Подъемная сумка - Lifting bag

Подъемная сумка
Flickr - Силы обороны Израиля - Подводные миссии Подразделение перебрасывает оборудование с помощью специальных «подъемных мешков» .jpg
Подразделение подводных миссий ВМС Израиля перемещает оборудование с помощью подъемных мешков
ИспользуетПодъем тяжелых предметов под водой

А подъемная сумка является предметом оборудование для дайвинга состоящий из прочного и герметичный сумка на ремнях, которая используется для подъема тяжелых предметов под водой с помощью плавучесть. Тяжелый предмет можно перемещать под водой горизонтально с помощью дайвер или отправлены на поверхность без сопровождения.[1]

Подъемный мешок соответствующей вместимости должен соответствовать поставленной задаче. Если подъемная сумка слишком велика, это может привести к неконтролируемому всплытию или иным причинам. Имеющиеся в продаже подъемные подушки могут включать сбросные клапаны, позволяющие оператору контролировать плавучесть во время всплытия, но это опасная операция с высоким риском запутывания в неконтролируемом подъеме или опускании. Если одного мешка недостаточно, можно использовать несколько мешков, которые должны быть распределены в соответствии с нагрузкой.[1]

Существуют также подъемные подушки, используемые на суше в качестве коротких подъемных домкратов для подъема автомобилей или тяжелых грузов, или подъемные подушки, которые используются в машинах в качестве типа пневматического привода, который обеспечивает нагрузку на большую площадь. Эти подъемные подушки типа AS / CR используются, например, в тормозном механизме американских горок.[2]

Физика плавучего подъема

Смотрите также: Плавучесть и Принцип архимеда

В объем объема мешка определяет его грузоподъемность: каждый литр воздуха внутри мешка поднимает вес в 1 килограмм, или каждый кубический фут поднимает около 62 фунтов. Например, мешок объемом 100 литров (3,5 куб.футов) может поднять подводный объект весом 100 кг (220 фунтов).[1]

Частично заполненный мешок будет ускоряться при подъеме, потому что воздух в мешке расширяется по мере того, как давление уменьшается при подъеме, вслед за Закон Бойля, увеличивая сумку плавучесть, в то время как полный мешок переполняется или сдувает лишний объем и сохраняет тот же объем и плавучесть, при условии, что он не опускается. Мешок, который протекает достаточно, чтобы начать тонуть, потеряет объем при сжатии и станет менее плавучим в петле положительной обратной связи, пока не остановится дном.[1]

Прорыв

Сила, необходимая для подъема погруженного объекта со дна, может быть разделена на два основных компонента:[1]

  • Кажущийся вес, который представляет собой вес объекта за вычетом плавучести его перемещения.
  • Силы отрыва из-за заделки в днище, которыми можно пренебречь, а в некоторых случаях - большей частью нагрузки.

После того, как объект оторвался от дна, остается только кажущийся вес, и для контролируемого подъема требуется способ управления внезапным уменьшением сопротивления подъемной силе. Это можно сделать тремя основными способами:[1]

  • Использование механических или гидравлических земляных работ для разрыхления отложений, удерживающих груз.
  • Использование «якоря мертвеца» - большого веса - и удерживающего троса, чтобы сумка не отодвинулась слишком далеко, чтобы можно было скорректировать плавучесть для более точного соответствия нагрузке.[3]
  • Использование неглубоких мешков с длинными тросами для обеспечения отрыва груза, который поднимет только небольшое расстояние до всплытия, после чего груз может быть поднят дальше ступенчатым подъемником или прямым подъемом с помощью плотно сцепленных мешков.[4]

Устойчивость груза

Как только груз поднимается с подложки, он будет вращаться, пока центр тяжести не окажется в положении с наименьшей потенциальной энергией. Если он подвешен за одну точку, видимый центр тяжести (с поправкой на присущую плавучесть) будет находиться непосредственно под точкой подъема. Если нежелательно, чтобы груз поворачивался на большой угол при выходе из дна, необходимо выбрать точку подъема, чтобы учесть этот эффект, и может потребоваться многосекционная стропа или распорная штанга, и может потребоваться закрепите стропы, чтобы они не скользили.[5]

