Bolsa elevadora

Bolsa hermética utilizada para levantamiento flotante bajo el agua cuando se llena de aire.

Bolsa elevadora

La Unidad de Misiones Subacuáticas de la Armada de Israel transfiere equipos mediante bolsas elevadoras
Usos	Levantar objetos pesados ​​bajo el agua

Una bolsa elevadora es un elemento del equipo de buceo que consiste en una bolsa robusta y hermética con correas, que se utiliza para levantar objetos pesados ​​bajo el agua mediante la flotabilidad de la bolsa . El buzo puede mover el objeto pesado horizontalmente bajo el agua o enviarlo solo a la superficie. ^[1]

La capacidad adecuada de la bolsa de elevación debe coincidir con la tarea en cuestión. Si la bolsa de elevación está muy sobredimensionada, puede resultar en un ascenso fuera de control o fuera de control. Las bolsas de elevación disponibles comercialmente pueden incorporar válvulas de descarga para permitir que el operador controle la flotabilidad durante el ascenso, pero esta es una operación peligrosa con alto riesgo de enredarse en una elevación o hundimiento incontrolado. Si una sola bolsa es insuficiente, se pueden usar varias bolsas y deben distribuirse para adaptarse a la carga. ^[1]

También hay bolsas de elevación que se utilizan en tierra como gatos de elevación cortos para levantar automóviles o cargas pesadas o bolsas de elevación que se utilizan en máquinas como un tipo de actuador neumático que proporciona carga en un área grande. Estas bolsas elevadoras del tipo AS / CR se utilizan, por ejemplo, en el mecanismo de freno de las montañas rusas. ^[2]

Física del levantamiento flotante

Ver también: Flotabilidad y principio de Arquímedes

El volumen de la bolsa determina su capacidad de elevación: cada litro de aire dentro de la bolsa levantará un peso de 1 kilogramo, o cada pie cúbico levantará aproximadamente 62 libras. Por ejemplo, una bolsa de 100 litros (3,5 pies cúbicos) puede levantar un objeto bajo el agua de 100 kilogramos (220 libras). ^[1]

Una bolsa parcialmente llena se acelerará a medida que asciende porque el aire en la bolsa se expande a medida que la presión se reduce en el ascenso, siguiendo la ley de Boyle , aumentando la flotabilidad de la bolsa , mientras que una bolsa llena se desbordará o soplará el exceso de volumen y mantendrá el mismo volumen y la flotabilidad que proporciona no desciende. Una bolsa que gotea lo suficiente como para comenzar a hundirse perderá volumen debido a la compresión y se volverá menos flotante en un circuito de retroalimentación positiva hasta que se detenga por el fondo. ^[1]

Fuga

La fuerza necesaria para levantar un objeto sumergido desde la parte inferior se puede dividir en dos componentes principales: ^[1]

• Peso aparente, que es el peso del objeto menos la flotabilidad de su desplazamiento.
• Fuerzas de desprendimiento debidas al empotramiento en el fondo, que pueden ser insignificantes o, en algunos casos, la mayor parte de la carga.

Una vez que el objeto se ha liberado del fondo, solo queda el peso aparente, y una elevación controlada requiere una forma de gestionar la disminución repentina de la resistencia a la fuerza de elevación. Hay tres formas básicas de hacerlo: ^[1]

• Uso de excavación mecánica o hidráulica para aflojar los sedimentos que sostienen la carga.
• Uso de un "ancla de hombre muerto" - un gran peso pesado - y un cable de sujeción para evitar que la bolsa se mueva demasiado lejos, de modo que la flotabilidad pueda corregirse para ajustarse más a la carga. ^[3]
• Uso de bolsas poco profundas con cables largos a la carga para proporcionar una ruptura, que solo se levantará una distancia corta antes de salir a la superficie, después de lo cual la carga se puede levantar más mediante elevaciones escalonadas o elevación directa mediante bolsas de acoplamiento cerrado. ^[4]

Estabilidad de la carga

Una vez que se levanta una carga del sustrato, girará hasta que el centro de gravedad esté en la posición de menor energía potencial. Si está suspendido de un solo punto, el centro de gravedad aparente (corregido por la flotabilidad inherente) estará directamente debajo del punto de elevación. Si no es deseable que la carga gire en un ángulo grande cuando sale de la parte inferior, se debe elegir el punto de elevación para permitir este efecto, y es posible que se necesite una eslinga de varias partes o una barra separadora, y puede ser necesario para Asegure las eslingas para que no se resbalen. ^[5]

