Большая энциклопедия нефти и газа. Водолазный колокол компании «Тейлор» (США)

К глубоководным средствам спуска (рис. 6.5 и 6.6) относят спуско-подъемные устройства (СПУ), предназначенные для спусков водолазов на глубины более 60 м и ускоренного подъема их с глубины с последующим переводом в поточно-декомпрессионные камеры. СПУ включают:

Водолазный колокол с платформой;
- устройство для выноса колокола за корму (за борт);
- спуско-подъемную лебедку;
- тросовую оснастку колокола с амортизаторами, тросовыми стопорами и счетчиками длины вытравленного троса;
- бортовые беседки с устройствами спуска и подъема;
- вьюшки для шлангов и кабелей к водолазному колоколу и к водолазам;
- средства связи с водолазами;
- средства подводного освещения.

Рис. 6.5. Спуско-подъемное устройство кормового расположения: 1 - спуско-подъемная стрела; 2 - поворотная кран-балка с беседкой; 3 - водолазный колокол; 4 - поточно-декомпрессионная камера; 5 - грузовая лебедка; 6-балласт; 7 - направляющий трос; 8- платформа колокола

Рис. 6.6. Спуско-подъемное устройство бортового расположения: 1 - водолазный колокол; 2 - заваливающаяся кран-балка; 3 - однобарабанная вьюшка; 4 - трехба-рабанная вьюшка; 5 - спасательный колокол; 6 - поточчо-декомпрессионная камера; 7 - грузоподъемная лебедка; 8 - платформа колокола; 9 - спусковая беседка

Водолазный колокол (рис. 6.7) представляет собой стальной цилиндр, закрытый сверху глухим сферическим днищем, а снизу - днищем с входным люком, закрывающимся изнутри крышкой. Колокол при кормовом расположении СПУ может работать только на внутреннее давление до 10 кгс/см 2 . У колокола бортового расположения СПУ крышка люка имеет кремальерный затвор, что позволяет колоколу работать как на внутреннее, так и на наружное давление до 10 кгс/см 2 .

Колоколы СПУ кормового и бортового расположения имеют снаружи рымы для подвески (траверсы) спускового троса, присоединительные устройства для платформы, воздушные и кабельные вводы и фланец для соединения колокола с поточно-декомпрессионной камерой. Внутри колоколов смонтированы трубопроводы подачи воздуха и осушения, клапан затопления и устройства для подвеса, освещения и телефонной связи.

Платформа водолазного колокола представляет собой массивную металлическую площадку, шарнирно подвешенную или прикрепленную болтами к корпусу колокола, с рымами для направляющих тросов, сиденьями, устройством для раскрепления светильников, стопорами водолазных шлангов и леерным ограждением. Платформа предназначена для размещения водолазов на время спуска и подъема до перехода в колокол, а также для размещения некоторого количества водолазных шлангов, инструмента и приспособлений, необходимых для работы под водой. Она служит также балластом для придания колоколу отрицательной плавучести до 200-250 кгс.

Спуск водолазного колокола кормового СПУ производится двухбарабанной электрической лебедкой с тросоукладчиком. Тяговое усилие на каждом барабане 3 тс. Канатоемкость барабанов по 440 м троса диаметром 17,5 мм. Каждый барабан имеет кулачковое включение и ленточный тормоз. Скорости спуска и подъема водолазного колокола: 5, 10, 15 и 20 м/мин.

Рис. 6.7. Водолазный колокол кормового СПУ: 1 - рым для подвески; 2 - ограждение штуцеров; 3 - блок аварийного троса; 4 - обух подвеса; 5 - клапан затопления; 6 - ограничитель; 7 - направляющие полосы; 8 - корпус; 9 - фланец комингса люка; 10 - трубопровод осушения; 11 - рым для заваливания колокола; 12 - запорный клапан

При бортовом СПУ шланги и кабели размещены на вьюшках, спуск и подъем их механизированы. Все механизмы СПУ работают синхронно. Скорости спуска и подъема колокола, шлангов и кабелей при спуске от 7-9 до 21-24 м/мин, а при подъеме от 5-6 до 18-20 м/мин. Подъемная лебедка имеет на каждом барабане тяговое усилие 5 тс, трос диаметром 25 мм, длиной 600 м, с разрывным усилием около 35 тс, канатоемкость каждого барабана 270 м.

Направляющие тросы - стальные, диаметром 18,5 мм, длиной 300 м каждый, пропущены через клиновые тросовые стопоры, траверсы и служат средством аварийного подъема водолазного колокола.

Спуск водолазов с палубы в воду до платформы водолазного колокола производится на водолазной беседке с помощью поворотной кран-балки. Грузовой трос выбирается электролебедкой с тяговым усилием 350 кгс (кормовое СПУ) при скоростях подъема и спуска беседки 5 и 11 м/мин или электрической лебедкой - 1000 кгс (бортовое СПУ). Технические данные водолазного колокола приведены в табл. 6.1.