Виды и конструкция

Подводные подъемные подушки - это подъемное оборудование, и поэтому от них могут требоваться стандарты безопасности.[1]

Открытые подъемные сумки (парашютные подъемные сумки)

Открытые подъемные сумки

Сумки для парашютного подъемника открыты внизу. При заполнении из него будет выливаться лишний или расширяющийся воздух.[1] Форма открытого подъемного мешка должна распределять объем в вертикальном, а не горизонтальном направлении, чтобы открытый конец мешка всегда оставался под водой. Если открытый конец достигнет поверхности, из пакета выйдет воздух, и он может утонуть.[5][6]

Самый простой вариант - это двухсторонние пакеты, соединенные по краям или сложенные и соединенные по двум сторонам. Ленты лямки могут быть пришиты к двойным пластырям, которые затем приклеиваются или привариваются к мешку на мешках для легких условий эксплуатации, но на больших и тяжелых мешках обычно есть полосы материала мешка, прикрепленные к мешкам, которые образуют плоские удерживающие трубки для лямки, которая продетый через трубки и может быть снят для обслуживания и осмотра. сверхмощные открытые мешки, как правило, имеют коническую форму с куполообразной вершиной или перевернутым усеченным конусом и могут иметь несколько ремней от точки подъема внизу, через направляющие трубы по бокам до коронного кольца из лямок или стали вверху , чтобы равномерно распределить нагрузку по ткани сумки.[1]

Подъемные мешки с парашютом нельзя переполнять, и они подходят для подъемов с большим перепадом давления и там, где может возникнуть необходимость опрокинуть (перевернуть) мешок, чтобы остановить безудержный подъем.[5]

Некоторые подъемные подушки можно переоборудовать из открытых в закрытые, привинтив крышку к нижнему отверстию.[7]

  • Открытая (парашютная) подъемная сумка.

  • Маленькая подъемная сумка для отдыха.

  • Средний подъемный мешок 50 кг

  • Маленькая подъемная сумка, свернутая для транспортировки

Подъемные подушки для пропеллера

Установка и снятие гребных винтов - это специальное приложение, при котором над грузом обычно есть очень маленький зазор, который, по крайней мере, частично находится под судном. Подъемные мешки для этого применения частично закрывают гребной винт во время использования и необходимы для удержания гребного винта в правильном положении для установки на вал. Может потребоваться балластировать нижнюю лопасть, чтобы гребной винт оставался в вертикальном положении. а детали оснастки будут зависеть от точной геометрии гребного винта, например, от соотношения сторон, перекоса и количества лопастей. Подъемная сумка гребного винта закрывает верхнюю часть гребного винта, но не может выступать ниже линии верхней части вала. Он будет поддерживать гребной винт, по крайней мере, двумя лопастями, для устойчивости, и гребной винт, как правило, будет подвешиваться с зазором вверху для максимального зазора между наконечниками. Мешок может иметь форму с относительно горизонтальным верхом или изгибом, повторяющим лопасть. диск. Крепление к лезвиям должно быть с обеих сторон для устойчивости, и стропы не должны повредить поверхности лезвия или повредить переднюю или заднюю кромку.[8][9][10]

Закрытые подъемные сумки (верблюды)

Легкие и тяжелые закрытые подъемные подушки
Закрытая подъемная сумка (верблюд)

Закрытые подъемные подушки имеют клапан избыточного давления, чтобы внутреннее давление не превышало атмосферное давление более чем на установленную величину (около 10 кПа или 1 мсВт).[1] Закрытые подъемные мешки предназначены для использования на поверхности или вблизи поверхности,[5] поскольку они удерживают воздух даже в бурном море. Они доступны в нескольких конфигурациях, включая горизонтальный цилиндр, вертикальный цилиндр, каплевидный и подушечный.[11][12][7]

