Принципиально новый док

Автор: В.А Киселев, генеральный директор ООО «МОПЕКО»

Интенсивное освоение ресурсов Арктики и развитие Северного морского пути, а также все более напряженная военно-политическая обстановка в мире определяют повышение требований по обеспечению безопасности судоходства, предотвращению и ликвидации последствий аварий и катастроф на море, выполнению необходимых судоремонтных, в том числе, доковых работ. Для этого нужны соответствующие технические средства.  С этой целью компания МОПЕКО предлагает создать принципиально новые  плавучие технические средства в виде многофункциональных мобильных судоподъемных и судоремонтных  комплексов-доков нескольких типоразмеров, с использованием  в качестве основных модулей двух крановых судов с минимальной шириной корпуса.

Основное назначение предлагаемого базового многофункционального мобильного комплекса-дока: - подъем  подводных лодок и кораблей,, в том числе с больших глубин, и их транспортирование до места капитального ремонта или утилизации; оперативный доковый ремонт действующих подводных лодок и других кораблей непосредственно в районах их плавания, удаленных от пунктов постоянного базирования.

 Вспомогательное назначение:--автономное использование двух основных модулей- крановых судов для подъемных операций при выполнении судоподъемных и судоремонтных  работ с разными судами, а также на монтажных и перегрузочных работах. 

 Устройство предлагаемого многофункционального мобильного комплекса-дока показано на рис. 1- 6, работа комплекса – на рис.9-10.

 Мобильный модульный комплекс-док (рис.1) включает в себя: два крановых судна с несколькими стреловыми грузоподъемными устройствами каждый, оснащенные водолазным, подводно-техническим и судоремонтным оборудованием; соединительные шарнирно присоединяемые к корпусам балки, установленные по две на каждом крановом судне; днищевые балластирующиеся приставки с носовой и кормовой приставками-обтекателями; автоматическое судозахватное  устройство  (патенты RU 2710876, 2714831, 2718494, 2747062, 2755232, 2390460, ).

 Основные модули комплекса- два крановых суда с минимальной шириной корпуса 16.5м.(рис.2), оборудованные стреловыми подъемными устройствам. Они имеют бортовые балластные цистерны и снабжены каждый двумя, опускающимися в швертовых колодцах, телескопическими балластными килями, нижние секции которых выполнены в виде цистерн, заполняемых балластной водой (рис. 3).

.Стреловые грузоподъемные устройства выполнены на поворотных колоннах с уравновешенными грузовыми кренящими и восстанавливающими моментами с помощью вспомогательных стрел с навешиваемыми на них противовесами (см.рис.3) и частично бортовым водяным балластом. Это позволяет иметь корпус кранового судна минимальной ширины. В качестве противовесов используются съемные крышки люков, выполненные полыми в виде емкостей, заполняемых балластной водой, с дополнительным чугунным балластом. Уравновешивание кренящих и восстанавливаемых моментов осуществляется автоматически системой управления. Грузовые стрелы подъемных устройств имеют изогнутую  Г-образную форму, позволяющую в крайнем  нижнем положении при работе с максимальной нагрузкой иметь точку подвеса грузовых канатов на концевых блоках ниже  грузовой ватерлинии крановых судов.

Грузовые лебедки подъемных устройств выполняются с перематывающими барабанами и присоединяемыми канатными катушками большой канатоемкости, с целью увеличения глубины опускания крановых крюковых подвесок (рис.3). Для возможности опускания автоматического захватного устройства на  большую глубину,( превышающую возможную глубину опускания крюковых подвесок), судоподъемный комплекс снабжается специальными многозвенными вертикально плавающими стропами и вспомогательными перехватывающими стропами (.рис.10). Количество звеньев специальных стропов зависит от требуемой глубины погружения захватного устройства. Звенья специальных стропов выполнены из канатов с присоединенными к ним поплавками, распределенными по длине канатов, что обеспечивает их плавучесть в вертикальном положении (фиг.2.рис.10)

Днищевые балластирующиеся приставки шарнирно соединены в единый балластирующийся понтон (рис.4). Поверхности днищевых балластирующихся приставок, сопрягающихся друг с другом и с днищем крановых судов, футерованы эластичными обкладками. Балластирующийся понтон вместе с присоединенными носовой и кормовой торцевыми приставками-обтекателями представляют собой модульную балластирующуюся баржу-площадку (рис.5). Подведение балластирующейся погружаемой баржи-площадки под днище корпусов крановых судов осуществляется с помощью четырех крановых канатов крайних подъемных устройств (см. рис.9 фиг.2)

Автоматическое дистанционно управляемое судозахватное устройство (см.рис.6), использующееся при подъеме затонувших судов, выполнено с поворотными приводными с помощью гидроцилиндров лапами. Они осуществляют охват корпуса подводной лодки или другого судна, лежащего на грунте, путем попарного внедрения лап под корпус судна. При этом исключается возможность обжатия и повреждения корпуса, что особенно важно при подъеме атомных подводных лодок. Захватное устройство имеет положительную плавучесть, устраняемую при погружении в воду путем принятия балластной воды. что не сказывается отрицательно на полезной грузоподъемности кранов.

