专利名称：一种海洋锚系打捞装置及其打捞方法
技术领域：
本发明涉及海洋打捞领域，尤其涉及一种海洋锚系打捞装置及其打捞方法。
背景技术：
海洋锚系是一种实施海洋数据采集的观测设备的集合，设备底部采用重块锚定，上部系挂有浮球为设备提供浮力，同时针对不同海水深度，检测设备自下而上系挂在主线绳索上。海洋锚系可以适用于复杂的海底环境，检测数据准确。为了方便回收海洋锚系，需要在主线绳索和重块之间，加挂声学释放器，所述声学释放器通过接收特定频率的声学命令来驱动释放器内部的电机转子，达到锚钩与底部重块解脱的效果，来保证日后回收时，整串锚系与底部锚块的分离。但是海洋锚系经常因为声学释放器内部电池耗尽、释放器本体被海底岩石卡住或被海底淤泥覆盖、锚系顶部浮球因各种原因漂失等原因，最终导致锚系无法脱钩或者脱钩后，没有足够的浮力上浮，而导致回收失败，所以需要使用打捞装置对丢失的海洋锚系进行打捞，尽可能挽回科研仪器和科学数据的损失。 目前，常用的海洋锚系打捞装置为在打捞绳上系挂简单设计的3 5爪锚钩，锚钩主要由锚钩杆、3 5个锚钩爪及钩爪倒刺三部分组成。因为3 5爪锚钩只是系挂在打捞绳上，所以并未和打捞绳成为一体，参与打捞的主体仍然是打捞钩。所以在打捞锚系的过程中，所能刮扫的面积较小，基本上就在打捞绳系挂打捞钩的位置周围40cm左右的范围，打捞效果近似与一个狭小的点，所以打捞效率较低。采用此类打捞钩进行打捞，往往需要在打捞绳上系挂几十个甚至上百个钩子，以增大打捞的成功率。但即便如此，打捞成功率仍然很低。使用所述锚钩打捞方法是将系挂有多个锚钩的打捞绳抛入水中，然后随船拖曳。因为不能确定打捞绳拖曳点的末端位置，所以，很难保证打捞绳能有效缠绕到海洋锚系上。另外也有请潜水员打捞的方式，但成本高昂，同时还受到最大300米极限下潜水深的限制。深海打捞作业中，也有请水下机器人(ROV)打捞的方式，但同样涉及更高昂的成本的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种海洋锚系打捞装置及其打捞方法，提高海洋锚系的打捞效率，降低打捞成本。本发明提供了一种海洋锚系的打捞装置，包括打捞绳，所述打捞绳一端设置有沉锚，另一端连接在打捞船上；若干个打捞钩；系挂在所述打捞绳上，并处于沉锚与打捞船之间；所述打捞钩包括主杆；阵列式倒刺，设置在所述主杆外壁上的；所述阵列式倒刺共5 15层、每层4 8个倒刺；环状吊耳，设置在所述主杆的两端。优选的，所述打捞钩的个数为5 50个。优选的，所述倒刺长度为160 170mm，其与所述主杆的直径成20° 70°角。优选的，所述主杆为空心管，且内壁直径为80 90mm，外壁直径为95 110mm。
优选的，所述打捞绳直径为20 40mm。 优选的，所述打捞钩通过环状吊耳与打捞绳首尾连接。优选的，所述打捞绳总长度与海洋锚系所处海域深度的比例为1.5 2 I。本发明还提供了一种海洋锚系的打捞方法，包括a)将沉锚系在打捞绳的一端，另一端系释放打捞绳的装置上，在沉锚和打捞船之间系挂若干个打捞钩；所述打捞钩包括主杆；阵列式倒刺，设置在所述主杆外壁上的；所述阵列式倒刺共5 15层、每层4 8个倒刺；环状吊耳，设置在所述主杆的两端；b)在海洋锚系失事点的O 200m处，将系挂有沉锚的打捞绳释放入水中，释放打捞绳总长度为I 2倍水深值；c)打捞船以沉锚位置为起点，以海洋锚系失事点为圆心做螺旋式航行，航行5 8圈后回收所述打捞绳以及打捞的海洋锚系。优选的，所述打捞船的航行速度为I 2节。优选的,所述打捞钩的个数为5 50个。