RU2231593C1 - Method of breaking ice cover - Google Patents

Method of breaking ice cover Download PDF

Info

Publication number
RU2231593C1
RU2231593C1 RU2002131675/03A RU2002131675A RU2231593C1 RU 2231593 C1 RU2231593 C1 RU 2231593C1 RU 2002131675/03 A RU2002131675/03 A RU 2002131675/03A RU 2002131675 A RU2002131675 A RU 2002131675A RU 2231593 C1 RU2231593 C1 RU 2231593C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ice
electrodes
holes
ice cover
destruction
Prior art date
Application number
RU2002131675/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002131675A (en
Inventor
И.В. Прангишвили (RU)
И.В. Прангишвили
Ф.Ф. Пащенко (RU)
Ф.Ф. Пащенко
Л.Е. Круковский (RU)
Л.Е. Круковский
Б.П. Бусыгин (RU)
Б.П. Бусыгин
Original Assignee
Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН filed Critical Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН
Priority to RU2002131675/03A priority Critical patent/RU2231593C1/en
Publication of RU2002131675A publication Critical patent/RU2002131675A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231593C1 publication Critical patent/RU2231593C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

FIELD: shipbuilding; avoidance of rise of water in rivers at thawing of ice.
SUBSTANCE: proposed method includes making holes in ice followed by power action on ice cover. Electrodes are immersed through holes. Power action is formed by means of high-voltage discharges fed in turn between electrode pairs. When number of holes is odd, electrical discharges are fed in turn between even electrodes and adjacent odd electrodes.
EFFECT: reduced consumption of labor required for breaking ice cover; enhanced productivity; possibility of breaking ice cover of any thickness.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для предотвращения повышения уровня воды в реках при таянии льда.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used to prevent rising water levels in rivers when ice melts.

Известны способы разрушения ледяного покрова, которые оказывают силовое механическое воздействие на ледяные покрытия (см., например, патент РФ №2113580, МПК Е 02 В 15/02 "Устройство для разрушения льда", опубл. 20.05.1998 г., Б.И. №33).Known methods for the destruction of the ice cover, which have a mechanical force on the ice cover (see, for example, RF patent No. 2113580, IPC E 02 B 15/02 "Device for the destruction of ice", published on 05/20/1998, B.I. No. 33).

Известный способ не позволяет разрушить лед большой толщины. Кроме того, в процессе разрушения льда механические устройства изнашиваются. В условиях сложной ледовой обстановки выход из строя рабочего органа исправить практически невозможно.The known method does not allow to destroy ice of large thickness. In addition, during the destruction of ice, mechanical devices wear out. In difficult ice conditions, the failure of the working body is almost impossible to fix.

Более близким по технической сущности и принятым за прототип является способ разрушения ледяного покрова, в котором разрушение льда производят с помощью размещения подо льдом гибкой оболочки и подачи в нее газовой смеси (см., например, патент РФ №2118424, МПК Е 03 В 15/02 "Способ разрушения ледяного покрова", опубл. 27.08.1998 г., БИ №24).Closer in technical essence and adopted as a prototype is a method of breaking the ice cover, in which the ice is broken by placing a flexible shell under the ice and feeding a gas mixture into it (see, for example, RF patent No. 21114424, IPC E 03 B 15 / 02 "Method for the destruction of ice cover", published on 08.27.1998, BI No. 24).

Недостаток известного способа состоит в том, что разрушение льда производить с его помощью сложно. Требуется большой набор специальных средств, в частности гибкая полость, аппарат для создания давления. Для ввода полости под лед необходимо сверлить большие отверстия, для чего также требуется специальная бурильная установка. При наличии подледных течений оболочку трудно удержать на месте. Кроме того, для разрушения льда требуется длительный период времени, а результат воздействия может быть и негативным.The disadvantage of this method is that the destruction of ice to produce using it is difficult. A large set of special tools is required, in particular a flexible cavity, an apparatus for creating pressure. To enter the cavity under the ice, it is necessary to drill large holes, which also requires a special drilling rig. In the presence of under-ice currents, the shell is difficult to hold in place. In addition, for the destruction of ice requires a long period of time, and the result of exposure may be negative.

