حقيبة رفع

يمكن تقسيم القوة المطلوبة لرفع جسم مغمور من القاع إلى عنصرين رئيسيين: ^{[ 1 ]}

• الوزن الظاهري، وهو وزن الجسم مطروحًا منه قوة الطفو الناتجة عن إزاحته. ^{[ 1 ]}
• قوى الكسر الناتجة عن الانغراس في القاع، والتي يمكن أن تكون ضئيلة، أو في بعض الحالات تشكل الجزء الأكبر من الحمل. ^{[ 1 ]}

بمجرد أن ينفصل الجسم عن القاع، لا يتبقى سوى وزنه الظاهري، ويتطلب الرفع المتحكم فيه طريقةً لإدارة الانخفاض المفاجئ في مقاومة قوة الرفع. هناك ثلاث طرق أساسية لتحقيق ذلك: ^{[ 1 ]}

• استخدام الحفر الميكانيكي أو الهيدروليكي لتفكيك الرواسب التي تحمل الحمولة. ^{[ 1 ]}
• استخدام "مرساة الرجل الميت" - وهي عبارة عن وزن ثقيل كبير - وكابل تقييد لمنع الحقيبة من الابتعاد كثيراً، بحيث يمكن تصحيح الطفو ليتناسب بشكل أدق مع الحمولة. ^{[ 3 ]}
• استخدام أكياس ضحلة مزودة بكابلات طويلة لتوصيل الحمولة لتوفير مرحلة الاختراق، والتي سترفع الحمولة لمسافة قصيرة فقط قبل ظهورها على السطح، وبعد ذلك يمكن رفع الحمولة بشكل أكبر عن طريق عمليات رفع متدرجة أو رفع مباشر بواسطة أكياس متصلة مباشرة. ^{[ 4 ]}

بمجرد رفع الحمولة عن القاع، ستدور حتى يصبح مركز ثقلها في موضع أدنى طاقة كامنة. إذا عُلّقت الحمولة من نقطة واحدة، فسيكون مركز ثقلها الظاهري (بعد تصحيحه لقوة الطفو الذاتية) أسفل نقطة الرفع مباشرةً. إذا كان من غير المرغوب فيه أن تدور الحمولة بزاوية كبيرة عند مغادرتها القاع، فيجب اختيار نقطة الرفع بحيث تسمح بهذا الدوران، وقد يلزم استخدام حبال رفع متعددة الأجزاء أو قضيب توزيع، وقد يكون من الضروري تثبيت حبال الرفع لمنع انزلاقها. ^{[ 5 ]}

أكياس الرفع المظلية مفتوحة من الأسفل. عند امتلائها، يتسرب أي هواء زائد أو متمدد. ^{[ 1 ]} يجب أن يوزع شكل كيس الرفع المفتوح الحجم عموديًا وليس أفقيًا، بحيث يبقى طرفه المفتوح مغمورًا بالماء دائمًا. إذا وصل الطرف المفتوح إلى السطح، فسيتسرب الهواء من الكيس وقد يغرق. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

أبسط أنواع الحقائب هي الحقائب ذات الوجهين، إما ملحومة من الحواف أو مطوية وموصولة من الجانبين. في الحقائب الخفيفة، تُخاط أحزمة من النسيج إلى قطع مُقوّية تُلصق أو تُلحم بالحقيبة، أما في الحقائب الكبيرة والثقيلة، فتُستخدم عادةً شرائط من مادة الحقيبة مُلصقة بها، تُشكّل أنابيب تثبيت مسطحة للنسيج الذي يُمرر عبرها، ويمكن سحبه للصيانة والفحص. تكون الحقائب المفتوحة الثقيلة عادةً مخروطية الشكل ذات قمة مقببة أو مخروطية مقلوبة، وقد تحتوي على عدة أحزمة من نقطة الرفع في الأسفل، مرورًا بأنابيب التوجيه على الجانبين، وصولًا إلى حلقة علوية من النسيج أو الفولاذ، لتوزيع الحمل بالتساوي على قماش الحقيبة. ^{[ 1 ]}

لا يمكن ملء أكياس الرفع المظلية بشكل زائد، وهي مناسبة للمصاعد التي تشهد تغيراً كبيراً في الضغط، والتي قد يكون من الضروري فيها قلب الكيس (إمالته للخلف) لإيقاف المصعد الجامح. ^{[ 5 ]}