Tipos y construcción

Las bolsas de elevación subacuáticas son equipos de elevación y, como tales, pueden ser necesarias para cumplir con las normas de seguridad. ^[1]

Bolsas de elevación abiertas (bolsas de elevación de paracaídas)

Bolsas de elevación abiertas

Las bolsas de elevación de paracaídas están abiertas en la parte inferior. Cuando esté lleno, se derramará el aire adicional o en expansión. ^[1] La forma de una bolsa de elevación abierta debe distribuir el volumen en una dirección vertical en lugar de horizontal, de modo que el extremo abierto de la bolsa permanezca siempre bajo el agua. Si el extremo abierto llega a la superficie, el aire escapará de la bolsa y puede hundirse. ^{[5] [6]}

La versión más simple son las bolsas de dos caras, unidas por los bordes o dobladas y unidas por dos lados. Las correas de cincha se pueden coser a parches dobladores que luego se pegan o sueldan a la bolsa en bolsas de trabajo liviano, pero en bolsas grandes y pesadas generalmente hay tiras de material de bolsa adheridas a las bolsas que forman tubos de retención planos para la correa que es roscado a través de los tubos y se puede retirar para mantenimiento e inspección. Las bolsas abiertas de servicio pesado son generalmente cónicas con una parte superior abovedada o una parte superior de cono truncado invertido, y pueden tener varias correas desde el punto de elevación en la parte inferior, a través de los tubos guía en los lados, hasta un anillo de corona de cincha o acero en la parte superior. , para distribuir la carga uniformemente sobre la tela de la bolsa. ^[1]

Las bolsas de elevación con paracaídas no se pueden llenar en exceso y son adecuadas para ascensores donde hay un gran cambio de presión y donde puede ser necesario volcar (invertir) la bolsa para detener una elevación fuera de control. ^[5]

Algunas bolsas de elevación se pueden convertir de abiertas a cerradas atornillando una cubierta en la abertura inferior. ^[7]

• Bolsa elevadora abierta (paracaídas).

• Bolsa elevadora pequeña de grado recreativo.

• Bolsa de elevación de 50 kg de carga media

• Bolsa elevadora pequeña enrollada para su transporte

Bolsas elevadoras de hélice

La instalación y extracción de hélices es una aplicación especializada en la que, por lo general, hay mucho espacio libre por encima de la carga, que suele estar, al menos en parte, debajo de una embarcación. Las bolsas de elevación para esta aplicación encierran parcialmente la hélice cuando está en uso y son necesarias para mantener la hélice en la alineación correcta para que encaje en el eje. Puede ser necesario lastrar la pala inferior para mantener la hélice en posición vertical. y los detalles del aparejo dependerán de la geometría precisa de la hélice, como la relación de aspecto, la inclinación y el número de palas. La bolsa de elevación de la hélice cubrirá la parte superior de la hélice, pero no se puede proyectar por debajo de la línea de la parte superior del eje. Soportará la hélice con al menos dos palas, para mayor estabilidad, y la hélice generalmente se colgará con un espacio en la parte superior, para una máxima holgura de punta.La bolsa puede tener una forma con una parte superior relativamente horizontal o una curva para seguir el disco de la cuchilla. La sujeción a las cuchillas debe estar en ambos lados para mayor estabilidad, y las eslingas no deben dañar las superficies de las cuchillas ni dañar el borde delantero o trasero.^{[8] [9] [10]}

Bolsas de elevación cerradas (camellos)

Bolsas de elevación cerradas de servicio pesado y ligero

Bolsa elevadora cerrada (camello)

Las bolsas de elevación cerradas tienen una válvula de sobrepresión para evitar que la presión interna supere la presión ambiental en más de una cantidad establecida (alrededor de 10 kPa o 1 msw) ^[1] Las bolsas de elevación cerradas están diseñadas para usarse en o cerca de la superficie, ^[5] ya que retienen el aire incluso en mares agitados. Están disponibles en varias configuraciones, que incluyen cilindro horizontal, cilindro vertical, lágrima y almohada. ^{[11] [12] [7]}

