Подводно-технические работы, водолазное дело и мониторинг морских нефтегазовых сооружений (стр. 5 )

В обычных условиях потеря тепла с выдыхаемым воздухом составляет 5-6 % общих теплопотерь организма. При повышении давления воздуха, наряду с увеличением потерь с кожного покрова, увеличиваются теплопотери с дыхательных путей и легких. Охлажденный плотный воздух, обладая повышенной теплоемкостью, глубоко проникает в дыхательные пути и отнимает значительно больше тепла, чем при нормальном давлении.

Реакцией организма на охлаждение является сужение кожных сосудов. В результате понижается температура кожи и, следовательно, отдача тепла с кожного покрова в окружающую среду. Эта реакция в разных частях тела неодинакова. Сосуды туловища сужаются в меньшей мере, и поэтому с туловища теряется больше тепла. Сосуды головы практически не сужаются, и относительная потеря тепла здесь самая большая.

В водной среде потери тепла с поверхности тела значительно увеличиваются из-за более высокой теплопроводности (в 25 раз) и теплоемкости (в 4 раза) воды по сравнению с воздухом. Однако в условиях водолазного спуска теплопотери происходят не только за счет охлаждающего действия внешней среды (теплоизлучения на внутреннюю поверхность снаряжения, температура которого равна температуре окружающей воды), но и за счет сжатого воздуха.

Следовательно, тепловая изоляция тела водолаза снаряжением и теплой одеждой не спасает его от переохлаждения, необходим также подогрев поступающего для дыхания воздуха.

При водолазных спусках в условиях повышенной температуры воды, например, на малых глубинах в странах жаркого климата, а также на открытой палубе в солнечные дни температура окружающей среды становится выше комфортной, и у водолазов может наступить перегрев вследствие нарушения теплового баланса организма.

При температуре воздуха 34-350С теплоотдача организма за счет конвекции и излучения прекращается. Потеря же тепла путем испарения с ростом температуры увеличивается, что ведет к усилению кровообращения и отдачи тепла от внутренних органов наружному покрову. Когда этих реакций становится недостаточно для поддержания внутренней температуры на физиологически оптимальном уровне, наступает этап химической терморегуляции за счет снижения интенсивности окислительных процессов. Если повышение кожной температуры, выделение пота и тахикардия (пульс 140-180 ударов в минуту) не останавливают процесс накопления тепла в организме и температура тела повышается до 39-400С, у водолазов появляется жар, головная боль головокружение, тошнота, рвота. Далее может наступить тепловой удар с потерей сознания или сердечно-сосудистые нарушения (резкое снижение артериального давления).

Газы, окружающие человека, растворяются в жидких средах и тканях организма. Количество растворенного газа в жидкости зависит от ее физических свойств, температуры, свойств газа и его парциального давления. При нормальном давлении атмосферного воздуха в 1 л крови растворяется около 9 см3 азота, а в 1 кг тканей – около 14 см3 (в жировой ткани азота растворяется в 5,25 раз больше, чем в крови). Если принять массу человека в среднем 79 кг, то в его организме растворяется около 1 л азота.

С повышением давления количество азота, способного раствориться в организме, увеличивается прямо пропорционально его парциальному давлению. Так, если на поверхности в организме водолаза растворено около 1л азота, то на глубине 10 м при полном насыщении в организме может раствориться 2 л азота, а на глубине 60 м – 7л азота.

Максимальное содержание азота в организме зависит также от времени пребывания водолаза под повышенным давлением и уровня физической нагрузки. Чем больше это время и чем тяжелее работа, тем больше азота растворится в организме.

При повышении давления воздуха начинается процесс насыщения (сатурации) организма азотом. Избыточная концентрация азота в организме сразу же вызывает обратный процесс – десатурацию тканей. Когда скорость проникновения молекул азота в организм становится равной скорости выхода их из организма, устанавливается подвижное равновесие: концентрация газа, растворенного во всех тканях организма, выравнивается и соответствует его парциальному давлению* во вдыхаемом воздухе. С повышением давления начинается процесс насыщения организма, в период выдержки под наибольшим давлением происходит постепенный переход к равновесию, а при снижении давления превалирует процесс десатурации. Экспериментально установлено, что полное насыщение организма азотом происходит в течение более 2 суток, процесс же десатурации еще длительнее.