Основные параметры и размеры базового комплекса-дока (рис.1).,(уточняются при разработке ТЗ).-Грузоподъемность  комплекса-дока--- 12-14 тыс .тонн.  Грузоподъемность кранового судна-модуля—6-7 тыс. тонн.- Грузоподъемность стрелового подъемного устройства---1тыс. тонн. Количество грузоподъемных устройств-6-7.  Ширина корпуса кранового судна-модуля--16,5 м. Высота габаритная кранового судна от основной линии---не более16 м. Осадка кранового судна в походном положении---не более 3,5 м. Ширина комплекса-дока в рабочем положении---60 м. Ширина дока внутри-27-30 м. Размеры крановых судов в походном положении позволяют им заходить и работать на внутренних водных путях. (рис.2). Для подъема затонувших подводных лодок и судов, массой больше грузоподъемности судоподъемного  комплекса-дока, используются дополнительно  балластирующиеся цистерны (понтоны)  соответствующих размеров, устанавливаемые на автоматическом судозахватном устройстве, создающие дополнительную подъемную силу.

На основе конструктивных решений названного многофункционального комплекса-дока с двумя крановыми судами, оснащенными уравновешенными подъемными устройствами и балластирующимися днищевыми приставками, предлагается создать несколько аналогичных исполнений модульного комплекса-дока меньших типоразмеров с двумя и четырьмя уравновешенными подъемными устройствами грузоподъемностью по 250 или 500 т на  каждом крановом судне. Такие исполнения могут использоваться как мобильные судоремонтные плавбазы, а также для подъема  судов  на береговой стапель или  строительно-монтажных объектов соответствующей массы. Во всех исполнениях могут использоваться крановые модули-суда с одинаковой шириной корпуса 16,5м.. но разной длины. На рис.7 показано предлагаемое крановое судно грузоподъемностью 2000 т (500х4), выполняемое на базе судна пр.№05074 М г/п 4800/5300 т, на рис. 8 показано его использование при подъеме судна для выполнения доковых судоремонтных работ на причале или возможно на барже-площадке. Судно, подлежащее доковому ремонту, установленное у причальной стенки, с помощью кранового судна поднимается на необходимую высоту (рис.8. поз.I). После этого, крановое судно вместе с поднятым судном смещается к причальной стенки, с помощью швартовых и подруливающих винтов, и затем ремонтируемое судно устанавливается на береговой стапель. По нашему мнению, доковые судоремонтные работы судов массой до 2000т могут успешно выполняться с помощью крановых судов на береговом или плавучем стапеле в любом порту или судоремонтном предприятии, имеющем вертикальную стенку, а судов массой более 2000т—в модульном комплексе-доке с двумя крановыми судами, т.е.—на мобильной судоремонтной плавбазе. Предлагаемые решения являются эффективной альтернативой стационарным слиповым сооружениям и традиционным докам.

Технология работы многофункционального мобильного комплекса-дока  при подъеме затонувших судов показана на рис. 9 -10.

Работа судоподъемного комплекса-дока при подъеме затонувших судов, с глубин в пределах глубины опускания крановых крюковых подвесок, выполняется с автоматическим захватным устройством, навешенным непосредственно на крюковые подвески (рис.9), а при подъеме  с больших глубин, превышающих возможную глубину опускания крановых крюковых подвесок, используются промежуточные специальные многозвенные вертикально плавающие стропы (рис.10). .

На рис.9 показаны этапы выполнения работы по подъему подводной лодки, лежащей на грунте на глубине в пределах возможного опускания крановых крюковых подвесок. После захвата лодки автоматическим судозахватным устройством (рис.9, фиг.1), захватное устройство вместе с лодкой поднимается в крайнее верхнее положение, после чего на четырех канатах крайних стреловых подъемных устройств под корпус лодки подводится балластирующаяся погружаемая баржа-площадка (фиг.2, рис.9). Заключительный этап подъема осуществляется при всплытии балластирующейся баржи-площадки и одновременном подъеме грузовых стрел в крайнее верхнее положение. После этого комплекс-док с поднятой подводной лодкой приводится в транспортное положение (фиг.3, рис.9), в котором лодка транспортируется к месту ее утилизации или капремонта.  