Despliegue rápido

Las bolsas de elevación de despliegue rápido tienen un cilindro de buceo montado en el exterior que contiene suficiente aire para inflar la bolsa a una profundidad específica. La bolsa se puede sujetar a la carga y, cuando esté lista, se abre la válvula y el buceador nada. ^[13] Si la presión del regulador se ajusta a una presión más baja que la de la válvula de alivio de sobrepresión, una bolsa cerrada dejará de llenarse automáticamente antes de que se abra la válvula de alivio, pero se llenará si tiene fugas después de llegar a la superficie. La presión del regulador debe tener en cuenta la diferencia de presión hidrostática entre la parte superior e inferior de la bolsa para que la bolsa esté completamente llena.

Válvulas de descarga

Las válvulas de descarga se utilizan para liberar aire de la bolsa cuando está en el agua. Pueden ser operados manualmente en la válvula por un buzo o pueden ser operados remotamente por un cordón, que puede ser operado por un buzo o sujeto a un peso que abrirá automáticamente la válvula si el peso se levanta del fondo. Algunas válvulas de descarga se pueden operar de ambas formas. Un sistema opera presionando en la parte superior o tirando de una línea unida a la parte inferior para accionar la válvula cargada por resorte. La válvula de descarga puede ser un sistema de cambio rápido atornillado y la tensión del resorte puede ser ajustable. ^{[14] [12] [15] [16]}

Utilice

Ascensores dinámicos

Cuando la bolsa de elevación vacía se une a la carga y la elevación se realiza controlando el volumen de aire de inflado, se denomina elevación dinámica. ^[5]

Elevación directa

La bolsa o juego de bolsas se utiliza para levantar la carga directamente a la superficie. Esto es simple, pero existe un riesgo si la bolsa de elevación es demasiado grande y no se puede ventilar lo suficientemente rápido, la elevación puede salirse de control y ascender tan rápido que la bolsa rompe la superficie, se vuelca y colapsa, perdiendo tanto aire que se luego no puede soportar el peso de la carga y luego se hundirá hasta el fondo. Si hay una boya marcadora adjunta, al menos no se perderá. Una bolsa de elevación que sea solo un poco más grande de lo necesario para soportar la carga ascenderá más lentamente y es menos probable que vuelque en la superficie, ya que el exceso de aire se derramará continuamente durante el ascenso. ^{[1] [4]}

Elevación por etapas

Las bolsas de elevación se utilizan para subir la carga por etapas: se utiliza una cadena larga o eslinga para conectar la carga a una bolsa de elevación justo debajo de la superficie, que se llena para separar la carga y levantarla hasta que la bolsa llegue a la superficie. luego, se usa una segunda bolsa para subir más la carga. Este procedimiento continúa hasta que la carga se haya elevado lo suficiente. Las ventajas de este método son un levantamiento más controlado, la posibilidad de utilizar una mayor capacidad para una fuga inicial sin riesgo de una fuga. Las desventajas incluyen el requisito de que los buzos trabajen en o cerca del mecanismo de elevación cuando están bajo carga. ^{[1] [17] [4]}

Elevación asistida por flotabilidad

La elevación se controla mediante una línea desde la embarcación de superficie, y la carga se reduce mediante una bolsa de elevación con un volumen demasiado pequeño para soportar el peso de la carga cuando está llena. Esto permite un levantamiento más rápido por el cabrestante. El mecanismo de elevación debe ser capaz de soportar la carga si la bolsa falla, o debe estar dispuesto para fallar de manera segura. ^[1]

Un levantamiento asistido por flotabilidad es un procedimiento común para los buceadores recreativos para ayudar a recuperar la línea de tiro o el ancla, que de otro modo se levantarían manualmente. Una pequeña bolsa de elevación unida al tiro es parcialmente llena por el último buzo para dejar el fondo, y después de salir a la superficie, la tripulación tira de la línea y el aire en la bolsa se expande a medida que asciende, brindando más asistencia a la tripulación. En esta aplicación, un levantamiento fuera de control no suele ser un problema y el tamaño de la bolsa no es crítico.