Быстрое развертывание

Подъемные мешки быстрого развертывания имеют цилиндр акваланга, установленный снаружи, который содержит достаточно воздуха, чтобы надуть мешок на заданную глубину. Сумку можно прикрепить к грузу, и когда она будет готова, клапан открывается, и дайвер проплывает.[13] Если давление регулятора настроено на более низкое давление, чем давление предохранительного клапана избыточного давления, закрытый мешок автоматически прекратит наполнение до открытия предохранительного клапана, но будет пополнен, если он протечет после достижения поверхности. Регулятор давления должен учитывать разницу гидростатического давления между верхом и дном мешка, чтобы мешок был полностью заполнен.

Клапаны сброса

Клапаны сброса используются для выпуска воздуха из мешка в воде. Они могут управляться вручную на клапане водолазом или могут управляться дистанционно с помощью тягового шнура, которым может управлять дайвер или прикрепленным к грузу, который автоматически открывает клапан, если груз поднимается со дна. Некоторые клапаны сброса могут работать обоими способами. Одна система работает путем нажатия на верхнюю часть или вытягивания линии, прикрепленной к нижней части, для приведения в действие подпружиненного клапана. Разгрузочный клапан может представлять собой ввинчиваемую систему быстрой замены, а натяжение пружины может регулироваться.[14][12][15][16]

Использовать

Динамические подъемники

Когда пустой подъемный мешок прикреплен к грузу и подъем осуществляется путем регулирования объема надуваемого воздуха, это называется динамическим подъемом.[5]

Прямой подъем

Мешок или набор мешков используются для подъема груза прямо на поверхность. Это просто, но есть риск, если подъемная сумка слишком велика и не может быть вентилирована достаточно быстро, подъемник может выйти из-под контроля и подняться так быстро, что сумка оторвется от поверхности, перевернется и схлопнется, теряя столько воздуха, что тогда он не сможет выдержать вес груза и снова погрузится на дно. Если к нему прикреплен маркерный буй, он, по крайней мере, не потеряется. Подъемный мешок, который лишь немного больше, чем необходимо для поддержки груза, будет подниматься медленнее и с меньшей вероятностью опрокинется на поверхности, поскольку во время подъема будет постоянно выливаться избыточный воздух.[1][4]

Ступенчатый подъемник

Подъемные мешки используются для поэтапного подъема груза: длинная цепь или строп используются для соединения груза с подъемным мешком прямо под поверхностью, который заполняется, чтобы вырвать груз и поднять его до тех пор, пока мешок не достигнет поверхности, затем используется вторая сумка для дальнейшего подъема груза. Эта процедура продолжается до тех пор, пока груз не будет поднят в достаточной степени. Преимущества этого метода - более контролируемый подъем, возможность использовать большую грузоподъемность для начального отрыва без риска разгона. К недостаткам можно отнести необходимость работы водолазов на подъемном механизме или рядом с ним под нагрузкой.[1][17][4]

Лифт с вспомогательной плавучестью

Подъем управляется тросом с надводного судна, а нагрузка снижается подъемной подушкой, объем которой слишком мал, чтобы выдержать вес полного груза. Это позволяет быстрее поднимать лебедку. Подъемное устройство должно выдерживать нагрузку в случае отказа мешка или должно быть приспособлено для безопасного отказа.[1]

Лифт с вспомогательной плавучестью - обычная процедура для дайверов-любителей, помогающая подняться с линии взрыва или якоря, которые в противном случае поднимались бы вручную. Небольшая подъемная сумка, прикрепленная к выстрелу, частично заполняется дайвером, который последним покинул дно, и после всплытия экипаж подтягивает веревку, и воздух в сумке расширяется по мере подъема, оказывая большую помощь команде. В этом случае неуправляемый подъемник обычно не является проблемой, и размер мешка не критичен.

