Peggy Chalmers, un scriitor independent cu sediul în Sunapee, N. H., deține un M.S. licențiat în inginerie mecanică la Universitatea Drexel.

focus

  • Vizualizare standard
  • Pictogramă Vizualizări Vizualizări
    • Conținutul articolului
    • Cifre și tabele
    • Video
    • Audio
    • Date suplimentare
  • Link PDF PDF
  • Pictogramă Partajare Acțiune
    • Facebook
    • Stare de nervozitate
    • LinkedIn
    • E-mail

  • Chalmers, P. (1 mai 2002). „Focus Feature: Offshore Innovations: Raising the Kursk.” CA MINE. Inginerie Mecanică. Mai 2002; 124 (05): 52-55. https://doi.org/10.1115/1.2002- 3 mai

    Descărcați fișierul de citare:

    Acest articol trece în revistă submarinul nuclear rus Kursk de 10.000 de tone metrice, cu două reactoare nucleare și 20 de rachete la bord, căzuse în august 2000 în urma unei perechi de explozii la aproximativ două minute distanță. Exploziile au lăsat arcul atât de deformat încât a fost imposibil să se atașeze dispozitive de ridicat și au existat îndoieli serioase cu privire la integritatea structurală a ceea ce a rămas. La Roslyakovo, Giantul de 21 de tone a fost ridicat departe de apă de către două pontoane auxiliare. Pontoanele, lungi de 100 de metri cu o grindă de 15 metri, au fost scufundate sub barjă, au fost trântite în poziție sub el și apoi pompate pentru a ridica combinația Giant-Kursk. Această ridicare suplimentară, în plus față de balastarea docului uscat, a oferit distanța necesară pentru mușchii șuviței pentru a coborî sub-ul pe stocuri. Odată ce Kursk a fost poziționat, Giant 4 și-a eliberat sarcina și a fost retras din docul uscat.

    Articol

    Pe oct. 7, 2001, submarinul nuclear rus Kursk de 10.000 de tone metrice, cu două reactoare nucleare și 20 de rachete la bord, a început o ascensiune lentă de la mormântul său apos, la 108 metri sau 350 de picioare, sub Marea Barents. Recuperarea Kursk a fost un eveniment emoțional, precum și politic, pentru Rusia; 118 membri ai echipajului au murit în submarinul scufundat, unii imediat, alții după ce au așteptat mai mult de 24 de ore pentru o salvare care nu a venit niciodată.

    Kursk a căzut în august 2000 în urma unei perechi de explozii la aproximativ două minute distanță. Teoriile includ o coliziune cu un alt submarin sau o torpilă defectă care explodează și detonează alte muniții care au distrus prova și au scufundat nava. Este posibil ca adevărata cauză să nu fie niciodată cunoscută.

    Președintele Vladimir Putin le-a promis rudelor că va aduce cadavrele acasă cu orice preț. Dar rușii nu aveau nici echipamentele, nici expertiza pentru a face treaba, așa că au contractat cu o companie olandeză, Mammoet, care a subcontractat majoritatea sarcinii unei întreprinderi mixte, Mammoet Smith, formată special pentru proiect.

    Mammoet, cu sediul în Schiedam, este un specialist la nivel mondial în transporturi și ridicări extrem de grele. Partenerul său de joint-venture, Smith International din Rotterdam, se descrie ca un specialist în servicii maritime neconvenționale, inclusiv operațiuni complexe de salvare și îndepărtare a epavelor. Concurenții, cândva, și-au unit forțele anterior pe Podul Oresund dintre Suedia și Danemarca. Pentru această muncă, Mammoet a făcut ridicarea, în timp ce Smit a efectuat lucrările subacvatice.

    Provocarea

    "Am avut de la mijlocul lunii mai, când contractul a fost dat, până la sfârșitul lunii septembrie, începutul lunii octombrie, când va începe sezonul furtunilor", a declarat Larissa van Seumeren, purtător de cuvânt al Mammoet. "În acest interval de timp, a trebuit să proiectăm, să fabricăm și să testăm echipamente, să modificăm o barjă, să contractăm construcția de pontoane auxiliare și apoi să executăm lucrarea."

    Cabluri de ridicare atașate la dopurile de prindere care au alunecat prin găurile tăiate în corpurile interioare și exterioare. Dopurile blocate în poziție odată cu acționarea fălcilor de ridicare.

    Doar vela Kursk este vizibilă, deoarece subsolul deteriorat se sprijină în doc. În timpul remorcării, pânza a cuibărit într-o gaură special tăiată în fundul barjei Giant 4.

    De obicei, un proiect de această dimensiune durează aproape un an pentru a fi finalizat. Programul micșorat a pus practic fiecare element al proiectului pe o cale critică și a fost nevoie de 2.000 de angajați pentru a-l uni.

