книги из ГПНТБ / Боровиков П.А. Человек живет под водой

Палубный водолазный комплекс АДС-4 фирмы «Оушн Системе». Благодаря своей удачной конструкции комплекс АДС-4 стал прототипом для дальнейших разработок, в частности — новой водолазной глубоководной системы ВМС США DDS-Mk.I.

палубной камеры, блока лебедок и блока вспомога­ тельных устройств. Комплекс способен обеспечить нормальную жизнедеятельность четырех водолазов, живущих по двое в отсеках камеры, в течение 14 суток пребывания под рабочим давлением, соответствующим глубине 260 м, плюс 9 суток декомпрессии.

Водолазный колокол позволяет транспортировать к объекту двух или трех водолазов одновременно. Штат­ ное шланговое водолазное снаряжение рассчитано на работу в воде на расстоянии до 30 м от колокола. Запас смеси для питания дыхательных аппаратов находится в баллонах, укрепленных на его корпусе. Предусмот­ рены устройства сброса твердого балласта и обрубания спускового кабель-троса, необходимые для аварийного самостоятельного всплытия колокола. Стыковка с палуб­ ной камерой производится путем установки его сверху на комингс-площадку шлюзового отсека последней.

Жилая камера состоит из двух цилиндрических от­ секов, разделенных сферической шлюзовой камерой. Шлюз оборудован входным люком, люком комингсплощадки и двумя люками, ведущими в жилые отсеки.

260

Система регенерации дыхательной смеси, кондицио­ неры, аппаратура подачи смеси в камеру и отвода ее наружу при компрессии и декомпрессии смонтированы прямо на внешней поверхности жилой камеры. Фанта­ стическое переплетение трубопроводов, бессистемное на первый взгляд нагромождение баллонов, соедини­ тельной арматуры, вентилей, манометров придают ком­ плексу немного жутковатый вид.

Палубная камера замечательна тем, что оба ее от­ сека и шлюз соединены между собой фланцами, стя­ нутыми болтами; в случае необходимости комплекс можно легко разобрать на составные части. Это обеспе­ чивает ему высокую мобильность, несмотря на значи­ тельный вес: жилая камера и колокол вместе весят около 90 т. Комплекс можно смонтировать на любом судне, способном принять хотя бы полторы сотни тонн груза. Два транспортных самолета С-141 могут пере­ бросить АДС-4 по воздуху в любую точку земного шара. В «биографии» комплекса был случай, когда он именно таким путем переехал из США в Японию, был собран на судне и подготовлен для работы на объекте — и все это за двое суток!

Численность обслуживающего персонала невелика. Кроме четырех живущих в камере водолазов, работу АДС-4 обеспечивают всего 17 человек в течение всех двадцати трех суток расчетной продолжительности по­ гружения. Это делает его эксплуатацию сравнительно недорогой.

Внимательно наблюдая за первыми успехами ком­ плексов длительного пребывания, американские воен­ ные моряки пришли к выводу, что аварийно-спасатель­ ной службе флота совершенно необходимо иметь свое собственное водолазное оборудование такого рода. И вот в начале 1970 г. на палубе уже упоминавшегося ранее судна «Геар» был установлен первый комплекс ВМС США DDS-Mk.1 (Deep Diving System — глубо­ ководная водолазная система), прототипом которой по­ служил комплекс АДС-4.

Водолазы и обслуживающий персонал осваивали новый комплекс тщательно и неторопливо. Администра­ ция АСС, наученная горьким опытом «Силаба-3», во избежание инцидентов решила действовать с макси­ мальной осторожностью, и расчетная глубина (260 м)

2 6 1

в режиме длительного пребывания была достигнута лишь в декабре 1970 г., почти через год после первых погружений. В период испытаний две группы водола- sob по четыре человека в каждой провели в камерах комплекса в общей сложности более 1000 ч. В апреле водолазы спускались всего на 30-метровую глубину, а отметка 260 м впервые была зарегистрирована лишь в октябре. Но и это был только кратковременный спуск. Наконец, в заключительной декабрьской серии воз­ можности комплекса раскрылись до конца — группа водолазов совершила несколько погружений на 260 м, находясь «под насыщением» па этой же «глубине» в жилой камере в течение 21 суток. Этот результат был рекордным для ВМС США. Ввод в строй DDS-Mk.1 позволил отодвинуть границу рабочих глубин водола­ зов флота от 90 до 260 м.