يمكن تحويل بعض أكياس الرفع من وضع الفتح إلى وضع الإغلاق عن طريق تثبيت غطاء على الفتحة السفلية. ^{[ 7 ]}

• 
  افتح كيس الرفع (المظلة).
• 
  حقيبة رفع صغيرة للاستخدام الترفيهي.
• 
   حقيبة رفع متوسطة التحمل 50 كجم
• 
  حقيبة صغيرة قابلة للطي للنقل

تحتوي أكياس الرفع المغلقة على صمام ضغط زائد لمنع تجاوز الضغط الداخلي للضغط المحيط بمقدار محدد (حوالي 10 كيلو باسكال، أو 1 متر من سطح البحر) ^{[ 1 ].} صُممت أكياس الرفع المغلقة للاستخدام على سطح البحر أو بالقرب منه ^{[ 5 ]} ، حيث إنها تحتفظ بالهواء حتى في البحار الهائجة. وهي متوفرة بأشكال متعددة، منها الأسطوانة الأفقية، والأسطوانة الرأسية، وشكل قطرة الماء، وشكل الوسادة. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 7 ]}

تحتوي أكياس الرفع سريعة الفتح على أسطوانة غوص مثبتة في الخارج، تحتوي على كمية كافية من الهواء لنفخ الكيس عند عمق محدد. يمكن ربط الكيس بالحمولة، وعندما يكون جاهزًا، يُفتح الصمام ويسبح الغواص بعيدًا بينما يُطلق الغاز في كيس الرفع. ^{[ 13 ]}

تُستخدم صمامات التفريغ لإخراج الهواء من الكيس أثناء وجوده في الماء. يمكن تشغيلها يدويًا من قِبل الغواص، أو عن بُعد بواسطة حبل سحب، إما يدويًا أو موصولًا بثقل يفتح الصمام تلقائيًا عند رفع الثقل عن القاع. بعض صمامات التفريغ تعمل بالطريقتين معًا. يعمل أحد الأنظمة بالضغط على الجزء العلوي أو سحب حبل موصول بالجزء السفلي لتشغيل الصمام الزنبركي. قد يكون صمام التفريغ من نوع التغيير السريع بالبرغي، ويمكن تعديل قوة الزنبرك. ^{[ 14 ] [ 12 ] [ 15 ] [ 16 ]}

عندما يتم ربط كيس الرفع الفارغ بالحمولة ويتم الرفع عن طريق التحكم في حجم هواء النفخ، يُشار إلى ذلك بالرفع الديناميكي. ^{[ 5 ]}

يتم التحكم في عملية الرفع بواسطة حبل من السفينة السطحية، ويتم تقليل الحمولة بواسطة كيس رفع ذي حجم صغير جدًا بحيث لا يستطيع تحمل وزن الحمولة عند امتلائه. وهذا يسمح برفع أسرع بواسطة الرافعة. يجب أن تكون معدات الرفع قادرة على تحمل الحمولة في حالة تعطل الكيس، أو يجب أن تكون مصممة بحيث تتعطل بأمان. ^{[ 1 ]}

يُعدّ الرفع بمساعدة الطفو إجراءً شائعًا بين الغواصين الهواة للمساعدة في استعادة حبل التثبيت أو المرساة، والتي تُسحب عادةً يدويًا. يقوم آخر غواص يغادر القاع بملء كيس رفع صغير مُثبّت بحبل التثبيت جزئيًا، وبعد صعود الطاقم إلى السطح، يسحبون الحبل، فيتمدد الهواء داخل الكيس أثناء صعوده، مما يُوفّر مزيدًا من المساعدة للطاقم. في هذه الحالة، لا يُمثّل انزلاق حبل الرفع مشكلةً عادةً، كما أن حجم الكيس ليس عاملًا حاسمًا.

