтонные резервуары и баллоны. Резервуары снабжены нагревательными устройствами, предпочтительно индукционными, использующими известное действие электромагнитных волн высокочастотного диапазона - микроволн, и питаемыми от аккумуляторных батарей или генераторов. Таким образом, транспортируемый груз за относительно короткий срок приводится в удобное для транспортировки состояние. Клапаны трубопроводов для соединения с резервуарами и радиотелеуправляемые разблокировочные болты, установленные на люках, оборудованы электромеханческими, электропневматическими, электрогидравлическими и/или пиротехническими приводами. Шланги состоят из эластичного расширяющегося по объему и диаметру материала, выполнены двухкамерными с тканью, оплеткой, сеткой из проволоки во внутренних камерах для микроволнового нагрева транспортируемого груза в целях поддержания его транспортируемости и имеют длину примерно 300 м. На обе оболочки шлангов нанесены действующие наружу и вовнутрь теплоотражающие и теплоизоляционные слои, также служащие для поддержания транспортируемости груза. Фалини шлангов также имеют длину от 300 ми выполнены из высокопрочного материала, предпочтительно из нейлона, или представляют собой тонкий стальной трос. На концах фалиней установлены снаряды с газопатронным приводом и воздушная подушка с телеуправляемым срабатыванием. Внешними источниками питания механизмов привода клапанов и устройств разблокировки люков являются аккумуляторы или газовые патроны, причем в случае питания аккумуляторами сами механизмы привода и приемники радиосигналов на механизмах привода соединены отдельной проводной связью.

По предлагаемому способу задача решается таким образом, что открываются люки, размещенные в наиболее подходящем для предусмотренной цели месте, посредством радиосигнала, причем управляется разблокирующий болт люкоразблокирующим устройством. Шланги вместе с фалинями или только фалини сматываются после открывания люков также при помощи радиосигнала с помощью механизмов привода шлангов или газовым патроном с барабана и выводятся в открытое море. При достижении достаточного расстояния от корпуса судна повторной подачей радиосигнала воздушные подушки в конце шланга и/или фалиня наполняются газом, таким образом, концы шлангов с соединительными муфтами или только фалини выводятся на поверхность воды. Шланги с помощью фалиней аварийно- спасательными командами со вспомогательного наливного судна, со вспомогательной платформы или плота или с любого другого вспомогательного устройства забираются и подсоединяются к резервуарам или промежуточным хранилищам, как, например, понтонам или баллонам, если временно не имеются в распоряжении цистерны. Двухкамерные шланги при помощи компрессоров, имеющихся на аварийно-спасательных средствах, в наружной камере наполняются сжатым воздухом и доводятся до заданного давления. Посредством дальнейшего радиосигнала клапаны в трубопроводах открываются при помощи механизмов привода, обеспечивая, таким образом, оптимальное опорожнение соединенных цистерн в соответствии с положением терпящего бедствие наливного судна. Компрессоры, установленные на аварийно-спасательных средствах, накачивают по наружным камерам шлангов сжатый воздух в цистерны или, как альтернатива, установленные на цистерне газовые баллоны подают газ в цистерны, которые в свою очередь и во взаимодействии с трехходовыми клапанами и насосами, установленными на аварийно- спасательных средствах, вытесняют нагретую содержащуюся в резервуарах среду по внутренним камерам шлангов в спасательные резервуары или промежуточные хранилища. Во время процесса откачки глубина погружения шлангов подрегулируется выбором подходящего соотношения между силой тяжести внутренних камер шлангов, наполненных откачиваемой из резервуара средой и силой поддерживания наружных камер шлангов, наполненных и продуваемых сжатым воздухом, в зависимости от силы волнения моря, а откачиваемая среда в результате микроволнового нагрева поддерживается на соответствующем температурном уровне.

Решение по предлагаемому изобретению отличается нижеуказанными преимуществами.

