ПЛАВУЧИЙ ПОНТОН ДЛЯ КОНТРОЛЯ МАГНИТНЫХ И АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ

Полезная модель относится к сооружениям специального назначения, в частности к плавучим понтонам для контроля магнитных и акустических полей, и может найти применение для выполнения работ по электромагнитной обработки (размагничивания) надводных кораблей (НК) и подводных лодок (ПЛ) в условиях полного отсутствия заранее подготовленной береговой инфраструктуры.
Известен плавучий причал-терминал, в котором каждое плавсредство выполнено в виде судна, содержащего корпус с грузовыми трюмами, имеющий днищевое, бортовые и палубное перекрытия и выполненный с надстройкой, верхнее палубное перекрытие которой выполнено во всю длину судна. Стенки надстройки выполнены с грузовыми лацпортами и установлены по периметру проемов грузовых трюмов, являющихся продолжением бортовых перекрытий и межтрюмных перегородок с образованием дополнительного трюмного пространства. Внутри надстройки размещены погрузочно-разгрузочные механизмы, выполненные в виде балочного мостового крана с консолями, направляющие которого установлены вдоль диаметральной плоскости судна по боковым стенкам надстройки. Консоли установлены в надстройке с возможностью их раскрытия до сопряжения с соответствующими консолями мостового крана соседнего судна с возможностью образования транспортных систем для выполнения погрузочно-разгрузочных работ (Патент РФ на изобретение №2100249).
Недостатком данного технического решения является узость решаемых задач и отсутствие оборудования и систем в блочно-модульном исполнении для контроля магнитных и акустических полей, а также для выполнения работ по электромагнитной обработки (размагничивания) НК и ПЛ в условиях полного отсутствия заранее подготовленной береговой инфраструктуры.
Известна плавучая заправочная станция, содержащая корпус, надстройку, навес, топливную колонку, леерное ограждение, цистерны, систему трубопроводов к цистернам для приема и выдачи топлива, отличающаяся тем, что дополнительно содержит минимум одну цистерну для жидких отходов, с подключенной к этой цистерне системой трубопроводов для приема и выдачи жидких отходов (Заявка РФ на изобретение №2007128245).
Недостатком данного технического решения является отсутствие оборудования и систем в блочно-модульном исполнении для контроля магнитных и акустических полей, а также для выполнения работ по электромагнитной обработки (размагничивания) НК и ПЛ в условиях полного отсутствия заранее подготовленной береговой инфраструктуры.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является мобильный многофункциональный комплекс базирования надводных кораблей и подводных лодок, включающий в своем составе технологический модуль плавучего железобетонного энергопонтона, который выполнен в виде железобетонного несамоходного судна, содержащего корпус, имеющий днищевое, бортовое, перегородочное и палубное перекрытия с надстройкой жилых помещений (Заявка РФ на полезную модель №2009114767 - прототип).
Недостатком плавучего энергопонтона является узость задач, а так же:
- отсутствие в составе плавучего понтона технологического оборудования в блочно-модульном исполнении для контроля магнитных и акустических полей, а также для выполнения работ по электромагнитной обработки (размагничивания) НК и ПЛ в условиях полного отсутствия заранее подготовленной береговой инфраструктуры
- отсутствие возможности комплектования плавучего понтона оборудованием под конкретный проект, как в заводских условиях, так и непосредственно в пункте базирования:
- невозможность выгрузки определенного комплекта оборудования (контейнера с той или иной системой) из плавучего понтона на берег для работы автономно или в составе берегового энергоблока;
- невозможность быстрого демонтажа одной или более систем комплекса в блочно-модульном исполнении для ремонта оборудования, с заменой исправным оборудованием;
- невозможность поставки нового оборудования без строительства нового понтона, что значительно снижает затраты.
Технический результат, усматриваемый заявителем, заключается в создании плавучих понтонов содержащих технологическое оборудование в блочно-модульном исполнении для контроля магнитных и акустических полей, а также для выполнения работ по электромагнитной обработки (размагничивания) НК и ПЛ в условиях полного отсутствия заранее подготовленной береговой инфраструктуры.
Для достижения технического эффекта представленное техническое решение предполагает решение следующих задач:
- размещение контейнеров с технологическим оборудованием комплекса измерения гидроакустического поля и комплекса электромагнитной обработки в блочно-модульном исполнении;
- создание возможности комплектования технологического оборудования комплекса измерения гидроакустического поля и комплекса электромагнитной обработки под конкретный проект судна, как в заводских условиях, так и непосредственно в пункте базирования плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей;
- осуществление быстрого демонтажа технологического оборудования комплекса измерения гидроакустического поля и комплекса электромагнитной обработки для ремонта, с заменой исправным оборудованием;
- осуществление возможности установки нового или заменяемого оборудования без строительства нового плавучего понтона;
- создание причального фронта для швартовки и стоянки двух и более НК и/или ПЛ;
- обеспечение проезда и осуществление производственных работ грузоподъемной и др. техники.