يمكن أيضًا استخدام أكياس الرفع للرفع الثابت، حيث يتم تثبيت الكيس في مكانه بواسطة حبال الرفع، ويُستخدم كنقطة رفع ذات طفو عالٍ جدًا مقارنة بالحمل، والذي يتم رفعه بعد ذلك بطريقة مُتحكم بها باستخدام رافعة أو سلسلة أو أي جهاز رفع مناسب آخر. ^{[ 5 ]}

لا يمكن نفخ أكياس الرفع بشكل مفرط، ولا يمكنها عادةً أن تمارس قوة طفو ثابتة أكبر من حمولة التشغيل الآمنة (SWL)، ومع ذلك، يمكن أن تتعرض معدات الرفع لأحمال مفاجئة، والتي يمكن أن تنتج عن عدة عوامل. ^{[ 5 ]}

• عندما يتم استخدام الكيس في المياه الضحلة ويتسبب اندفاع الأمواج أو حركة الأمواج في حدوث تغييرات سريعة في التحميل الديناميكي، عن طريق سحب الكيس من جانب إلى آخر ^{[ 5 ]}
• عندما ترفع الحقيبة الحمولة إلى السطح وتتعرض الحقيبة لتأثير الموجة الرأسية ^{[ 5 ]}
• عندما يتم تركيب كيس الرفع بشكل غير صحيح ^{[ 5 ]}
• عندما يعلق كيس الرفع، فإنه ينفصل ليتم تثبيته عند سحب الارتخاء. ^{[ 5 ]}
• عندما يتم دعم الحمل جزئيًا بواسطة كابل رفع ويحدث تغير مفاجئ في الشد في الكابل بسبب حركة السفينة أو انزلاق الكابل. ^{[ 5 ]}

عند رفع أكثر من كيس واحد، يجب مراعاة انخفاض سعة التعبئة إذا تم ربط الأكياس بطريقة تجعلها تضغط على بعضها البعض. ^{[ 5 ]}

يمكن أن يؤدي التثبيت غير الصحيح إلى تركيز الحمل على نقاط التثبيت مما قد يتجاوز الحد الأقصى للحمل الآمن ^{[ 5 ].}

يمكن ربط حبل قلب أو حبل كبح أعلى الكيس. يجب أن يكون هذا الحبل طويلاً وقوياً بما يكفي للربط بنقطة تثبيت مستقلة، بحيث إذا تعطل كيس الرفع أو نظام الرفع، ينقلب الكيس ويتسرب الهواء، مما يمنع الرفع الجامح. تُستخدم هذه الطريقة عادةً للنقل لمسافات قصيرة بالقرب من الأسفل، كما هو الحال عند محاذاة المكونات الكبيرة للتجميع. ^{[ 1 ] [ 3 ]} بهذه الطريقة، يُبقي الحمل الكيس في وضع رأسي، لذا قد يتعرض حبل الكبح لحمل كبير، وقد لا ينقلب الكيس. يمكن أيضاً ربط حبل قلب بالحمل، بحيث يقلب الكيس إذا انفصل عنه، لكن هذا لن يوقف الرفع الجامح، ويُستخدم حبل تثبيت لهذا الغرض. ^{[ 5 ]}

يُستخدم حبل التثبيت لمنع كيس الرفع والحمولة من الانجراف عند استخدامها في عمليات الرفع لمسافات قصيرة في الأسفل. يُثبّت حبل التثبيت بحلقة الرفع الخاصة بالكيس، أو بالحمولة، ويجب ربطه بكابل قوي بنقطة تثبيت لا يمكنه رفعها. يجب أن يكون الحد الأقصى للحمل الآمن لحبل التثبيت مساويًا على الأقل لقدرة رفع الكيس. غالبًا ما يُستخدم حبل التثبيت مع جهاز عكس الحركة. ^{[ 18 ] [ 1 ] [ 3 ] [ 5 ]}

يمكن استخدام قضيب التوزيع لتوزيع حمل الرفع بشكل أكثر توازناً بين الأكياس أو على طول الحمل. ^{[ 5 ]}

عند ملء الأكياس، إذا تم ملء كل كيس بالكامل قبل البدء بملء الكيس التالي، يقل احتمال حدوث خلل في الرفع، حيث أن كيسًا واحدًا فقط هو القادر على زيادة قوة الرفع أثناء صعوده. سيكون هذا الكيس هو الأخير، وسيراقبه الغواصون بعناية فائقة أثناء ملئه، مما يزيد من احتمالية استجابتهم في الوقت المناسب لاستعادة السيطرة على قوة الرفع. ^{[ 5 ]}

