ILoveDiving.ru

Традиционные водолазные системы

Аппараты, в которых для дыхания используется воздух, относятся к самой распространенной в наши дни категории водолазного снаряжения и будут столь же широко применяться в течение ближайшего десятилетия при выполнении водолазных работ промышленного, военного и научного характера.

Недостатком аппаратов подобного рода следует считать сравнительно небольшую глубину, на которой они могут использоваться. Теоретическим пределом, ограничивающим эту глубину, служит парциальное давление кислорода в дыхательной смеси, равное 2 атм. Поскольку содержание кислорода в атмосферном воздухе составляет примерно 20%, максимальное давление вдыхаемого воздуха не должно превышать 10 атм, что соответствует глубине 90,5 м. Водолазные аппараты, в которых для дыхания используется воздух, являются самым дешевым и простым по конструкции оборудованием для работ на небольших глубинах. Общая продолжительность подводных работ самого различного характера,- выполняемых с помощью этих аппаратов, по крайней мере в 10 раз превышает аналогичный показатель для водолазного снаряжения других типов.

Шланговые аппараты с подачей сжатого воздуха. Самым простым из всех видов стандартного водолазного снаряжения является шланговое, предназначенное для работ на небольших глубинах. К этой категории относятся вентилируемые аппараты с открытым циклом дыхания. В состав основных узлов системы входят обычно компрессор, шланг и маска, снабженная подающим и выпускным клапанами. В зависимости от поставленной задачи водолаз может быть одет в скафандр или может пользоваться одной маской. Водолазное снаряжение для работ на небольших глубинах обладает определенными преимуществами по сравнению со всеми другими современными водолазными аппаратами. Оно недорого стоит, столь же дешево в эксплуатации, а пользование им настолько просто, что требует минимального обучения. Однако все эти достоинства никак не компенсируют его недостатков при промышленном использовании. Постоянно меняющиеся требования техники безопасности, необходимость повысить эффективность действий водолаза и в то же время улучшить условия его работы при длительном пребывании под водой,— все это намного снижает ценность аппаратов подобного рода.

Одной из наиболее распространенных конструкций современных шланговых подводных аппаратов является снаряжение типа Джек Браун. Аппарат, работающий по открытому циклу дыхания, выпускается в двух вариантах — с непрерывной подачей воздуха и с подачей по потребности. Треугольная маска закрывает все лицо водолаза. Регулирующий клапан (в варианте с подачей воздуха по” потребности) или подающий клапан (в варианте с непрерывной подачей) располагается в правой части маски на уровне глаз. С левой стороны, примерно на той же высоте, находится резиновый выпускной невозвратный клапан простой конструкции, снабженный рассеивателем пузырьков вытравливаемого воздуха. Маска сравнительно легко может быть заполнена водой, так как выпускной клапан расположен в ее верхней части. Уровень шума от подаваемого в маску воздуха составляет 100 дБ, что затрудняет телефонную связь водолаза с поверхностью.

Поскольку значительная часть водолазных работ в военно-морском флоте, связанных с ремонтом и осмотром судов, производится на небольшой глубине, управление водолазных работ

ВМС признало необходимым осуществить разработку нового водолазного снаряжения для .небольших глубин, которое было бы свободным от указанных недостатков. Чтобы удовлетворить это требование, исследовательской лаборатории «Баттель мемориал» в городе Колумбус, штат Огайо, в 1969 г. было поручено осуществить модернизацию аппарата Джек Браун.

В новом аппарате устранены многие недостатки водолазного снаряжения прежних конструкций. Выпускной клапан расположен в нижней части маски и снабжен инжектором. Благодаря этому устройству ликвидируется опасность проникновения в маску воды и улучшается ее вентиляция. Значительно снижен шум от поступающего в маску воздуха и, следовательно, обеспечена возможность беспрепятственной телефонной связи. В конструкции корпуса маски использован стеклопластик, что улучшило ее гидродинамические свойства и внешний вид.

В настоящее время создано несколько новых типов масок улучшенной конструкции для погружений на небольшую глубину. К их числу относится широко применяемая водолазная маска фирмы «Кирби — Морган», выпускаемая в двух вариантах — с непрерывной подачей воздуха и с подачей по потребности. Маска, выполненная на раме из стеклопластика, превосходно зарекомендовала себя при продолжительных погружениях на глубину менее 45 м. Уровень шума в маске сравнительно невысок, что обеспечивает устойчивую телефонную связь водолаза с поверхностью.

Шланги для водолазных костюмов, рассчитанных на небольшую глубину погружения, изготовляются из гибкой армированной резины. Как правило, они имеют внутренний диаметр, равный 9,5 мм, и снабжены стандартной арматурой для подачи кислорода. Шланг соединяется с нейлоновым сигнальным концом, обладающим прочностью на разрыв‘не менее 544 кгс. В случае использования телефонной связи к шлангу и- сигнальному концу добавляется телефонный кабель. Шланг, конец и кабель соединяются вместе через каждые 91,5 см с помощью водостойкой изоляционной ленты. При использовании обычных шлангов сплошное обматывание лентой или изготовление всех трех элементов в виде единого целого не применяется, поскольку шланги удлиняются под воздействием давления воды. Удлинение зависит от метода изготовления шланга и обычно составляет от 90 до 152 см на каждые 30,5 м шланга.