Почти одновременно с комплексом DDS-Mk.1, предназначенным для установки на малых судах, ВМС США освоили еще одну палубную водолазную систему DDS-Mk.2, значительно большую по размерам и чи­ сленности экипажа и предназначенную для размещения на судах-спасателях подводных лодок. DDS-Mk.2 со­ стоит, по существу, из двух комплексов, каждый из которых содержит четырехместную двухотсечную жи­ лую камеру, колокол, стыкуемый с расположенной в верхней части камеры комингс-площадкой, пульт управления и вспомогательные системы.

Работы по освоению DDS-Mk.2 начались еще в пе­ риод подготовки «Силаба-3». Его прототип был смонти­ рован на судне обеспечения эксперимента «Элк Ривер». Ввод комплекса в строй проходил далеко не гладко: сначала шла борьба за герметичность, затем после од­ ного из спусков (правда, без людей) колокол вернулся на поверхность затопленный водой и его пришлось ремонтировать. Все это вносило свою лепту в общую затяжку сроков начала третьего эксперимента амери­ канского флота по программе «Силаб».

В США и в других странах мира на сегодняшний день уже построено много водолазных комплексов, рассчитанных на рабочую глубину от 100 до 500 м. Заказчиками этой продукции в основном являются промышленные компании, ведущие разведку и добычу газа и нефти на шельфе.

262

Жизнь настоятельно требовала, чтобы водолаз-глу­ боководник как можно скорее превратился из рекорд­ смена и испытателя снаряжения в квалифицированного рабочего подводного цеха. По мере роста количества донных объектов расширялся и круг задач, которые ста­ вились перед водолазами. От простого осмотра подвод­ ных установок водолазы перешли к выполнению слож­ нейших операций, охватывающих почти весь техноло­ гический цикл монтажных и ремонтных работ. Они научились заменять отслужившие свой срок агрегаты, перемещая под водой значительные тяжести и соединяя узлы с помощью болтов, хомутов и других крепежных элементов. Водолазы освоили газовую и электрокислородную резку металла, научились разделывать кромки и зачищать металл под сварку, контролировать каче­ ство сварных швов. Лишь только одна операция никак не удавалась: сварка герметичных швов в водной среде. Никакие усилия европейских и американских фирм («Комекс», «Вестингауз», «Тейлор» и других) не прино­ сили успеха.

Тем временем общая длина сданных в эксплуатацию морских нефтепроводов быстро росла. Учащались и аварии, требовавшие восстановления герметичности подводных магистралей. Специалистам водолазных фирм пришлось задуматься над тем, как создать около поврежденного участка газовый пузырь, в среде кото­ рого можно было бы производить сварку, как на суше.

Одним из первых такую осушаемую камеру предло­ жил Эдвин Линк. Надувное куполообразное сооруже­ ние, изготовленное из прорезиненной ткани, напоми­ нало хижину эскимосов, и Линк назвал его «иглу». В дальнейшем оказалось, что иметь просто сухой объем над трубопроводом недостаточно: часто необходимо подступиться к поврежденному участку и сверху и снизу, например, при сварке кольцевого шва. Учиты­ вая такую потребность, корпорация «Локхид» изгото­ вила жесткую сварочную кабину, которая устанавли­ валась в котлован, заранее отрытый на дне под трубопроводом. В ее двух противоположных стенках размещались герметичные захваты, обнимавшие трубу так, что нижняя кромка стенок кабины, не имеющей пола, опускалась ниже трубопровода, и весь подлежа­ щий ремонту участок оказывался в газовой среде.

