RU2570314C1 - Device to prevent ice formation on water surface - Google Patents
Device to prevent ice formation on water surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2570314C1 RU2570314C1 RU2014133329/13A RU2014133329A RU2570314C1 RU 2570314 C1 RU2570314 C1 RU 2570314C1 RU 2014133329/13 A RU2014133329/13 A RU 2014133329/13A RU 2014133329 A RU2014133329 A RU 2014133329A RU 2570314 C1 RU2570314 C1 RU 2570314C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- water circulation
- ice
- water surface
- cylindrical body
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области эксплуатации гидротехнических сооружений, работающих в ледовых условиях, и предназначено для предотвращения обледенения подводной части сооружений в водоемах.The invention relates to the field of operation of hydraulic structures operating in ice conditions, and is intended to prevent icing of the underwater part of structures in water bodies.
Одним из факторов, снижающих надежность морских сооружений в ледовых условиях эксплуатации, является обледенение конструкций, приводящее к повреждению поверхности и деформации сооружений на участках воздействия льда в результате сложного коррозионно-механического действия льда в морской среде. Обледенение способно оказать сверхнормативное воздействие на конструкции морских объектов, расположенных на шельфе замерзающих, и вывести эти объекты из строя, создавая угрозу жизни и здоровья человека, привести к аварийному загрязнению морской среды. Известно устройство для предотвращения обледенения корпуса, находящегося на плаву судна, реализованное в одноименном способе, включающее механизм для создания колебаний, выполненный в виде двух эксцентриков, вращающихся в вертикальной плоскости с одинаковой скоростью, но в противоположных направлениях. Механизм расположен в выгородке междудонного пространства судна (лихтера). Привод механизма получает энергию с берега или буксира. При генерировании механизмом вертикальных колебаний с частотой, кратной частоте колебаний корпуса судна, осуществляется обмывание подводной его части глубинной, более теплой водой, что препятствует образованию льда на корпусе (авторское свидетельство SU №1244882 А1, 10.02.2002 г. [1]). Недостатки указанного известного устройства заключаются в ограниченности заявленного применения (для предотвращения обледенения корпуса находящегося на плаву судна), в наличии механических вращающихся деталей, в дополнительном воздействии вертикальных колебаний на обшивку корпуса судна, что неблагоприятно сказывается на надежности его вспомогательных механизмов.One of the factors that reduce the reliability of offshore structures in ice operating conditions is icing of structures, which leads to surface damage and deformation of structures in ice impact areas as a result of the complex corrosion and mechanical action of ice in the marine environment. Icing can exert an excess impact on the design of marine objects located on the shelf freezing, and disable these objects, creating a threat to human life and health, and lead to accidental pollution of the marine environment. A device for preventing icing of the hull, afloat, implemented in the same method, including a mechanism for creating vibrations, made in the form of two eccentrics rotating in a vertical plane at the same speed, but in opposite directions. The mechanism is located in the double bottom space of the vessel (lighter). The drive of the mechanism receives energy from the shore or tug. When the mechanism generates vertical vibrations with a frequency that is a multiple of the frequency of oscillations of the hull, the underwater part is washed with deep, warmer water, which prevents the formation of ice on the hull (copyright certificate SU No. 1244882 A1, 02/10/2002 [1]). The disadvantages of this known device are the limited claimed application (to prevent icing of the hull of a ship afloat), the presence of mechanical rotating parts, the additional effect of vertical vibrations on the hull of the ship, which adversely affects the reliability of its auxiliary mechanisms.
Известно также устройство для предотвращения образования льда на водной поверхности, содержащее водяной насос венчурного типа (патент US №4247261, 27.01.1981 [2]), который при размещении в толще воды подает теплую воду из глубины к поверхности, поддерживая поверхность свободной ото льда. Известное устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус, открытый сверху и имеющий в нижней части сквозные прорези (отверстия). В корпусе расположен генерирующий циркуляцию воды элемент в виде водяного насоса венчурного типа, диэлектрически изолированно соединенный электрическими связями с источником переменного тока. Недостатком известного устройства является недостаточная направленность его действия на защищаемую ото льда конструкцию, т.е. невозможность равномерного удаления льда с поверхности конструкции, находящейся на акватории, что может служить дополнительным фактором для возникновения ее механических и коррозионных разрушений. Кроме того, наличие в устройстве вращающихся деталей, работающих в агрессивной среде, которой является морская вода, не обеспечивает достаточной надежности, ограничивая его ресурс.It is also known a device for preventing the formation of ice on a water surface containing a venture type water pump (US patent No. 4247261, 01/27/1981 [2]), which when placed in the water column supplies warm water from depth to surface, keeping the surface free of ice. The known device comprises a vertical cylindrical body, open at the top and having through slots (holes) in the lower part. In the casing there is a water circulation generating element in the form of a venture type water pump, which is dielectric insulated by electrical connections to an AC source. A disadvantage of the known device is the insufficient orientation of its action on the structure protected from ice, i.e. the impossibility of uniform removal of ice from the surface of the structure located in the water area, which may serve as an additional factor for the occurrence of its mechanical and corrosion damage. In addition, the presence in the device of rotating parts operating in an aggressive environment, which is sea water, does not provide sufficient reliability, limiting its resource.