Статические подъемники

Подъемные мешки также могут использоваться для статических подъемников, где мешок закрепляется на месте с помощью такелажа и используется в качестве точки подъема с очень высокой плавучестью по сравнению с грузом, который затем поднимается контролируемым образом с помощью покупного или цепного блока или другое подходящее подъемное устройство.[5]

Такелажные подъемники

Смотрите также: Такелажник (промышленность)
Подъемная сумка с парашютом оснащена утяжеленным спусковым тросом, якорем для мертвого человека и спусковым тросом
Водолаз установка подъемной сумки для тяжелого подъема

Подъемные мешки не могут быть чрезмерно надуты и, как правило, не могут оказывать статическую выталкивающую силу, превышающую их безопасную рабочую нагрузку, однако такелаж может подвергаться рывкам, которые могут быть вызваны множеством факторов.[5]

  • Когда мешок используется на мелководье и воздействие волн или волн вызывает быстрые изменения динамической нагрузки за счет перетягивания мешка из стороны в сторону.[5]
  • Когда мешок поднял груз на поверхность, и мешок подвергается воздействию вертикальной волны.[5]
  • Когда подъемная сумка неправильно закреплена[5]
  • Когда подъемная сумка заедает, она высвобождается, чтобы ее можно было оттолкнуть при устранении провисания.[5]
  • Когда груз частично поддерживается подъемным тросом и происходит резкое изменение натяжения троса из-за движения судна или проскальзывания троса.[5]

При подъеме с более чем одним мешком следует делать поправку на уменьшение емкости наполнения, если мешки прикреплены таким образом, что они прижимаются друг к другу.[5]

Неправильная установка может вызвать концентрацию нагрузки в точках крепления, которая может превышать SWL.[5]

К верхней части сумки можно прикрепить инвертор или шнур для опрокидывания. Эта веревка должна быть достаточно длинной и достаточно прочной, чтобы ее можно было прикрепить к независимой точке крепления, чтобы в случае отказа подъемной подушки или такелажа сумка перевернулась, и воздух улетучился, что предотвратило неконтролируемый подъем. Эта процедура обычно используется для транспортировки на короткие расстояния рядом с днищем, например, при выравнивании крупных компонентов для сборки.[1][3] При использовании этого метода груз, как правило, удерживает мешок в вертикальном положении, поэтому спусковой трос может подвергаться значительной нагрузке, и мешок нельзя перевернуть. К нагрузке также может быть прикреплена линия инвертора, поэтому она опрокинет мешок, если он вырвется из груза, но это не остановит безудержный лифт, и для этой цели используется удерживающая линия.[5]

Линия удержания используется для предотвращения уноса подъемной подушки и груза при подъеме на короткие расстояния внизу. Удерживающий элемент прикреплен к подъемному кольцу сумки или к грузу и должен быть прикреплен прочным тросом к точке крепления, которую он не может поднять. SWL удержания должен быть не меньше грузоподъемности мешка. Холдбэк и инвертор часто используются вместе.[18][1][3][5]

Распорка может использоваться для более равномерного распределения подъемной нагрузки между мешками или вдоль груза.[5]

При наполнении мешков, если каждый мешок полностью заполнен до начала заполнения следующего мешка, маловероятно, что начнется побег, поскольку только один из мешков может увеличить подъемную силу при подъеме. Это будет последний мешок, и дайверы будут наиболее внимательно следить за ним, пока наполняют его, поэтому они с большей вероятностью отреагируют вовремя, чтобы восстановить контроль над лифтом.[5]

Линия разгрузки с утяжелением автоматически начнет открывать клапан, чтобы начать сброс избыточного воздуха, если груз будет оторван от дна. Это остановит подъем лифта дальше, если сбросной клапан выпускает воздух достаточно быстро. Когда груз опускается на дно опускающимся грузом, клапан снова закрывается и должен удерживать груз устойчиво. Стабильность этой системы зависит от предварительной нагрузки пружины клапана и размера отверстия клапана.[5]

Наполнение подъемных мешков

Количество воздуха, необходимое для подъемной подушки, зависит от видимого веса груза и глубины подушки. Примерно 1 м3 воздуха при атмосферном давлении требуется на тонну подъемной силы. Объем свободного воздуха подчиняется закону Бойля и пропорционален абсолютному атмосферному давлению в барах или ата.[1][6]

Например: для 5-тонного подъемника с загружаемыми мешками на высоте 20 м требуется 5 м.3 воздуха при 3 барах, что составляет 15 м3 при поверхностном давлении.

