CN110979587B - 一种用于防止船体表面结垢的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于防止船体表面结垢的处理方法，针对船体不同吃水部位附着有不同的生物附着物，通过在船体不同部位采用不同的处理方法，即在船底至船体吃水线以下利用船舱内主机和锅炉废气加热船体最外层舱壁，使海洋生物在高温的环境下难以附着；而在吃水线以下，通过设置滑动水翼，在船舶行驶前利用水翼从船头到船尾的滑动，将船底下的海洋生物清除；该船体表面结垢处理方法针对船体不同部位的附着方式采用不同的处理方式，大大提高了处理效率以及减少船舶进坞和出坞的维护时间，从而保证在船舶行驶过程中实时进行清理船体上的附着物。

Description

一种用于防止船体表面结垢的处理方法

技术领域

本发明涉及船体海洋生物附着物去除领域，尤其涉及一种用于防止船体表面结垢的处理方法。

背景技术

船舶在海上航行时，大量的海洋生物往往会附着在船体上，如果不及时清理就会造成大量海洋生物的堆积，使得船舶在航行时船体的水流阻力大幅提升，同时燃油消耗也大幅增加，船舶的灵活性也大幅削弱，而且这些海洋生物还会加快船体的腐蚀速度。此外目前主要针对船体去除附着物有三种方式。其一进船坞维修；其二通过在船体表面设置导电层或加热层；第三通过水下机器人清理。而上述方法也存在很大弊端，一方面船舶进坞维修往往需要大量的时间，这样就会导致经济性能较差；而在船体上设置导电层使得船体在建造时工序较多，也使得成本大幅增加；而通过水下机器人清洗也往往由于续航能力差、作业效率低等弊端不能广泛应用。一般而言，船舶有海生物附着大部分在几个主要的部位：1、船体外壳2、船底区域3、船舶推进器及管道，这几个部分是长期暴露在海水中的。通过实地取样调查，发现船舶不同部位所附着的生物种类也不尽相同，例如：船体外壳主要以藤壶生物为主。而船舶底部则以贝类或软体动物为主。而本发明通过针对不同船体附着物的种类不同，进而采用不同的处理方式进行清除海洋附着物，可以大幅提高附着物的清除效率。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的单一的处理船舶海洋生物附着的问题，提供了一种用于防止船体表面结垢的处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于防止船体表面结垢的处理方法，其特征在于，该处理方法包括如下步骤：1）当船舶主机启动时，利用加热装置加热船体外表面使海洋生物难以附着到船体上，所述加热装置设置在船底至船体吃水处的内表面；2）当船舶开始行驶时，在船底设置有可活动的水翼结构，该水翼结构最初位于船底前侧，所述水翼结构包括有水翼板、可活动连接杆和液压驱动装置，利用可活动连接板使水翼板的上表面与船底刚好接触，之后水翼板两端的可活动连接杆在位于船体的滑槽内从船头到船尾滑动，在滑动过程中将船底的海洋生物去除掉； 3）当所述水翼板滑动到船尾处，之后使可活动连接杆伸长使水翼板与船底保持一定距离达到航行状态；4）步骤1中的所述加热器是在船舶启动过程中进行持续工作；而步骤2中利用水翼清除船底海洋生物是根据航行周期定期操作。所述步骤1中的所述内表面为独立舱室，所述独立舱室位于船体外壁与船舱内壁之间，所述独立舱室远离船体外壁一侧固设有保温材料，所述加热装置可通过排管的方式均匀设置在所述独立舱室内，所述加热装置中的热水主要通过主机的尾气和锅炉废热进行加热。所述水翼板与所述船底刚好接触，同时所述水翼的上表面设置有橡胶层，避免将船底划伤。步骤1中的所述可活动连接杆为两根，且内部设有驱动装置，所述连接杆分别连接与水翼板的两侧，所述可活动连接杆末端有滑动块，其中滑动块与位于船体侧面的所述滑槽匹配，所述滑动块在所述滑槽内通过液压驱动装置驱动，进而使水翼板与船体底部滑动摩擦，达到清除船底附着物的作用。所述水翼板为两端薄中间厚，这样便于清除船底附着物。当船底有大量附着物时，将步骤2中的水翼进行反向操作，即所述水翼板在所述可活动连接杆作用下使水翼板与船底接触，之后驱动所述液压驱动装置使水翼板由船尾到船头滑动，重复上述操作，直到将船底清理干净。

本发明利用了海洋生物的附着特性，通过不同海洋生物附着在船体的不同位置，进而采用不同的技术手段进行干预，可有效避免采用单一的处理方式造成资源的浪费以及去除效果较差。特别是通过设置可活动水翼，在水翼到达船尾实现其维持船舶稳性前，可以大面积的去除船底上的海洋生物，极大的提高了去除效率也实现了水翼的多用途性。