В известном техническом решении (патент RU №2520339, 20.06.2014 [3]) технической задачей, на которую направлено заявляемое изобретение, является создание устройства, лишенного указанных недостатков, а именно предотвращение образования льда на поверхности воды вблизи конструкции, снижение скорости коррозии, повышение надежности устройства.In the known technical solution (patent RU No. 2520339, 06/20/2014 [3]), the technical problem to which the claimed invention is directed is to create a device devoid of these drawbacks, namely, preventing the formation of ice on the surface of the water near the structure, reducing the corrosion rate, increasing device reliability.
При этом поставленная техническая задача достигается тем, что в известном устройстве для предотвращения образования льда на водной поверхности, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, открытый сверху и имеющий в нижней части сквозные прорези, в котором размещен генерирующий циркуляцию воды элемент, диэлектрически изолированно соединенный электрическими связями с источником электрического тока, в отличие от него в заявляемом устройстве генерирующий циркуляцию воды элемент установлен в нижней части вертикального цилиндрического корпуса и выполнен в виде пары электродов - катода и анода. При этом катод выполнен в виде металлического стержня, который размещен внутри данного вертикального цилиндрического корпуса, по всей его длине, коаксиально с некоторым отстоянием от внутренней поверхности корпуса. Анод расположен вокруг стержня - катода, и диэлектрически изолированно установлен на внутренней поверхности данного корпуса в нижней его части и несколько выше сквозных прорезей. Причем сам анод изготовлен из нерастворимого в воде электропроводного материала, пары электродов соединены электрическими связями с источником постоянного электрического тока, а электрическая связь анода размещена внутри корпуса. Технологически оправдано такое исполнение устройства, когда стержнем - катодом - является сам элемент конструкции, в частности свайный элемент гидротехнического сооружения.In this case, the stated technical problem is achieved by the fact that in the known device for preventing the formation of ice on the water surface, containing a vertical cylindrical body, open at the top and having through slots in the lower part, in which a water circulation generating element is placed, which is dielectricly isolated electrically connected to the source electric current, in contrast to it, in the inventive device, the water circulation generating element is installed in the lower part of the vertical th housing and formed as a pair of electrodes - a cathode and an anode. The cathode is made in the form of a metal rod, which is placed inside this vertical cylindrical body along its entire length, coaxially with some distance from the inner surface of the body. The anode is located around the rod - cathode, and is insulated dielectricly mounted on the inner surface of this housing in its lower part and slightly above the through slots. Moreover, the anode itself is made of a water-insoluble electrically conductive material, the pairs of electrodes are electrically connected to a constant current source, and the electrical connection of the anode is located inside the housing. Such a design of the device is technologically justified when the rod - the cathode - is the structural element itself, in particular the pile element of the hydraulic structure.
Также технологически оправдано такое исполнение устройства, когда анод изготовлен из платинированного титана.Such a design of the device is also technologically justified when the anode is made of platinum titanium.
Целесообразно такое исполнение устройства, при котором вертикальный цилиндрический корпус изготовлен из полимерного материала, в частности из мягкого винипласта. Заявленная совокупность отличительных и ограничительных признаков обеспечивает равномерную циркуляцию воды вокруг катода, в частности элемента конструкции гидротехнического сооружения - сваи, которая позволяет полностью предотвратить его обледенение и обеспечивает, кроме того, дополнительную защиту данного элемента конструкции от коррозии.Such an embodiment of the device is expedient in which the vertical cylindrical body is made of a polymeric material, in particular of soft vinyl plastic. The claimed combination of distinctive and restrictive features ensures uniform circulation of water around the cathode, in particular, the structural element of the hydraulic structure - piles, which completely prevents icing and provides, in addition, additional protection of this structural element from corrosion.