Проникновение азота в организм при повышенном давлении воздуха происходит в четыре этапа: из альвеолярного (легочного) воздуха азот попадает в кровь легочных капилляров, затем переносится кровью в капилляры тканей, оттуда в межтканевую жидкость, а из межтканевой жидкости в клетки тканей. По современным представлениям этап проникновения инертного газа из внеклеточных жидких сред в клетки является самым длительным, что и определяет время полного насыщения организма.
При снижении давления (в период декомпрессии) концентрация азота в клетках и жидких средах организма становится больше, чем альвеолярном газе легких, и избыточный азот выходит из организма в обратном порядке.

В зависимости от особенностей кровоснабжения различных тканей и органов весь организм условно разделяют на пять групп со временем полунасыщения (насыщения до 50 %) их азотом: 5, 10, 20, 40 и 75 мин. Полное насыщение азотом каждой из этих групп тканей происходит за время, в 6 раз превышающее период полунасыщения. К быстронасыщающимися тканям относятся кровь и лимфа, имеющие низкую азотную емкость. Медленно насыщающиеся ткани – это жировые среды (костный мозг, подкожная клетчатка), которые отличаются большой азотной емкостью и плохим кровоснабжением.

*) Входящие в смесь (дыхательную) газы относятся друг к другу химически индиферентно и смешиваются в различных пропорциях. При этом каждый газ распространяется по всему объему равномерно, и, газовая смесь является однородной.

Общее давление смеси газов равно сумме давлений каждого газа, входящего в ее состав (закон Дальтона). Давление каждого газа в смеси называется парциальным давлением (частичным) и определяется по формуле:

А=pn/100, (2)

где А – парциальное давление газа; р - общее давление газовой смеси; n-процентное содержание газа в смеси по объему.

Формула (2) справедлива для любых единиц измерения давлений. Кроме единиц давления парциальное давление можно выражать в процентах по отношению к атмосферному давлению Ра , считая его равным 1 кгс/см2. В этом случае парциальное давление

р=раб.*n/Ра, (3)

где раб. – абсолютное давление смеси газов, кгс/см2; n – процентное содержание газа в смеси.

Пример 1. Воздух, содержащий 78 % азота и 21 % кислорода, подается водолазу под избыточным давлением 4, 5 кгс/см2. Каковы парциальные давления азота и кислорода?

Абсолютное давление воздуха будет ра=4,5 +1=5,5 кгс/ см2. Из формулы (2) получим: для азота Аа=5,5*78/100=4,29 кгс/см2; для кислорода Ак=5,5*21/100=1,16 кгс/см2.

Пример 2.В воздухе при нормальном давлении содержится 1,2 % углекислого газа. Каково будет процентное содержание углекислого газа при давлении воздуха 3,5 кгсм2 по отношению к воздуху при нормальном давлении?

Из формулы (3) получим:

Р=Раб.*n/Ра = 3,5*1,2/1=4,2 %

3.7. Правила ухода за водолазным снаряжением

Общими правилами ухода за водолазным снаряжением (по окончании работы) предусматривается выполнение следующих операций.

Водолазные шлемы вентилируемого снаряжения смачиваются (обмываются) снаружи водой, а изнутри протираются сухой незагрязненной ветошью; при производстве некоторых работ, связанных с размывом грунта, головной клапан шлема разбирается, промывается и детали протираются насухо, пружина смазывается техническим вазелином. Износившиеся шлемовые прокладки заменяются.

Водолазные рубахи, гидрокомбинезоны (гидрокостюмы) очищаются от грязи, промываются в чистой воде. Рубахи и гидрокостюмы просушиваются с обеих сторон.

Дыхательные аппараты, наиболее чувствительные к загрязнениям, требуют к себе особого внимания, так как влага и соль могут вызвать коррозию металлических частей, привести в негодность детали, выполненные из резины и кожи. После окончания работ аппарат очищают от грязи, ила, песка, тщательно промывают в пресной воде, подсушивают в сухом, хорошо проветриваемом помещении.

Помимо рабочей проверки снаряжения, которая производится перед началом работ, устраиваются переодические проверки – малая и полная: первая делается раз в месяц, вторая – раз в год. Полная проверка устраивается также после капитального ремонта снаряжения или при получении нового комплекта.