Ascensores estáticos

Las bolsas de elevación también se pueden utilizar para elevaciones estáticas, donde la bolsa se ancla en su lugar mediante un aparejo y se utiliza como un punto de elevación con una flotabilidad muy alta en comparación con la carga, que luego se eleva de manera controlada mediante una compra o un bloque de cadena o otro dispositivo de elevación adecuado. ^[5]

Equipamiento de bolsas de elevación

Ver también: Aparejador (industria)

Bolsa de elevación de paracaídas equipada con línea de descarga ponderada, ancla de hombre muerto y línea de disparo

Buzo montando una bolsa de elevación para un levantamiento pesado

Las bolsas de elevación no se pueden inflar demasiado y normalmente no pueden ejercer una fuerza de flotación estática mayor que su carga de trabajo segura; sin embargo, el aparejo puede estar sujeto a cargas de arranque, que pueden ser causadas por una variedad de factores. ^[5]

• Cuando la bolsa se usa en aguas poco profundas y la acción del oleaje o del oleaje provoca cambios rápidos en la carga dinámica, al tirar de la bolsa de un lado a otro ^[5]
• Cuando la bolsa ha elevado la carga a la superficie y la bolsa está sujeta a la acción de las olas verticales ^[5]
• Cuando la bolsa de elevación está mal montada ^[5]
• Cuando la bolsa de elevación se engancha, se libera para ser desatada cuando se elimina la holgura. ^[5]
• Cuando la carga está soportada parcialmente por un cable de elevación y hay una variación repentina en la tensión en el cable debido al movimiento de la embarcación o al deslizamiento del cable. ^[5]

Al levantar con más de una bolsa, se debe tener en cuenta la capacidad de llenado reducida si las bolsas están unidas de manera que se presionen entre sí. ^[5]

Un aparejo incorrecto puede causar una concentración de carga en los puntos de sujeción que puede exceder la SWL ^[5]

Se puede colocar un inversor o una línea de vuelco en la parte superior de la bolsa. Esta línea debe ser lo suficientemente larga y fuerte para sujetarse a un punto de anclaje independiente, de modo que si la bolsa de elevación o el aparejo fallan, la bolsa se invertirá y el aire se escapará, evitando una elevación fuera de control. Este procedimiento se utiliza generalmente para el transporte a corta distancia cerca de la parte inferior, como cuando se alinean componentes grandes para el ensamblaje. ^{[1] [3]} Con este método, la carga generalmente mantendrá la bolsa en posición vertical, por lo que la línea de disparo puede estar sujeta a una carga considerable y la bolsa puede no invertirse. También se puede conectar una línea inversora a la carga, por lo que volcará la bolsa si se libera de la carga, pero esto no detendrá un levantamiento fuera de control, y se usa una línea de retención para este propósito. ^[5]

Se utiliza una línea de retención para evitar que la bolsa de elevación y la carga se alejen flotando cuando se utilizan para elevaciones de corta distancia en la parte inferior. El retenedor está sujeto al anillo de elevación de la bolsa, o a la carga, y debe estar sujeto por un cable fuerte a un punto de anclaje que no pueda levantar. La SWL de la retención debe ser al menos igual a la capacidad de elevación de la bolsa. Frecuentemente, un inversor y una retención se usan juntos. ^{[18] [1] [3] [5]}

Se puede usar una barra separadora para distribuir la carga de elevación de manera más uniforme entre las bolsas o a lo largo de la carga. ^[5]

Al llenar las bolsas, si cada bolsa está completamente llena antes de comenzar a llenar la siguiente bolsa, es menos probable que se inicie una fuga, ya que solo una de las bolsas puede aumentar la sustentación a medida que asciende. Esta será la última bolsa, y los buceadores la vigilarán con más cuidado mientras la llenan, por lo que será más probable que reaccionen a tiempo para recuperar el control de la elevación. ^[5]

Una línea de descarga ponderada comenzará a abrir automáticamente la válvula para comenzar a descargar el exceso de aire si el peso se levanta del fondo. Esto evitará que el elevador ascienda más si la válvula de descarga libera aire lo suficientemente rápido. Cuando el peso vuelve al fondo debido a la carga que se hunde, la válvula se cerrará nuevamente y debe mantener la carga estable. La estabilidad de este sistema depende de la precarga del resorte de la válvula y del tamaño de la abertura de la válvula. ^[5]

Llenado de bolsas de elevación

La cantidad de aire necesaria para una bolsa elevadora depende del peso aparente de la carga y de la profundidad de la bolsa. Se requiere aproximadamente 1 m ³ de aire a presión ambiente por tonelada de elevación. El volumen de aire libre sigue la ley de Boyle y es proporcional a la presión ambiental absoluta en bar o ata. ^{[1] [6]}

Por ejemplo: una elevación de 5 toneladas con los sacos a llenar a 20 m, requiere 5 m ³ de aire a 3 bar, que son 15 m ³ a presión superficial.

