Глава 1. Особенности выполнения подводных работ

1.1. Классификация подводных технологических операций

Несмотря на то, что термин "подводная технология" в последнее десятилетие получил довольно широкое распространение, он до сих пор не имеет однозначной трактовки. Такое положение можно объяснить, во-первых, традиционно сложившимся отношением к подводным работам как вспомогательным или, в лучшем случае, составным частям более общих работ (гидротехническое строительство, судоподъем и т. д.) и, во-вторых, объективными трудностями очерчивания границ самого термина. Казалось бы, исходя из здравого смысла и семантики слова "подводный" к подводной технологии следует относить только операции и процессы, осуществляемые под поверхностью воды. В действительности же термин "подводный" используется для описания таких явлений и процессов, которые сделали это понятие внутренне противоречивым.

Так, при выполнении ряда работ, относимых повсеместно к подводным, немалая часть вспомогательных и основных технологических устройств находится вне воды (там же осуществляется значительная часть операций всего технологического цикла). Известны работы, например некоторые виды подводного поиска, когда все оборудование располагается вне воды и даже не имеет контакта с водной поверхностью. С другой стороны, термин "подводный" не принято распространять на некоторые обычно очень древние виды деятельности человека в море, например добычу рыбы и других морских организмов. Между тем в наше время, когда для этих целей используется специальная подводная техника, эти виды промысла, безусловно, должны быть отнесены к сфере подводной деятельности.

В других случаях некоторые подводные работы, коренным образом отличающиеся друг от друга по технологии выполнения, обозначаются одинаковым термином. Например, термином "подводная сварка" обозначают как дуговую открытую сварку, при которой дуга горит под непосредственным воздействием воды, так и "сухую" сварку внутри погружной камеры, где процесс сварки осуществляется по "сухопутной" технологии.

Столь "вольное" применение термина "подводный" препятствует классификации технологических операций, выполняемых человеком при решении задач по освоению океана, и затрудняет применение к подводному производству методов системного подхода. В связи с этим правильное определение понятия "подводная технология" приобретает принципиальный характер.

Как известно, термин "технология" имеет несколько значений. Прежде всего, под технологией принято понимать совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, применяемых в процессе производства для получения готовой продукции. Кроме того, технология - это и наука о способах воздействия на сырье, материалы и полуфабрикаты соответствующими орудиями производства. Наконец, этот же термин применяется для обозначения отдельных операций по добыче, переработке, техническому контролю, транспортировке и т. п. сырья, материалов, изделий. Перечисленные операции являются теми отдельными технологическими процессами, из которых складывается более общий производственный процесс.

Чаще всего технологию связывают с определенными отраслями производства (технология судостроения, технология добычи рыбы и т. д.) и реже - со способом выполнения операций (технология обработки резанием, холодильная технология и др.). И в том, и в другом случае результатом технологического процесса является качественное изменение состояния объекта приложения технологии. Существует еще один подход: технология может быть связана с особенностями среды, в которой происходит соответствующий процесс, например технология морской добычи нефти, технология озерного рыбоводства и др. Последний вариант кажется нам наиболее предпочтительным в тех случаях, когда среда играет решающую роль в развитии какого-либо производства. Именно этот вариант и используется в настоящей книге.

Границы понятия "подводная технология", казалось бы, наиболее полно определяются теми техническими задачами, которые решаются при проведении подводно-технических работ. Так, в гидротехническом строительстве сюда принято относить "все виды строительно-монтажных работ, осуществляемых в водной среде, независимо от того, выполняются ли они водолазами вручную, или механизмами с помощью водолазов, или, при комплексной механизации, одними механизмами с поверхности воды или под водой" [26]. Однако специфическая направленность такого определения не позволяет отождествить его с более общим и более широким понятием "подводная технология", необходимым для того, чтобы описать и другие виды подводной деятельности: исследование океана, промышленную разведку ресурсов, добычу различных видов сырья.

Поэтому здесь в качестве определения принято следующее: подводная технология есть совокупность приемов и методов, направленных на изучение и изменение качественных характеристик объектов, находящихся в условиях окружающего водного пространства.

Объектами приложения подводной технологии являются любые виды ресурсов лито- и гидросферы, при освоении которых весь производственный цикл или, по крайней мере, какие-то его главные части выполняются в толще водоемов, на дне, в донных породах (когда доступ к рабочей зоне производится через водную толщу). Такое определение допускает рассматривать подводную технологию как целостную область деятельности человека, осуществляемую ниже уровня воды. Оно позволяет объединить различные виды работ, связанные между собой особенностями среды, в соответствии с методами проникновения в эту среду, способами выполнения операций, а в ряде случаев и их структурой.

Такое определение подводной технологии может вызвать возражения у некоторой части специалистов, привыкших к традиционному разделению сфер деятельности по видам работ как подводных, так и надводных. Но, хотим мы того или нет, подводная технология уже сложилась и выросла в самостоятельную отрасль со своими, присущими только ей, особенностями. То, что она включает в себя, казалось бы, несовместимые понятия, - это проявление типичного для нашего времени взаимного проникновения различных областей деятельности и синтеза знаний.