При малой проверке вентилируемого снаряжения исследуют водолазный шлем, состояние и крепление деталей, разбирают и приводят в порядок головной и предохранительный клапаны, затем проверяют герметичность шлема (опускают его в воду и по воздушным пузырькам определяют места протечки воздуха). Водолазные рубахи осматривают на целостность ткани и водонепроницаемость при соединении со шлемом, на герметичность соединений с манжетами. После того как травящий клапан прочищен, а все его детали протерты, приступают к испытаниям сигнального конца на растяжение путем подвешивания груза весом 180 кг. На растяжение испытывают и водолазные шланги.

Воздушно-кислородное снаряжение проверяют так же, как и вентилируемое. Исключение составляют инжекторное устройство, регенеративная коробка и кран переключения. Проверяя исправность инжекторного устройства, осторожно вывертывают полую заглушку, затем снимают соединительный кольцевой штуцер шланга, вывертывают из корпуса сопло и извлекают диффузор и втулку расширитель. Эти детали очищают от грязи, окислов, тщательно промывают спиртом.

Малая проверка водолазного снаряжения с воздушно-баллонными и шланговыми аппаратами предусматривает ежемесячный осмотр аппаратов. Раз в два месяца производят частичную разборку дыхательных аппаратов (снимают крышку и извлекают мембрану автомата, исследуют камеру вдоха, проверяют состояние рычагов, клапана автомата, мембраны, определяют исправность дыхательных шлангов и лепесткового клапана выдоха, очищают внутреннюю поверхность и крышку дыхательного автомата от грязи, наслоения соли, производят тщательную промывку и протирку. Проверяют также указатель минимального давления и предохранительный клапан.

Полная проверка водолазного снаряжения производится в специальных мастерских.

Дезинфекция водолазного снаряжения производится для предохранения водолаза от инфекционных заболеваний. Поэтому водолазные шланги, внутренние поверхности шлема и фланцев водолазных рубах периодически дезинфицируют пищевым этиловым спиртом-ректификатом крепостью 960. Некоторые предметы легкого водолазного снаряжения вначале промывают в теплой воде, а затем обрабатывают спиртом.

Установлены нормы расхода пищевого 96-градусного этилового спирта-ректификата на дезинфекцию водолазного снаряжения и оборудования: на водолазный шлем и фланец рубахи – 20 г перед каждым спуском; на 1 м водолазного шланга с внутренним диаметром 12-14 мм – 10 г один раз в год; на один метр водолазного шланга диаметром 6-8,5 мм – 5 г в год; на шлем с загубником или полумаской – 10 г перед каждым спуском; на трубку вдоха и выдоха аппаратов нагрудного типа – 10 г через каждые 15 спусков; на инжекторное устройство шлемов – 100 г через каждые 20 спусков; на регенеративную коробку и патроны инжекторно-регенеративного снаряжения – 100 г; для дезинфекции аппаратов в случае инфекционных заболевания водолазов – 100 г; на регенеративную коробку автономных аппаратов – 20 г.

Правилами предусмотрено хранение водолазного снаряжения в сухом закрытом помещении с температурой от 5 до 200С. Необходимо следить затем, чтобы крупные и тяжелые предметы были уложены на стеллажи или деревянные настилы, металлические предметы во избежание коррозии смазаны техническим вазелином или тавотом, изделия из резины не лежали по соседству с промасленными предметами, водолазные рубахи и гидрокомбинезоны были развешаны, а водолазные шланги, телефонный кабель и сигнальные концы смотаны в бухты диаметром не менее 1 м.

3.8. Техника безопасности водолазных работ

Невыполнение правил безопасности при спуске на воду, во время нахождения на грунте, при подъеме на поверхность или подготовке снаряжения может привести к травмам и быть причиной специфических заболеваний.

Заболевания подразделяются на три группы:

1)  возникающие при значительных перепадах давления (баротравма ушей и легких, придаточных полостей носа, кессонная болезнь);

2)  возникающие при значительных изменениях парциального давления газов во вдыхаемой смеси (кислородное голодание, кислородное отравление, а также отравление углекислым газом, азотный наркоз);

3)  возникающие по другим причинам (переохлаждение, перегревание, отравление выхлопными газами, травма, полученная под воздействием взрывной волны, нарушение дыхательных функций).

Водолазный спуска (комплекс мероприятий и действий, связанных со спуском в воду, работой под водой и подъем на поверхность) согласно «Единым правилам охраны труда на водолазных работах» может пройти безболезненно, если правильно выбрать место спуска, четко, с учетом местных условий распределить обязанности между водолазами, со всей тщательностью подготовить и проверить исправность снаряжения, оборудования и инструмента.

