CN113148075A - 一种具有逃生功能的海上高气压舱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有逃生功能的海上高气压舱，包括底座、舱体、配重物、应急电源单元及多个应急气瓶，所述舱体设置在所述底座上，所述应急气瓶用于在紧急情况下舱体内稳压及补氧，所述应急电源单元用于在紧急情况下对舱体进行供电；所述舱体上设有舱门，所述应急电源单元设置在所述舱体上，所述配重物及应急气瓶设置在所述舱体和/或底座上。本发明应急的舱室稳压和补氧气瓶，提高了舱内压力和氧浓度的稳定性；通过配重物合理调整舱体水位线，提高舱体在紧急情况下漂浮在海面上的稳定性；应急电源单元可在无救援的紧急情况下可给舱体供电；不仅可实现生活舱的功能，还可实现逃生舱的功能，更好的保证潜水员的人身安全。

Description

一种具有逃生功能的海上高气压舱

技术领域

本发明涉及一种具有逃生功能的海上高气压舱，属于饱和潜水安全救生设备技术领域。

背景技术

随着陆地资源的日渐枯竭，世界各国对海洋日益重视。深海海底蕴藏着极为丰富的生物资源和矿产资源，是人类重要的接替资源。如果采用常规方法进行潜水作业，当潜水作业深度达到或超过120米、作业时间达到或超过1h时，潜水员在水中减压时间将长达612分钟，大大减少了潜水作业的有效作业时间。因此，为了提高潜水作业效率、减少减压次数和减压病发病的机会，完成水下复杂的作业任务，饱和潜水成为进行深海资源开采、海洋工程作业、援潜救生等工作的重要支撑手段。

在传统的饱和潜水作业整个过程中，潜水员完成一次潜水作业后，在生活舱中休息待命，直至整个潜水作业完成再进行减压过程。具体潜水完成后搭载潜水钟从海底回到工作母船上，潜水钟通过过渡舱与母船上的生活舱进行对接，潜水员则通过过渡舱进入到生活舱内进行休息。一旦母船发生紧急情况，常规船舶船员需配备救生设备逃生一样，正在生活舱休息待命或减压的潜水员也需要一套专用的应急撤离***来进行逃生。

目前，在饱和潜水行业常见的用于潜水员逃生的高压撤离装置主要为逃生舱，逃生舱平时与潜水工作母船生活舱通过逃生通道连接，逃生舱可设定并保持一定的压力值，使进入逃生舱的潜水员可保持原有压力，从而避免压差过大而造成的伤害；逃生舱平时放置在工作母船上的固定位置，当有应急情况时，正在休息待命或减压的潜水员由母船生活舱通过逃生通道进入逃生舱，再利用母船上的吊放装置将逃生舱吊放至水面。然而，传统的逃生舱一方面利用率低下，闲置时间较长，维护成本较高；另一方面潜水员需从生活舱通过逃生通道进入逃生舱，浪费了宝贵的时间，给潜水员的人身安全带来隐患。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种具有逃生功能的海上高气压舱，其不仅可以作为生活舱使用，而且在紧急情况下还具有逃生舱的功能，节省潜水员由生活舱转移至逃生舱逃生的时间，更好的保证潜水员的人身安全。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有逃生功能的海上高气压舱，包括底座、舱体、配重物、应急电源单元及多个应急气瓶，所述舱体设置在所述底座上，所述应急气瓶用于在紧急情况下舱体内稳压及补氧，所述应急电源单元用于在紧急情况下对舱体进行供电；所述舱体上设有舱门，所述应急电源单元设置在所述舱体上，所述配重物及应急气瓶设置在所述舱体和/或底座上。

本发明的有益效果是：1)具有逃生功能的海上高气压舱不仅可实现生活舱的功能，还可实现逃生舱的功能，提高了传统逃生舱的使用率，节省了潜水员由生活舱转移到逃生舱的时间，更好的保证潜水员的人身安全；2)舱体上设置了应急的舱室稳压和补氧气瓶，在工作母船及救援船无法满足其要求时，可通过自身带有的应急气瓶来提高舱内压力和氧浓度的稳定性；3)舱体或底座上的配重物的数量及安装位置可根据舱体内潜水员的人数及重量来调整，通过配重物合理调整舱体外侧的水位线的位置，避免了由于舱体的不对称布置而导致舱体整体的倾斜，提高舱体在紧急情况下漂浮在海面上的稳定性；4)应急电源单元可在无救援的紧急情况下可给舱体供电，为舱体提供72小时的应急电源。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述舱体的外侧还设有防护框架，所述底座设置在所述防护框架与所述舱体之间。