    „Știam că o putem face”, a spus Lars Wälder, un purtător de cuvânt al Smith International. „Smith ridicase Ehime Maru [barca de pescuit japoneză care s-a ciocnit cu o suprafață americană. Submarinul marinei din Hawaii], iar acesta zăcea de șase ori mai adânc decât Kursk. Aici cea mai mare îngrijorare a noastră a fost vremea. ”

    Mările calme erau esențiale; dacă au prevalat furtunile, sub-ul nu a putut fi ridicat.

    Lăsat în urmă

    Înainte ca liftul să poată începe, arcul trebuia să fie rupt de sub. Exploziile au lăsat arcul atât de deformat încât a fost imposibil să se atașeze dispozitive de ridicat și au existat îndoieli serioase cu privire la integritatea structurală a ceea ce a rămas. Dacă nasul de 1.000 de tone a căzut în timpul ascensiunii, schimbarea bruscă a distribuției greutății ar putea fi catastrofală.

    În mod normal, secțiunea deteriorată ar fi tăiată de jos în sus, dar această metodă risca ca aproape de sfârșitul tăierii, instrumentul de tăiere să ridice ușor întregul vas înainte ca cele două bucăți să se rupă și să cadă la pământ. Reactoarele nucleare discordante și munițiile neexplodate nu păreau deosebit de recomandabile, așa că echipa a optat pentru o abordare de sus în jos.

    Primul compartiment conținuse echivalentul a 10 tone de TNT și nimeni nu știa câte torpile neexplodate au rămas. Din motive de siguranță, tăierea trebuia făcută de la distanță și monitorizată prin intermediul camerelor montate pe vehicule acționate de la distanță.

    Sistemul de tăiere a folosit ancore de aspirație, o abordare bine cunoscută pentru ancorarea și ancorarea în adâncuri. Fiecare ancoră consta din doi cilindri cu diametru mare, deschiși în partea de jos și sudați împreună de un cadru. O pompă de aspirație pe partea superioară a ansamblului a fost conectată, printr-un colector, la interiorul fiecărui cilindru. Reducerea presiunii în interiorul cilindrilor a creat un diferențial de presiune între ei și mare care a săpat ancorele în fundul mării.

    O ancoră de aspirație a fost așezată pe fiecare parte a subsolului la aproximativ 20 de metri de corp și elementul de tăiere - un cablu care transporta o serie de tamburi acoperite cu abraziv - a fost strâns peste arcul dintre ele. Fiecare capăt al elementului de tăiere a fost fixat la un cilindru hidraulic pe o ancoră. Prin extinderea și retragerea cilindrilor alternativ, sistemul a creat o mișcare de tăiere care a feliat prin arc.

    Peggy Chalmers, un scriitor independent cu sediul în Sunapee, N.H., deține un M.S. licențiat în inginerie mecanică la Universitatea Drexel.

    Un scafandru intră în orificiul final de montare a ștecherului de prindere pentru a elimina cablarea și alte obstacole care ar putea interfera cu montarea ștecherului.

    Procesul de tăiere a înnorat marea cu nisip perturbat și resturi de tăiere, astfel încât fiecare tăiere de o jumătate de oră a fost suspendată pentru a lăsa marea să se degajeze, astfel încât vehiculele operate de la distanță să poată verifica progresul. Operatorii de suprafață ar putea regla tensiunea elementului de tăiere prin tragerea în jos a ancorelor de aspirație.

    Tăierea a fost făcută la un unghi descendent la 10 grade de verticală, astfel încât sub-ul să se ridice liber de nas și să nu se înghesuie. Odată ce arcul a fost îndepărtat, deschiderea din carenă a fost acoperită cu o plasă de capron pentru a preveni căderea a ceva din interiorul navei.

    "Au existat zvonuri conform cărora rușii ar fi vrut să lase nasul în urmă, deoarece conținea un secret despre modul în care s-a întâmplat accidentul", a spus Wälder, "dar am vrut să o facem pentru că a fost grav deteriorat".

    Rușii au spus că vor recupera nasul lung de 20 de metri în această vară, dar insistă să o facă fără ajutor din exterior. Potrivit scafandrilor care lucrează la sub, nu rămâne altceva decât oțel spart.

    Ridicându-se de sus

    Kursk a fost ridicat de sus folosind cabluri atașate la 26 de prize de prindere metalice montate în corp. În mod normal, cablurile ar fi înfășurate sub corpul navei, dar rușii erau îngrijorați de încărcarea orizontală în zona torpilelor. În plus, plăcile de 18 mm de pe corpul exterior nu au putut rezista la încărcare. Odată cu noua abordare, atât corpurile interioare, cât și cele exterioare au fost străpunse, iar dispozitivele de prindere au fost instalate între coaste la corpul interior. Acest lucru a oferit o suprafață de ridicare mai puternică și a evitat necesitatea de a îndepărta orice echipament de pe subsol.