Предельная глубина погружения и допуск к погружению водолаза определяются квалификационной и медицинской комиссиями в зависимости от состояния здоровья водолаза, его подготовки. Имеются три градации спусков: мелководные – до 12 м, средние – до 45 м и глубоководные – свыше 45 м. При погружении на глубину до 45 м спуск производится двумя водолазами – обеспечивающими и страхующими, находящимися наверху. При большой глубине добавляется еще один водолаз. Иногда в особых случаях, связанных со спасением людей, и при других чрезвычайных обстоятельствах может быть допущен спуск с участием только двух водолазов. Спуск на глубину, превышающую определенную квалификационной и медицинской комиссиями для данного лица не разрешается.

Продолжительность пребывания водолаза под водой, включая и декомпрессию, установлена 2,5 ч.

В комплекс операций по подготовке к спуску входят:

определение места для размещения снаряжения и оборудования, одевания и раздевания водолаза;

предварительное измерение глубины водоема, температуры воды, скорости течения, определение характера грунта;

личная проверка водолазом снаряжения и оборудования (исправность его фиксируется в водолазном журнале, в котором водолаз расписывается о проведенной проверке).

При производстве подводно-технических работ в вентилируемом снаряжении у места, где производится спуск, в случае отсутствия компрессора используется водолазная помпа (при подаче воздуха ручной помпой трое рабочих, занятые качанием, работают посменно). Если работы производятся на глубине от 12 до 20 м, то устанавливаются две спаренные помпы, при этом число рабочих, выполняющих операцию по качанию, увеличиваются до восьми (подача воздуха на большую глубину осуществляется с помощью компрессора).

Водолаз, спустившийся под воду, постоянно держит в зоне наблюдения сигнальный конец, четко реагирует и отвечает на поступающие сигналы. Обслуживающий персонал оказывает помощь водолазу, которому предстоит спуститься под воду, помогает одеться, отвечает за бесперебойную подачу воздуха от помпы. Из числа обслуживающего персонала выделяется рабочий, в обязанность которого входит травление и выборка воздушного шланга, наблюдение за его упругостью и направлением.

Для обеспечения безопасного водолазного спуска предусмотрены следующие меры:

для спуска водолаза под воду поднимают, а при выходе его из воды спускают предупреждающие сигналы: днем на море – два четырехцветных флага или буква «З» по международному своду сигналов (цифра «0» по военному своду сигналов); на внутренних водах – два зеленых флага размером 1000 * 700 мм; ночью – два зеленых огня (один над другим) – и на море, и на внутренних водах. Расстояние между флагами и огнями должно быть от 1 до 2 м. На судах эти сигналы поднимаются на ноке реи того борта, с которого производится спуск водолаза. На берегу или на плавсредствах, не имеющих штатных мачт для подъема сигналов, должна устанавливаться временная, хорошо видимая мачта;

в целях предупреждения головной боли устанавливают тщательное наблюдение за качеством воздуха, подаваемого компрессором (не реже одного раза в месяц производится химический анализ); водолаз, работающий в кислородном снаряжении, должен получать только медицинский кислород, в котором содержание азота не превышает 2 %;

для предупреждения кессонной болезни спуск водолаза на глубину свыше 20 м обеспечивают декомпрессионными камерами;

при водолазных спусках в различном снаряжении необходимо соблюдать и другие правила безопасности, которые мы не рассматриваем. С ними можно ознакомиться в специальной литературе по водолазным работам.

При спуске водолаза в усложненных условиях следует иметь виду:

при волнении свыше 3 баллов спуск под воду запрещается; в отдельных случаях, связанных со спасением людей, спуск может быть разрешен и при волнении до 5 баллов;

при скорости течения, превышающей 1 м/сек, работы под водой поручаются наиболее опытным водолазам; обязательными являются предварительные измерения глубины, определение направления течения. Для обеспечения устойчивости водолаза под водой грузы утяжеляют; погружение и подъем производят по спусковому концу с увеличение груза до 60 кг; специальными металлическими щитами водолаза прикрывают от напора воды; связь с ним может быть телефонная или звуковая (удар по рельсу, баллон и другие предметы, погруженные в воду);

при ночных спусках связь с водолазом осуществляется только по телефону, место работы освещают прожектором, водолаз берет с собой средство подводного освещения;