Целью данного изобретения являются снижение трудоемкости разрушения льда, увеличение производительности и обеспечение возможности гарантированно разрушать ледяные заторы любой толщины.The aim of this invention is to reduce the complexity of the destruction of ice, increase productivity and provide the ability to guarantee the destruction of ice jams of any thickness.

Для достижения указанного результата в известном способе разрушения ледяного покрова, заключающемся в выполнении отверстий во льду с последующим силовым воздействием на ледяной покров, согласно изобретению в отверстия опускают ниже уровня воды электроды, а силовое воздействие создают с помощью электрических разрядов высокого напряжения, подаваемых попеременно между парами электродов.To achieve this result in the known method of breaking the ice cover, which consists in making holes in the ice with subsequent force acting on the ice cover, according to the invention, the electrodes are lowered into the holes below the water level, and the force action is created using high-voltage electric discharges alternately supplied between the pairs electrodes.

В варианте способа выполняют на равном расстоянии друг от друга нечетное число отверстий, а разряды поочередно подают между четными электродами и смежными нечетными.In an embodiment of the method, an odd number of holes is performed at an equal distance from each other, and the discharges are alternately supplied between the even electrodes and adjacent odd holes.

Процесс разрушения ледяного покрова, заключающийся в выполнении четного числа отверстий во льду с последующим опусканием ниже уровня воды пар электродов, а силовое воздействие, при котором создают с помощью электрических разрядов высокого напряжения, подаваемых попеременно между парами электродов, позволяет уменьшить диаметр отверстий, что избавляет от необходимости применять специальное бурильное оборудование и ускорить процесс высверливания отверстий. Поскольку для опускания электродов под лед не требуется больших усилий, это также позволяет повысить темп работ. Число импульсов может быть сколь угодно большим, а промежутки между импульсами составляют несколько секунд, что также способствует повышению скорости проведения работ. Энергия импульсов также относительно просто регулировать за счет изменения напряжения и величины тока. Это определяет гарантированное разрушение льда практически любой толщины.The process of destruction of the ice cover, which consists in making an even number of holes in the ice, followed by lowering the pairs of electrodes below the water level, and the force action, which is created using high-voltage electric discharges alternately between the pairs of electrodes, reduces the diameter of the holes, which eliminates the need to use special drilling equipment and speed up the drilling process. Since it does not take a lot of effort to lower the electrodes under the ice, this also allows you to increase the pace of work. The number of pulses can be arbitrarily large, and the intervals between pulses are several seconds, which also helps to increase the speed of work. Pulse energy is also relatively simple to adjust by changing the voltage and current magnitude. This determines the guaranteed destruction of ice of almost any thickness.

При выполнении нечетного числа отверстий на равном расстоянии друг от друга, с поочередной подачей импульсов между четными электродами и смежными нечетными, исключается появление промежутков между участками с разрушенным льдом.When performing an odd number of holes at an equal distance from each other, with alternate supply of pulses between even electrodes and adjacent odd ones, the appearance of gaps between areas with destroyed ice is eliminated.

Заявленное изобретение иллюстрируется двумя чертежами.The claimed invention is illustrated by two drawings.

На фиг.1 приведена принципиальная схема системы разрушения ледяного покрова с четным числом электродов.Figure 1 shows a schematic diagram of an ice sheet destruction system with an even number of electrodes.

На фиг.2 приведен фрагмент принципиальной схемы с нечетным числом электродов.Figure 2 shows a fragment of a circuit diagram with an odd number of electrodes.