سيبدأ خط التفريغ المُثقَّل بفتح الصمام تلقائيًا لتفريغ الهواء الزائد عند رفع الثقل عن القاع. سيمنع هذا الرفع من الصعود أكثر إذا حرر صمام التفريغ الهواء بسرعة كافية. عند خفض الثقل إلى القاع بفعل الحمل الغارق، سيُغلق الصمام مرة أخرى، ويُفترض أن يُثبِّت الحمل. يعتمد استقرار هذا النظام على التحميل المسبق لنابض الصمام وحجم فتحة الصمام. ^{[ 5 ]}

تعتمد كمية الهواء اللازمة لكيس الرفع على الوزن الظاهري للحمولة وعمق الكيس. يلزم حوالي متر مكعب واحد ^من الهواء عند الضغط الجوي لكل طن من الرفع. ويخضع حجم الهواء الحر لقانون بويل، ويتناسب طرديًا مع الضغط الجوي المطلق بالبار أو الضغط الجوي المطلق. ^{[ 1 ] [ 6 ]}

على سبيل المثال: عملية رفع حمولة 5 أطنان مع تعبئة الأكياس على ارتفاع 20 مترًا، تتطلب 5 أمتار مكعبة ^من الهواء عند ضغط 3 بار، وهو ما يعادل 15 مترًا مكعبًا ^عند ضغط السطح.

عادةً ما يتم تزويد أكياس الرفع بالهواء من السطح عبر ضاغط منخفض الضغط، ولكن في عمليات الرفع القصيرة، قد يحمل الغواص أسطوانة هواء لهذا الغرض. يُعتبر ملء كيس الرفع من أسطوانة غاز التنفس الخاصة بالغواص ممارسةً غير سليمة في بعض المناطق، خاصةً إذا كان الغواص مُلزماً بإجراءات تخفيف الضغط أو إذا كان لديه أسطوانة واحدة فقط، حيث يُعتبر خطر استهلاك كمية كبيرة من الهواء وعدم كفاية الهواء للغواص للصعود الآمن أمراً غير مقبول. ^{[ 19 ] [ 6 ]}

يمكن نفخ الأكياس من مسافة أكثر أمانًا باستخدام أنبوب هوائي صلب يمكن إدخاله في فتحة الكيس.

• تعلق الغواص أو حبل الغواص السري أو حبل النجاة في معدات الرفع، مما يؤدي إلى صعود سريع غير متحكم فيه. ^{[ 1 ]}
• استخدام كمية كبيرة من الهواء من مصدر غاز التنفس الخاص بالغواص، مما يؤدي إلى نفاد الهواء. ^{[ 19 ]}
• يؤدي استخدام حجم كبير جدًا في أكياس الرفع إلى تمدد ارتدادي إيجابي أثناء الصعود وانهيار الرفع. ^{[ 1 ]}
• تتسبب التسريبات في أكياس الرفع في فقدان الطفو وغرق الحمولة بعد رفعها. وقد تغرق الحمولة بسرعة متزايدة مع انضغاط الهواء داخل الأكياس، مما قد يشكل خطراً على الغواصين الموجودين في الأسفل أو العاملين على الحمولة على السطح، أو قد تُفقد الحمولة. ^{[ 1 ]}
• قد يؤدي عدم توازن تركيب معدات الرفع إلى عدم استقرار الحمولة بعد رفعها من القاع. وقد يؤدي انقلاب الحمولة أو تحركها لاحقًا إلى انفصالها عن معدات الرفع، أو تلف الحمولة أو كيس الرفع. وبالمثل، قد تؤدي نقاط الرفع المختارة بشكل سيئ أو غير الكافية إلى إجهاد الحمولة بشكل مفرط والتسبب في تلفها. ^{[ 1 ] [ 5 ]}

إذا كان هناك خطر كبير من فقدان الكيس لطفوه وغرقه مرة أخرى مع الحمولة، فيمكن تثبيت علامة سطحية تبقى على السطح لتحديد موقع الحمولة الجديد ليسهل استعادتها. يجب أن يكون حبل العلامة طويلًا بما يكفي للوصول إلى السطح إذا غرقت الحمولة في أي مكان قريب.