при работе в узких местах (трубы, траншеи и др.) требуется соблюдение особых мер предосторожности (освещение места работ, спуск по трапу или спусковому концу, тщательная проверка участка во избежание повреждения снаряжения об острые предметы и др.);

при работе зимой и подо льдом спуск водолаза разрешается, если ртутный столбик на термометре не менее - 50С, а сила ветра не превышает 5 баллов;

на месте, где производятся работы, нужно иметь достаточный запас горячей воды, чтобы отогреть замерзающие при температуре ниже нуля дыхательные автоматы и клапаны в автономном водолазном снаряжении, шланговые соединения, а также предохранительный, головной и травящей клапаны водолазного скафандра;

одевать и раздевать водолаза следует только в отапливаемых помещениях, расположенных вблизи места погружения;

рабочее место (прорубь для спуска водолаза под лед) следует устраивать размером 2 х 2 м с окнами (майнами); спуск под воду при передвижении льда запрещается.

При наличии на водолазном посту одной водолазной станции должен быть подготовлен второй комплект водолазного снаряжения. Это необходимо для спуска страхующего водолаза, для оказания помощи в случае необходимости водолазу, работающему под водой. В качестве второго комплекта можно использовать снаряжение любого типа, в том числе легководолазное, если оно позволяет производить спуск на глубину, где находится пострадавший.

3.9. Водолазное имущество

В комплект имущества для водолазных работ входят компрессоры, баллоны, средства для освещения, телефонная аппаратура.

Водолазные компрессоры служат для обеспечения водолазов воздухом, другими газами или газовыми смесями. Различаются они по назначению, способу установки, роду сжимаемых газов, конечному давлению газа, производительности, типу привода, числу ступеней сжатия. К воздушным компрессорам относятся:

Трехцилиндровая водолазная помпа служит для обеспечения безопасного спуска водолаза в вентилируемом снаряжении на глубину до 15 м. Производительность помпы за один оборот – 3 л, рабочее давление – 4 кгс/см2, общий вес – 250 кгс.

Облегченная водолазная помпа ОВП предназначается для подачи воздуха водолазу, который производит работы также на глубине до 15 м. Производительность помпы за один период качания – 1,8 л, рабочее давление – 5 кгс/см. кв., общий вес – 55 кгс.

Компрессоры стационарного среднего давления могут быть двухступенчатые типа ВК-25, спаренные с двигателем внутреннего сгорания типа – ВК-25-Д1 и ВК-25-Б1, спаренные с электродвигателем – типы ВК-25-Э1 и ВК-25 ЭМ.

Компрессоры высокого давления предназначены для нагнетания в баллоны сжатого воздуха до давления 150-200 кгс/см2 и выше.

Дизель –компрессор ДК-2 обычно устанавливается на судах, обслуживающие водолазные работы. Этот четырехступенчатый компрессор имеет свободно движущиеся поршни и обеспечивает сжатие воздуха до давления 230 кгс/см2.

Электрокомпрессоры ЭК-15, ЭК-10, ЭК-7,5 спарены с электродвигателем напряжением 220/380 в.

Технические характеристики:

ЭК-15 ЭК-10 ЭК-7,5

Производительность в л/мин………………………………15 10 7,5

Давление сжатого воздуха в баллонах в кгс/см2…………

Переносные компрессоры имеют небольшой вес и поэтому обладают высокой маневренностью, легко обеспечивают зарядку баллонов. К этим типам компрессоров относится широко распространенный «Старт-1» и бензокомпрессор «Старт-2». Производительность их при конечном давлении 200 кгс/см2 - 0,17 л/мин. Вес компрессора «Старт-1» - 48 кг, а «Старт-2» - 39 кгс. Стальные баллоны в водолазной практике испльзуются для хранения запасов воздуха, кислорода, гелия, азота. Баллоны применяются также для приготовления газовых смесей. Емкость транспортных баллонов – 40 л, малолитражных – 7-10 л.

Переносный светильник ППС-1000, подводный фонарь, водолазные шлемовые светильники относятся к средствам подводного освещения. Они служат для освещения объектов, находящихся под водой, чаще всего при гидротехнических работах. Фонарь РПФ-55 обеспечивает местное освещение под водой на глубине до 30 м. Относится к автономным светильникам. В корпусе находятся отражатель, лампочка накаливания МН-3 на 2,5 в, 0,14 А и два элемента типа «Сатурн». На глубине более 30 м используются фонари типа СПА. Водолазный шлемовый светильник ВС-1 обычно применяется при работах в стесненных местах. Светильник крепится на шлеме водолаза. Ко всем светильникам предъявляются требования – обладать высокой герметичностью и механической прочностью.