На наливном судне, терпящем бедствие, часто выходят из строя силовые и энергетические системы. В связи с постоянным поддержанием источников питания предлагаемых по изобретению разрывных устройств и приводных механизмов в заряженном состоянии и с наличием радиоэлектронных устройств возможна радиотелеуправляемая манипуляция на наливном судне и доведение соединительных и переливных систем от терпящего наливного судна к аварийно-спасательной установке, которые там легко могут быть приняты, подключены и использованы для откачки от наливного судна, включая стабилизацию при откачке. Это дает возможность приступить к спасению судна, прежде всего опасного жидкого груза, не дожидаясь доставки отдельных лиц, экипажей или оборудования на терпящее бедствие судно. С уменьшением риска для спасательного персонала уменьшаются и трудозатраты. Прежде всего, значителен экологический эффект, так как предложенное изобретение в значительной мере исключает возможность нанесения ущерба окружающей среде, особенно за счет загрязнения водоемов нефтью или вредного воздействия на растительность и в мире животных. Кроме того, сохраняется груз, а значит лучше используются или щадятся естественные ресурсы. Отпадают связанные со значительными расходами меры по обезвреживанию на море и на берегу, а также в мире животных. Следствием является также существенное сокращение расходов в связи с отпаданием необходимости возмещения ущерба страховщиками, что в свою очередь должно вести к уменьшению страховых взносов и тем самым к сокращению затрат судовладельцев. Следствием этого может стать сокращение транспортных расходов. В большинстве случаев можно рассчитывать также на спасение судна в результате целенаправленной разгрузки и перемещения груза, т.е. повышения его остойчивости. Обеспечивается повторное использование систем и снижение расходов на восстановление эксплуатационной способности наливного судна. Не возникает повреждений судна в результате крупноразмерного растачивания бортов, рекомендуемого, например, по известному описанию.

Далее описание поясняется описанием конкретного примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает вид наливного судна сбоку (на ней, в частности, представлены размещение люков с крышками по отношению к положению грузовых цистерн и килевой линии, расположение соединительных трубопроводов между цистернами, а также расположение приводных механизмов клапанов и шлангов);
фиг. 2 - отдельные составляющие элементы предлагаемого устройства в горизонтальной проекции наливного судна;
фиг. 3 - в частности, устроенный на борту судна люк в закрытом состоянии со снарядом и воздушной подушкой, механизмом привода шлангов и пакетом шлангов;
фиг. 4 - открытый люк с разблокировкой в рабочем состоянии.

фиг. 5 - вид A фиг. 4.

Устройство аварийного сброса груза наливных судов, терпящих бедствие, содержит выполненные с фалинями 16 на концах шланги 12 для отвода из грузовых цистерн 1 судна 2 транспортируемого жидкого груза и приводы 14 перемещения этих шлангов 12. Устройство снабжено выполненными в бортах 5 судна 2 по одному у каждой грузовой цистерны 1 люками 8 с герметичными крышками 7 на эксцентриковых шарнирах 10, оснащенными радиотелеуправляемыми разблокирующими болтами 9 устройств 18 разблокирования люков 8, установленными на грузовых цистернах 1 с возможностью сообщения с ними газовыми баллонами 27, снабженными телеуправляемыми клапанами 4, соединительными трубопроводами 3, сообщающими между собой грузовые цистерны 1, расположенными на судне 2 сбрасываемыми надувными эластичными жестко закрепляемыми на якорях и деаэрируемыми вверх понтонами 23 или баллонами 27, а также расположенными на судовых катапультируемых спасательных шлюпках компрессорами и лебедками. Каждый из указанных шлангов 12 жестко присоединен одним концом к соответствующей грузовой цистерне 1, расположен в трюме 11 судна 2, намотан на барабан или уложен зигзагообразно между этой цистерной 1 и соответствующим люком 8 и выполнен двухкамерным из эластичного материала с возможностью подачи воздуха указанным компрессором по наружной камере в грузовую цистерну 1, причем на втором конце этого шланга 12 выполнена муфта 13 для присоединения к упомянутому понтону 23 или баллону 27, и воздушная подушка 26, а фалинь 16 проложен параллельно со шлангом 12 по всей его длине или намотан на отдельный барабан и своим концом соединен со снарядом, приводимым в действие газовым патроном, а также с воздушной подушкой 26, срабатываемой радиотелеуправлением. Все механизмы привода 17 клапанов 3 соединительных трубопроводов 3, устройства 18 разблокирования люков 8 и механизмы привода 14 шлангов 12 связаны с независимыми друг от друга внешними источниками питания, постоянно поддерживаемыми во время нормальной эксплуатации судна 2 в полнозаряженном состоянии, а также проложенной на судне 2 параллельной проводкой 20 соединены с приемной станцией 21 для передачи всех радиосигналов к этим приводам, отдельным функциям которых присвоены одноразово применяемые отдельные кодированные частоты.

