Водолазный комплекс
Использование водолазных методов необходимо при проведении следующих основных океанологических исследований:
Также, использование водолазных методов необходимо при проведении целого ряда основных производственных работ:
В горном деле водолазные работы применяют при инженерных изысканиях (океанологической, геофизической, геологической разведке) и эксплуатации подводных сооружений и оборудования по добыче нефти и газа на шельфе — консервации, расконсервации или ликвидации скважин, контроле состояния конструкций (рис. 1), очистке поверхностей от обрастания, кино-, фото-, телесъёмке, визуальных наблюдениях, при строительстве подводных сооружений (оснований и фундаментов, прокладке трубопроводов и кабелей, сварочных и ремонтно-механических работах и др.), а также при аварийно-спасательных работах. Для водолазных работ используются специальное водолазное снаряжение (рис. 2) и оборудование. По способу подачи газовой смеси водолазное снаряжение разделяется на автономное (газовая смесь находится в баллонах дыхательного аппарата) и шланговое, при котором дыхательная смесь подаётся с поверхности по шлангу из баллонов на палубе судна. Изготавливают водолазное снаряжение с непрерывной подачей газовой смеси (вентилируемое трёхболтовое, инжекторно-регенеративное снаряжение ГКС-3м) и с периодической (только в момент вдоха) подачей — акваланг. По способу использования дыхательной смеси различают снаряжение с открытой схемой дыхания (вся выдыхаемая смесь выбрасывается в воду), с замкнутой схемой (вся выдыхаемая смесь после очистки используется повторно) или полузамкнутой схемой (выдыхаемая смесь после очистки частично используется повторно). При водолазных работах на глубине до 20 м обычно применяется автономное снаряжение с выдохом в воду, до 60 м — шланговое снаряжение (трёхболтовое, акваланг в шланговом варианте), свыше 60 м — шланговое водолазное снаряжение с замкнутой и полузамкнутой схемами дыхания. Водолазное оборудование обеспечивает приготовление и хранение газовых смесей, спуск и подъём водолаза к месту работы под водой и возможность выполнения им подводных работ. В его состав входят декомпрессионные камеры, барокамеры с системами жизнеобеспечения, водолазный колокол со спускоподъёмным устройством или подводный аппарат, средства подводного освещения и связи, подводный инструмент для работы водолазов и др. Барокамеры обычно имеют жилой и санитарный отсеки, оборудованы системами жизнеобеспечения (газоснабжения, водоснабжения, вентиляции и очистки газовой среды, кондиционирования, связи, освещения, телевидения), аппаратурой контрольно-измерительного и медицинского контроля. Водолазный колокол имеет системы подачи газовой смеси, горячей воды для обогрева колокола и одежды водолазов, связи с поверхностью, освещения, аварийного жизнеобеспечения, телевидения. Для выполнения водолазных работ используются подводный инструмент с электрическим и гидравлическим приводом (отбойные молотки, шлифовальные круги и др.) и сварочные агрегаты (для электрической резки и сварки). Для технической инспекции подводных конструкций применяется специальная аппаратура неразрушающего контроля, подводная фото-, кино-, телеаппаратура. Водолазные работы выполняют методами длительного (ДП) и кратковременного (КП) погружения. При КП водолаз в условиях нормального барометрического давления надевает водолазное снаряжение, спускается под воду, выполняет работу и поднимается на поверхность с соблюдением режима декомпрессии. При работе на глубине до 60 м в качестве дыхательной смеси используется сжатый воздух, очищенный от вредных примесей, на глубине свыше 60 м — гелиево-кислородная или воздушно-гелиевая смесь. Спускаются водолазы со скоростью 10-20 м/мин, пребывание на грунте составляет, как правило, не более 60 мин. Чем больше время работы на грунте и глубина погружения, тем длительнее время декомпрессии. Например, при спуске на глубину 60 метров с пребыванием водолазов на грунте в течение 60 минут продолжительность декомпрессии около 6 часов, при спуске на глубину 200 метров с пребыванием на грунте 45 минут — 72 часа.
