jimosea 发表于 2022-3-21 14:19:24

靠气囊和浮吊船如何打捞韩国沉船


2014年4月16日早上,韩国客轮“岁月”号,在韩国全罗南道珍岛郡屏风岛以北海域意外进水并沉没。4月18日,韩国方面开始使用气囊,绑在“岁月”号客轮身上,以阻止其继续下沉。一艘如此硕大且沉重的船只,相对比较单薄而轻盈的气囊,如何能托住它呢?在海上救援时,还会用到哪些设备?昨天,记者连线杭二中物理老师以及浙江省海上搜救中心专家,告诉你浮力以及海上救援的一些事。


利用浮力让船浮起来

气囊能浮起船只,靠的主要是浮力。昨天,记者特地请教杭二中的物理老师王世勇。

什么是浮力?浮力是指浸在液体(或气体)里的物体,受到液体(或气体)向上托的力。“除了通常能想到的液体外,气体也是有浮力的,比如氢气球能飘在空中,也是依靠了浮力的作用。”王世勇解释。

而物体能否浮起来,跟它受到的浮力有关,王世勇表示:“粗略来分,如果物体受到的浮力大于其自身重力,那这个物体就会上浮;如果两者相等,物体会处于漂浮状态;如果浮力小于重力,物体就会下沉。”

回顾一下浮力的计算公式F=G=ρgV。这里的F是指浮力,G是指被排开液体或气体的重力,ρ是液体或气体的密度,g是重力常量,V则是排开的液体体积。“从这个公式,我们能看到,物体受到的浮力主要与物体排开的液体或气体的体积有关。”王世勇表示。

因此,物体的沉浮,则进一步可以分为五类:第一种,当物体受到的浮力(F浮)大于物体的重力(G物),并且物体的密度(ρ物)小于液体的密度(ρ液),物体不在液体的表面时,物体的状态是上浮的。第二种,当F浮=G物,并且ρ物<ρ液,物体在液体的表面时,物体的状态是漂浮。第三种,当F浮=G物,并且ρ物=ρ液,物体的状态是悬浮。第四种,F浮<G物,并且ρ物>ρ液时,物体是下沉的。最后一种,当物体与流体底面紧密接触时,其下底面不受任何浮力。

王世勇说,轮船、潜艇都是对浮力定律的应用。“潜水艇的上浮和下沉,是靠改变艇内存有的水量来实现的。如果要下沉,则补充水,使F浮G艇。”在潜水艇浮出海面的过程中,因为排开水的体积减小,所以浮力逐渐减小,当它在海面上行驶时,受到的浮力大小等于潜水艇的重力。

“虽说在水里航行的船只,多少都是利用了浮力,但气垫船利用的可不是浮力,虽然它叫船。它是船体喷出气体,对水产生一定的力,这个力会反作用给船,让它贴水航行。”王世勇说。



仅靠气囊不足以打捞船只

气囊在海上搜救中并不罕见,充上气就能使用了。”浙江省海上搜救中心办公室负责人林谦科解释,简单来说,由潜水员潜到水下,用钢丝把气囊固定在沉船上,然后对气囊进行充气,就可以了,“除气囊之外,还有浮筒,也能起到类似作用。

“它能阻止船只继续下沉。”一位业内人士吴先生向记者补充。

要想把沉船彻底打捞出来,仅靠气囊够吗?“要看安排的气囊数量规格与沉船吨位的关系,一般还会使用一种叫起重船或浮吊船的设备,把沉船起吊至水面,然后把沉船的破损处堵住,再抽水排水,使沉船重新恢复浮态。”林谦科表示,我国现有的起重船最大起重重量能达到2000至5000吨。

“这是一种海上工程船,并不仅是为了打捞之用,还可以用于桥梁建设、港口船舶装卸作业等。”吴先生说,至于气囊和浮吊船使用的先后问题,他表示得按实际情况来看。

●纵深
1问:有网友问能不能像汽车一样,让船只也自带气囊呢?

林谦科:理论上来说可以,但实际操作上会存在问题,比如船体结构、所需气囊及充气装置的重量、水下环境等,都是这种设想需要克服的问题。船体本身有水密舱,而且被隔成一个个舱室,舱室间的开口或通道由水密门保持水密。好处就是在远洋航行中,即使有一两个舱区破损进水,水也不会流到其他舱区。从船的整体来看,仍然保持有相当的浮力,不致沉没。“船舶除了抗沉性,还必需具有一定的稳性,就是在外力作用时,船舶抵御倾覆,恢复正常浮态的能力。”

吴先生:根据相关规定,船上都配有救生筏,叫气胀式救生筏,在船沉到水下5米左右,就会自动打开,浮到水面上,上面配有一定量的淡水、药品和食品。但是这种船没有动力,主要是为了让人赢得等待救援时间。国际上,救援有“72小时”之说,就是在事发后72小时之内,无论船只内是否有生命存活,最主要的就是搜救,72小时之后进行船只打捞。



2问:船只水平沉没和倾斜,甚至倾覆沉没,救援是否会有所不同?

林谦科:相对而言,水平沉没的船只,打捞起来难度会小一些。倾斜沉没的船只,在捞出来之前,必须得先把船扳正过来,倾覆的船更加要这样,不然,打捞出水的沉船难以维持浮态。所以倾斜沉没的船只在打捞前,会比水平沉没的船只多一些步骤,难度也更大。并且,倾覆沉没的船只还不利于潜水员进入船舱进行探查。



3问:打捞沉船时,通常是整船打捞还是分割打捞呢?

林谦科:一般来说是整船打捞,特别是在沉船内还有遇难者的状况下。分割打捞也就是意味着,要在水下对船体进行切割,这可不是简单的活,要花费不少时间,并且切割下来的船体,得用起重船吊起。除非这艘船本身已没有任何利用价值,或是在航道清障时,才会采用分割打捞的方法,甚至直接对船体进行爆破解体后,再捞残骸。

吴先生:一般来说,没法整体打捞了,才会实施分割打捞。这是一件不容易的事情,并且持续时间比较长。首先要派潜水员下去探摸情况,比如沉船的角度是水平还是倾斜,比如船的着力点,比如船体损伤情况等。然后制定一个打捞方案,接着才是实施打捞。有时候,第一个步骤就要花费很多时间。


4月16日,韩国“岁月”号客轮意外进水并沉没。据报道,事发海域的水深约为30米,浪高为0.5米,水温为11.7摄氏度,搜救海域能见度仅为20厘米,流速达到每小时8公里,搜救条件并不理想。

据报道,“岁月”号在进水后两小时内,先发生侧翻,进而倾覆,而后船尾下浸、船首上扬逐渐下沉,直至船头底部的球鼻艏完全消失,90%以上船体倾斜进水。不到两个小时,整艘客轮就在搜救人员眼前彻底沉没。当时很多乘客被困在楼下商店、餐厅和娱乐场所,难以逃生。

从4月18日开始,“岁月”号下沉至水下10米处,人们担心船体下沉将导致船舱内的“空气囊”消失,威胁舱内幸存者生命。潜水人员开始给船身绑定打捞用气囊。报道称,单个气囊起浮能力可达35吨。韩方称,18日时,已成功绑定1个气囊,计划再绑25个。
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