Водолазная телефонная аппаратура должна обеспечивать надежную двустороннюю связь с водолазами, находящимися под водой. В комплект водолазной станции ВК-1 входят: коммутатор, гарнитура телефониста, шлемовые телефон и микрофон. Вес станции (полным комплектом) составляет 75 кгс. Работает ВК-1 без источников питания на глубине до 30 м, а при питании от аккумуляторной батареи напряжением 12 в – на глубине до 60 м. Легководолазная телефонная станция ЛВТС-63 обеспечивает связь на глубину до 60 м. Станция может поддерживать двустороннюю связь с двумя водолазами.

Немагнитная водолазная телефонная станция (НВТС-М) является универсальной: к ней подключаются два водолаза, работающие под водой. Станция принимает все их передачи и, в свою очередь, транслирует им команды. Водолазы могут переговариваться и между собой. Станция, находящаяся на поверхности, контролирует их связь. Расстояние, на котором можно держать связь с водолазами, - до 100 м. Станция обслуживает водолазов, работающих в вентилируемом и инжекторно-регенеративном снаряжении.

3.10. Инструменты и приборы для обследования подводных объектов

Приспособления для наблюдения с поверхности

В практике подводного обследования объектов нередки случаи, когда водолазные станции снимаются со строящихся объектов и направляются туда, где необходимость в этом является необязательной. Поэтому подводные исследования должны проводиться силами самих эксплуатационщиков при помощи простейших приспособлений.

Некоторые из простейших приспособлений легко изготовить собственными силами. При помощи ящика со стеклянным дном, смотровой трубки, перископа можно вести наблюдение на глубинах до 0,5-3,0 м в зависимости от прозрачности воды, т. е. контролировать зону, наиболее подверженную повреждениям. Пользоваться этими приборами просто, а полученные сведения позволяют прибегать к помощи водолазных групп тогда, когда в этом действительно есть необходимость.

Для осмотра подводной части сооружений его конструкция несколько меняется. Основные размеры ящика показаны на рис. 11.

Рис. 11. Ящик со стеклянным дном для осмотра подводных объектов с поверхности:

1-деревянный ящик;2-битум; 3-стекло

Его стенки изготавливаются из досок. Водонепроницаемость по швам и по контуру стекла может быть обеспечена любыми известными способами. Наиболее простым из них является заливка битумом. Ящик, положенный стеклом на воду, снимая рябь и блики, резко улучшает видимость с поверхности. Скошенные края ящика позволяют, отодвигаясь от сооружения наклонять его и осматривать вертикальную поверхность (рис.12). При помощи фотоаппарата, закрепленного на струбцине к стенке ящика, можно получать фотографии подводных объектов. При этом рекомендуется применять фотоаппараты с зеркальными видоискателями. Чтобы в объектив не попало изображения предметов, отраженных в стекле ящика, его верх, за исключением отверстия под объектив, следует покрывать листом из плотного картона, оклеенного изнутри черной бумагой или черной материей.

Рис. 12. Осмотр вертикальной поверхности при помощи ящика со стеклянным дном

Упрощенные способы подводного наблюдения часто незаслуженно игнорируются. Однако известны примеры их использования мостообследовательской водолазной станцией МПС в течение пяти месяцев при осмотре опор мостов в неглубоких реках без спуска водолаза под воду. С помощью ящика со стеклянным дном было получено много ценных подводных фотографий.

Если недостаточная прозрачность воды ограничивает глубину наблюдения с помощью ящика, то можно применить смотровую трубку диаметром 50-100 мм, изготовленную, например, их полиэтилена. На нижнем опущенном в воду конце трубки герметично закрепляется стеклянный иллюминатор. С трубкой длиной более 1,5 м работать неудобно, так как небольшой диаметр иллюминатора ограничивает поле наблюдения. Однако при ее изготовлении не следует стремиться к чрезмерному увеличению диаметра: это ведет к повышению плавучести, к необходимости дополнительной пригрузки, что затрудняет работу на течении. Осмотр трубкой требует терпения, большого внимания и проводится в том случае, если нет иного способа провести контрольное обследование в кратчайший срок.