В качестве источника подачи воздуха в водолазные костюмы для малых глубин, как правило, используется двухступенчатый воздушный компрессор с приводом от небольшого дизеля. Раньше для привода применялись бензиновые двигатели, однако разработанные Береговой охраной США правила ограничили их использование. Приводной двигатель и компрессор монтируются на верхней части ресиверного резервуара, поддерживающего постоянное давление воздуха и в то же время обеспечивающего наличие резервного запаса воздуха, достаточного для того, чтобы позволить водолазу подняться на поверхность в случае поломки компрессора. Объем резервуара должен быть не менее 1,7 м3. Давление воздуха в системе поддерживается на уровне, превышающем по крайней мере на 3,5 кгс/см2 давление воды на глубине погружения водолаза. На выходе из ресивера устанавливаются фильтры, удаляющие из подаваемого водолазу воздуха частицы масла, пыли и примесь окиси углерода. В месте соединения шланга с шлемом находится невозвратный клапан, предотвращающий заливание шлема водой или сдавливание его в случае повреждения шланга или прекращения подачи воздуха.

Водолазный скафандр. Для работ на сравнительно больших глубинах до настоящего времени все еще используются стандартные водолазные скафандры, которые постепенно вытесняются более совершенным снаряжением. В продажу поступает несколько вариантов стандартных водолазных костюмов. В американских ВМС до сих пор используется стандартный водолазный шлем МК-5, несколько измененный его вариант применяется при проведении промышленных водолазных работ; кроме того, в продаже имеется изготовляемый в Японии шлем того же типа, но уменьшенный до 3Д обычного размера. Несмотря на то что водолазный скафандр был изобретен еще в XIX в., он продолжал широко использоваться до конца 60-х годов нашего столетия благодаря определенным преимуществам, которые он обеспечивает при проведении трудоемких подводных работ.

Стандартный водолазный костюм, или скафандр, показанный на рис. 16, состоит из латунного шлема, снабженного застекленными отверстиями в верхней части, спереди и по бокам, латунного нагрудника, с Помощью которого шлем прикрепляется к остальной части скафандра, и самого скафандра, изготовленного из толстой прорезиненной ткани. Скафандр полностью изолирует тело водолаза от соприкосновения с водой. Герметизация обеспечивается резиновыми манжетами на концах рукавов. Водолаз обут в специальные башмаки со свинцовыми подошвами и парусиновой верхней частью, весящие почти 16 кг. Положительная плавучесть скафандра уравновешивается поясом со свинцовыми грузами, масса которых зависит от массы тела водолаза и обычно равна 36 кг.

Рис. 16. Два водолаза американских ВМС опускаются на специальной платформе к месту выполнения подводных работ. Водолазы, одетые в скафандры и шлемы стандартного типа, дышат гелие-во-кислородной смесью. Эти громоздкие и стесняющие движения костюмы в настоящее время заменены новыми образцами водолазного снаряжения.

Конструкции скафандров, применяемых в различных странах мира, несколько отличаются друг от друга, однако все они в той или иной степени являются модификациями изобретения Августа Зибе. Впервые скафандр был разработан для английских ВМС. В этом варианте водолаз не имел возможности регулировать поступление воздуха в скафандр (за скоростью подачи которого следил специальный вахтенный офицер), в связи с чем шлем не был снабжен регулирующим клапаном. В американских моделях шлем оборудован коротким отрезком шланга, заканчивающимся у пояса водолаза регулирующим клапаном. Плавучесть обеспечивается изменением количества воздуха в скафандре. При минимальном объеме воздуха водолаз обладает отрицательной плавучестью и может выполнять на дне различную работу, связанную с физическими усилиями. Увеличив количество воздуха в скафандре, водолаз приобретает нейтральную плавучесть, что позволяет ему работать с конструкциями, находящимися между поверхностью и дном моря.

Хотя регулирование плавучести и создает определенные преимущества для работы, оно в то же время осложняет задачу обеспечения безопасности водолаза. Если водолаз, находясь под водой, случайно перевернется вверх ногами, нижняя часть скафандра может раздуться до такой степени, что водолаз уже не сумеет самостоятельно принять нормальное положение. События разворачиваются весьма быстро. Раздувшийся внизу скафандр начнет неумолимо поднимать водолаза к поверхности. Уменьшающееся по мере подъема давление воды приведет к дальнейшему расширению находящегося в скафандре воздуха, что еще более ускорит процесс подъема. Расположенный в шлеме выпускной клапан не справится с вытравливанием воздуха, и положительное давление в скафандре быстро повысится. При неудовлетворительном состоянии скафандр может лопнуть. Не говоря уже об опасности быстрой декомпрессии, при разрыве скафандра водолаз сразу же утрачивает положительную плавучесть и быстро идет ко дну. В такой ситуации только внимательность и быстрота реакции находящегося наверху помощника могут спасти водолаза.

Стандартный водолазный скафандр имеет и ряд других недостатков, касающихся обеспечения безопасности водолаза, особенно когда он занят выполнением работ, связанных с резкой и сваркой металла. Если во время таких работ водолаз случайно коснется электродом шлема, он может прожечь в нем отверстие. В условиях почти нулевой видимости, как это обычно бывает при выполнении большинства подводных строительных работ, такое случалось нередко.

Техника освоения морских глубин. Пер. с англ. Л., “Судостроение”
Дж.Кенни.

Опубликовано:
11.10.12

Категория - Техника освоения морских глубин