    Proiectat în comun de Mammoet și Huisman-Itrec din Schiedam, fiecare priză avea o pereche de fălci care se deschideau sau se închideau când erau activate de un cilindru hidraulic integral. Fălcile au fost coborâte, în poziția pliată, prin găuri tăiate în Kursk și apoi blocate în poziție.

    Fiecare pereche de fălci a fost profilată individual astfel încât să se alinieze la curbura corpului interior la punctul său de montare. În plus, tampoanele de oțel, fagure în formă de fagure, au fost fixate pe suprafețele maxilarului. Sub sarcină, plăcuțele au cedat până la 15 mm pentru a compensa orice denivelare din zona de contact.

    Găurile de montare au fost tăiate prin corpurile interioare și exterioare de către o echipă de scufundări de saturație folosind un jet de apă de înaltă presiune (600-1 500 bar) amestecat cu substanțe abrazive. Găurile exterioare mai mari aveau diametrul de până la 2,5 metri pentru a permite scafandrilor să intre în spațiul dintre corpuri și să îndepărteze cablurile, conductele sau alte obstacole. Echipa a lucrat 24 de ore din 24 în schimburi de șase ore în apă a căror temperatură a oscilat aproape de îngheț.

    „Inițial, tăierea a fost dificilă din cauza materialului cauciucat de pe suprafața utilizată pentru a reflecta sonarul”, a spus Wälder. „Dar odată ce a trecut, restul a fost ușor”.

    Determinarea locațiilor găurilor

    Datorită curburii Kursk, fiecare gaură de montaj a trebuit să fie tăiată diferit, astfel încât prinderea închisă să poată fi coborâtă prin ea vertical. Locațiile găurilor au fost stabilite de Marina Rusă și de proiectantul sub-agentului, Rubin Central Design Bureau for Marine Engineering, o agenție guvernamentală din St. Petersburg. Deciziile s-au bazat pe designul interior al vehiculului și pe necesitatea de a distribui uniform forțele de ridicare de-a lungul corpului.

    Pentru a ajuta scafandrii să direcționeze fiecare priză în poziție, un con de ghidare a fost instalat pe exteriorul presiunii huh în jurul fiecărei găuri de montare. Apoi, patru fire tip 18 mm au fost atașate la un inel, coborâte de la suprafață și atașate la un con de ghidare. Sârmele au fost apoi tensionate la 15 tone, activând imediat un sistem de compensare a ridicării pentru a proteja firele de stresul excesiv datorat acțiunii vântului și a undelor pe barjă.

    Elementul de tăiere, care constă din tamburi acoperite cu abraziv montate de-a lungul cablului de tăiere, se taie prin arc în timp ce cablul este tras înainte și înapoi prin tăiere.

    Prinderea a fost coborâtă până la Kursk prin propriul său cric, în timp ce firele tip păstrau prinderea orientată și o împiedicau să se rotească în timpul coborârii. Odată ce a fost instalat dispozitivul de prindere, liniile tipului au fost ridicate și procesul a fost repetat pentru următoarea unitate.

    „La început, am avut unele probleme cu instalarea”, a spus Wälder. „Primele patru sau cinci gripuri ne-au luat de la patru la cinci zile și am început să ne îngrijorăm pentru că aveam 26 de instalări. Dar lucrurile au decurs fără probleme odată ce am depășit curba de învățare ".

    Barja de salvare a pontonului semi-submersibil, Giant 4, a fost poziționată peste Kursk de către sistemul de poziționare globală și deținută de un sistem de ancorare în opt puncte de la patru trolii cu două tamburi de pe puntea principală.

    Barja de 140 X 36 de metri transporta 26 de cricuri de ridicare, fiecare capabil să ridice 900 de tone. Jack-urile au ridicat sub-ul până când s-au cuibărit în șeuri special construite, montate sub barjă. Șeile au fost proiectate pentru a face față îndoirii Kursk, precum și îndoirii corpului uriașului sub sarcină. O mare adâncitură tăiată în partea de jos a barjei a găzduit turnul de comandă al subsolului, iar grinzi portante au fost instalate pe punte pentru a întări barja din zona de adâncitură.

    Douăzeci și șase de găuri, fiecare cu un diametru de 1 metru, au fost tăiate în puntea principală și în carena inferioară a șlepului și căptușite cu inele de inserție. Sârmele de ridicare, cu dispozitivele de prindere atașate, au fost coborâte vertical prin aceste inele până la sub.