采用上述进一步方案的有益效果是，舱体外增加了防护框架，当舱体在海面漂浮时，防护框架可更好的保护舱体不受撞击，提高了舱体的生存能力；同时也便于配重及应急气瓶的安装及稳定的定位。

进一步的，所述舱体、底座和/或防护框架上设有配重仓，所述配重物设置在所述配重仓内。

采用上述进一步方案的有益效果是，配重仓固定安装在舱体、底座和/或防护框架上，配重物插装在配重仓内，配重仓内设有用于对应容纳每个配重物的容纳腔，可根据舱体内潜水员的人数及数量适当调整配重物的数量及位置，从而调整舱体的水位线，使得舱体保持良好的浮性及稳定性。

进一步的，所述防护框架包括防护框架上层及防护框架下层，所述防护框架上层与所述防护框架下层通过法兰连接，所述舱体通过所述底座设置在所述防护框架下层上。

采用上述进一步方案的有益效果是，防护框架采用上下层，且通过法兰连接，便于防护框架在舱体外侧的安装，配重仓设置在防护框架下层的左、右两侧及前、后两侧的位置，底座安装在舱体的底部，底座的下部与防护框架的下层连接，通过防护框架实现对舱体的保护，同时其它部件可以更加均匀设置防护框架上。

进一步的，所述舱体顶部和/或侧部上设有用于舱体内、外传递物品的递物筒。

采用上述进一步方案的有益效果是，舱体的侧部有递物筒可在正常情况下如舱体在工作母船上时，实现舱体与舱外递送物品；舱体的顶部的递物筒为应急递物筒，在应急情况下高压舱需要浮于海面，侧部的递物筒可能会在水位线以下，无法及时给舱体内的潜水员递送应急物品，故在舱体的顶部设置了应急递物筒，该递物筒用于应急情况下舱体与舱外传递物品。

进一步的，所述舱体上还设有用于调节舱体的浮心的浮桶。

采用上述进一步方案的有益效果是，浮桶分布在防护框架的左后角和右后角位置处，浮桶的大小可根据高压舱的尺寸来定，以便于保证舱体在水面漂浮时有良好的浮性及稳定性，能满足对舱体外侧水位线的要求。

进一步的，所述舱体上还设有外置气体分析仪。

采用上述进一步方案的有益效果是，外置气体分析仪设置在舱体的侧部，正常情况下，舱体外的工作人员可以通过看到的气体分析仪上的气体浓度控制舱体内的供气，如高压舱在工作母船上时，母船上的工作人员可通过外置气体分析仪判断舱体内气体浓度，可通过母船为舱体内供气；处于紧急情况下，如高压舱浮于海面上时，由于无法通过工作母船或救援船供气，故舱内潜水员透过玻璃看到外置气体分析仪显示的舱内氧浓度低于预期值时，舱内潜水员可打开应急补氧阀，为舱体补充氧气，起到补氧作用。

进一步的，所述防护框架的底部设有一排所述的应急气瓶，所述防护框架的侧部拐角及顶部拐角上分别设有所述的应急气瓶。

采用上述进一步方案的有益效果是，应急气瓶的安装位置则进一步提高舱体的平衡，使得舱体漂浮在海面上时能更加平稳。

进一步的，所述舱体或防护框架上还设有与工作母船上的主控制室单元、应急控制单元或者救援船上的应急控制单元连接的主控制对接板及应急控制对接板。

采用上述进一步方案的有益效果是，正常情况下，可通过工作母船为高压舱供气等对高压舱进行作业操纵、控制及监测，当工作母船上的主控制室单元及应急控制室单元出现问题时，可通过救援船上的应急控制单元为高压舱供气等对高压舱进行作业操纵、控制及监测。

进一步的，所述舱体或防护框架上还设有爬梯和/或人行天梯。

采用上述进一步方案的有益效果是，爬梯及人行天梯焊接在防护框架上，方便舱外人员行走。

进一步的，所述舱体单元内还设有用于降低舱内二氧化碳浓度的二氧化碳吸附器。

采用上述进一步方案的有益效果是，二氧化碳吸附器可以降低舱内CO2浓度。

进一步的，所述应急气瓶包括医用氧气气瓶、压缩空气气瓶和/或氦氧混合气气瓶。

采用上述进一步方案的有益效果是，用于满足舱室稳压和补氧，供潜水员呼吸所需。

进一步的，所述舱体内还设有用于调节舱内温湿度的空调内机、应急电加热器、灭火器、急救箱及通讯器。

采用上述进一步方案的有益效果是，为了更好的调节舱内温湿度故设置了空调内机及应急电加热器，为了更好的保证潜水员的人身安全故增加了灭火器及急救箱；还配置了声力电话、耳麦和内置摄像头等通讯器，用于舱内潜水员和主控制室单元或应急控制室单元进行通讯，实时沟通。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的左视结构示意图；