СОКРОВИЩА «ТЕТИСА» И ВОДОЛАЗНЫЙ КОЛОКОЛ

Водолазный колокол – одно из самых древних устройств, использовавшихся человеком для спуска в морские глубины. Выдающийся английский ученый и философ Фрэнсис Бэкон так описал в 1620 г. некую примитивную конструкцию на трех опорах, которую ему довелось увидеть: «Полый металлический сосуд был осторожно опущен в воду в вертикальном положении и таким образом увлек вместе с собой на дно морское содержавшийся в нем воздух».

Такой сосуд позволял находившемуся под водой водолазу время от времени всовывать голову в его отверстие и дышать заключенным в нем воздухом.

Водолазный колокол удивительно прост по конструкции и во многом напоминает стакан, опущенный в воду дном вверх. Главным недостатком водолазных колоколов был чрезвычайно малый запас воздуха, который они могли нести в себе. Знаменитый французский физик Папен в 1689 г. предложил использовать для нагнетания воздуха насос или мехи, что помогло бы поддерживать в колоколе постоянное давление. На следующий год Эдмунд Галлей, английский астроном, именем которого была названа комета, сконструировал своего рода предтечу современных водолазных колоколов – сложное сооружение, состоявшее из собственно колокола, кожаных шлангов и двух резервуаров со свинцовыми днищами, попеременно доставлявших в колокол воздух.

Изобретенный Галлеем колокол мог использоваться для погружения под воду, но отличался слишком большой массой. В 1764 г. Луи Дальма ударился в другую крайность, предложив колокол из кожи, который должен был удерживаться в открытом положении исключительно за счет давления находящегося в нем воздуха. Быть может, колокол и оправдал бы возлагавшиеся на него ожидания, однако не нашлось ни одного дурака, который согласился бы его испытать.

Джон Смитон, английский инженер, строитель знаменитого Эддистоунского маяка, в 1784 г. изобрел первый пригодный для практического применения водолазный колокол. Он представлял собой коробчатой формы конструкцию, внутри которой был установлен насос, нагнетавший воздух. При работе крыша колокола располагалась выше поверхности воды. Модифицированный вариант этого колокола применяется и в наши дни наряду с кессонами или колоколами с воздушным шлюзом. Он используется во время различных строительных работ на небольшой глубине под водой, но давно уже не употребляется при спасательных работах.

Ближайшими родственниками водолазного колокола являются: батисфера Биба – стальной шар, снабженный иллюминаторами и оборудованием для очистки воздуха, в котором Уильям Биб неподалеку от Бермудских островов совершил в 1932 г. погружение на глубину 610 м; спасательные камеры Маккенна и Дэвиса; капсула для транспортировки водолазов американской подводной лаборатории «Силаб» (программа «Человек в море»).

Однако при выполнении судоподъемных или спасательных работ от водолазного колокола толку мало. Если не считать ставшего легендой подъема в 1687 г. испанского золота Уильямом Фипсом (причем неизвестно, пользовался ли он вообще этим аппаратом), только одна крупная спасательная операция обязана успехом водолазному колоколу. Это подъем в 1831–1832 гг. золота с английского военного корабля «Тетис».

«Тетис», 46-пушечный фрегат, покинул Рио-де-Жанейро 4 декабря 1830 г. На борту корабля находилось 810 тыс. фт. ст. звонкой монетой. Спустя два дня, идя под всеми парусами со скоростью 10 уз, он разбился о скалы мыса Фрио (юго-восточная часть Бразилии). Большинство швов в корпусе корабля разошлось, мачты обрушились. Всего несколько человек из состава команды успели перескочить на утес и таким образом спастись. Фрегат с оставшимися на нем людьми был отнесен в море быстрым течением и затонул в небольшой бухте на расстоянии чуть больше 500 м от места крушения.

Адмирал Бейкер, командовавший английской эскадрой, счел бесполезным предпринимать какие-либо попытки спасти золото, учитывая высокие скалы, большие глубины, быстрые течения и частые штормы, наблюдавшиеся в этом районе. С его мнением, однако, не согласился Томас Дикинсон, капитан шлюпа «Лайтнинг». Он был незаурядной личностью. Блестящий инженер, человек с широким кругозором Дикинсон обладал одним «недостатком»: он не раз ставил своих начальников в неловкое положение. В конце концов Бейкер неохотно дал согласие на проведение спасательной операции.

В 1831 г. еще не было скафандра Зибе и выбор Дикинсона ограничивался обнаженными ныряльщиками и водолазным колоколом. Сделать водолазный колокол было легче, чем заполучить опытного водолаза. Дикинсон изготовил колокол из железной водяной цистерны, взятой с другого английского военного корабля «Уорспайт». Для подачи воздуха в перевернутую цистерну решено было воспользоваться обычным насосом Траскотта. Чтобы шланги насоса могли противостоять давлению воды, Дикинсон придал им достаточную прочность: он приказал сначала расплющить их киянкой, дабы по возможности уплотнить ткань, а затем просмолить и обернуть пропитанной дегтем парусиной, которую потом надлежало прошить толстой ниткой. Шланги оправдали возлагавшиеся на них надежды.