本发明提供的海洋锚系打捞装置包括打捞绳，所述打捞绳一端设置有沉锚，另一端连接在打捞船上；若干个打捞钩；系挂在所述打捞绳上，并处于沉锚与打捞船之间；所述打捞钩包括主杆；阵列式倒刺，设置在所述主杆外壁上的；所述阵列式倒刺共5 15层、每层4 8个倒刺；环状吊耳，设置在所述主杆的两端。本发明使用了设置有阵列式倒刺的打捞钩，比现有技术中使用的3 5爪的打捞钩具有更多的倒刺，使倒刺接触海洋锚系的机会更多，增加了打捞效率，实验证明使用5 50个本发明提供的打捞钩进行打捞打捞效率在90%以上，降低了打捞成本。本发明还提供了一种海洋锚系的打捞方法，末端沉锚起到了海洋锚系失事点的定点固定作用，分段连接的若干打捞绳和若干多阵列复合倒刺打捞钩则形成了一个软连接和硬连接的复合体，在海水中展开的形态就犹如一个蛇形物体，具有极强的缠绕功能。阵列式倒刺打捞钩具有极强的钩挂作用，一旦与海洋锚系发生接触，即可缠绕卷进复合倒刺之中，不易脱钩。螺旋向外慢速围绕释放打捞绳，能有效确保将失事的海洋锚系缠绕进打捞绳的绳圈内，同时避免打捞绳自相缠绕。这些均提高了打捞效率，适合各种情况下的打捞作业。
图I本发明提供的打捞钩的主视图；图2本发明提供的打捞钩立体结构示意图；图3本发明提供的打捞钩的侧视图；图4本发明提供的海洋锚系打捞装置示意图；图5本发明提供的打捞作业方法俯瞰示意图；图6本发明提供的打捞作业方法示意图。
具体实施例方式为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。本发明提供了一种海洋锚系打捞装置，包括打捞绳，所述打捞绳一端设置有沉锚，另一端连接在打捞船上；若干个打捞钩，系挂在所述打捞绳上，并处于沉锚与打捞船之间；
所述打捞钩包括主杆，设置在所述主杆外壁上的阵列式倒刺；所述阵列式倒刺共5 15层、每层4 8个倒刺；环状吊耳，设置在所述主杆的两端。按照本发明，如图4所示的打捞装置，包括打捞绳SI、打捞钩S2、沉锚S3。所述打捞绳使用直径优选为20 40mm的涤纶绳，因为涤纶绳拉伸强度高，具有极强的抗压抗拉能力，保证了打捞作业的成功进行，提高了打捞效率。按照本发明，所述打捞绳与海洋锚系所处海域深度的比例优选为I. 5 2 1，当水深小于500m时，参照水深的2. O倍来选择打捞绳总长度；水深500 2000m，参照水深的I. 8倍左右来选择打捞绳总长度；水深大于2000m，参照水深的I. 5倍来选择打捞绳总长度。按照本发明，所述沉锚优选使用本领域人员熟知的霍尔锚，所述沉锚的重量优选为 400 500kg。按照本发明，所述打捞绳与所述打捞钩之间优选使用U型扣进行连接，本发明对相邻两打捞钩之间的距离不做限定。打捞绳优选通过打捞船上的卷扬机固定以及进行释放和回收操作，另一端连接沉锚。按照本发明，使用具有阵列式倒刺的打捞钩与打捞绳和沉锚组合形成海洋锚系的打捞装置，所述打捞钩包括主杆、倒刺、环状吊耳，其中所述主杆优选为中空钢管，重量轻，节省成本。所述主杆内壁直径优选为80 90mm,更优选为82 88mm,最优选为84 86mm,外壁直径优选为95 I IOmm,更优选为98 105mm,最优选为99 102mm。所述倒刺为多个，形成阵列式倒刺，所述阵列式倒刺层数优选为5 15层，更优选为6 10层，每层倒刺个数优选为4 8个，每层相邻两倒刺之间的夹角优选为45° 90°。所述倒刺的长度优选为160 170臟，更优选为163 167臟，直径有选为20 30mm，更有选为22 28mm。所述倒刺与主杆母线的夹角为优选为20° 70°更优选为30° 60°，这样的角度能够保证打捞钩在打捞作业过程中不易脱钩，而且阵列式倒刺也能够增加打捞钩与海洋锚系的接触点，增加了打捞的成功率。