RU2107641C1

RU2107641C1 - Method of dismantling insulation coats

Info

Publication number: RU2107641C1
Application number: RU96102349A
Authority: RU
Inventors: Е.М. Иевлев; М.И. Клестов; В.Ф. Ланчин; В.Э.-Я. Лифсон; В.Н. Ривкинд
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 1998-03-27

Abstract

FIELD: shipbuilding. SUBSTANCE: method of dismantling the insulation coats is effected through high-frequency thermal treatment of adhesive layer between coat and metal surface under it. Thermal action on adhesive layer is effected from side of metal surface through induction heating of inductor in high-frequency magnetic field; inductor is located on side of coat; induction heating is performed at definite frequency range of field, temperature and rate of heating. EFFECT: enhanced efficiency.

Description

Изобретение относится к технологии демонтажа изоляционных покрытий, в частности резиновых пластин, приклеенных к поверхности металлических конструкций, преимущественно к корпусу судна. The invention relates to a technology for dismantling insulating coatings, in particular rubber plates glued to the surface of metal structures, mainly to the hull of a vessel.

Известен способ демонтажа изоляционных покрытий с помощью механического инструмента (см. заявку Великобритании N 2237186, кл. B 63 B 59/06. При этом способе удаление покрытия с поверхности корпуса судна производится с помощью вращающегося устройства, снабженного зачистным инструментом. There is a method of dismantling insulation coatings using a mechanical tool (see UK application N 2237186, class B 63 B 59/06. With this method, the coating is removed from the surface of the ship’s hull using a rotating device equipped with a cleaning tool.

Недостатками способа являются большая трудоемкость и разрушение самого покрытия. The disadvantages of the method are the high complexity and destruction of the coating.

Известен способ демонтажа изоляционных покрытий, приклеенных к поверхности металлических конструкций, путем высокочастотного термического воздействия на клеевой слой между покрытием и поверхностью металла [1]. A known method of dismantling insulating coatings adhered to the surface of metal structures by high-frequency thermal exposure of the adhesive layer between the coating and the metal surface [1].

При этом способе изоляционное покрытие и клеевой слой нагреваются в электрическом поле высокой частоты между пластинами конденсатора. Одной из пластин конденсатора служит сам металлический корпус корабля, другая пластина прикладывается к наружной поверхности покрытия. Частота поля составляет 27 МГц. In this method, the insulating coating and the adhesive layer are heated in a high frequency electric field between the plates of the capacitor. One of the plates of the capacitor is the ship’s metal hull itself, another plate is applied to the outer surface of the coating. The field frequency is 27 MHz.

Этот способ выбран в качестве наиболее близкого аналога изобретения. This method is selected as the closest analogue of the invention.

Недостатком этого способа является малая эффективность вследствие потерь энергии самого покрытия и интенсивного отвода тепла от клеевого слоя в ненагреваемый металл корпуса. Причем отслоение покрытия происходит по его границе с клеевым слоем, а сам клеевой слой остается на поверхности металла, что требует его дополнительного удаления, например, механическим способом. Другими недостатками способа являются термическое разрушение и потеря самого изоляционного покрытия, а также сопровождающее это разрушение интенсивное выделение вредных веществ. The disadvantage of this method is its low efficiency due to energy losses of the coating itself and intensive heat removal from the adhesive layer to the unheated metal of the body. Moreover, the peeling of the coating occurs along its border with the adhesive layer, and the adhesive layer remains on the surface of the metal, which requires its additional removal, for example, by mechanical means. Other disadvantages of the method are thermal destruction and loss of the insulating coating itself, as well as the intense release of harmful substances accompanying this destruction.

Техническим результатом изобретения является уменьшение трудоемкости и повышение производительности демонтажа изоляционных покрытий, сохранение материала покрытия или возможности его повторного использования, а также уменьшение вредных выбросов в атмосферу. The technical result of the invention is to reduce the complexity and increase the productivity of dismantling insulation coatings, preserving the coating material or the possibility of its reuse, as well as reducing harmful emissions into the atmosphere.

Это достигается тем что в способе демонтажа изоляционных покрытий путем высокочастотного термического воздействия на клеевой слой между покрытием поверхностью металла под ним термическое воздействие на клеевой слой производится со стороны поверхности металла посредством ее индукционного нагрева в высокочастотном магнитном поле индуктора, размещенного со стороны покрытия, при этом нагрев поверхности металла производится при частоте поля от 2,4 до 1000 кГц со скоростью не менее 0,5^oC/с до температуры, лежащей в диапазоне, нижняя граница которого Т₁ на 20-30^oC выше температуры стеклования материала клеевого слоя, а верхняя Т₂ равна температуре, при которой начинается термодеструкция материала клеевого слоя.This is achieved by the fact that in the method of dismantling the insulation coatings by means of a high-frequency thermal action on the adhesive layer between the coating by the metal surface below it, the thermal effect on the adhesive layer is produced from the side of the metal surface by induction heating in the high-frequency magnetic field of the inductor located on the coating side, while heating the metal surface is produced at a field frequency of 2.4 to 1000 kHz with a speed of at least 0.5 ^o C / s to a temperature lying in the range, the lower boundary of T ₁ 20-30 ^o C higher than the glass transition temperature of the adhesive layer material, and the upper T ₂ is equal to the temperature at which thermal decomposition of the adhesive layer material begins.