Поставленные задачи решаются, и требуемый технический результат при использовании полезной модели достигается тем, что:
Плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей в виде несамоходного судна содержит корпус, имеющий днищевое, бортовое, перегородочное и палубное перекрытия.
Особенностью данной полезной модели является то, что корпус плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей выполнен прямоугольной формы с подрезами в оконечностях и содержит грузовую камеру, которая разделена перегородочными перекрытиями на грузовые отсеки, в которых размещены контейнеры с технологическим оборудованием комплекса электромагнитной обработки и/или комплекса измерения гидроакустического поля в блочно-модульном исполнении, грузовые отсеки так же содержат технологические и жилищно-бытовые помещения, судовые устройства, судовые системы, электрооборудование, средства связи и сигнализации, причем палубное перекрытие выполнено во всю длину судна и содержит открывающиеся и/или съемные крышки.
Грузовая камера плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей содержит автономный источник питания.
Технологические помещения плавучего понтона содержат судовые устройства и судовые системы.
Корпус плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей выполнен из железобетона и/или металла.
Плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей предназначен для контроля акустических полей НК и ПЛ и магнитных полей НК и ПЛ (внешнего магнитного поля объекта, а так же для снижения и формирования результирующего магнитного поля НК и ПЛ до разрешенных нормативных параметров с необходимым магнитным полем).
Корпус плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей относится к стояночным суднам, скорость транспортировки которых не имеет большого значения, поэтому для упрощения технологии постройки корпус плавучего понтона выполнен прямоугольной формы с подрезами в оконечностях (или плоскостной формы с резко выраженными гранями).
Корпус плавучего понтона содержит грузовую камеру, которая разделена перегородочными перекрытиями на грузовые отсеки, в которых размещены контейнеры с технологическим оборудованием комплекса электромагнитной обработки и/или комплекса измерения гидроакустического поля в блочно-модульном исполнении.
Технический эффект представленного признака позволяет реализовать высокую прочность конструктивных элементов плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей, ремонтопригодность технологического оборудования в блочно-модульном исполнении, за короткие сроки оснастить плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей необходимыми системами и устройствами в блочно-модульном исполнении, позволяет обеспечить взаимозаменяемость технологического оборудования, как отдельно взятого блока или модуля, так и любого контейнера в целом.
Палубное перекрытие выполнено во всю длину судна и содержит открывающиеся и/или съемные крышки для извлечения или установки контейнеров.
Палубное перекрытие позволяет проезд и работу на палубе грузоподъемной техники (плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей в своем составе судовых устройств содержит грузоподъемные устройства) и осуществлять загрузку, выемку, установку и перемещение контейнеров с технологическим оборудованием в блочно-модульном исполнении как на плавучем понтоне для контроля магнитных и акустических полей, так и вне его.
Плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей используется самостоятельно, а также, при необходимости, совместно с типовыми тяжелыми железобетонными понтонами причалов проектов 16180, 16181. В металлическом корпусе плавучий понтон разработан под причал проекта 1516 - Т. В случае использования понтона для контроля магнитных и акустических полей в составе с понтонными причалами возможен заезд с берега автотранспорта и проведение погрузо-разгрузочных работ.
Плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей представляет собой металлический или железобетонный плавучий понтон с грузовыми отсеками (например, 6 отсеков) для размещения технологического оборудования комплекса электромагнитной обработки и/или комплекса измерения гидроакустического поля в блочно-модульном исполнении (например, в стандартных морских контейнерах типа 1АА или 1СС).
В каждом грузовом отсеке плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей может быть размещен 1 контейнер типа 1АА (L×В×Н=12192×2438×2591 мм) или 2 контейнера типа 1СС (L×В×Н=6058×2438×2591 мм).
Плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей в своем составе содержит комплекс измерения гидроакустического поля и комплекс электромагнитной обработки в блочно-модульном исполнении.
Технологическое оборудование комплексов плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей может быть установлено и раскреплено в месте проведения измерений полей и размагничивания НК и ПЛ как на одиночном понтоне, так и в составе плавучего причала (три понтона, шарнирно закрепленных между собой).
Установка и использование элементов технологического оборудования плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей возможно на необорудованном побережье с глубинами от 10 до 150 метров.