Подъем затонувшей лодки с больших глубин (рис.10) выполняется поэтапно с использованием специальных вертикально плавающих многозвенных стропов. При этом нагрузка со специальных стропов поочередно передается на перехватывающие стропы, а затем снова на следующие звенья специальных стропов. Последовательно высвобождающиеся звенья специальных стропов при подъеме лодки вертикально всплывают на поверхность.

К месту выполнения судоподъемных и судоремонтных работ модули  комплекса-дока могут доставляться следующим образом:-совместно в составе единого комплекса-дока, либо автономно двух крановых судов и днищевых балластирующихся приставок с носовой и кормовой приставками, доставляемых путем буксирования или на транспортном судне, с последующей сборкой на месте.

Принципиальные отличия и преимущества предлагаемых многофункциональных мобильных комплексов-доков в сравнении с альтернативными решениями: мобильность и высокая оперативность прибытия к месту выполняемых работ, многофункциональность и универсальность, возможность подъема подводных лодок и кораблей, лежащих на грунте на любой глубине, с помощью автоматического судозахватного устройства, возможность транспортирования поднятых судов к месту утилизации или капремонта, возможность оперативного докового ремонта действующих подводных лодок и кораблей непосредственно в районах плавания, т.е выполнения функции скорой технической помощи в виде мобильной судоремонтной плавбазы, возможность многократного использования комплекса-дока в целом и автономно его основных моделей- крановых судов для выполнения различных подъемных, судоремонтных и монтажных работ. Названные отличия и преимущества многофункциональных мобильных комплексов-доков обеспечивают их высокую занятость и  экономическую эффективность по показателю-- соотношения цены/качества, соотношения суммарных приведенных затрат и объема выполняемых работ и соответственно  высокую их фондоотдачу.

 Заключение.

1.Считаем актуальной проблему создания и применения мобильных многофункциональных судоподъемных - судоремонтных комплексов-доков, предлагаем включить  в план НИОКР  разработку и создание названных мобильных комплексов-доков  предприятиями Объединенной судостроительной корпорации.

2. Заказчиками крановых судов г/п 2000 т, по нашему мнению, могут быть пароходства и судоремонтные предприятия, возможно совместно, на долевых условиях.

 

Рисунок 1. Многофункциональный мобильный судоподъемный-судоремонтный комплекс-док в транспортном положении с поднятой подводной лодкой.

Обозначения: 1-крановые суда; 2-стреловые подъемные устройств; 3-соединительные балки; 4-швартовые канаты; 7-судозахватное устройство; 9 и 10—носовая и кормовая приставки-обтекатели; 11-днищевые балластирующиеся приставки; 16-подводная лодка.

Рисунок 2. Общий вид кранового судна г/п 7 тыс. тонн (стрелы грузоподъемных устройств условно не показаны)

Основные характеристики: грузоподъемность 7000 тонн; ширина корпуса- 16,5 м; длина габаритная –до 140 м; осадка в походном положении—до 3,5 м; высотный габарит от основной линии –до 16,5м ( при переходах по ВВП верхняя часть колонн укладывается по походному).

Рисунок 3. Стреловое подъемное устройство.

Рисунок 4. Днищевые балластирующиеся приставки, объединенные в единый балластирующийся понтон.

Обозначения: 1-днищевые приставки; 2- единый балластирующися понтон; 3 и 4 –шарнирные соединения; 5 и 6 –эластичные обкладки.

Рисунок 5. Модульная балластирующаяся баржа-площадка в транспортном положении.

Обозначения: 1 –днищевые балластирующиеся приставки; 2 и 3 –носовая и кормовая приставки-обтекатели;4 –шарнирные соединения; 5 –судозахватное устройство.

Рисунок 6. Судозахватное устройство.

Рисунок 7. Крановое судно грузоподъемностью 2000 т (500х4) на базе судна проекта №05074 М  г/п 4800/5300 т.

Рисунок 8. Подъем судна для докового ремонта на причале.

Рисунок 9. Работа мобильного модульного комплекса-дока при подъеме подводной лодки с ограниченных глубин.

Обозначения: фиг.1 –захват лодки, лежащей на грунте; фиг.2 –подведение погружаемой балластирующейся баржи-площадки на четырех канатах под корпус подводной лодки; фиг.3 –мобильный комплекс-док с поднятой подводной лодкой в транспортном положении.

Рисунок 10. Подъем подводной лодки с больших глубин с использованием специальных многозвенных вертикально плавающих стропов.

Обозначения: фиг.1 –захват лодки, лежащей на грунте; фиг.2 –звено многозвенного специального стропа; фиг.3 –завершающийся этап подъема с всплытием  балластирующейся  баржи-площадки.

Печатное издание