На рис. 13 приведена схема трубки усложненной конструкции (французский патент № 2 Кл. В63с П/48).

Рис.13. Смотровая трубка: Рис 14. Осмотр мостовой опоры при помощи перископа

1-тубус; 2-хомут; 3-бленда;

4-струбцина; 5-кронштоейн;

6- оптический блок;

7-уплотнительная прокладка;

8-осветитель;

9- хомут крепления кронштейна

Основной ее частью является тубус с оптическим блоком, в корпусе которого может быть смонтировано обычное стекло или система линз. Оптический блок навинчивается на нижнюю часть тубуса и герметизируют ее посредством уплотнительных прокладок. Сверху тубус закрывается резиновой или пластмассовой блендой, оканчивающейся окуляром для прямого наблюдения подводного объекта. Съемный осветитель имеет герметичное исполнение и закреплен в подвижном зажиме, позволяющем регулировать глубину его погружения в воду и ориентировать в вертикальной плоскости. В качестве источника света можно использовать обычную, галогенную, йодо-кварцевую или газоразрядную лампу. Для управления трубкой служат рукоятки, прикрепленные к хомуту. Другой хомут служит для крепления тубуса для крепления тубуса в цапфах кронштейна. Снизу хомут оборудован держателем для крепления дополнительных приспособлений, например, фото - или киноаппаратуры, располагаемой соосно с оптической осью трубки. Вертикальная ориентация трубки изменяется при повороте тубуса в цапфах кронштейна и сохраняется ввиду предусмотренного здесь фрикционного механизма. Для крепления кронштейна к борту лодки служит струбцина.

Для наблюдения подводных объектов можно использовать и перископ промышленного или индивидуального изготовления. С перископом, длина оптической системы которого более 1,5 м, работать трудно из-за громоздкости и малой светосилы, требующей большой искусственной подсветки. Из-за небольшой глубины резкости, присущей всем конструкциям перископов, для получения четкого изображения при наблюдении с близкого расстояния необходимо обеспечить его устойчивое положение у объекта, что можно осуществить с помощью штативных стержней, опирающихся на выступающие части конструкции (рис. 14). При помощи перископа можно получить и фотографии подводных объектов.

Измерительный инструмент

Результаты и качество обследования во многом зависят от наличия необходимого измерительного инструмента. Практика показала, что помимо использования набора обычного водолазного измерительного инструмента, часто приходится заниматься изготовлением специального инструмента, обеспечивающего выполнение задач, поставленных перед обследованием.

При подводном обследовании приходится измерять поврежденные места, местные деформации элементов сооружений (искривления, выпучивания), определять наклон прямолинейных конструкций или уклоны дна, каменной отсыпки и берегоукрепительных покрытий, замерять глубины воды вблизи или по створу русла сооружения, по поперечному сечению устанавливать толщину слоя наносного грунта. Следует учитывать, что пониженная освещенность и невысокая прозрачность воды, наличие течения и необходимость производить замеры в стесненных условиях и в непривычной обстановке отражаются на точности измерений. Очень часто измеряющий не видит одновременно оба конца измеряемой конструкции или не может различить миллиметровые деления инструмента.

Чем точнее измерения, тем труднее их выполнить. Поэтому не следует требовать от измерений большой точности, чем это необходимо для решения поставленной задачи.

При анализе работы сооружений очень важно, чтобы измерения, проведенные в разные периоды, были сопоставимы, т. е. чтобы они были получены при одинаковой квалификации измерявших, одинаковыми по точности приборами, при одном и том же методе измерений. Уверенность в точности измерений позволяет выполнять ремонтные работы без перерасхода материалов, трудовых затрат и времени.

Необходимая точность измерений определяется поставленными перед обследованием задачами с учетом специфики наблюдения в воде. Так, например, при предварительном осмотре подводной части всего сооружения вполне достаточна точность определения размеров на глаз. Очень часто при таких измерениях водолаз пользуется заранее ему известными размерами: толщиной пальца, шириной ладони, длиной руки, высотой до отдельных частей туловища, или размерами находящегося у него инструмента (скоба, штырь, фонарь и т. п.).

При проверке точности выполнения проектных размеров такой способ измерений становится непригодным. В этом случае следует придерживаться той же точности, с которой монтировалось все сооружение или изготавливались его отдельные конструктивные элементы: массивные бетонные или каменные конструкции – с точностью до 1 см, отдельные небольшие элементы этих конструкций и элементы деревянной опалубки – с точностью до 0,5 см, металлические изделия и прокатный профиль с точностью до 1 мм.