Устройство выполнено с устройствами нагрева, которыми оборудованы грузовые цистерны судна, причем эти устройства выполнены преимущественно индукционного нагрева, генерирующими микроволны при помощи электромагнитных волн в высокочастотном диапазоне, и связаны с аккумуляторными батареями или генераторами.

Механизмы привода 17 указанных клапанов 4 соединительных трубопроводов 3 и радиотелеуправляемых разблокировочных болтов 9 выполнены в виде электромеханических, электрогидравлических, электропневматических и/или пиротехнических приводных или разрывных устройств или механизмов.

Шланги 12 имеют длину около 300 м.

Внутренние камеры шлангов 12 усилены проволочной тканью или оплеткой или сетью для приложения к ней по соответствующему соединению напряжения для генерации микроволн.

Обе оболочки двухкамерных шлангов 12 снаружи и изнутри покрыты теплоотражающим/теплоизолирующим слоем.

Фалини 16 шлангов 12 выполнены длиной около 300 м из высокопрочного материала, преимущественно нейлона, или тонкого стального троса.

Механизмы привода 14 шлангов 12 выполнены в виде газовых патронов, а внешние источники питания для механизмов привода 17 клапанов 4 соединительных трубопроводов 3 и устройств 18 разблокирования люков 8 выполнены в виде аккумуляторных батарей, с которыми приводы и радиоприемники на приводах связаны по отдельной проводной линии.

Способ аварийного сброса груза наливных судов, терпящих бедствие, включает в себя подачу с судна 2 в море шлангов 12 с фалинями 16 на концах и отвод по ним транспортируемого жидкого груза. Перед подачей в море шлангов 12, выполненных двухкамерными, подачей радиосигнала открывают выполненные в бортах 5 люки 8 с помощью устройства 18 их разблокирования, а шланги 12 подают в открытое море механизмами их привода 14 путем подачи на эти механизмы радиосигнала или фалинями 16, подаваемыми в открытое море имеющимися на их концах газопатронами, посредством подачи радиосигнала на последние, и поднимаемыми на поверхность воздушными подушками 26, надуваемыми после подачи радиосигнала при достижении достаточного расстояния от судна 2. После подачи концов шлангов 12 на достаточное расстояние от судна 2 эти концы поднимаются на поверхность закрепленными на них воздушными подушками 26, надуваемыми по радиосигналу, или фалинями 16, и принимают с помощью фалиней 16 на спасательные шлюпки, катапультированные с судна 2, а затем шланги 12 подсоединяются, муфтами на их концах к сброшенным с судна 2 надувным понтонам 23 или баллонам 24 и их наружные камеры накачиваются сжатым воздухом, подаваемым установленными на спасательных шлюпках компрессорами до заданного диаметра и после открытия путем подачи радиосигнала на приводные механизмы расположенных в сообщающих грузовые цистерны 1 соединительных трубопроводах 3 клапанов 4, обеспечивающих оптимальное опорожнение в соответствии с положением наливного судна 2, осуществляют отвод жидкого груза из грузовых цистерн 1 в указанные понтоны 23 или баллоны 27 по внутренним камерам шлангов 12 вытеснением этого жидкого груза из грузовых цистерн 1 подачей в последние по наружным камерам шлангов 12 сжатого воздуха упомянутыми компрессорами или подачей газа из установленных на соответствующих грузовых цистернах 1 газовых баллонов 27, при этом в процессе отвода жидкого груза производят подрегулирование глубины погружения каждого шланга 12 в воде в зависимости от волнения изменением соотношения между силой тяжести внутренней камеры шланга 12 с протекающей средой и подъемной силой наружной камеры шланга 12, наполненной и продуваемой сжатым воздухом.

Принцип работы заключается в следующем.