263

Кабина имела малый внутренний объем, и водолазсварщик работал в ней, используя изолирующий ды­ хательный аппарат. Дело в том, что при сварке выде­ ляется такой «букет» газов и паров, весьма вредных под повышенным давлением, что никакая система очистки не в состоянии с ним справиться.

Все большее число сварочных кабин, построенных разными фирмами, вводилось в опытную эксплуатацию, но. . . сообщения об успешном ремонте трубопроводов не появлялись. Как выяснилось, повышенное давление газовой среды при существующей технологии сварки не позволяет получить герметичный шов. Надо было искать какой-то другой выход. За неимением лучшего наиболее подходящим способом ремонта признали гер­ метизацию поврежденного трубопровода с помощью прижимаемых бандажами накладных уплотнений. На­ зрела необходимость создать большой специализи­ рованный водолазный комплекс, который позволял бы ремонтировать трубопроводы диаметром в десятки сантиметров, а в перспективе и более метра. Выполнить эту непростую задачу взялась американская фирма «Дик Эванс».

Непосредственным толчком для развертывания работ послужила авария нефтепровода диаметром 61 см, проложенного по дну Мексиканского залива на глубине около 60 м. Это произошло в июле 1969 г. Несколько попыток заварить поврежденный участок окончились неудачно, и владельцы трубопровода были вынуждены уложить на грунт обводную трубу диаметром всего около 23 см. Пропускная способность магистрали резко упала, доходы от ее эксплуатации превратились в убытки.

Специалисты фирмы «Дик Эванс» понимали, что глубина 60 м и труба диаметром 60 см — лишь эпизод и, учитывая будущие нужды нефтяников, назначили ра­ бочую глубину нового комплекса 244 м и максималь­ ный диаметр обслуживаемого трубопровода 1,22 м. Работа над проектом началась в январе 1970 г., по­ стройка комплекса — через два месяца, а в августе этого же года была отремонтирована первая подводная маги­ страль.

Главный элемент нового комплекса — устанавливае­ мое на дне сооружение, которое правильнее всего было

2 6 4

бы считать настоящим подводным ремонтным цехом. На концах гигантской трубчатой рймы длиной 51 м, шириной около 10 м и высотой почти 8 м укреплены храпцы, способные захватить в иле, песке или глине трубопровод, лежащий на глубине до 1,5 м под поверх­ ностью дна, вырвать его из грунта и приподнять на метр над дном. В средней части рамы на гидроцилинд­ рах подвешен рабочий отсек, имеющий вид коробки без дна длиной 9,5 м, шириной 3,7 м и высотой 4,3 м. Тор­ цевые стены отсека снабжены раздвижными дверьми. При подъеме трубопровода двери открыты настежь; когда же магистраль закреплена в положении, необхо­ димом для ремонта, двери закрываются, «обнимая» трубу и обеспечивая герметичность ввода ее внутрь помещения. Рабочий отсек весит 165 т (в воде — 20 т), а трубчатая рама — 400 т (в воде — 90 т).

Поскольку производить сварку во время ремонта не предполагали, рабочий отсек оборудовали системами, делающими его атмосферу пригодной для дыхания на любой глубине постановки, как в обычном подводном доме. Отсек хорошо освещен и оборудован необходи­ мыми приспособлениями и инструментом. Для переме­ щения тяжелых^ грузов в нем смонтированы два мосто­ вых крана грузоподъемностью 10 т каждый. Водолазы входят в отсек, просто подныривая под его край.

Рабочий отсек соединен питающими кабелями и шлангами с поверхностью — с баржей, на которой смонтированы электростанция, газохранители, компрес­ соры. Между установленной на барже жилой барока­ мерой и подводным цехом курсирует колокол, до­ ставляя водолазов на работу и «домой», на отдых. Необходимый на начальных и завершающих этапах операции мощный подъемный кран также смонтиро­ ван на палубе, баржи.