图4为本发明的立体结构示意图；

图5为本发明防护框架的结构示意图；

图6为图5中沿A-A方向的剖视图；

图7为本发明舱体的主视结构示意图；

图8为图7中沿B-B方向的剖视图；

图9为本发明舱体的左视结构示意图；

图10为图9中沿C-C方向的剖视图；

图11为图9中沿D-D方向的剖视图；

图12为本发明舱体的立体结构示意图；

图13为本发明不同位置处的配重仓的结构示意图；

图14为本发明对接板的结构示意图；

图中，1、舱体；2、防护框架；3、应急气瓶；4、应急电源单元；5、配重物；6、爬梯；7、底座；8、舱门；9、递物筒；10、观察窗；11、外置气体分析仪；12、防护框架上层；13、防护框架下层；14、人行天梯；15、配重仓；16、浮桶；17、外置摄像头；18、床铺；19、座椅；20、接线盒；21、声力电话；22、灭火器；23、应急电加热器；24、空调内机；25、耳麦；26、储物箱；27、急救箱；28、二氧化碳吸附器；29、内置摄像头；30、压力与呼吸控制主对接板；31、环控与电气控制主对接板；32、舱内压力表；33、应急控制对接板；34、应急补氧阀；35、应急稳压阀。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1-图14所示，一种具有逃生功能的海上高气压舱，包括底座7、舱体1、配重物5、应急电源单元4及多个应急气瓶3，所述舱体1设置在所述底座7上，所述应急气瓶3用于在紧急情况下舱体内稳压及补氧，所述应急电源单元4用于在紧急情况下对舱体进行供电；所述舱体上设有舱门8，所述应急电源单元设置在所述舱体上，所述配重物5及应急气瓶3设置在所述舱体1和/或底座7上。

所述舱体的外侧还设有防护框架2，所述底座设置在所述防护框架与所述舱体之间。舱体外增加了防护框架，当舱体在海面漂浮时，防护框架可更好的保护舱体不受撞击，提高了舱体的生存能力；同时也便于配重及应急气瓶的安装及稳定的定位。

所述舱体、底座和/或防护框架上设有配重仓15，所述配重物设置在所述配重仓内。配重仓固定安装在舱体、底座和/或防护框架上，配重物插装在配重仓内，配重仓内设有用于对应容纳每个配重物的容纳腔，可根据舱体内潜水员的人数及数量适当调整配重物的数量及位置，从而调整舱体的水位线，使得舱体保持良好的浮性及稳定性。

所述防护框架包括防护框架上层12及防护框架下层13，所述防护框架上层与所述防护框架下层通过法兰连接，所述舱体通过所述底座设置在所述防护框架下层上。防护框架采用上下层，且通过法兰连接，便于防护框架在舱体外侧的安装，配重仓设置在防护框架下层的左、右两侧及前、后两侧的位置，底座安装在舱体的底部，底座的下部与防护框架的下层连接，通过防护框架实现对舱体的保护，同时其它部件可以更加均匀设置防护框架上。

所述舱体顶部和/或侧部上设有用于舱体内、外传递物品的递物筒。舱体的侧部有递物筒可在正常情况下如舱体在工作母船上时，实现舱体与舱外递送物品；舱体的顶部的递物筒为应急递物筒，在应急情况下高压舱需要浮于海面，侧部的递物筒可能会在水位线以下，无法及时给舱体内的潜水员递送应急物品，故在舱体的顶部设置了应急递物筒，该递物筒用于应急情况下舱体与舱外传递物品。

所述舱体上还设有用于调节舱体的浮心的浮桶16。浮桶分布在防护框架的左后角和右后角位置处，浮桶的大小可根据高压舱的尺寸来定，以便于保证舱体在水面漂浮时有良好的浮性及稳定性，能满足对舱体外侧水位线的要求。

所述舱体上还设有外置气体分析仪11。外置气体分析仪设置在舱体的侧部，正常情况下，舱体外的工作人员可以通过看到的气体分析仪上的气体浓度控制舱体内的供气，如高压舱在工作母船上时，母船上的工作人员可通过外置气体分析仪判断舱体内气体浓度，可通过母船为舱体内供气；处于紧急情况下，如高压舱浮于海面上时，由于无法通过工作母船或救援船供气，故舱内潜水员透过玻璃看到外置气体分析仪显示的舱内氧浓度低于预期值时，舱内潜水员可打开应急补氧阀，为舱体补充氧气，起到补氧作用。

