Спосіб електророзрядного очищення підводних металоконструкцій від біологічного обростання

Спосіб електророзрядного очищення підводних металоконструкцій від біологічного обростання шляхом дії на біологічне обростання імпульсними електричними розрядами між позитивним та негативними електродами типу "вістря-площина" у водному середовищі з підвищеною електропровідністю, який відрізняється тим, що дію здійснюють шляхом розташування електродів на відстані l від поверхні біологічного обростання, а розряди здійснюють при напруженості електричного поля Е³107В/м, не утворюючи при цьому між негативними електродами каналу наскрізної провідності, причому установлюють: l = r, де l - відстань від робочої поверхні негативного електрода до поверхні біологічного обростання, м; r - радіус закруглення вістря негативного електрода, r=(1-5).10-3м. Винахід відноситься до способів очищення металоконструкцій в водному середовищі з підвищеною електропровідністю (в морській воді), зокрема, для електророзрядного очищення підводних металоконструкція морських стаціонарних платформ (МСП) від біологічного обростання. Аналогом способу, що заявляється, є спосіб очищення поверхні значних металевих споруд від іржі, фарби, а також від обростання морськими організмами [Юткин Л.А. Электрогидравлический зффект и его применение в промышленности. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1986. – С.117]. Спосіб дозволяє проводити очищення зовнішньої поверхні корпуса судна на плаву, без установлення судна в док. Очищення здійснюється за рахунок електроударів, які виникають між електродами, розміщеними в камері, яка заповнюється водою, при подачі на них високої напруги. Ознаки, що співпадають з суттєвими ознаками винаходу - здійснення імпульсних електричних розрядів між позитивним та негативним електродами в водному середовищі. Основна причина, що перешкоджає досягненню потрібного технічного результату, - необхідність подачі в зону обробки для забезпечення пробою великої кількості прісної води та можливість обробки поверхні, яка має форму, близьку до плоскої, що робить проблематичною обробку об'єктів складної геометричної форми. Прототипом способу, що заявляється, є електрогідравлічний спосіб очищення корпусів суден, що включає дію на поверхню корпуса імпульсними електричними розрядами між позитивним та негативним електродами типу «вістря-плоскість» в водному середовищі з підвищеною електропровідністю [Гулый Г.А., Малюшевский П.П. Высоковольтный электрический разряд в силових импульсных системах.-Киев.: Наукова думка, 1977. – С.129]. Спосіб дозволяє проводити очищення зовнішньої поверхні корпуса судна на плаву, без установлення судна в док. При прямому розряді на корпус (19) UA (11) 84983 (13) (21) a200704322 (22) 19.04.2007 (24) 10.12.2008 (46) 10.12.2008, Бюл.№ 23, 2008 р. (72) ВОВЧЕНКО ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, U A, ЗАБЛУДОВСЬКИЙ МИКИТА АН АТОЛІЙОВИЧ, UA, ШВЕЦЬ ІВАН СОФРОНОВИЧ, UA, БАРЛІТ ВАСИЛЬ ВАСИЛЬОВИЧ, UA, РІЗУН АНАТОЛІЙ РОМАНОВИЧ, U A, БОГУСЛАВСЬКИЙ ЛЕОНІД ЗІНОВІЙОВИЧ, UA, ГОЛЕНЬ ЮРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA (73) ІНСТИТУТ ІМПУЛЬСНИХ ПРОЦЕСІВ І ТЕХНОЛОГІЙ НАН УКРАЇНИ, UA (56) US 6488572, 03.12.2002 JP 11123382, 11.05.1999 Гулый Г.А., Малюшевский П.П. Высоковольтный электрический разряд в силовых импульсных системах. - К.: Наукова думка, 1977 C2 1 3 84983 судна в робочій зоні відбувається руйнування і видалення усіх небажаних покрить. При цьому величина розрядного проміжку l=3,3см, витрати прісної води Q=30м 3/год. Ознакою, що співпадає з суттєвими ознаками винаходу, є дія на поверхню, що очищають, електричними розрядами між позитивним та негативним електродами типу «вістря-плоскість» в водному середовищі з підвищеною електропровідністю. Основна причина, що перешкоджає досягненню потрібного технічного результату, - при здійсненні розряду на корпус для забезпечення пробою в водному середовищі з підвищеною електропровідністю (в морській воді) необхідна велика кількість прісної води (до 30м 3/год), витрати якої на МСП мають суттєві обмеження, або необхідна стабілізація розряду на корпус в морській воді по схемі «генератор імпульсних напруг - генератор імпульсних струмів» вибухаючим провідником, що викликає ускладнення устатк ування для реалізації способу та значне підвищення його малогабаритних показників, що також мало прийнятне для умов МСП. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу електророзрядного очищення підводних металоконструкцій від біологічного обростання шляхом зміни розташування електродів відносно оброблюваної поверхні і створення умов для утворення коронного розряду, що дозволить локалізувати плазмове утворення на поверхні шару біологічного обростання і за рахунок цього забезпечити їх ефективне руйнування під водою і очищення металоконструкцій в умовах морського середовища. Суть винаходу, що заявляється, полягає в тому, що в електророзрядному способі очищення металоконструкцій від біологічного обростання шляхом дії на біологічне обростання імпульсними електричними розрядами між позитивним та негативним електродами типу «вістря-плоскість» у водному середовищі з підвищеною електропровідністю, згідно з винаходом, діяння здійснюється шляхом розташування електродів на відстані l від поверхні біологічного обростання, а розряди здійснюють при напруженості електричного поля Е³107В/м, не утворюючи при цьому між електродами каналу наскрізної провідності, причому установлюють: l=r, де l - відстань від робочої поверхні електрода до поверхні біологічного обростання, м; r - радіус закруглення вістря електрода, r=(15)×10-3м. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками способу, що заявляється, і технічним результатом, необхідно зазначити таке. 4 Відмітні ознаки способу «діяння здійснюють шляхом розташування електродів на відстані l від поверхні біологічного обростання, а розряди здійснюють при напруженості електричного поля Е³107В/м, не утворюючи при цьому між електродами каналу наскрізної провідності, причому «l=r» дозволять локалізувати плазмове утворення коронного розряду на поверхні шару біологічного обростання металоконструкції і створити направлені хвилі високих тисків і потоків рідини, які забезпечують ефективне руйнування фрагментів біологічного обростання МСП в морській воді. Таким чином, відмітні ознаки способу, що заявляється, у сукупності з відомими суттєвими ознаками, дозволять локалізувати плазмове утворення на поверхні шару біологічного обростання і за рахунок цього забезпечити їх ефективне руйнування під водою і очищення металоконструкцій в умовах морського середовища. Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому зображена схема обробки елемента стійки МСП, де: 1 - стійка МСП; 2 - біологічне обростання; 3 - позитивний електрод; 4 - негативний електрод; 5 - плазмове утворення. Спосіб здійснюють таким чином. Для очищення від біологічного обростання достатньо великої ділянки опірної стійки МСП з метою зменшення електроерозії електродів і забезпечення таким чином безперебійної роботи обладнання протягом тривалого часу з технологічних міркувань визначаємо радіус закруглення вістря позитивного електрода 3 r=5×10-3м. Розряди здійснюють при напруженості електричного поля Е³107В/м, не утворюючи при цьому між електродами 3 та 4 каналу наскрізної провідності. Визначаємо напругу U розряду, яка забезпечить в зоні вістря напруженість Е³107В/м, що створить умови утворення коронного розряду, тобто: U=E×r=107×5×10-3=5×104B Розміщуємо на відстані l=r=(1-5)×10-3м від поверхні біологічного обростання 2 позитивний 3 та негативний 4 електроди і подаємо на них імпульс напругою 5×104В. Між електродами 2 та 3 утворюється коронний розряд. Розташування позитивного електрода 3 на відстані l=r від поверхні біологічного обростання 2 дозволить локалізувати плазмове утворення 5 на поверхні шару біологічного обростання. Генеровані розрядом направлені хвилі високих тисків і потоків рідини руйнують фрагменти біологічного обростання і очищають металоконструкцію МСП. Таким чином, запропонований спосіб забезпечує е фективне руйнування біологічного обростання під водою і очищення металоконструкцій в умовах морського середовища. 5 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 84983 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601