RU2085365C1

RU2085365C1 - Method of cropping of metal structures

Info

Publication number: RU2085365C1
Application number: RU93017893A
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Корниенко; Борис Борисович Чернов; Виктор Андреевич Медведев
Original assignee: Владимир Михайлович Корниенко; Борис Борисович Чернов; Виктор Андреевич Медведев
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1997-07-27

Abstract

FIELD: utilization of military materiels and ships. SUBSTANCE: channel is made on surface to be cut and filled with electrolyte, then tool in form of bare conductor is placed in channel and potential difference is created between conductor and metal of structure. Channel on structure surface is either sealed, if it is placed in gaseous working medium, or is not sealed if it is arranged in liquid working medium, and bare conductor and structure to be cut are connected by electric wire. Conductor made of metal whose positive potential exceeds that of potential of structure metal is used as tool. Proposed methods does not require external power supply source. EFFECT: simplified structure cutting process, possibility of use under any conditions. 6 dwg

Description

Изобретение относится к технике переработки металлических конструкций, например корпусов кораблей и судов на лом. The invention relates to techniques for processing metal structures, for example, hulls of ships and ships for scrap.

Предлагаемый способ предназначен для судоразделки, но может применяться при разделке изделий на металлолом в других отраслях промышленности. Способ особенно перспективен для подводной разрезки металла, находящегося на морском дне. The proposed method is intended for ship separation, but can be used when cutting products for scrap in other industries. The method is particularly promising for underwater cutting of metal located on the seabed.

Известен способ электрохимической переработки отходов производства [1] включающий выполнение емкости, заполнение ее электролитом и размещение в ней разделываемых металлических отходов. В электролите размещают проволоку, соединяя ее с анодом, корпус емкости подключают к катоду. There is a method of electrochemical processing of production waste [1] including the implementation of the tank, filling it with electrolyte and placing it cuttable metal waste. A wire is placed in the electrolyte, connecting it to the anode, the container body is connected to the cathode.

Известный способ позволяет утилизировать небольшие по объему металлические отходы, что является его недостатком. The known method allows the disposal of small volume of metal waste, which is its disadvantage.

Известен способ электрохимического разрезания тонкостенных деталей [2] включающий заполнение объема деталей электролитом и установку электродов по обе стороны разрезаемой стенки. В электрод, установленный снаружи, также подается электролит, создается разность потенциалов. A known method of electrochemical cutting of thin-walled parts [2] comprising filling the volume of parts with electrolyte and installing electrodes on both sides of the cut wall. An electrolyte is also supplied to the electrode mounted externally, and a potential difference is created.

Недостатком известного способа является необходимость постоянного контроля процесса, его значительная энергоемкость. The disadvantage of this method is the need for continuous monitoring of the process, its significant energy consumption.

Известен способ электрохимической резки пластин, образующих полые детали [3] принятый за прототип. Способ включает заполнение объема полой разрезаемой детали электролитом и подсоединение двух близлежащих к плоскости реза пластин к разноименным полюсам источникам тока. A known method of electrochemical cutting of plates forming hollow parts [3] adopted as a prototype. The method includes filling the volume of the hollow cut part with electrolyte and connecting two plates adjacent to the cutting plane to the opposite poles of the current sources.

Недостатки этого способа сводятся к следующему. Для обеспечения нарушения целостности металла в месте реза подводят электроэнергию от внешнего источника, т.е. осуществляют энергозатратный процесс. Однако, брошенные металлические конструкции часто размещаются в таких местах, где нет источника электроэнергии: кладбища металла по берегам акваторий, изделия техники в тундре, на изолированных складах и т.п. Иногда и на действующей производстве подвод электроэнергии к разделываемым металлическим конструкциям затруднен, а в других случаях требуется экономия энергозатрат. The disadvantages of this method are as follows. To ensure violation of the integrity of the metal at the place of cut, electricity is supplied from an external source, i.e. carry out an energy-consuming process. However, abandoned metal structures are often located in places where there is no source of electricity: metal cemeteries along the banks of water areas, equipment in the tundra, in isolated warehouses, etc. Sometimes, in the existing production, the supply of electricity to the metal structures being cut is difficult, and in other cases energy savings are required.