    Puterea musculară

    Puterea musculară a venit de la mufele de ridicare a șuviței proiectate de Mammoet, o tehnică pe care compania o folosise anterior. Cricele de ridicare a șuviței imită o persoană care trage o frânghie de mână peste mână. Fiecare mufă avea un pachet de cabluri de 54 de fire, iar fiecare fir era format din șapte fire de oțel răsucite, de mare capacitate. Cele 54 de fire au fost alimentate prin capetele de ancorare de sus și de jos care s-au deschis sau închis pentru a elibera sau prinde fasciculul de cabluri.

    Inițial, ambele capete de ancorare erau închise. Apoi, capul ancorei inferioare s-a deschis, eliberând cablul, iar un cilindru hidraulic a împins capul ancorei superioare în sus, trasând pachetul de cabluri cu el. În acel moment, capul inferior s-a închis, apucând pachetul, iar capul superior s-a deschis astfel încât cilindrul să-l poată readuce în poziția de plecare. Apoi ciclul s-a repetat. Pentru a coborî cablul, procesul a fost inversat. Pe măsură ce pachetul de cabluri a fost scos din apă, dispozitivele motorizate de bobinare situate deasupra fiecărui cric de cablu au preluat slăbiciunea.

    Cele 26 de mufe au fost controlate individual de două calculatoare conectate care au egalizat sarcina între ele și s-au asigurat că fiecare cilindru are aceeași cursă atunci când este încărcat, indiferent de diferențele de debit și încărcare de ulei. Dacă a apărut o problemă - poate că sarcina se apropia de o greutate prestabilită - ridicarea se va opri și se va declanșa alarma.

    Fiecare cric de ridicare a șuviței a fost montat pe un compensator de ridicare - un sistem de suspensie cu gaz alimentat de patru butelii cu gaz azot montat vertical într-un cadru de susținere din oțel. Rigiditatea sistemului ar putea fi ajustată prin creșterea sau scăderea presiunii interne. Un inel principal a conectat fiecare unitate la o bancă de stocare de 16 cilindri tampon, oferind o rezervă gata de 250 de bare.

    În timp ce Kursk avea o greutate statică de doar 9.500 de tone, coca a îngropat în medie 2 metri în fundul mării și estimările pentru depășirea forței de aspirație au ajuns până la 35.000 de tone.

    Douăzeci și șase cricuri de ridicare, montate pe șlepul de deasupra suportului, conțineau fiecare câte un cap de ancoră de ambele părți ale unui cilindru hidraulic. Capetele au apucat alternativ fasciculul de cabluri pe măsură ce cilindrul se extindea și se retrăgea, trăgând cablul într-o mișcare de tip mâna-mână.

    „Este ca și cum ai fi blocat cu cizmele în noroi”, a explicat van Seumeren. „Este nevoie de multă forță pentru a te elibera”.

    Tensiunea a fost aplicată mai întâi setului de pupa de cricuri și, de îndată ce forța de aspirație a scăzut, liftul a fost transferat la setul înainte. În cele din urmă, forțele de aspirație au cheltuit mult mai puțin decât s-au prevăzut. Kursk a fost ușor eliberat de noroi și ascensorul a mers cu o rată prudentă de 10 metri pe oră.

    O remorcare lungă și lentă

    Unsprezece ore în ascensor, prognoza meteo a devenit de rău augur. Chiar dacă Kursk era încă la 40 de metri sub poziția sa de andocare cu Giant 4, s-a luat decizia de a se îndrepta spre țărm. Un remorcher a început să tragă șlepul în timp ce Kursk își continua ascensiunea. Cinci ore mai târziu, Kursk a acostat cu șaua în Giant 4, iar cricurile pentru șuvițe au fost tensionate pentru a preveni separarea barjei și a submarinului în timpul transportului. În acel moment, barja fusese deja remorcată la 16 km. Ar fi nevoie de alte 36 de ore de călătorie la 4 km pe oră pentru a ajunge la docurile Roslyakovo lângă Murmansk, la aproximativ 195 km sau 120 de mile distanță.

    La Roslyakovo, Giantul de 21 de tone a fost ridicat departe de apă de către două pontoane auxiliare. Pontoanele, lungi de 100 de metri cu o grindă de 15 metri, au fost scufundate sub barjă, au fost trântite în poziție sub el și apoi pompate pentru a ridica combinația Giant-Kursk. Această ridicare suplimentară, în plus față de dezbalastarea docului uscat, a oferit spațiul liber de care trebuia să fie coborâtul de pe stoc. Odată ce Kursk a fost poziționat, Giant 4 și-a eliberat sarcina și a fost retras din docul uscat.

    Au fost necesare cinci luni de muncă grea, 16 ore de ridicare și 41 de ore de remorcare, dar Kursk ajunsese în sfârșit acasă.