Наполняющий воздух обычно подается с поверхности от компрессора низкого давления, но для небольших подъемов дайвер может носить для этой цели баллон с воздухом. В некоторых юрисдикциях считается плохой практикой заправлять подъемную подушку из баллона с газом для дыхания дайвера, особенно если у дайвера есть обязательства по декомпрессии или только один баллон, поскольку существует риск израсходовать слишком много воздуха и оставить дайвера без достаточного количества воздуха для безопасного восхождение считается недопустимым.[19][6]

Мешки можно надуть с более безопасного расстояния с помощью воздуховода (жесткая труба, которую можно вставить в отверстие мешка).

Опасности использования

  • Захват водолаза, пуповины или спасательного троса водолаза за подъемное оборудование, что приводит к неконтролируемому быстрому всплытию.[1]
  • Использование слишком большого количества воздуха из системы подачи газа для дыхания аквалангиста, что привело к нехватке воздуха.[19]
  • Использование слишком большого объема в подъемных подушках, что приводит к расширению положительной обратной связи при подъеме и ускоренному подъему.[1]
  • Утечки в подъемных подушках, вызывающие потерю плавучести и опускание груза после подъема. В этом случае груз может опускаться все быстрее, поскольку воздух в мешках сжимается, и может представлять опасность для ныряльщиков, находящихся ниже или работающих с грузом на поверхности, либо груз может быть потерян.[1]
  • Несбалансированное крепление подъемного механизма может привести к нестабильности груза после подъема с дна. последующее опрокидывание или смещение груза может вывести его из такелажа или повредить груз или подъемную подушку. Подобным образом неправильно выбранные или неадекватные точки подъема могут привести к чрезмерной нагрузке на груз и повреждению.[1][5]

Разметка лифта

Если существует значительный риск потери плавучести мешка и его повторного погружения вместе с грузом, можно прикрепить поверхностный маркер, который останется на поверхности и отметит новое положение груза, чтобы его можно было снова восстановить. Линия маркерного буя должна быть достаточно длинной, чтобы доходить до поверхности, если груз опускается где-нибудь поблизости.

Крепление груза к поверхности

Оказавшись на поверхности, груз может быть закреплен за счет увеличения плавучести, подъема на борт судна или другим способом.

Галерея

  • Водолазы выпускают воздух из мешка под водой.

  • Дайверы на поверхности с подъемными мешками.

  • Подводные археологи устанавливают подъемную сумку для корректировки опоры во время раскопок американского военного шлюпа Scorpion.

  • Обучение водолазов ВМС работе с подъемными подушками.