Комплекс обеспечивает работу экипажа в режиме длительного пребывания под давлением. Все управле­ ние его многочисленными системами сосредоточено на центральном посту, также размещенном на барже. Операторы поста располагают информацией о пара­ метрах дыхательной смеси в жилой камере, в колоколе, в рабочем отсеке, сведениями о том, в каком положении находятся подъемная рама и нефтепровод, они на­ блюдают за действиями рабочих в подводном цехе по

265

емника: 5 — «подводный цех»; 6 — водолазный колокол; 7 — направляю­ щий трос колокола; 8 — кабель-шланг питания «подводного цеха»; 9 — кабель-шланг колокола; 10 — палубная жилая барокамера.

телевидению, могут разговаривать с ними по телефону.

Несмотря на сложность и большую насыщенность оборудованием, комплекс в целом отличается высокой надежностью. Перед вводом в строй все его элементы были опробованы и тщательно проверены на берегу, причем последние этапы береговых испытаний проводи­ лись уже с участием водолазов фирмы «Мак Депмотт» (США), которым предстояло ремонтировать трубопро­ вод на дне Мексиканского залива. Затем последовали испытания на мелководье. Водолазы проверяли работу систем и тренировались в захвате трубы с грунта, уста­ новке ее в рабочее положение и осушении отсека. Далее весь цикл тренировки был проведен на глубине 57 м на расстоянии четверти мили от места разрыва. К на­ чалу августа было решено, что можно начинать ремонт.

266

Перед ремонтниками были поставлены три условия: минимальное время, в течение которого трубопровод должен быть отключен, минимальное количество воды, которое может остаться в трубопроводе после ремонта, минимальное загрязнение поверхности моря вследствие ремонта. Эти условия требовали четких и слаженных действий водолазов и всего обслуживающего персонала комплекса.

Перед началом ремонта трубопровод заполнили во­ дой, которая нагнеталась в пего с борта судна обеспе­ чения. Находившиеся в магистрали нефтепродукты отделялись от воды резиновой сферой, скользившей под ее напором внутри трубы. По окончании ремонта вода была удалена сжатым воздухом.

Подготовка трубопровода заняла чуть меньше восьми суток — с 5 по 13 августа. Собственно работы иод водой, включая установку рамы и подъем трубы с грунта, были выполнены в период с 13 по 18 августа — за пять с половиной суток. Очистка и осушка магистрали заняла еще пять с половиной суток. 28 августа по тру­ бопроводу пошла нефть.

Часть погружений (общей длительностью около 50 ч) производилась в режиме «без насыщения». Основная же работа была выполнена бригадой ремонтников, проживших на «глубине» 43 м около десяти суток. За это время колокол 12 раз доставлял водолазов в под­ водный цех; 262 ч 10 мин отработали они на объекте. Самое долгое погружение длилось 10 ч 25 мин.

Водолазы обнажили поврежденный участок трубо­ провода, наложили па него заранее заготовленный бан­ даж и обтянули его болтами. Большую часть времени они работали в отсеке без аппаратов, вдыхая смесь непосредственно ив его атмосферы. Лишь во время опе­ рации отжима воды из отсека им приходилось вклю­ чаться в бортовую дыхательную сеть.

Так вступил в строй один из самых оригинальных из построенных доныне водолазных комплексов. После августа 1970 г. комплекс «Дик Эванс» неоднократно и с неизменным успехом использовался на ремонтных работах и монтаже подводных трубопроводов.

Если считать комплексы длительного пребывания типа АДС-4 вторым поколением водолазных палубных систем, то «Дик Эванс» можно, пожалуй, отнести уже

2G7 -

к третьему поколению — в нем явственно просматри­ ваются черты будущего подводного специализирован­ ного водолазного оборудования, с помощью которого освоение ресурсов морского дна можно перевести на действительно промышленные рельсы.