作为本发明的一种优选技术方案，所述水翼的形状也可以采用V形或者其他形状，其目的是与船体底部的形状匹配，便于更好的清除船底附着物。

作为本发明的一种优选技术方案，所述水翼上表面采用耐磨性橡胶层，且橡胶层可更换设置。当该橡胶层磨损严重时，可以及时更换，避免对船底造成损坏。

作为本发明的一种优选技术方案，当水翼结构滑到船尾处充当水翼功能时，由于海浪的作用可能会导致尾翼会沿着滑槽向船尾移动，这是可以通过在滑槽靠近船尾的端部设置有限位孔，通过所述滑动块固定在限位孔内，实现对水翼的固定，也可以是现有技术中常用的限位装置进行限位，在此就不做详细阐述。 此外，通过在船侧设置滑槽，使可活动连接杆两端在滑槽内滑动，同时滑槽与连接杆的端部设置有部分空间，空间内设置回复弹簧，可以实现具有耐磨橡胶层的一侧与船体接触时有一定的回复空间，避免划伤船底。而对于设置有弹性装置来实现水翼板与船体附着物具有一定回复空间也可以是现有技术中常用的往复机构进行限位，在此就不做详细阐述。

与现有技术相比本发明所达到的有益效果是：

1）现有技术中对于船体上海洋生物的清除主要采用电加热或者设置机器人进行清除，一方面通过在整个水线下的船体进行加热需要大量的能量，特别是在船底处，由于大型船舶的船底往往在水下20m处，通过对船底加热往往由于外界水温较低，使得加热效果不明显，造成能源的大量浪费。此外水下机器人由于体积较小，续航能力较差，对于大型船舶往往无法快速的实现船体清理，并且船舶航行过程中往往会发生晃动，使得吸附在船体表面的机器人经常会落入水中。特别是在船底区域，由于水下机器人在船底吸附能力差，并且船底由于螺旋桨旋转带动水流扰动强，往往使水下机器人在船底难以正常工作。而本申请通过针对不同船体表面的特性，利用主机和锅炉的废热将位于船底以上吃水线以下的区域进行加热，可以在航行初期就能实现对海洋生物的附着进行干预。同时在船底通过水翼板的水平滑动，在打开水翼板发挥其维持船底稳定性的同时通过滑动摩擦可以及时将吸附在船底的软体动物清除，避免了海洋生物的大量积聚。

2）由于船底到吃水线区域主要的附着物为藤壶，而藤壶由于其惧怕高温，在高温环境下往往会远离该区域，因此通过在船体上易于附着藤壶的区域设置加热装置，使船体的表面温度较高，这样就可以有效的避免藤壶及其他海洋生物的附着；而对于在船底处贝类和软体动物喜欢附着，通过利用水翼板在使用过程时与船底的摩擦，可以将吸附于船底的贝类及时的清除。这样就使得常规水翼具有额外的效果，即能够清除船底的海洋附着物，达到一个部件具备多种功能的技术效果。

3）在船舶航行中，通常会在船体的底部设置有水翼来提高船体的稳性，本发明中的水翼一方面具备有常规的水翼功能，另外一方面，当水翼由船头滑动到船尾时，利用水翼与船体外形匹配的效果，可以将附着在船底的海洋生物及时的清除掉，当船底附着有大量海洋生物时，可以持续的实现水翼来回滑动，提高了海洋生物处理效率。

4）该船体表面结构处理方法克服了大型船舶需要进坞维修的弊端，可以在航行过程中实时进行清除，节省了大量时间和费用。

5）可活动水翼的两端固定在船底两侧，通过在船底设置滑槽，使水翼两端在滑槽内滑动，同时滑槽与水翼的端部设置有部分空间，空间内设置回复弹簧，可以实现具有耐磨橡胶层的一侧与船体接触时有一定的回复空间，避免划伤船底。