  • Учения ВМФ с использованием подъемных мешков.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т Беван, Джон, изд. (2005). «3: Прикладные методы». Справочник профессиональных дайверов (второе изд.). Алверсток, Госпорт, Хэмпшир: Submex Ltd., стр. 174–177. ISBN  978-0950824260.
  2. ^ Сотрудники. «Когда и где используются подъемные подушки?». Мы специализируемся на подъемных подушках, но что на самом деле такое подъемная сумка?. Хейло, Нидерланды: Ha-Ka International B.V.. Получено 3 марта 2017.
  3. ^ а б c Карл В. Мюллер, изд. (Июль 2013). «7.23 Операции с подводной подъемной подушкой». Стандарты коммерческого водолазного рыболовства (PDF). Беллингем, Вашингтон: Департамент природных ресурсов Ламми, Индийский деловой совет Ламми. стр. 55–57. Получено 7 марта 2017.
  4. ^ а б c Филлипс, Марк; Киндер, Боб; Элгин, Чак (февраль 2010 г.). «Операции с промежуточными подъемными мешками: грузоподъемность от 100 до 500 фунтов» (PDF). PSDiver ежемесячно. Марк Филлипс. 6 (70): 3–23. Получено 23 марта 2017.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т Персонал (август 2016 г.). «15: Общие требования безопасности. 15.19 Подъемные мешки». Руководство для инструкторов по дайвингу IMCA D022 Ред. 1. Международная ассоциация морских подрядчиков. С. 15–15–15–18.
  6. ^ а б c Филлипс, Марк (январь 2010 г.). «Основы лифта». PSDiver ежемесячно. Марк Филлипс. 6 (69): 6–12.
  7. ^ а б Сотрудники. «Надводная плавучесть-пневмоподъемник - закрытое дно - парашютный стиль» TE / DLE"". Плавучие и подводные подъемные сумки и спасательные средства. Canflex (США), Inc. Получено 18 марта 2017.
  8. ^ «Сумка для эвакуации винта». www.agastyabuoyant.com. Получено 13 августа 2020.
  9. ^ «Сумки для подводного винта». catalog.matjack.com. Получено 13 августа 2020.
  10. ^ {{cite web | url =https://www.commercialdivingsupplies.com/product/cbpb-100-100-lbs/ | title = CBPB-100 (100 фунтов) | website = www.commercialdivingsupplies.com | accessdate = 13 августа 2020 г.
  11. ^ Сотрудники. «Понтоны аварийно-спасательные - вертикальные» (PDF). www.subsalve.com. Норт-Кингстаун, Род-Айленд: Subsalve USA Corporation. Получено 18 марта 2017.
  12. ^ а б Сотрудники. «Подводные подъемные мешки для аварийно-спасательных работ». savatech.com. Дейтона-Бич, Флорида: Savatech corp.. Получено 18 марта 2017.
  13. ^ Сотрудники. «Система быстрого восстановления» (PDF). www.subsalve.com. Норт-Кингстаун, Род-Айленд: Subsalve USA Corporation. Получено 18 марта 2017.
  14. ^ Сотрудники. «Профессиональные подъемники» (PDF). www.subsalve.com. Норт Кингстаун, Род-Айленд: Subsalve USA Corporation. Получено 18 марта 2017.
  15. ^ Сотрудники. "Подушка безопасности для подводного подъема - открытое дно - парашютный стиль" OB / DL"". Плавучие и подводные подъемные сумки и спасательные средства. Canflex (США), Inc. Получено 18 марта 2017.
  16. ^ «Сумки для парашюта с открытым дном». proliftbags.com. Пролифт, ООО. Получено 18 марта 2017.
  17. ^ Программа дайвинга NOAA (США) (28 февраля 2001 г.). «10.8.1.3». В Столяр, Джеймс Т. (ред.). Руководство NOAA по дайвингу, Дайвинг для науки и технологий (4-е изд.). Силвер-Спринг, Мэриленд: Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Управление океанических и атмосферных исследований, Национальная программа подводных исследований. стр.С 10–24 до 10–27. ISBN  978-0-941332-70-5. КАК В  0941332705. CD-ROM подготовлен и распространяется Национальной службой технической информации (NTIS) в партнерстве с NOAA и Best Publishing Company
  18. ^ Подводные пневмоподъемники, IMCA D 016 Ред. 3 июня 2007 г., Международная ассоциация морских подрядчиков, www.imca-http://www.imca-int.com/divisions/diving/publications/016.html
  19. ^ а б Консультативный совет по дайвингу. Свод правил прибрежного дайвинга (PDF). Претория: Министерство труда Южной Африки. Архивировано из оригинал (PDF) 9 ноября 2016 г.. Получено 16 сентября 2016.

внешняя ссылка