Наливное судно любого тоннажа терпит бедствие вблизи берега, налетело на подводные камни вблизи заповедника и лишилось маневренности. На судне в результате аварии вышли из строя большая часть экипажа и полностью силовая установка. Кроме того, на палубе вспыхнул ограниченный пожар, подавить который штатными средствами судна не удается. Экипаж вынужден покинуть корабль. При достижении достаточного расстояния от судна одним из членов экипажа, оставшимся работоспособным и имеющим на это право, предлагаемые по изобретению средства с помощью подачи кодовых радиокоманд следующим образом вводятся в действие:
Один или несколько люков 8 при помощи болта 9 разблокируются и под действием силы тяжести по заданному расположению центра тяжести передвигаются вниз вокруг эксцентрикового шарнира 10. После наполнения форкамеры выстреливается в открытое море снаряд 25, тянущий за собой фалинь 16. После достижения предусмотренного расстояния срабатывает помещенная в снаряде воздушная подушка 26. Фалинь 16 принимается экипажем. Одновременно ставятся на якорь катапультированные за борт понтоны 23. Вместе с фалинем 16 посредством лебедки и/или мышечной силы забирается двухкамерный шланг 12, который в случае необходимости также, как и фалинь, может подаваться от судна 2 в открытое море на поверхность воды 6 при помощи собственного приводного устройства 14, и соединяется своей муфтой 13 с понтонами 23. Также подачей радиосигналов открываются соответствующие клапаны 4 и в случае необходимости газовые баллоны 27. Сжатый газ, расширяющийся в выбираемых и предварительно нагретых микроволновым воздействием цистернах 1 и накачиваемый, в случае необходимости, по наружной камере двухкамерного шланга 12 по направлению к наливному судну, или экзотермически реагирующий газ вытесняет содержащуюся в цистернах 1 среду по двухкамерным шлангам 12 вплоть до понтона 23, причем протекающая во внутренней камере двухкамерного шланга 12 среда хорошо защищается против отвода тепла наружу и в случае необходимости постоянно нагревается микроволновым нагревом, т.е. содержащаяся в цистерне 1 среда отводится практически самотеком. В случае необходимости содержащаяся в цистернах 1 среда, также подачей радиосигналов, через трубопроводную систему между отдельными цистернами переливается открыванием своих газовых баллонов в прежде опорожненные цистерны и оттуда отводится из наливного судна 2. Само собой разумеется, что одновременно можно опорожнять несколько цистерн при помощи их средств аварийного опорожнения, если такое допускает ситуация.

В первую очередь опорожняется наиболее подверженная опасности загорания цистерна. Любые операции по предлагаемому способу с оставшимися неопорожненными цистернами впоследствии могут быть повторно выполнены прибывающими аварийно- спасательными командами. Все необходимые радиосигналы могут подаваться также параллельными передатчиками радиотелеуправления от вертолетов, вспомогательных судов и других средств.

Изобретение, таким образом, касается устройства, связанного с проведением отдельных операций, обеспечивающего реализацию неудовлетворенной до сих пор потребности участников - дистанционное опорожнение наливного судна в качестве аварийной меры, исключающее необходимость подвергать опасности экипаж, отдельных лиц и оборудование. Настоящее техническое решение применимо как для находящихся в эксплуатации наливных судов, в частности, более старых для доукомплектации, так и для новых судов при первоначальной комплектации.

Реферат

Изобретение касается области техники водных транспортных средств, в частности соответствующего оборудования, и описывает устройство и способ аварийного опорожнения наливных судов в случае бедствия на море, причем предусмотрены в борту судна отверстия и шланговые соединения в таком виде, что между бортами судна и грузовыми цистернами размещены намотанные на барабаны двухкамерные гибкие шланги с фалинями, механизм привода подачи шланга, снабженный собственным источником питания и воздушной подушкой. В этих местах устроены люковые крышки. После вскрытия борта шланги выстреливаются в направлении моря, с помощью воздушных подушек на концах подаются вместе с фалинями на поверхность воды, где подключаются к резервуарам. Все необходимые команды выполняются по радиосигналам телеуправления. Технической результат от использования изобретения заключается в обеспечении аварийного опорожнения наливного судна без выхода людей на судно и/или пришвартовывания к борту потерпевшего судна или приближения к нему вспомогательных наливных судов, спасательных плотов и устройств. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 5 ил.

Формула