所述防护框架的底部设有一排所述的应急气瓶，所述防护框架的侧部拐角及顶部拐角上分别设有所述的应急气瓶。

所述舱体或防护框架上还设有与工作母船上的主控制室单元、应急控制单元或者救援船上的应急控制单元连接的主控制对接板及应急控制对接板33。主控制对接板包括压力与呼吸控制主对接板及环控30与电气控制主对接板31；正常情况下，可通过工作母船为高压舱供气等对高压舱进行作业操纵、控制及监测，当工作母船上的主控制室单元及应急控制室单元出现问题时，可通过救援船上的应急控制单元为高压舱供气等对高压舱进行作业操纵、控制及监测。

所述舱体或防护框架上还设有爬梯6和/或人行天梯14。爬梯及人行天梯焊接在防护框架上，方便舱外人员行走。

所述舱体单元内还设有用于降低舱内二氧化碳浓度的二氧化碳吸附器28。二氧化碳吸附器可以降低舱内CO2浓度。

所述应急气瓶包括医用氧气气瓶、压缩空气气瓶和/或氦氧混合气气瓶。用于满足舱室稳压和补氧，潜水员呼吸所需。

所述舱体内还设有用于调节舱内温湿度的空调内机24、应急电加热器23、灭火器22、急救箱27及通讯器。为了更好的调节舱内温湿度故设置了空调内机及应急电加热器，为了更好的保证潜水员的人身安全故增加了灭火器及急救箱；还配置了声力电话21、耳麦25和内置摄像头29等通讯器，用于舱内潜水员和主控制室单元或应急控制室单元进行通讯，实时沟通。

舱体与防护框架通过法兰和螺栓进行连接，防护框架用于保护舱体免受外部撞击；应急气瓶和防护框架通过卡箍和固定板进行连接，用于高压舱稳压、补氧和潜水员呼吸；应急电源单元和防护框架通过螺栓进行连接，为舱体提供72小时应急电源；主控制室单元和防护框架2通过硬管和高压软管进行连接，正常情况下对高压舱进行作业操纵、控制和监测；应急控制室单元和防护框架通过脐带进行连接，应急情况下对高压舱进行作业操纵、控制和监测。

舱体上有舱门8、递物筒9、观察窗10、外置气体分析仪11。舱体呈圆柱形，其左、右两端连接有椭圆封头；舱门8设置的壳体的侧部；递物筒9设置在壳体的侧部和上部，分别用于正常情况和应急情况下，舱体1与舱外传递物品；观察窗10设置在两端封头上，舱外的工作人员能通过观察窗10无死角的观察舱体1内情况；外置气体分析仪11设置在壳体的侧部，用于将高压舱舱内的气体浓度反馈给舱内潜水员。

舱体1内部配置了床铺18、座椅19等生活用品，正常情况下满足6名潜水员居住生活，而在应急情况下，可满足12名潜水员逃生；还配置了声力电话21、耳麦25和内置摄像头29，用于舱内潜水员和主控制室单元或应急控制室单元进行通讯，实时沟通；为了更好的调节舱内温湿度和降低舱内CO2浓度，舱体1内部配置了空调内机24、应急电加热器23和CO2吸附器28；还配置了接线盒20，对舱内的电气线路进行统一管理；另外，为了更好的保证潜水员人身安全，还配置了灭火器22和急救箱27。

防护框架2上设有人行天梯14、配重仓15、浮桶16、外置摄像头17、压力与呼吸控制主对接板30、环控与电气控制主对接板31、应急控制对接板33。防护框架将舱体1包裹在其中；人行天梯14焊接在防护框架上层12，方便舱外人员行走；配重仓15与浮桶16焊接在防护框架下层，用于调节高压舱的重心与浮心；外置摄像头17通过螺栓固定在防护框架上层12，将递物筒附近的情况反馈到主控制室单元和应急控制室单元；压力与呼吸控制主对接板、环控与电气控制主对接板和应急控制对接板通过螺栓与防护框架下层进行连接，实现主控制室和应急控制室单元对舱体1进行作业操纵、控制和监测。

防护框架2上设置有配重仓15，分布在防护框架2的前后左右，配重仓内的配重物可选用多个铅块排布，可根据舱内物体的布局和潜水员的人数与重量等调整铅块数量和位置，使得高压舱保持良好的浮性与稳性。根据需要选择不同重量的配重物，配重物可选用铅块，前后配重仓中的铅块为1#铅块；左右配重仓中的铅块为2#铅块。