Из уровня техники известны системы и устройства:
«Система для измерения акустических характеристик подводных объектов» (Полезная модель РФ №13923);
«Способ размагничивания судна и устройство для его реализации» (Изобретение РФ №2095277);
«Ткаченко Б.А. «История размагничивания кораблей военно-морского флота. - Л.: Наука, 1981, с.53»;
«Многофункциональная система размагничивания ферромагнитных объектов» (Изобретение РФ №2119690);
«Система размагничивания плавучего ферромагнитного объекта при береговом и плавучем базировании» (Изобретение РФ №2185305);
«Гидроакустическая измерительная система» (Патент на изобретение №2258325);
«Размагничивающее устройство судна» (Патент на изобретение №2381139);
Комплекс измерения гидроакустического поля в блочно-модульном исполнении предназначен для измерения акустических характеристик подводных объектов и может быть оснащен набортным обрабатывающим модулем и связанную с судовым обрабатывающим модулем посредством кабель-троса комбинированную буйковую станцию, содержащую плавающий поверхностный модуль и подвешенный к нему на кабель-тросе подводный модуль, оснащенный акустическими измерителями (Например, Комплекс средств измерения гидроакустического поля СИ ГАП «Нева-ИПФ-Э»),
Характеристики применяемого комплекса измерения гидроакустического поля:
1. Частотный диапазон измерений - 5…100000 Гц;
2. Максимальный уровень измеряемого звукового давления - 120 дБ;
3. Общий динамический диапазон комплекса - 80 дБ;
4. Уровень собственных шумов - не более 35 дБ;
5. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений - 3 дБ;
6. Удаление модуля от места установки приемной системы с использованием кабеля связи длиной - до 1200 м;
7. Частота тонального акустического маяка наведения - 5400±100 Гц;
8. Глубина постановки подводного устройства - до 150 м;
9. Определение параметров траектории движения контролируемого объекта - аппаратура определения параметров движения (АОПД);
10. Питание комплекса:
- напряжение переменного тока - 220±22 В;
- частота тока - 50±1 Гц;
- потребляемая мощность - не более 2 кВт.
Комплекс электромагнитной обработки в блочно-модульном исполнении предназначен для электромагнитной обработки (размагничивания) подводных и надводных объектов и может быть оснащен станцией размагничивания, комплектом кабеля, разборных шин и дополнительной оснастки, электронно-вычислительный комплекс для управления станцией и расчета магнитных полей объекта размагничивания, автономный источник питания (дизель-генератор), переносная магнитометрическая аппаратура.
Характеристики предполагаемого комплекса электромагнитной обработки:
1. Канал тока размагничивания:
- максимальная амплитуда импульса тока - 45 кА;
- длительность импульса - 3-10 с;
- длительность паузы 3-20 с;
- длительность одного цикла обработки - 10-20 мин.;
- максимальная электрическая мощность в импульсе -1800 кВт;
- рабочее напряжение до 42 В;
- затраты электроэнергии за цикл обработки - 94 кВтч.
2. Канал тока компенсации:
- максимальный ток в канале 1,0 кА;
- рабочее напряжение до 55 В;
- затраты электроэнергии за цикл обработки - до 32 кВтч.
3. Система управления комплексом - компьютерная.
Базой плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей являются секции (понтоны) тяжелых плавучих причалов металлических (ПМТ) и/или железобетонных (ПЖТ).
Плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей может использоваться как в составе тяжелых плавучих причалов, так и самостоятельно.
В состав комплекта плавпричала входит три понтона (например, плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей, и два энергопонтона) и соединительный мост, что позволяет собрать и установить причал длинной 150 метров, шириной 13,5 метров за 12-15 суток, причал обеспечивает стоянку судов общим водоизмещением 18000 тонн.
Объем внутренних помещений трюмов понтонов позволяет разместить в них технологические и жилищно-бытовые помещения, а так же обслуживающий персонал (команду).
Плавучий причал, включая плавучие понтоны для контроля магнитных и акустических полей, может быть установлен на акватории существующего порта, а при необходимости и на необорудованном побережье.
В технологических и жилищно-бытовых помещениях плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей располагаются каюты для команды, раздевалки, кладовые и др.
Грузовая камера плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей содержит автономный источник питания.
В качестве аварийного источника электроэнергии на плавучем понтоне для контроля магнитных и акустических полей предусматриваются аккумуляторные батареи и источник бесперебойного питания, обеспечивающие питание аварийных потребителей.
Технологические помещения плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей содержат судовые устройства и судовые системы.