按照本发明所述环状吊耳高220 230mm，更优选为222 228mm。所述环状吊耳最高点距所述主杆的距离优选为90 110mm，所述环状吊耳与相邻倒刺之间的夹角优选为22. 5° 45°。本发明优选将打捞钩通过环状吊耳与打捞绳首尾连接，形成嵌段式打捞体系，这样可以形成更加灵活的打捞装置。按照本发明，所述倒刺和环状吊耳均采用氩弧焊接于主杆之上，且倒刺的载重应大于2t。所述倒刺头全部打磨抛光，防止倒刺对海洋锚系的切割伤害。按照本发明，所述打捞钩的个数优选为5 50个，更优选为5 10个。实施例I打捞绳一端设置有400kg的霍尔锚，打捞绳长1000m，打捞绳另一端通过绕线器与打捞船连接，在所述打捞绳上均匀系挂有5个打捞钩。本实施例提供的打捞狗如图I、图3所示，包括，主杆I、倒刺2、环状吊耳3，其中所述主杆内壁直径为85mm，外壁直径为100mm，所倒刺为多个，形成阵列式倒刺，所述阵列式倒刺层数为6层，每层倒刺个数为4个，每层的每两个倒刺之间的夹角为90°，所述倒刺的长度优选为165mm，直径为25mm，所述倒刺与主杆母线的夹角为30°。环状吊耳3高为225mm，环状吊耳最高点距离主杆100mm，环状吊耳设置于两倒刺之间，且与相邻倒刺的夹角均为45。。本发明还提供了一种海洋锚系打捞方法，包括a)将沉锚系在打捞绳的一端，另一端系释放打捞绳的装置上，在沉锚和打捞船之间系挂若干个打捞钩；所述打捞钩包括主杆，设置在所述主杆外壁上的阵列式倒刺；所述阵列式倒刺层数为5 15层、每层4 8个倒刺；环状吊耳，设置在所述主杆的两端；b)在海洋锚系失事点的O 200m处，将系挂有沉锚的打捞绳释放入水中，释放打捞绳总长度为I 2倍水深值；
c)打捞船以沉锚位置为起点，以海洋锚系失事点为圆心做螺旋式航行，航行5 8圈后回收所述打捞绳以及打捞的海洋锚系。按照本发明，打捞前，先根据打捞地点水深，确定投放的打捞绳总长度，所述打捞绳与海洋锚系所处海域深度的比例优选为I. 5 2 1，当水深小于500m时，参照水深的2. O倍来选择打捞绳总长度；水深500 2000m，参照水深的I. 8倍左右来选择打捞绳总长度；水深大于2000m，参照水深的I. 5倍来选择打捞绳总长度。然后将5 50个阵列式倒刺打捞钩以首尾直接连接的方式，分段均匀系挂在打捞绳上，形成嵌段式打捞体系，将沉锚连接在打捞绳的一端，所述沉锚优选使用本领域人员熟知的霍尔锚系，所述沉锚的重量优选为400 500kg。 打捞时，打捞船先行开到海洋锚系失事点的O 200m的上风及(海流)上游的位置，将霍尔锚系挂在打捞绳末端快速使其沉至海底，同时按照沉锚自由下落需要，释放打捞绳，释放打捞绳总长度为I 2倍水深值。然后，打捞船以打捞装置的底部沉锚位置为起点，以I 2节(I. 852 3. 7公里/小时)的速度，围绕海洋锚系失事点做螺旋向外围绕运动，同时根据打捞绳张力需求，继续释放打捞绳。当螺旋围绕圈数到达5 8圈，同时打捞绳释放到最后300m 500m时，即可停船开始回收打捞绳以及打捞的海洋锚系。如图5、图6所示，其中图5为海洋锚系打捞作业俯瞰示意图，加号为海洋锚系失事点，打捞船沿箭头方向行进。图6为海洋锚系打捞系统作业示意图，包括打捞绳SI、打捞钩S2、沉锚S3、海洋锚系S4、打捞船S5、A1为海底，A2为海平面。实施例2将实施例I提供的打捞装置运送到海洋锚系失事地点IOOm的上风及上游位置，400kg的霍尔锚投入海中，霍尔锚带动打捞绳与打捞钩沉入海底。以霍尔锚位置为起点，打捞船以2节的速度开始围绕海洋锚系失事点做向外的螺旋运动，旋转圈数为5圈时，释放剩余的打捞绳，打捞船停止行驶，并开始回收打捞绳以及失事的海洋锚系。