Размеры поврежденных мест бетонных конструкций с целью контроля динамики из развития или составления проекта ремонтных работ достаточно определить с точностью до 1 см. При измерении углов наклона вертикальных сооружений при помощи обычных средств (отвеса и линейки) нетрудно получить точность 2 мин при глубине воды 8-10 м. Замеры глубин воды вблизи сооружений необходимо производить с точностью: при отсутствии течения до 5 см, а при наличии течения до 10-20 см.

Помимо контрольных наблюдений за состоянием сооружений, к которым относятся обследования обычного типа, существуют и специальные виды обследований. Они заключаются в особо тщательных замерах деформаций сооружений, проводимых по специальной программе с использованием инструментов повышенной точности.

Для подводных измерений специальных инструментов наша промышленность почти не выпускает. Замеры производятся, как правило, обычными или специально изготовленными для этих целей инструментами.

Все линейные измерения конструкций выполняются при помощи водолазных метров, в качестве которых могут использоваться обычные деревянные, пластмассовые, металлические канцелярские или инструментальные линейки. Для лучшей различимости следует выбирать линейки из светлого материала с четкими черными делениями и цифрами.

Обычно длина водолазной линейки принимается равной 1 м. При замерах на течении излишняя длина линейки затрудняет работу и, если есть возможность, целесообразно применять укороченные водолазные линейки. В комплекте водолазных измерительных инструментов желательно иметь линейки трех размеров: 1 м, 0,5 м и 0,3 м.

При подготовительных работах водолазную линейку можно изготовить в мастерских из дюралевой полосы шириной 2 см и толщиной 0,3-0,4 см. Сантиметровые деления следует нанести на обеих сторонах линейки. Для замеров с точностью до миллиметра на водолазный метр на предполагаемом участке измерений при помощи резиновых обжимных колец можно закрепить тонкую металлическую линейку с миллиметровыми делениями таким образом, чтобы ее начало совпадало с обозначением какого-либо десятка сантиметров (рис. 15, а). На одном из концов водолазного метра должно быть отверстие, в которое продевается веревочная петля, надеваемая на руку водолаза.

Рис 15. Водолазный метр:

1-водолазный метр; 2-дополнительная линейка; 3-резиновое кольцо; 4-корпкс фиксатора; 5-стопор фиксатора

На месте работ водолазный метр может быть быстро изготовлен из деревянной рейки размером 1х3х100 см.

Для замеров конструкций длиной более 1 м водолазный метр переносится вдоль измеряемой линии или при большом объеме измерений прикрепляется к концу деревянной рейки. В последнем случае полная длина измеряемой линии определяется целым числом метров линейки и отсчетом сантиметров по метру.

Измерения в темноте можно выполнять «на ощупь» при помощи надетого на водолазный метр ползункового фиксатора со стопором (рис 15, б). Считывание зафиксированного под водой размера производится на поверхности.

Замеры швов или зазоров между конструкциями обычно выполняются с помощью водолазного равнобедренного клина, вставленного в шов перпендикулярно лицевой грани конструкции (рис. 16 а). При угле клина 280 его ширина через каждые два сантиметра от вершины увеличивается на 1 см, что вполне обеспечивает точность измерения швов до 0,3 см.

Рис.16. Водолазный клин Рис.17. Прямоугольный водолазный клин

Таким равнобедренным клином можно измерять только швы между элементами, лицевые грани которых лежат в одной плоскости. При выступающих гранях замеры становятся неточными или невозможными (рис. 16 б). В этом случае можно пользоваться прямоугольным клином (рис. 17), прижимая катет к выступающей грани и считывая ширину шва по отметке на гипотенузе в месте ее соприкосновения с втопленной гранью. Если клин сделать в виде равнобедренного прямоугольного треугольника, то разность отметок на катете у выступающей грани определит величину уступа. Таким образом, прямоугольный клин является более универсальным измерительным инструментом, позволяющим измерять ширину шва, выступы и линейные размеры небольших конструкций. Эта универсальность облегчает работу водолаза, освобождая его от набора измерительного инструмента. Большие выступы и швы измеряются при помощи одной или двух линеек. Замеры бетонных конструкций надо выполнять в местах, не имеющих сколов.