海上高气压高压舱的防护框架2上设置有浮桶16，分布在防护框架2的左后角和右后角，浮桶的大小由高压舱自身的尺寸决定，使得高压舱在水面漂浮时有良好的浮性与稳性。

压力与呼吸控制主对接板、环控与电气控制主对接板与主控制室单元的高压软管通过快速接头进行连接，实现快速插拔和自锁功能；应急控制对接板与应急控制室单元的脐带通过快速接头进行连接，实现快速插拔和自锁功能。对接板上的接口皆采用水密设计。主控制室单元作用是实施对舱体作业时的操纵、控制和监测，包括向舱体1内实施加压、稳压、减压、补氧，对潜水员提供呼吸气和调节舱内温湿度；舱体1舱压状态、温湿度状态和舱内气体浓度状态的监测显示。

应急控制室单元作用是通过脐带实施对舱体作业时的操纵、控制和监测，包括向舱体内实施稳压、减压、补氧，对潜水员提供呼吸气和调节舱内温湿度；舱体1舱压状态、温湿度状态和舱内气体浓度状态的监测显示。脐带内部设有供气软管、测深软管、抗压排气管、冷热水管、电源电缆、通信电缆、舱体1内摄像电缆和舱体1外摄像电缆。此外，在管缆间填充有聚酯绳，以增加脐带的耐压和抗拉性，脐带外包标准紧网状单纤维聚丙烯织物保护层。

舱内配置了储物箱26，用于存放足够的口粮、淡水和CO2吸附剂，保证潜水员72小时消耗所需，让逃生的潜水员有足够的时间等待营救。

高压舱内还设有应急稳压和补氧***，应急稳压和补氧***包括应急气瓶3、外置气体分析仪11、应急补氧阀34和应急稳压阀35。当舱内压力表32显示的舱内压力低于预期值时，舱内潜水员可打开应急稳压阀，为高压舱供气，起到稳压作用；当外置气体分析仪11显示的舱内氧浓度低于预期值时，舱内潜水员可打开应急补氧阀，为高压舱补充氧气，起到补氧作用；应急气瓶3的气体量满足高压舱72小时的泄漏和潜水员72小时的呼吸所需。四个配重仓皆由多个铅块的配重物排布，可根据舱内物体的布局和潜水员的人数与重量等调整，使得高压舱保持良好的浮性与稳性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有逃生功能的海上高气压舱，其特征在于，包括底座、舱体、配重物、应急电源单元及多个应急气瓶，所述舱体设置在所述底座上，所述应急气瓶用于在紧急情况下用于舱体内稳压及补氧，所述应急电源单元用于在紧急情况下对舱体进行供电；所述舱体上设有舱门，所述应急电源单元设置在所述舱体上，所述配重物及应急气瓶设置在所述舱体和/或底座上。

2.根据权利要求1所述的具有逃生功能的海上高气压舱，其特征在于，所述舱体的外侧还设有防护框架，所述底座设置在所述防护框架与所述舱体之间。

3.根据权利要求2所述的具有逃生功能的海上高气压舱，其特征在于，所述舱体、底座和/或防护框架上设有配重仓，所述配重物设置在所述配重仓内。

4.根据权利要求2所述的具有逃生功能的海上高气压舱，其特征在于，所述防护框架包括防护框架上层及防护框架下层，所述防护框架上层与所述防护框架下层通过法兰连接，所述舱体通过所述底座设置在所述防护框架下层上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的具有逃生功能的海上高气压舱，其特征在于，所述舱体顶部和/或侧部上设有用于舱体内、外传递物品的递物筒。

6.根据权利要求5所述的具有逃生功能的海上高气压舱，其特征在于，所述舱体上还设有浮桶。

7.根据权利要求2-4任一项所述的具有逃生功能的海上高气压舱，其特征在于，所述防护框架的底部设有一排所述的应急气瓶，所述防护框架的侧部拐角及顶部拐角上分别设有所述的应急气瓶。

8.根据权利要求1-4任一项所述的具有逃生功能的海上高气压舱，其特征在于，所述舱体上还设有外置气体分析仪。

9.根据权利要求1-4任一项所述的具有逃生功能的海上高气压舱，其特征在于，所述舱体或防护框架上还设有与工作母船上的主控制室单元、应急控制单元或者救援船上的应急控制单元连接的主控制对接板及应急控制对接板。

10.根据权利要求1所述的具有逃生功能的海上高气压舱，其特征在于，所述舱体单元内还设有用于降低舱内二氧化碳浓度的二氧化碳吸附器。

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