Использование в качестве источника энергии высокочастотного магнитного поля индуктора вместо высокочастотного электрического поля конденсатора (как в ближайшем аналоге) позволяет обеспечить нагрев тонкого приграничного слоя металла под покрытием, не нагревая и, соответственно, не разрушая самого покрытия. От поверхности металла нагревается клеевой слой между покрытием и корпусом. При этом отслоение покрытия происходит по границе клеевого слоя с металлом, сам клеевой слой остается на покрытии и удаляется вместе с ним, а поверхность металла остается чистой. The use of a high-frequency magnetic field of an inductor as an energy source instead of a high-frequency electric field of a capacitor (as in the closest analogue) allows heating a thin boundary layer of metal under the coating without heating and, accordingly, without destroying the coating itself. The adhesive layer between the coating and the body is heated from the metal surface. In this case, the peeling of the coating occurs at the boundary of the adhesive layer with the metal, the adhesive layer itself remains on the coating and is removed along with it, and the metal surface remains clean.

Границы значений чистоты электромагнитного поля, скорости и температуры нагрева установлены экспериментально. The boundaries of the purity of the electromagnetic field, the speed and temperature of heating are established experimentally.

При нагреве поверхности корпуса до температуры Т₁, на 20-30^oC превышающей температуру стеклования материала клеевого слоя, прочность последнего уменьшается в десятки раз, что позволяет легко удалить покрытие с поверхности корпуса. При нагреве поверхности корпуса до температуры выше Т₂ (температуры начала термодеструкции материала клеевого слоя) начинается интенсивное выделение вредных веществ из клеевого слоя в атмосферу.When heating the surface of the body to a temperature of T ₁ , 20-30 ^o C higher than the glass transition temperature of the material of the adhesive layer, the strength of the latter decreases by tens of times, which makes it easy to remove the coating from the surface of the body. When the surface of the body is heated to a temperature above T ₂ (the temperature at which thermal decomposition of the adhesive layer begins), the intensive release of harmful substances from the adhesive layer into the atmosphere begins.

Индукционный нагрев поверхности следует проводить со скоростью не менее 0,5 ^oC/с. При быстром нагреве теплоту воспринимает только клеевой слой. При нагреве со скоростью менее 0,5^oC/с за счет теплопроводности от нагретой поверхности корпуса тепловой поток достигает самого изоляционного покрытия, что приводит к его разрушению.Induction heating of the surface should be carried out at a rate of not less than 0.5 ^o C / s. With rapid heating, only the adhesive layer perceives heat. When heated at a rate of less than 0.5 ^o C / s due to thermal conductivity from the heated surface of the housing, the heat flux reaches the insulation coating itself, which leads to its destruction.

Индукционный высокочастотный нагрев металла под покрытием сопровождается "поверхностным эффектом", выравнивающимся в том, что энергия электромагнитного поля выделяется в тонком слое у поверхности металла, называемом глубиной проникновения тока в металл. Induction high-frequency heating of the metal under the coating is accompanied by a “surface effect”, equalizing in that the electromagnetic field energy is released in a thin layer near the metal surface, called the depth of current penetration into the metal.

Чем выше частота поля, тем тоньше слой нагреваемого металла. Эксперименты показали, что при толщине нагреваемого слоя 0,5 мм достигается максимальная эффективность удаления покрытия с поверхности металла. При большей толщине нагреваемого слоя возрастают тепловые потери в соседние слои металла и время достижения необходимой температуры поверхности возрастает. The higher the field frequency, the thinner the layer of heated metal. The experiments showed that when the thickness of the heated layer is 0.5 mm, the maximum removal efficiency of the coating from the metal surface is achieved. With a larger thickness of the heated layer, heat losses to neighboring metal layers increase and the time to reach the required surface temperature increases.

Нагрев покрытия в поле индуктора происходит за счет поляризации связанных зарядов в диэлектрике и за счет тока проводимости, определяемого наличием примесей. Например, в случае резиновых покрытий такой примесью является сажа. При этом энергия поля индуктора в основном поглощается материалом покрытия, что снижает эффективность индукционного нагрева металла. The coating is heated in the inductor field due to the polarization of the bound charges in the dielectric and due to the conduction current determined by the presence of impurities. For example, in the case of rubber coatings, such an impurity is soot. The energy of the inductor field is mainly absorbed by the coating material, which reduces the efficiency of induction heating of the metal.

Скорость нагрева возрастает с увеличением частоты. Эксперименты с покрытиями различных типов показали, что существенный нагрев покрытия начинается при частоте поля свыше 1000 кГц. Это значение частоты является верхней границей частотного диапазона. The heating rate increases with increasing frequency. Experiments with coatings of various types have shown that significant heating of the coating begins at a field frequency above 1000 kHz. This frequency value is the upper limit of the frequency range.

Claims

The method of dismantling insulation coatings adhered to the surface of metal structures, mainly to the hull of a vessel, by high-frequency thermal action on the adhesive layer between the coating and the metal surface, characterized in that the thermal effect on the adhesive layer is produced from the side of the metal surface by induction heating in high-frequency magnetic the field of the inductor placed on the coating side, while the metal surface is heated at a field frequency of 2.4 to 1000 kHz with a speed e less than 0.5 ^o C / s to a temperature in the range, the lower limit of which is 20 - 30 ^o C above the glass transition temperature of the material of the adhesive layer, and the upper limit is a temperature at which thermal degradation begins adhesive material layer.