Для доставки водолазов к месту работы применяют также подводные аппараты с двумя отсеками — один с нормальным барометрическим давлением для водителя, другой — с давлением, соответствующим рабочей глубине водолазного спуска. Использование подводных аппаратов более эффективно, чем водолазных колоколов, т.к. позволяет выполнять водолазные работы на значительном удалении от места стоянки плавательных средств, доставлять к месту работы вместе с водолазами руководителя работ и представителя заказчика. Допуск к водолазным работам осуществляется водолазно-квалификационной комиссией на основании проверки знаний и заключения водолазно-медицинской комиссии. Современная водолазная техника включает снаряжение, технические средства и оборудование,применяемые для выполнения различных водолазных работ. Комплекс устройств, обеспечивающий жизнедеятельность человека под водой, называется водолазным снаряжением, которое подразделяется: по способу обеспечения дыхательными газовыми смесями на автономное и неавтономное; по схемедыхания на вентилируемое, с открытой, полузамкнутой и замкнутой схемами дыхания; по составудыхательных газовых смесей — на воздушное, кислородное, азотно-кислородное, гелио-кислородное и т.п.Часть водолазного снаряжения, образующая газо- и водонепроницаемую оболочку, изолирующую водолазаот внешней среды, называется водолазным скафандром. Наиболее распространённый в СССР тип водолазного снаряжения — вентилируемое трёхболтовое снаряжение, в котором водолаз дышит сжатымвоздухом, подаваемым по шлангу с поверхности. Глубина погружения в нём ограничена 60 м (на большейглубине может возникнуть так называемый азотный наркоз). Подводные работы на малых глубинах (до 20 м)обычно выполняются в двенадцатиболтовом вентилируемом снаряжении. Для погружения на глубину до 100 м применяется воздушно-кислородное снаряжение (при дыхании воздушно-гелиевой смесью), а более 100 м — гелио кислородное снаряжение (при дыхании воздушно-гелиевыми и гелио-кислородными смесями),допускающее погружение на глубину 300 м и более (рис. 9). За рубежом и в СССР в начале 1930-х гг.появилось водолазное снаряжение с автономным кислородным дыхательным аппаратом, а в 40-х гг. —Акваланг — водолазное снаряжение с воздушно-баллонным аппаратом (рис. 10), используемое как на лёгкихводолазных работах, так и в подводном спорте. Для обеспечения спуска водолаза, его работы под водой и подъёма на поверхность служит водолазное оборудование, включающее: водолазные компрессоры и помпы, установки для приготовления и подачи водолазам дыхательных газовых смесей, спуско-подъёмные устройства, средства сигнализации, связи и освещения, гидролокаторы, водолазный инструмент (ручной, пневматический и взрывного действия), декомпрессионные камеры и др. Для спуска водолазов при работах на малых глубинах служат трапы, беседки, спусковые концы; при глубоководных работах — специальные спуско-подъёмные устройства, включающие водолазный колокол с платформой, беседки, лебёдку и др. По своему назначению водолазные работы подразделяются на аварийно-спасательные, судовые, судоподъёмные, судоремонтные и подводно-технические (при строительстве и ремонте гидротехнических сооружений, прокладке и ремонте подводных трубопроводов, кабелей и др., рис. 11). В 60-х гг. 20 в. для повышения эффективности водолазного труда разработан особый метод длительного пребывания людей под водой в так называемых подводных жилищах-лабораториях. Этот метод позволяет исключить из ежедневного рабочего цикла водолаза непроизводительно расходуемое время для декомпрессии при подъёме водолаза на поверхность. Широко применяется водолазный труд в зарубежных странах, где большое внимание уделяется глубоководным погружениям с использованием для дыхания искусственных газовых смесей. Значительное развитие В. д. получило в США, Франции, Великобритании, ФРГ.
Рис. 9. Глубоководное гелио-кислородное снаряжение: 1 — шлем; 2 — водолазная рубаха; 3 — заднийгруз (регенеративная коробка); 4 — передний груз с аварийным запасом газовой смеси; 5 — водолазныегалоши.
Рис. 10 Водолазное снаряжение с воздушно-баллонным аппаратом: 1 — куртка гидрокостюма; 2 —дыхательный аппарат; 3 — грузовой ремень: 4 — водолазный нож; 5 — ласты; 6 — сигнальный конец.
Рис. 10 Резка металла под водой.
Согласно принятой профессиональной терминологии, по методам проведения водолазные спуски подразделяют на кратковременные погружения (метод КП) и насыщенные погружения (метод ДП). Водолазные спуски методом КП осуществляются из условий нормального давления окружающей воздушной среды (в том числе высокогорья). Время пребывания под водой или под повышенным давлением газовой среды барокамер в данном случае меньше времени, необходимого для полного насыщения тканей организма индифферентными газами. Возвращение происходит в те же условия по режиму декомпрессии. Насыщенные погружения — это водолазные спуски методом длительного пребывания человека под повышенным давлением газовой среды. Они осуществляются из условий повышенного давления газовой среды барокамер водолазного комплекса. Время пребывания под повышенным давлением газовой среды равно времени полного насыщения тканей организма индифферентными газами или превышает его. Последующая декомпрессия происходит в этих же барокамерах.