Технологические помещения плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей имеет следующий состав судовых устройств:
1. Якорное устройство;
- якорные цепи калибром 62 мм - 4 шт.;
- клюзовые стопора - 4 шт.;
2. Швартовное устройство -1 комплект;
3. Отбойное устройство;
- надувные резиновые кранцы - 1 комплект;
- нитка резиновых труб в подводной части - 2 шт.;
- деревянная рама из бруса 200×200 мм в надводной части, 2 шт.;
4. Буксирное устройство - 1 комплект;
5. Устройство передачи энергосред;
- сходни для трубопроводов и кабелей - 2 шт.;
6. Мачтовое устройство - 1 комплект;
7. Леерное устройство - 1 комплект;
8. Грузоподъемное устройство - 2 шт.
Технологические помещения плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей имеет следующий состав судовых систем:
1. Система бытового водоснабжения - 1 комплект;
2. Система осушительная - 1 комплект;
3. Система водотушения - 1 комплект;
4. Система аэрозольного тушения пожара в машинных и специальных электрических помещениях - 1 комплект;
5. Система сточных вод - 1 комплект;
6. Система вентиляции воздуха - 1 комплект.
Характеристики автономного источника питания плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей:
1. Номинальная мощность дизеля - 1800 кВт;
2. Выходное напряжение - 3×400 В;
3. Частота - 50 Гц.
Электрооборудование плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей включает:
В грузовой камере плавучего понтона для контроля магнитных и акустических - полей установлен дизель-генератор, позволяющий обеспечить электроэнергией потребители понтона, а также подать электрическую энергию на стоящие у причала суда.
Электрическое освещение помещений и пространств плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей содержит:
1. Основное освещение (внутреннее и наружное) - 1 комплект;
2. Аварийное освещение - 1 комплект;
3. Переносное низковольтное освещение - 1 комплект;
4. Сигнально-отличительные огни - 1 комплект.
Средства связи и сигнализации плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей содержит:
1. Аппаратура безбатарейной телефонной связи (для обеспечения парной переговорной связи);
2. Обиходная телефонная связь на базе мини-АТС с выходом в береговую сеть;
Средства звуковой и визуальной сигнализации.
1. Авральная сигнализация;
2. Сигнализация обнаружения пожара;
3. Сигнализация о введении в действие системы аэрозольного объемного пожаротушения;
4. Общесудовая сигнализация.
Грузовые отсеки могут быть использованы для размещения оборудования вне контейнеров, а именно, установки дополнительного технологического оборудования различной конфигурации или обустройства помещений различного назначения.
Насыщение корпуса понтона оборудованием, подбор его мощности и производительности осуществляется по техническому заданию заказчика, в пределах допустимых массо-габаритных характеристик.
Грузовые операции выполняются судовыми грузоподъемными средствами, автомобильными кранами, а также может устанавливаться автономное оборудование непосредственно на понтоне.
Корпус плавучий понтона для контроля магнитных и акустических полей выполнен из железобетона и/или металла.
В качестве материала плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей используют тяжелый судостроительный бетон соответствующий классу ВЗО по ГОСТ 26633-91, W8, F150.
В качестве материала фундаментов под главные механизмы применяется листовая судостроительная сталь категории РСА с пределом текучести 235 МПа и профильная сталь категории РСА.
Корпус плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей может быть выполнен из металла - судостроительной стали.
Плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей поясняется рисунком - фиг.1.
Плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей выполнен в виде несамоходного судна, содержащего корпус (1) имеющий днищевое, бортовое, перегородочное и палубное перекрытия.
Корпус (1) плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей выполнен прямоугольной формы с подрезами в оконечностях и содержит грузовую камеру, которая разделена перегородочными перекрытиями на грузовые отсеки (2), в которых размещены контейнеры (3) с технологическим оборудованием комплекса электромагнитной обработки и/или комплекса измерения гидроакустического поля в блочно-модульном исполнении, грузовые отсеки так же содержат технологические и жилищно-бытовые помещения, электрооборудование, средства связи и сигнализации, причем палубное перекрытие выполнено во всю длину судна и содержит открывающиеся и/или съемные крышки (6);
Грузовые отсеки содержат технологические помещения (4).
Грузовые отсеки содержат жилищно-бытовые помещения (5).
Грузовые отсеки (2) плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей содержат электрооборудование, средства связи и сигнализации (на Фиг.1 не показаны).
Грузовая камера плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей содержит автономный источник питания (7).
Технологические помещения плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей содержат судовые устройства и судовые системы.
Корпус (1) плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей может быть выполнен из железобетона.