Введение всякого обобщающего понятия требует соответствующей классификации видов деятельности, охватываемых этим понятием. Как и в любом другом случае, в основу классификации подводной деятельности могут быть положены различные факторы, например цели выполнения работ, виды работ, условия их выполнения, средства обеспечения и применяемый инструмент. Можно попытаться проникнуть еще глубже в суть выполняемых под водой операций и дать классификацию по их наиболее общим функциональным признакам. Последнее представляет особый интерес для специалистов, занимающихся исследованием операций, инженерной психологией. Каждая из таких классификаций, конечно, условна и отражает какую-то одну сторону подводной деятельности, но вместе они позволяют получить целостное представление о предмете подводной технологии.

Если рассматривать в качестве классификационного признака цели выполнения работ, то наиболее естественным кажется расположить их в такой последовательности; научные, производственные, охранные, рекреационные^*.

^* ("Индустрия" отдыха в результате вторжения в нее достижений науки техники становится самостоятельной областью деятельности человека.)

Классификация по целям не позволяет добиться однозначности. Все указанные нами цели находятся во взаимной связи, причем первые две носят более общий характер: при реализации любых целей в океане приходится решать научные задачи (по крайней мере, выполнять комплекс прикладных исследований), почти всегда, в том числе и при проведении научных работ, встают производственные задачи. Цель не определяет выбора методов проведения работ и выбора оборудования. Например, научная и производственная задачи могут решаться с помощью однотипного оборудования, одинаковыми методами. Различие проявляется только в структуре выполнения отдельных операций, в степени детальности анализа факторов, в квалификации персонала, в масштабах работ. В качестве примера можно было бы сравнить проведение подводного бурения с научными и производственными целями.

Наибольший интерес в технологическом плане представляет реализация именно производственных целей. Это связано с самим смыслом производственной деятельности, состоящей главным образом в решении таких важных материальных задач, как обеспечение потребностей общества в энергии, пище, сырье (частные цели производственной деятельности). Кроме того, необходимо помнить, что от любых видов деятельности в толще вод в ближайшем будущем именно производственная будет выгодно отличаться и масштабами, и капиталовложениями, и экономическим эффектом. Поэтому данная книга посвящена, в основном, развитию подводной технологии применительно к частным производственным целям.

Что касается классификации по виду работ, то здесь интересно выделить те из них, последовательное выполнение которых позволило бы достичь частных производственных целей. Оказывается, что при достаточно высокой степени обобщения количество этих видов ограничено тремя. Действительно, к какой бы частной цели мы не обратились, дело сведется к выполнению инженерных изысканий, строительству подводных сооружений и их эксплуатации.

Под инженерными изысканиями подразумевается проведение ряда прикладных исследований, направленных на детальное изучение условий создания будущего производственного объекта. К инженерным изысканиям относятся и различные виды промышленной разведки, выполняемые, например, при поиске полезных ископаемых, при организации добычи рыбы и другого пищевого сырья.

Задачи подводного строительства и эксплуатации действующих сооружений не требуют специального пояснения. Следует только отметить, что при их детализации необходимо обязательно уточнить условия проведения соответствующих работ и специфику самих сооружений. Так, рассматривая строительство, необходимо оговорить, в каком районе моря оно производится (вблизи берега или в открытом море, на мелководье или на больших глубинах), о каких сооружениях идет речь - стационарных или передвижных, имеют они связь с поверхностью или нет и т. д. Все сказанное относится и к эксплуатации сооружений. Пример классификации по видам работ приведен на рис. 1.1. В таком виде классификация не зависит от указанных выше ограничений и дает достаточно полное представление об основных инженерно-технических работах, связанных с подводной технологией.

Рис. 1. 1. Классификация подводных инженерно-технических работ

Способы же осуществления этих работ зависят от возможностей используемых технических средств. Сюда входят транспортные средства, технологическое оборудование, средства обеспечения жизнедеятельности, инструмент, различные приборы и т. д., т. е. все, что можно объединить под названием "средства обеспечения проведения подводных работ". Кстати говоря, транспорт здесь играет совершенно особую роль: в ряде случаев транспортные операции составляют основное содержание соответствующих технологических процессов (доставка оборудования, подводный монтаж, прокладка трубопроводов и др.).

Несколько слов о возможности классификации работ по основным видам воздействия на объекты, которые представляют собой функциональные признаки (элементы) отдельных операций, лежащих в основе подводных технологических процессов. Эти признаки должны рассматриваться безотносительно к тому, как соответствующие операции выполняются (непосредственно человеком или с помощью технических средств, автоматически и т. д.). Целесообразно рассмотреть следующие функциональные признаки: наблюдение, регистрация и передача данных; воздействие на грунт; воздействие на рабочие органы оборудования; захват объектов; соединение и разъединение объектов; перемещение объектов, в том числе перемещение оператора, позиционирование. Цель этой классификации - помочь выделить и учесть основные направления воздействия среды на технологию подводных работ (более детально это сделано в следующем параграфе). Вообще же к классификации как способу анализа мы будем неоднократно возвращаться по ходу изложения материала.