Особенную проблему представляют кладбища металла на морском дне, т.к. подъем затонувших судов целиком бывает технически сложным и экономически невыгодным. Разрезка металла под водой с помощью традиционных способов - процесс трудоемкий и дорогостоящий, а применить существующий способ, принятый за прототип, технологически невозможно. Of particular concern are metal cemeteries on the seabed, as lifting of sunken ships is technically difficult and economically unprofitable. Cutting metal under water using traditional methods is a laborious and expensive process, and it is technologically impossible to apply the existing method adopted as a prototype.

Целью изобретения является исключение внешнего источника электроэнергии и расширение технологических возможностей способа. The aim of the invention is the exclusion of an external source of electricity and the expansion of technological capabilities of the method.

Согласно изобретению, сущность способа заключается в том, что в месте реза на поверхности утилизируемой конструкции выполняют канал. В качестве инструмента используют неизолированный проводник, обеспечивая зазор между инструментом и разрезаемым металлом и наполняют внутреннюю полость канала электролитом. При этом выбирают в качестве инструмента проводник из металла с более положительным электрическим потенциалом, чем потенциал металла разделываемой конструкции. Ограничительный канал герметизируют или не герметизируют в зависимости от рабочих условий, т.е. рабочей среды, затем инструмент и разделываемую конструкцию соединяют между собой электропроводником. According to the invention, the essence of the method lies in the fact that in the place of the cut on the surface of the utilized structure, a channel is made. A non-insulated conductor is used as a tool, providing a gap between the tool and the metal being cut and filling the channel’s internal cavity with electrolyte. In this case, a metal conductor with a more positive electric potential than the metal potential of the structure being cut is selected as a tool. The restriction channel is sealed or not sealed depending on the operating conditions, i.e. working environment, then the tool and the structure being cut are connected by an electric conductor.

Указанный отличительные признаки изобретения позволяют исключить внешний источник электроэнергии вследствие следующего явления. Ту часть поверхности металлической конструкции, по которой пройдет рез, с помощью канала окружают электролитом. Металл, из которого изготовлена конструкция, при этом приобретает определенный электродный потенциал. Металл-инструмент, выбранный в электрохимическом ряду напряжений металлов с более положительным электрическим потенциалом относительно потенциала металла разделываемой конструкции, находящийся в этом же канале и окруженный электролитом, также приобретает соответствующий электродный потенциал. Из-за различия значений электродных потенциалов металла конструкции и металла-инструмента в электролите между электродами возникает разность потенциалов. Если полученные электроды, т.е. разделываемую металлическую конструкцию и инструмент, соединить электропроводником, в цепи возникает электрический ток: при этом металл по линии реза конструкции постепенно растворится в электролите. These distinctive features of the invention allow to exclude an external source of electricity due to the following phenomenon. That part of the surface of the metal structure along which the cut will pass is surrounded by an electrolyte with a channel. The metal of which the structure is made, at the same time, acquires a certain electrode potential. A metal tool selected in the electrochemical series of metal voltages with a more positive electric potential relative to the metal potential of the structure being cut, located in the same channel and surrounded by an electrolyte, also acquires the corresponding electrode potential. Due to the difference in the values of the electrode potentials of the metal of the structure and the metal-tool in the electrolyte between the electrodes, a potential difference arises. If the resulting electrodes, i.e. the metal structure to be cut and the tool to be connected with an electric conductor, an electric current arises in the circuit: in this case, the metal gradually dissolves in the electrolyte along the cutting line of the structure.