АКВАНАВТ НА БОРТУ. ., ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ

Часто говорят, что современное автономное снаря­ жение позволяет подводному пловцу чувствовать себя как рыба в воде, имея в виду прежде всего его способ­ ность легко перемещаться во всех направлениях в вод­ ной толще. В отношении водолаза-глубоководника это утверждение, к сожалению, далеко от истины.

При должной организации погружений обитатели стационарного подводного дома могут позволить себе длительные подводные «прогулки», удаляясь от своего жилища на десятки и, может быть, даже сотни метров: их безопасность обеспечивается наличием вспомогатель­ ных убежищ, постоянных и переносных средств ориен­ тации, разного рода транспортировщиков. Водолаз же, доставленный на дно в колоколе, работает, как правило, в не подготовленной заранее акватории и имеет очень ограниченную свободу передвижения. Из соображений безопасности он не может отходить от колокола далее чем на один-два десятка метров, даже если его снаря­ жение автономно. Дальность «прогулок» в шланговом аппарате лимитирована не менее жестко — водолаз попросту привязан к своему убежищу.

Опустить колокол на дно, на 100—200-метровую глубину с отклонением не более 20—30 м от заданного места с палубы судна, одиноко стоящего посреди мор­ ского простора, — задача чрезвычайно сложная и труд­ новыполнимая. Поэтому собственно водолазной работе на объекте обычно предшествует длительная подгото­ вительная процедура. G борта судна, удерживаемого от дрейфа несколькими заведенными заранее якорями, опускают на грунт тяжелую якорь-раму. Специальные лебедки поддерживают постоянным натяжение тросов, соединяющих ее с судном; по ним, как по направляющим, опускается на дно колокол. Если водолазы обнаружат,

268

что объект находится слишком далеко от «точки при­ земления», всю операцию приходится начинать сна­ чала.

Подняв колокол и раму на поверхность, экипаж судна перестраивает якорную постановку, чтобы при следующем погружении рама легла на дно поближе к цели. Разумеется, что никакой гарантии успеха при этом тоже нет; более того, всегда существует опасность положить тяжелую якорь-раму прямо на объект — скажем, на оголовье устья скважины — и повредить или даже вывести из строя оборудование. Зато если после нескольких попыток рама ляжет как надо, дальнейший ход операции значительно облегчается.

Чем больше дней (а может быть, и недель) продлится работа водолазов на дне, тем легче примириться с ее трудоемким и неблагодарным начальным этапом. Од­ нако продолжительные ремонтные или монтажные эпо­ пеи —далеко не самые типичные случаи применения не­ специализированных палубных комплексов. Часто с рабочим заданием могут справиться одна-две смены водолазов, и тогда непроизводительные затраты вре­ мени и труда на «подход» к объекту обслуживания становятся весьма накладными.

Выход из положения напрашивается сам собой; надо сделать колокол похожим на малую подводную лодку — самоходным, способным самостоятельно ма­ неврировать и передвигаться над морским дном в по­ исках объекта. Первое такое устройство — колокол «Клара» — было построено во Франции специалистами фирмы «Комекс».

Самоходный колокол опускают на глубину, как

иобычный, на кабель-тросе, но только, разумеется, без всяких направляющих. Дойдя до придонного слоя, колокол останавливается, экипаж уравнивает его пла­ вучесть, удаляя за борт водяной балласт, включает электромоторы привода гребных винтов и. . . отправ­ ляется на поиски объекта. Прибыв на место, водолазы вновь заполняют водой уравнительную цистерну, при­ жимают колокол ко дну и только тогда открывают люки

ивыходят в воду.

Такое самоходное устройство,' родившееся из обыч­ ного колокола, унаследовало его недостаток — иеав* тономность. «Радиус действия» водолазов продолжал

269