Дикинсон со своей командой прибыл на мыс Фрио 24 января 1831 г. Мыс в действительности оказался островом длиной в три и шириной в одну милю, отделенным от материка протокой шириной 120 м. Обследование позволило установить, что корпус «Тетиса» соскользнул со скал в воду глубиной от 10,5 до 21 м.

Поскольку бухта, где лежал корабль, была очень узкой, Дикинсон сначала намеревался закрепить колокол на канатах, пропущенных между скалами. Вскоре, однако, он убедился, что под воздействием сильного ветра канаты вибрируют и раскачивают колокол, из которого выходит воздух, поэтому он решил погружать колокол в воду с помощью грузовой стрелы.

Такое решение поставило перед ним две новые проблемы – на чем установить стрелу и из чего ее изготовить.

Первую задачу удалось решить, уничтожив с помощью пороховых зарядов вершину северо-восточного утеса. После взрыва образовалась довольно ровная площадка размером 24 Х 18 м. В четырех других местах подготовили маленькие площадки для крепления оттяжек стрелы.

Как показали расчеты, для того чтобы обеспечить нормальный спуск и подъем колокола, стрела должна иметь совершенно невероятную длину – 48 м и, кроме того, отличаться исключительной прочностью. Единственным материалом, которым располагали спасатели для изготовления столь сложного сооружения, являлись мачты и ванты самого «Тетиса», выброшенные волнами на берег. В конце концов спасатели ухитрились соорудить стрелу из кусков дерева самых различных сечений. Они были соединены на шипах и скреплены друг с другом болтами. Каждое соединение стянули металлическими кольцами и обмотали толстым канатом. Соединений получилось слишком много (34), и готовая стрела обладала излишней гибкостью. Чтобы удерживать ее в нужном положении, требовалось закрепить бесчисленное количество дополнительных оттяжек.

В полностью снаряженном виде стрела весила 40 т. Пока шли работы, Дикинсон решил испытать в деле ныряльщиков – группу карибских индейцев, доставленных на борту испанского судна. Их главным достоинством было потребление невероятных количеств оливкового масла, которое они, по их словам, выплевывали в море, чтобы сделать воду более прозрачной.

– Либо же, – сухо заметил Дикинсон, – проглатывали в зависимости от обстоятельств и аппетита. Все их старания были сплошным обманом и не стоили моих запасов масла для заправки салата.

Напротив, усилия Дикинсона и его людей отнюдь не были столь бесполезными. Даже водолазы, спущенные под воду в небольшом колоколе с кормы барказа «Лайтнинга», вскоре прислали с глубины 15 м следующее нацарапанное на грифельной доске сообщение: «Осторожнее опускайте колокол на дно – мы видим внизу деньги».

Вслед за этим провели испытание большого колокола, чуть было не закончившееся несчастьем. При спуске он несколько раз ударился о скалы и сильно накренился, заполнившись водой. Находившиеся в нем два водолаза-добровольца лишь чудом не утонули.

Тем не менее работы начались, и уже к концу мая со дна моря было поднято на 130 тыс. фт. ст. золотых монет. Но тут разразился сильнейший шторм, разрушивший с таким трудом возведенное сооружение. Однако Дикинсон не сдался. На этот раз он решил осуществить свой первоначальный замысел – использовать небольшой колокол, подвешенный к прочным канатам, протянутым над бухтой. Идея оказалась удачной, хотя колокол так сильно било ветром о скалы, что за время работ его пять раз пришлось заменять. Им и на этот раз повезло – никто не погиб.

К марту 1832 г. Дикинсон поднял 600 тыс. фт. ст. из 810 тысяч, но при этом не на шутку рассердил адмирала Бейкера. Сей вельможа счел себя оскорбленным столь успешным выполнением «невозможной» операции и сместил Дикинсона, назначив на его место достопочтенного де Руза, командира корабля «Альжерин». Передавая командование, Дикинсон проявил исключительную честность. Он показал де Рузу точное местонахождение лежавших на дне сокровищ, намного упростив тем самым его задачу. Де Руз поднял еще 161,5 тыс. фт. ст., что вместе с ранее поднятыми деньгами составило более 90 % всей стоимости затонувших вместе с «Тетисом» денег.

Вернувшись в Англию, Дикинсон с изумлением обнаружил, что Бейкер целиком приписал себе как идею спасательной операции, так и руководство ее проведением. Дикинсон таким образом являлся лишь послушным исполнителем адмиральских указаний. Хотя Дикинсон и получил 17 тыс. фт. ст. награды, его заслуги в этом деле совершенно не были признаны. Будучи упрямым человеком, Дикинсон обратился с жалобой в Королевский тайный совет, в результате чего сумма награды возросла до 29 тыс. фунтов, а его заслуги были должным образом отмечены.

Некоторые из страховщиков Ллойда, приняв на веру версию Бейкера, позволили себе сделать ряд критических высказываний по поводу дерзости Дикинсона, выразившейся в обращении в тайный совет. В ответ Дикинсон напечатал открытое письмо «джентльменам из кофейни». Опубликованный впоследствии отчет Дикинсона с подробными техническими сведениями не оставил никаких сомнений относительно того, кто был действительным вдохновителем этой беспрецедентной операции.