В зависимости от рабочей глубины все водолазные погружения подразделяются на спуски на малые глубины (до 12 м), спуски на средние глубины (12–60 м); глубоководные спуски (на глубины более 60 м). При проведении масштабных долговременных глубоководных операций на глубинах более 100 м методу ДП альтернативы практически нет. В большинстве случаев водолазные работы проводятся на малых и средних глубинах, однако существует немало задач, для выполнения которых требуются краткосрочные глубоководные спуски. Глубоководные водолазные спуски в режиме TUP Водолазные спуски в шланговом снаряжении с поверхности применяются в основном на малых глубинах. На средних используют метод погружения в водолазных беседках, или из так называемого мокрого колокола (полуколокола, по нашей отечественной терминологии). Для осуществления любых глубоководных спусков (даже методом КП) у нас всегда использовался только глубоководный водолазный комплекс (ГВК). Поэтому стоит обратить внимание на технологию, которая стала весьма распространенной на Западе и получила название TUP — transfer under pressure, т. е. «транспортировка под давлением».
Данная методика предполагает до ставку водолазов на глубину в «сухом» водолазном колоколе под атмосферным давлением. На рабочем горизонте давление выравнивается с окружающим, люк колокола открывается, и водолазы выходят к месту проведения работ. По завершении работ они возвращаются в колокол, люк задраивается, и начинается подъем с одновременным снижением давления до горизонта первой плановой декомпрессионной остановки. На поверхности колокол состыковывается с жилой барокамерой (как правило, трехотсечной), и водолазы полностью завершают декомпрессиюпо соответствующему режиму в достаточно комфортных условиях. В это время в колоколе спускают на глубину следующую группу водолазов. Методика TUP наиболее эффективна при выполнении широкомасштабных подводно технических, судоподъемных и аварийных работ на глубинах 30–100 м, когда задачи и объем этих работ требуют непрерывной и интенсивной деятельности водолазов на локализованном объекте. Основные преимущества системы TUP по сравнению со спусками в волазной беседке или «мокром» колоколе таковы: · исключение самого факта прохождения водолазом декомпрессии в толще воды; · отсутствие периода пребывания водолаза под атмосферным давлением при переходе из воды в барокамеру; · возможность использования водолазных гидрокомбинезонов с водообогревом; · снижение риска развития декомпрессионной болезни; · меньшая зависимость от погоды и подводных течений; · существенное увеличение реальной рабочей экспозиции на грунте; обеспечение непрерывности работы водолазных бригад на объекте. Таким образом, система TUP позволяет достичь большей безопасности и эффективности подводных операций в диапазоне «воздушных» водолазнылубин (30–50 м). Именно такими глубинами характеризуются около 75 % площади акватории территориальнывод России. По оценке специалистов голландской фирмы Noordhoek Offhore BV, имеющей богатейший опыт применения технологии TUP, данная методика повышает эффективность водолазных работ в 2,3–2,4 раза. Можно с уверенностью говорить, что технология TUP органично дополняет метод насыщенных погружений, а в своем диапазоне глубин (до 100 м) во многих случаях является и более предпочтительной с экономической точки зрения. Однако оба варианта предполагают наличие мощных технических средств и специализированных судов обеспечения.
|
Эффективность водолазных работ методом КП с увеличением глубины спуска резко падает, поэтому при водолазных работах на больших глубинах применяют метод ДП, при котором водолазы долгое время (до месяца) живут в барокамерах в искусственной газовой среде, сжатой до давления, соответствующего рабочей глубине погружения, и ежедневно в водолазном колоколе спускаются на грунт для выполнения подводных работ. При работе под водой водолазы используют снаряжение с замкнутой или полузамкнутой схемой дыхания и одежду с водообогревом, телефонную связь с корректором речи водолаза в гелиево-кислородной среде. В колоколе обычно спускаются три водолаза, один остаётся в нём и обеспечивает подачу дыхательной смеси и воды для обогрева, двое других выходят к месту работы. Декомпрессию проводят один раз после окончания всего комплекса работ.