Разрушение ледяного покрова согласно приведенному способу осуществляется следующим образом. В ледяном покрове 1 (фиг.1) высверливаются пары расположенных недалеко друг от друга отверстий 2 небольшого диаметра, достаточные, чтобы в них вставить электрические проводники 3, заканчивающиеся оголенными электродами 4. Электроды опускают под лед в воду. Проводники 3 подключают к источнику высоковольтных импульсов 5 через распределитель импульсов 6. С помощью регулятора напряжения 7 устанавливают напряжение, величина которого зависит от толщины льда 1. Задатчиком 8 устанавливают частоту следования высоковольтных импульсов. Затем включают установку. При включении напряжение распределяется между парами проводов 3 распределителем импульсов 6. Каждый раз между одной из пар электродов 4 появляется импульс высокого напряжения, вызывающий электрическую дугу между ними. Время действия импульса составляет доли секунды, напряжение может достигать, например, 150 кВ и более, а ток от 10 до 100 А и устанавливается в зависимости от толщины льда. Электрическая дуга мгновенно создает местный нагрев воды с образованием пара. В результате давление в области между электродами быстро возрастает.The destruction of the ice cover according to the above method is as follows. In the ice cover 1 (Fig. 1), pairs of small diameter holes 2 located close to each other are drilled, sufficient to insert electric conductors 3 into them, ending with bare electrodes 4. The electrodes are lowered into the water under ice. Conductors 3 are connected to a source of high-voltage pulses 5 through a pulse distributor 6. Using a voltage regulator 7, a voltage is set, the magnitude of which depends on the thickness of the ice 1. Using a switch 8, the repetition rate of the high-voltage pulses is set. Then turn on the installation. When turned on, the voltage is distributed between the pairs of wires 3 by the pulse distributor 6. Each time between one of the pairs of electrodes 4 a high voltage pulse appears, causing an electric arc between them. The duration of the pulse is a fraction of a second, the voltage can reach, for example, 150 kV or more, and the current from 10 to 100 A and is set depending on the thickness of the ice. An electric arc instantly creates local heating of water with the formation of steam. As a result, the pressure in the region between the electrodes increases rapidly.

Образуется взрывная подводная волна, которая разрушает лед. Мощность импульса и мощность взрывной волны можно регулировать в процессе работы. Импульсы следуют в определенной очередности. В результате разрушение льда происходит на всем протяжении между крайними электродами.An explosive underwater wave forms that destroys ice. The pulse power and the power of the blast wave can be adjusted during operation. Impulses follow in a certain order. As a result, the destruction of ice occurs along the entire length between the extreme electrodes.

Энергия, потребляемая при разрушении льда, невелика, а сам комплект электрооборудования может размещаться на небольшой передвижной установке. Генератор высоковольтных импульсов может быть сформирован на принципах пускорегулирующей аппаратуры, используемой для газоразрядных ламп, например, ксеноновых (см.: Справочная книга по светотехнике/Айзенберг А.Е. - М.: Энергоатомиздат, 1983, стр. 148). Правда, мощность и напряжение установки должны быть выше.The energy consumed in the destruction of ice is small, and the set of electrical equipment can be placed on a small mobile installation. A high-voltage pulse generator can be formed on the principles of ballasts used for gas discharge lamps, for example, xenon lamps (see: A reference book on lighting engineering / Aisenberg AE - M .: Energoatomizdat, 1983, p. 148). True, the power and voltage of the installation should be higher.

В варианте способа отверстия высверливают на равном расстоянии друг от друга. Количество отверстий равно нечетному числу (фиг.2). Импульсы высокого напряжения попеременно подаются между четными электродами 9 и нечетными 3. При этом образуется сплошная полоса разрушенного льда.In an embodiment of the method, the holes are drilled at an equal distance from each other. The number of holes is an odd number (figure 2). High voltage pulses are alternately applied between the even electrodes 9 and the odd 3. This forms a continuous strip of destroyed ice.