Корпус (1) плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей может быть выполнен из металла;
Железобетонный и/или металлический плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей, каждый отдельно и/или совместно с понтоном плавучего причала, посредством буксирного устройства мощностью 1500-2000 кВт.(например, буксир «Бельцов» - 1800 кВт.) доставляются в зону необорудованного побережья заранее выбранного района. Плавучие понтоны крепятся шарнирно в ряд с плавучим понтоном для контроля магнитных и акустических полей, затем устанавливаются соединительные мосты для сообщения с берегом.
Размеры и основные характеристики плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей в практическом исполнении составляют.
1. Наибольшая длина - 50,0 м;
2. Габаритная длина - около 52,0 м;
3. Наибольшая ширина - 13,5 м;
4. Габаритная ширина - 14,3 м;
5. Высота борта - 4,3 м;
6. Водоизмещение порожнем (без технологического оборудования комплекса электромагнитной обработки и/или комплекса измерения гидроакустического поля и инженерных сетей) - около 420 т;
7. Осадка порожнем - около 0,7 м.
Оборудование плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей может монтироваться в двух вариантах:
1. Все оборудование установлено в грузовой камере и/или грузовых отсеках плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей в стационарном варианте;
2. Оборудование размещается в нескольких контейнерах, которые устанавливаются в грузовых отсеках грузовой камеры как готовые блоки.
Во втором варианте плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей имеет ряд преимуществ:
- насыщение понтона оборудованием под конкретный проект, как в заводских условиях, так и непосредственно в пункте базирования:
- выгрузка определенного комплекта оборудования (контейнера) из плавучего понтона на берег для работы автономно или в составе берегового оборудования;
- возможность демонтажа контейнера для ремонта оборудования, с заменой на контейнер с исправным оборудованием;
- возможность заказа и поставки нового оборудования без строительства нового плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей, что значительно снижает затраты и повышает унификацию комплекса.
Расчетный срок службы металлического корпуса плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей не менее 35 лет, железобетонного не менее 50 лет.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной полезной модели следующей совокупности условий:
- плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей относится к сооружениям специального назначения, в частности к плавучим понтонам для контроля магнитных и акустических полей, и может найти применение для контроля магнитных и акустических полей, а также для выполнения работ по электромагнитной обработки (размагничивания) надводных кораблей (НК) и подводных лодок (ПЛ) в условиях полного отсутствия заранее подготовленной береговой инфраструктуры;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке сведений;
- представленная полезная модель при ее осуществлении способна обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Представленное техническое решение позволяет реализовать высокую прочность конструктивных элементов плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей, ремонтопригодность технологического оборудования в блочно-модульном исполнении, за короткие сроки оснастить плавучий понтон для контроля магнитных и акустических полей необходимыми системами и устройствами в блочно-модульном исполнении, позволяет обеспечить взаимозаменяемость технологического оборудования, как отдельно взятого блока или модуля, так и любого контейнера в целом и позволяет решать следующие задачи:
- создание плавучих понтонов содержащих технологическое оборудование в блочно-модульном исполнении для контроля магнитных и акустических полей, а также для выполнения работ по электромагнитной обработки (размагничивания) НК и ПЛ в условиях полного отсутствия заранее подготовленной береговой инфраструктуры;
- удовлетворение требованиям прочности, ремонтопригодности;
- малые сроки ввода в эксплуатацию при производстве типовых плавучих понтонов для контроля магнитных и акустических полей;
- взаимозаменяемость блоков и модулей (устройств и систем) комплекса измерения гидроакустического поля и комплекса электромагнитной обработки;
- работоспособность комплекса измерения гидроакустического поля и комплекса электромагнитной обработки как в составе плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей, так и вне его;
- возможность использования плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей в месте проведения измерений акустических и магнитных полей и размагничивания НК и ПЛ как на одиночном понтоне, так и в составе плавучего причала (три понтона, шарнирно закрепленных между собой);
- создание возможности комплектования технологического оборудования комплекса измерения гидроакустического поля и комплекса электромагнитной обработки под конкретный проект судна, как в заводских условиях, так и непосредственно в пункте базирования плавучего понтона для контроля магнитных и акустических полей;
- осуществление быстрого демонтажа технологического оборудования комплекса измерения гидроакустического поля и комплекса электромагнитной обработки для ремонта, с заменой исправным оборудованием;
- осуществление возможности установки нового или заменяемого оборудования без строительства нового плавучего понтона;
- создание причального фронта для швартовки и стоянки двух и более НК и/или ПЛ;
- обеспечение проезда и осуществление производственных работ грузоподъемной и др. техники.