El aire de llenado generalmente se suministra desde la superficie desde un compresor de baja presión, pero para ascensores pequeños, el buzo puede llevar un cilindro de aire para ese propósito. Se considera una mala práctica en algunas jurisdicciones llenar una bolsa de elevación con el cilindro de gas respirable del buzo, particularmente si el buzo tiene obligaciones de descompresión o solo un cilindro, ya que existe el riesgo de consumir demasiado aire y dejar al buceador sin suficiente aire para una seguridad. el ascenso se considera inaceptable. ^{[19] [6]}

Las bolsas se pueden inflar desde una distancia más segura mediante el uso de una lanza de aire, un tubo rígido que se puede insertar en la abertura de la bolsa.

Peligros de uso

• Enganche del buzo o del cordón umbilical o de vida del buceador en el equipo de elevación, lo que resulta en un ascenso rápido incontrolado. ^[1]
• Usar demasiado aire del suministro de gas respirable de un buzo, lo que resulta en un incidente de falta de aire. ^[19]
• Usar demasiado volumen en las bolsas de elevación, lo que resulta en una expansión de retroalimentación positiva en el ascenso y una elevación fuera de control. ^[1]
• Fugas en las bolsas de elevación, provocando pérdida de flotabilidad y hundimiento de la carga después de la elevación. La carga puede descender cada vez más rápidamente a medida que se comprime el aire de las bolsas, y puede ser un peligro para los buceadores que se encuentran debajo o que trabajan en la carga en la superficie, o se puede perder la carga. ^[1]
• La fijación desequilibrada del equipo de elevación puede hacer que la carga sea inestable una vez que se levanta del fondo. el vuelco posterior o el desplazamiento de la carga pueden liberarla del aparejo o dañar la carga o la bolsa de elevación. De manera similar, los puntos de elevación mal elegidos o inadecuados pueden resultar en sobrecargar la carga y causar daños. ^{[1] [5]}

Marcando el ascensor

Si existe un riesgo importante de que la bolsa pierda flotabilidad y vuelva a hundirse con la carga, se puede colocar un marcador de superficie que se quedará en la superficie y marcará la nueva posición de la carga para que pueda ser recuperada nuevamente. La línea de la boya marcadora debe ser lo suficientemente larga para llegar a la superficie si la carga se hunde en algún lugar cercano.

Asegurar la carga en la superficie

Una vez en la superficie, la carga puede asegurarse agregando más flotabilidad, izada a bordo de un barco u otro método.

Galería

• Los buzos liberan aire de una bolsa de elevación bajo el agua.

• Buzos en la superficie con bolsas elevadoras.

• Los arqueólogos subacuáticos colocan una bolsa de elevación para reajustar el apuntalamiento durante la excavación de la balandra de guerra estadounidense Scorpion.

• Capacitación de buzos de la Marina para operar bolsas elevadoras.