打捞效率为90%。对比例I将含有个5钩爪的普通打捞钩系挂在打捞绳上，所述打捞钩的个数为5个，然后按照实施例2的方法进行打捞作业，最终的打捞效率为40%。通过对比例和实施例的对比，得出结论，本发明提供的打捞装置及其打捞方法能够有效的提高打捞效率，而使用现有技术中的打捞装置及其打捞方法要达到本发明所能够达到的打捞效率需要使用更多的打捞钩，所以本发明提供的打捞装置及其打捞方法能够有效的降低打捞成本。
以上对本发明提供的一种海洋锚系打捞装置及其打捞方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种海洋锚系打捞装置，其特征在于，包括 打捞绳，所述打捞绳一端设置有沉锚，另一端固定在打捞船的卷扬机上； 若干个打捞钩；系挂在所述打捞绳上，并处于沉锚与打捞船之间； 所述打捞钩包括主杆；阵列式倒刺，设置在所述主杆外壁上的；所述阵列式倒刺共5 .15层、每层4 8个倒刺；环状吊耳，设置在所述主杆的两端。
2.根据权利要求I所述的打捞装置，其特征在于，所述打捞钩的个数为5 50个。
3.根据权利要求I所述的打捞装置，其特征在于，所述倒刺长度为160 170mm，其与所述主杆的直径成20° 70°角。
4.根据权利要求I所述的打捞装置，其特征在于，所述主杆为空心管，且内壁直径为.80 90mm,外壁直径为95 110mm。
5.根据权利要求I所述的打捞装置，其特征在于，所述打捞绳直径为20 40mm。
6.根据权利要求I 5任意一条所述的打捞装置，其特征在于，所述打捞钩通过环状吊耳与打捞绳首尾连接。
7.根据权利要求I所述的打捞装置，其特征在于，所述打捞绳总长度与海洋锚系所处海域深度的比例为I 2 I。
8.一种海洋锚系的打捞方法，其特征在于，包括 a)将沉锚系在打捞绳的一端，另一端系释放打捞绳的装置上，在沉锚和打捞船之间系挂若干个打捞钩； 所述打捞钩包括主杆；阵列式倒刺，设置在所述主杆外壁上的；所述阵列式倒刺共5 15层、每层4 8个倒刺；环状吊耳，设置在所述主杆的两端； b)在海洋锚系失事点的O 200m处，将系挂有沉锚的打捞绳释放入水中，释放打捞绳总长度为I 2倍水深值； c)打捞船以沉锚位置为起点，以海洋锚系失事点为圆心做螺旋式航行，航行5 8圈后回收所述打捞绳以及打捞的海洋锚系。
9.根据权利要求8所述的打捞方法，其特征在于，所述打捞船的航行速度为I 2节。
10.根据权利要求8所述的打捞方法，其特征在于，所述打捞钩的个数为5 50个。
全文摘要
本发明提供的海洋锚系打捞装置包括打捞绳，所述打捞绳一端设置有沉锚，另一端连接在打捞船上；若干个打捞钩，系挂在所述打捞绳上，并处于沉锚与打捞船之间；所述打捞钩包括主杆，设置在所述主杆外壁上的阵列式倒刺；所述阵列式倒刺共5～15层、每层4～8个倒刺；环状吊耳，设置在所述主杆的两端。本发明使用了设置有阵列式倒刺的打捞钩，比现有技术中使用的3～5爪的打捞钩具有更多的倒刺，使倒刺接触海洋锚系的机会更多，增加了打捞效率，实验证明使用5～50个本发明提供的打捞钩进行打捞打捞效率在90％以上，降低了打捞成本。本发明还提供了一种海洋锚系的打捞方法。
文档编号B63C7/00GK102632976SQ201110035020
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月9日 优先权日2011年2月9日
发明者丁涛, 周蓓锋, 张敏强, 李俊德, 梁楚进, 金魏芳 申请人:国家海洋局第二海洋研究所