Данный способ возможно использовать в таких рабочих условиях, когда применение других способов невыгодно или невозможно, поэтому изобретение возможно использовать и для разделки металлических конструкций непосредственно на морском дне. This method can be used in such operating conditions when the use of other methods is disadvantageous or impossible, therefore, the invention can also be used for cutting metal structures directly on the seabed.

На фиг. 1 изображено судно с намеченной линией реза рубки; на фиг. 2 - нанесенная линия реза на поверхность металла рубки; на фиг. 3 - технологическая последовательность формирования канала на поверхности судна при отрезании рубки; на фиг. 6 схема подводной резки металлической конструкции. In FIG. 1 shows a vessel with a designated cutting line; in FIG. 2 - plotted cut line on the surface of the cutting metal; in FIG. 3 - the technological sequence of the formation of the channel on the surface of the vessel when cutting the cabin; in FIG. 6 diagram of underwater cutting of a metal structure.

По наружной поверхности металлической (стальной) рубки 1 (фиг. 1) разделываемого судна 2 намечают горизонтальную линию реза 3. Отступив вверх и вниз от линии реза 3 на расстояние, например по 20 мм, зачищают широким диском фрезы полосу 4 (фиг. 2) с двумя граничными участками 5 и 6, обезжиривают поверхность металла в рамках этой полосы 4, наносят электроизоляционный материал, например грунтовку ВЛ-023 и выдерживают до высыхания. Таким образом, получают электроизолированную поверхность, на которой наносят механическим способом линию реза 3, т.е. острым ручным инструментом процарапывают или тонким диском фрезы наносят канавку 7 (фиг. 3) по поверхности металла. По граничным участкам 5 и 6 через интервалы приваривают скобы 8 (фиг. 4). Между скобами 8 и металлической поверхностью рубки 1 вставляют полосы 9 из резины (фиг. 5в), на которые накладывают металлическую полосу 10, например медную. При необходимости на металлическую полосу 10 накладывают изолирующую резиновую прокладку 11. Подгибают скобы 8 и формируют изолированный канал 12. Сверху закрытого канала кистью или пульверизатором наносят покрытие 13 типа АБИС-6, ВЛ 85-14 или другое полимерное вещество в сметанообразном состоянии и выдерживают до затвердевания и герметизации канала 12 за счет адгезионных свойств покрытия 13. Металлическую полосу 10 и корпус рубки 1 соединяют между собой электропроводником 14. В случае неодновременной коррозии по всей длине реза 3 предотвратить утечку электролита из канала 12 возможно нанесением покрытия 13 изнутри рубки 1. On the outer surface of the metal (steel) cabin 1 (Fig. 1) of the vessel being cut 2, a horizontal cut line 3 is drawn. Stepping up and down from the cut line 3 at a distance of, for example, 20 mm, strip strip 4 with a wide cutter disk (Fig. 2) with two boundary sections 5 and 6, degrease the metal surface in the framework of this strip 4, apply an insulating material, for example VL-023 primer, and allow it to dry. Thus, an electrically insulated surface is obtained on which a cut line 3 is applied mechanically, i.e. with a sharp hand tool they scratch or with a thin disk of the cutter a groove 7 (Fig. 3) is applied over the metal surface. On the boundary sections 5 and 6, at intervals, brackets 8 are welded (Fig. 4). Between the brackets 8 and the metal surface of the wheelhouse 1, strips 9 of rubber are inserted (Fig. 5c) onto which a metal strip 10, for example, copper, is applied. If necessary, an insulating rubber pad 11 is applied to the metal strip 10. The brackets 8 are folded up and an insulated channel 12 is formed. On top of the closed channel, a type 13 ABIS-6, VL 85-14 or other polymeric substance is coated with a brush or spray gun and kept until solidified. and sealing the channel 12 due to the adhesive properties of the coating 13. The metal strip 10 and the wheelhouse 1 are interconnected by an electrical conductor 14. In case of non-simultaneous corrosion along the entire length of the cut 3, prevent The electrolyte stream from the channel 12 is possible by coating 13 from the inside of the wheelhouse 1.