附图说明

图1是本发明处理方法步骤图。

图2是本发明步骤1中加热装置在船体内的布置图。

图3是可滑动水翼结构示意图。

图4是可滑动水翼结构在在中间状态的示意图。

图5是可滑动水翼结构在清理完船底附着物后的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-4所示，该处理方法包括如下步骤：1）当船舶主机启动时，利用加热装置加热船体外表面使海洋生物难以附着到船体上，所述加热装置设置在船底至船体吃水处的内表面；2）当船舶开始行驶时，在船底设置有可活动的水翼结构2，该水翼结构最初位于船底前侧，所述水翼结构包括有水翼板2.1、可活动连接杆2.2和液压驱动装置，利用可活动连接板2.2使水翼板2.1的上表面与船底刚好接触，之后水翼板2.1两端的可活动连接杆在位于船体的滑槽3内从船头到船尾滑动，在滑动过程中将船底的海洋生物去除掉； 3）当所述水翼板2.1滑动到船尾处，之后使可活动连接杆2.2伸长使水翼板与船底保持一定距离达到航行状态；4）步骤1中的所述加热器是在船舶启动过程中进行持续工作；而步骤2中利用水翼板2.1清除船底海洋生物是根据航行周期定期操作。所述步骤1中的所述内表面为独立舱室1，所述独立舱室1位于船体外壁与船舱内壁之间，所述独立舱室1远离船体外壁一侧固设有保温材料，所述加热装置可通过排管的方式均匀设置在所述独立舱室内，所述加热装置中的热水主要通过主机的尾气和锅炉废热进行加热。所述水翼板2.1与所述船底刚好接触，同时所述水翼板的上表面设置有橡胶层2.4，避免将船底划伤。步骤1中的所述可活动连接杆为两根，且内部设有驱动装置，所述连接杆分别连接与水翼板的两侧，所述可活动连接杆末端有滑动块2.5，其中滑动块2.5与位于船体侧面的所述滑槽3匹配，所述滑动块2.5在所述滑槽3内通过液压驱动装置（位于滑槽内未画出）驱动，其中驱动方式并不局限与通过液压驱动装置驱动，还可以利用在船体内设置电机，通过电机转动带动传动装置作用与滑动块，使滑动块在滑槽内来回滑动，进而使水翼板2.1与船体底部滑动摩擦，达到清除船底附着物的作用。所述水翼板2.1为两端薄中间厚，这样便于清除船底附着物。当船底有大量附着物时，将步骤2中的水翼进行反向操作，即所述水翼板在所述可活动连接杆作用下使水翼板与船底接触，之后驱动所述液压驱动装置使水翼板由船尾到船头滑动，重复上述操作，直到将船底清理干净。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于防止船体表面结垢的处理方法，其特征在于，该处理方法包括如下步骤：1）当船舶主机启动时，利用加热装置加热船体外表面使海洋生物难以附着到船体上，所述加热装置设置在船底至船体吃水处的内表面；2）当船舶开始行驶时，在船底设置有可活动的水翼结构，该水翼结构最初位于船底前侧，所述水翼结构包括有水翼板、可活动连接杆、滑动块和液压驱动装置，利用可活动连接杆使水翼板的上表面与船底刚好接触，之后水翼板两端的可活动连接杆在位于船体的滑槽内从船头到船尾滑动，在滑动过程中将船底的海洋生物去除掉；3）当所述水翼板滑动到船尾处，之后使可活动连接杆伸长使水翼板与船底保持一定距离达到航行状态；4）步骤1）中的所述加热装置是在船舶启动过程中进行持续工作；而步骤2）中利用水翼清除船底海洋生物是根据航行周期定期操作；其中，所述步骤2）中的水翼板与所述船底刚好接触，同时所述水翼板的上表面设置有橡胶层，避免将船底划伤；所述水翼结构的形状与船底形状相匹配，当船底为V形时，所述水翼结构也采用V形水翼；当船底为平底形时，所述水翼结构也采用平底形水翼；当船底有大量附着物时，将步骤2）中的水翼结构进行反向操作，即所述水翼板在所述可活动连接杆作用下使水翼板与船底接触，之后驱动所述液压驱动装置使水翼板由船尾到船头滑动，重复上述操作，直到将船底清理干净；当水翼结构滑到船尾处充当水翼功能时，由于海浪的作用可能会导致水翼会沿着滑槽向船尾移动，通过在滑槽靠近船尾的端部设置有限位孔，通过所述滑动块固定在限位孔内，实现对水翼的固定，此外，通过在船侧设置滑槽，使可活动连接杆两端在滑槽内滑动，同时滑槽与连接杆的端部设置有部分空间，空间内设置回复弹簧，实现具有耐磨橡胶层的一侧与船体接触时有一定的回复空间，避免划伤船底。

2.如权利要求1所述的一种用于防止船体表面结垢的处理方法，其特征在于，所述步骤1）中的所述内表面为独立舱室，所述独立舱室位于船体外壁与船舱内壁之间，所述独立舱室远离船体外壁一侧固设有保温材料，所述加热装置可通过排管的方式均匀设置在所述独立舱室内，所述加热装置中的热水主要通过主机的尾气和锅炉废热进行加热。

3.如权利要求1所述的一种用于防止船体表面结垢的处理方法，其特征在于，步骤1）中的所述可活动连接杆为两根，且内部设有驱动装置，所述连接杆分别连接于水翼板的两侧，所述可活动连接杆末端有滑动块，其中滑动块与位于船体侧面的所述滑槽匹配，所述滑动块在所述滑槽内通过液压驱动装置驱动，进而使水翼板与船体底部滑动摩擦，达到清除船底附着物的作用。

4.如权利要求1所述的一种用于防止船体表面结垢的处理方法，其特征在于，所述水翼板为两端薄中间厚，这样便于清除船底附着物。

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