• Ejercicio de entrenamiento de la Marina con bolsas elevadoras

Referencias

1. Bevan, John, ed. (2005). "3: Técnicas aplicadas". The Professional Divers's Handbook (segunda edición). Alverstoke, Gosport, Hampshire: Submex Ltd. págs. 174-177. ISBN 978-0950824260.
2. Personal. "¿Cuándo o dónde se utilizan las bolsas elevadoras?" . Somos especialistas en bolsas elevadoras, pero ¿qué es realmente una bolsa elevadora? . Heiloo, Países Bajos: Ha-Ka International BV . Consultado el 3 de marzo de 2017 .
3. Karl W. Mueller, ed. (Julio 2013). "7.23 Operaciones con bolsa de elevación submarina". Estándares de buceo de cosecha comercial (PDF) . Bellingham, Washington: Departamento de Recursos Naturales de Lummi, Lummi Indian Business Council. págs. 55–57 . Consultado el 7 de marzo de 2017 .
4. Phillips, Mark; Más amable, Bob; Elgin, Chuck (febrero de 2010). "Operaciones de bolsa de elevación intermedia: calificación de elevación de 100 a 500 libras" (PDF) . PSDiver Mensual . Mark Phillips. 6 (70): 3–23 . Consultado el 23 de marzo de 2017 .
5. Personal (agosto de 2016). "15: Requisitos generales de seguridad. 15.19 Bolsas elevadoras". Guía para supervisores de buceo IMCA D022 Rev.1 . Asociación Internacional de Contratistas Marítimos. págs. 15-15 a 15-18.
6. Phillips, Mark (enero de 2010). "Levante lo básico". PSDiver Mensual . Mark Phillips. 6 (69): 6–12.
7. Personal. "Superficie-Flotabilidad-Bolsa de elevación de aire -Fondo cerrado- Estilo paracaídas" TE / DLE " " . Flotabilidad y bolsas de elevación subacuática y salvamento . Canflex (EE.UU.), Inc . Consultado el 18 de marzo de 2017 .
8. "Bolsa de recuperación de hélice" . www.agastyabuoyant.com . Consultado el 13 de agosto de 2020 .
9. "Bolsas de hélice submarina" . catalog.matjack.com . Consultado el 13 de agosto de 2020 .
10. {{cite web | url = https://www.commercialdivingsupplies.com/product/cbpb-100-100-lbs/ | title = CBPB-100 (100 LBS) | sitio web = www.commercialdivingsupplies.com | fecha de acceso = 13 de agosto de 2020
11. Personal. "Pontones de salvamento - verticales" (PDF) . www.subsalve.com . North Kingstown, RI: Subsalve USA Corporation . Consultado el 18 de marzo de 2017 .
12. Personal. "Sacos de elevación subacuáticos para salvamento y recuperación" . savatech.com . Daytona Beach, Florida: Savatech corp . Consultado el 18 de marzo de 2017 .
13. Personal. "Sistema de recuperación rápida" (PDF) . www.subsalve.com . North Kingstown, RI: Subsalve USA Corporation . Consultado el 18 de marzo de 2017 .
14. Personal. "Bolsas elevadoras profesionales" (PDF) . www.subsalve.com . North Kingstown, RI: Subsalve USA Corporation . Consultado el 18 de marzo de 2017 .
15. Personal. "Airbag de elevación subacuática -Fondo abierto- Estilo paracaídas" OB / DL " " . Flotabilidad y bolsas de elevación subacuática y salvamento . Canflex (EE.UU.), Inc . Consultado el 18 de marzo de 2017 .
16. "Bolsas de paracaídas de fondo abierto" . proliftbags.com . Prolift, LLC . Consultado el 18 de marzo de 2017 .
17. Programa de buceo NOAA (Estados Unidos) (28 de febrero de 2001). "10.8.1.3". En Joiner, James T. (ed.). Manual de buceo NOAA, Buceo para la ciencia y la tecnología (4ª ed.). Silver Spring, Maryland: Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, Oficina de Investigación Oceánica y Atmosférica, Programa Nacional de Investigación Submarina. págs.  10-24 a 10-27 . ISBN 978-0-941332-70-5. ASIN  0941332705 . CD-ROM preparado y distribuido por el Servicio Nacional de Información Técnica (NTIS) en asociación con NOAA y Best Publishing Company
18. Bolsas de elevación de aire subacuáticas, IMCA D 016 Rev.3 de junio de 2007, Asociación Internacional de Contratistas Marinos, www.imca- http://www.imca-int.com/divisions/diving/publications/016.html
19. Junta asesora de buceo. Código de práctica de buceo costero (PDF) . Pretoria: Departamento de Trabajo de Sudáfrica. Archivado desde el original (PDF) el 9 de noviembre de 2016 . Consultado el 16 de septiembre de 2016 .

Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Levantamiento de bolsas .

• Calculadora de tamaño / volumen de la bolsa de elevación: calculadora en línea para determinar la capacidad de la bolsa de elevación y el volumen de aire necesarios para recuperar un objeto sumergido en agua dulce o salada.