Выше реза 3 устанавливают бак 15 (фиг. 1), который соединяют посредством шлангов 16 с каналом 12 и насосом 17, с обеспечением слива отработанной морской воды из канала 12. Внутреннее пространство канала 12 наполняют морской водой из бака 15 и обеспечивают непрерывную подачу морской воды. Полученная электродная пара (анод-корпус рубки 1, катод полоса 10) работает так, что анод в месте реза 3 растворяется и постепенно производится отрезание рубки 1 от корпуса судна 2. A tank 15 is installed above cut 3 (Fig. 1), which is connected by means of hoses 16 to the channel 12 and pump 17, to ensure the discharge of waste sea water from the channel 12. The internal space of the channel 12 is filled with sea water from the tank 15 and provides a continuous supply of sea water . The resulting electrode pair (anode-hull of the wheelhouse 1, cathode strip 10) works so that the anode at the place of cut 3 dissolves and the cutting of wheelhouse 1 is gradually cut from the ship's hull 2.

Другой пример конкретного применения способа заключается в том, что разделку металлической конструкции 18 (фиг. 4) производят непосредственно на морском дне, при этом подготовительные работы выполняют водолазы. Another example of a specific application of the method is that the cutting of the metal structure 18 (Fig. 4) is carried out directly on the seabed, while the preparatory work is performed by divers.

На поверхность металлической конструкции 18 накладывают и закрепляют резиновые листы 19,20 с зазором 21, который обозначает линию реза 22. На расстоянии h от поверхности конструкции 18 над зазором 21 (линией реза 22) устанавливают металлическую, например медную, полосу 23 на опорах 24 /для устойчивости/. On the surface of the metal structure 18, rubber sheets 19.20 are applied and fixed with a gap 21, which indicates the cut line 22. At a distance h from the surface of the structure 18 above the gap 21 (cut line 22), a metal, for example, copper strip 23 is mounted on the supports 24 / for sustainability.

На корпусе конструкции 18 в зазоре 21 процарапывают линию реза 22. Медную полосу 23 и корпус металлической конструкции 18 соединяют между собой электропроводником 24, например, медным. Полученная электродная пара (анод - корпус металлической конструкции 18, катод полоса 23) работает так, что анод (корпус металлической конструкции 18) в месте реза 22 растворяется и постепенно производится разрезание конструкции 18 без участия человека. A cut line 22 is scratched on the structure body 18 in the gap 21. The copper strip 23 and the metal structure body 18 are connected to each other by an electrical conductor 24, for example, copper. The resulting electrode pair (anode - the body of the metal structure 18, the cathode strip 23) works so that the anode (the body of the metal structure 18) in the place of the cut 22 is dissolved and gradually cutting the structure 18 without human intervention.

Способ согласно изобретению имеет следующие преимущества:
не требует внешнего источника электроэнергии,
упрощает технологию производства работ,
работает в любых условиях.The method according to the invention has the following advantages:
does not require an external source of electricity,
simplifies the technology of work
works in any conditions.

Процесс разрезки металла на морском дне полностью автоматический, т.к. абсолютно исключает необходимость контроля. The process of cutting metal on the seabed is fully automatic, as absolutely eliminates the need for control.

Claims

A method of cutting metal structures into scrap, including performing on the surface of the cut structure of the channel, filling it with electrolyte, introducing a tool in the form of an uninsulated conductor and creating a potential difference between the tool and the metal of the cut structure, characterized in that the channel on the surface of the cut structure is sealed or its location in a gaseous working medium, or unsealed when it is located in a liquid working medium, an uninsulated conductor and separable The construction is interconnected by an electrical conductor, while a metal conductor having a more positive potential than the metal potential of the structure being cut is selected as a tool.