Claims (2)

1. Способ разрушения ледяного покрова, заключающийся в выполнении отверстий в ледяном покрове с последующим силовым воздействием на ледяной покров, отличающийся тем, что через отверстия под лед в воду опускают электроды, а силовое воздействие создают с помощью электрических разрядов высокого напряжения, подаваемых попеременно между парами электродов.1. The method of destruction of the ice cover, which consists in making holes in the ice cover with subsequent force impact on the ice cover, characterized in that the electrodes are lowered into the water through the holes under the ice, and the force effect is created using high-voltage electric discharges alternating between the pairs electrodes. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполняют нечетное число отверстий на равном расстоянии друг от друга, а электрические разряды поочередно подают между четными электродами и смежными нечетными.2. The method according to claim 1, characterized in that an odd number of holes are made at an equal distance from each other, and electrical discharges are alternately supplied between even electrodes and adjacent odd ones.
RU2002131675/03A 2002-11-25 2002-11-25 Method of breaking ice cover RU2231593C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002131675/03A RU2231593C1 (en) 2002-11-25 2002-11-25 Method of breaking ice cover

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002131675/03A RU2231593C1 (en) 2002-11-25 2002-11-25 Method of breaking ice cover

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002131675A RU2002131675A (en) 2004-05-27
RU2231593C1 true RU2231593C1 (en) 2004-06-27

Family

ID=32846452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002131675/03A RU2231593C1 (en) 2002-11-25 2002-11-25 Method of breaking ice cover

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231593C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555148C1 (en) * 2014-04-18 2015-07-10 Николай Петрович Дядченко Device for clearing from ice of open reservoirs and water sources
RU169102U1 (en) * 2016-07-27 2017-03-03 Анатолий Федорович Некрасов FLOAT Crusher-floats
RU2626152C1 (en) * 2016-04-25 2017-07-21 Андрей Павлович Ведров Device for protection of marine stationary construction from drifting ice or ice coating

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555148C1 (en) * 2014-04-18 2015-07-10 Николай Петрович Дядченко Device for clearing from ice of open reservoirs and water sources
RU2626152C1 (en) * 2016-04-25 2017-07-21 Андрей Павлович Ведров Device for protection of marine stationary construction from drifting ice or ice coating
RU169102U1 (en) * 2016-07-27 2017-03-03 Анатолий Федорович Некрасов FLOAT Crusher-floats

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4741405A (en) Focused shock spark discharge drill using multiple electrodes
US4653697A (en) Method and apparatus for fragmenting a substance by the discharge of pulsed electrical energy
US6761416B2 (en) Method and apparatus for a plasma-hydraulic continuous excavation system
US20060243486A1 (en) Portable and directional electrocrushing drill
ATE508253T1 (en) METHOD FOR PLASMA DRILLING
PT814868E (en) DEVICE FOR THE TREATMENT OF ELECTRONIC STIMULATION DYSFUNCTION
RU2231593C1 (en) Method of breaking ice cover
RU95109820A (en) Rock crushing method
US3099813A (en) Electrolytic-ignition underwater sound source
KR19980018598A (en) Discharge shock destruction method and discharge shock destruction device
RU2142562C1 (en) Method of electric pulse breakage of rocks and artificial materials
RU2001128541A (en) The method of pulsed and ion-plasma effects on the oil reservoir
RU2006121532A (en) METHOD FOR PRODUCING CHLORINE
US6465754B1 (en) Process and device for machining by electroerosion
ATE230063T1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CRUSHING ROCK
EA010901B1 (en) Device for electrohydraulic treatment of wellbottom zone
RU2396630C1 (en) Explosive current pulse shaper
RU92467U1 (en) DEVICE FOR INCREASING PRODUCTION OF HYDROCARBON RAW MATERIALS
RU90840U1 (en) ELECTRICAL INSTALLATION FOR INFLUENCE ON PRODUCTIVE LAYERS OF USEFUL FOSSILS THROUGH A WELL
WO2023275261A1 (en) Apparatus, drilling arrangement and method for high voltage electro pulse drilling
RU2185506C2 (en) Electrohydropulsing downhole device
RU99107249A (en) METHOD AND DEVICE FOR ELECTROMECHANICAL DRILLING OF WELLS
RU2679453C1 (en) Method of creating pulsed repetitive discharge in gas and device for its implementation
JPH10212891A (en) Electric crushing method
RU93010414A (en) METHOD OF TREATMENT OF DEFORMING OSTEOARTHROSIS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151126