Анод выполнен из платинированного титана, что препятствует его быстрому растворению в процессе электролиза, обеспечивает длительность действия и не способствует загрязнению окружающей среды.The anode is made of platinum titanium, which prevents its rapid dissolution during electrolysis, provides a duration of action and does not contribute to environmental pollution.
Для изготовления вертикального цилиндрического корпуса возможно использовать любой полимерный эластичный материал, в частном случае данный корпус изготовлен из мягкого винипласта.For the manufacture of a vertical cylindrical body, it is possible to use any polymer elastic material, in the particular case this body is made of soft vinyl plastic.
Известное устройство [3] обеспечивает очистку от обледенения металлической конструкции при наложении на электроды постоянного электрического тока посредством электрических связей. При этих условиях циркуляция воды в вертикальном направлении в объеме зазора цилиндрического корпуса через его прорези в нижней части создается за счет выделения пузырьков газа, образующихся при электролизе воды. Кроме того, отсутствие в заявляемом устройстве вращающихся деталей способствует его длительной эксплуатации, повышает его надежность.The known device [3] provides cleaning from icing of the metal structure when applying to the electrodes a constant electric current through electrical connections. Under these conditions, water circulation in the vertical direction in the volume of the gap of the cylindrical body through its slots in the lower part is created due to the release of gas bubbles generated during the electrolysis of water. In addition, the absence in the inventive device of rotating parts contributes to its long-term operation, increases its reliability.
Таким образом, обеспечивается достижение поставленной технической задачи - предотвращение обледенения гидротехнического сооружения и дополнительно - защита его от коррозии, повышение надежности устройства.Thus, the achievement of the technical task is achieved - preventing icing of the hydraulic structure and, in addition, protecting it from corrosion, increasing the reliability of the device.
Однако известное техническое решение [3] является стационарным устройством и его положительный эффект ограничивается его постоянным местом установки. Кроме того, узел сооружения, подверженный обледенению, необходимо поместить в вертикальный цилиндрический корпус, что не всегда может быть осуществлено, особенно при наличии выступающих конструктивных элементов на узле, подверженном обледенению.However, the known technical solution [3] is a stationary device and its positive effect is limited by its permanent installation location. In addition, the site of the structure, subject to icing, must be placed in a vertical cylindrical body, which can not always be done, especially if there are protruding structural elements on the site subject to icing.
Задачей заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей при предотвращении обледенения гидротехнического сооружения.The objective of the proposed technical solution is to expand the functionality while preventing icing of the hydraulic structure.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для предотвращения образования льда на водной поверхности, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, открытый сверху и имеющий сквозные прорези, в котором размещен генерирующий циркуляцию воды элемент, диэлектрически изолированно соединенный электрическими связями с источником электрического тока, генерирующий циркуляцию воды элемент выполнен в виде спирали, размещенной в оправке, выполненной в виде фермы и соединенной кабель-тросом и манипулирующим устройством с исполнительным механизмом, размещенным на гидротехническом сооружении.The problem is solved due to the fact that in the device for preventing the formation of ice on the water surface, containing a vertical cylindrical body, open at the top and having through slots, in which a water circulation generating element is placed, which is dielectric insulated by electrical connections with an electric current source generating circulation the water element is made in the form of a spiral placed in a mandrel made in the form of a truss and connected by a cable cable and a manipulating device with ADDITIONAL mechanism placed on the waterworks.
Заявляемое устройство поясняется следующим чертежом, на котором представлен общий вид устройства.The inventive device is illustrated by the following drawing, which shows a General view of the device.
Заявленное устройство поясняется на примере исполнения устройства для предотвращения обледенения свайных элементов гидротехнических морских сооружений. Устройство содержит вертикальный, например, пластиковый - из мягкого листового винипласта, цилиндрический корпус 1, имеющий сквозные прорези 2, в котором размещен генерирующий циркуляцию воды элемент 3, диэлектрически изолированно соединенный электрическими связями с источником электрического тока 4. Генерирующий циркуляцию воды элемент 3 выполнен в виде спирали, размещенной в оправке 5, выполненной в виде фермы и соединенной кабель-тросом 6 и манипулирующим устройством 7 с исполнительным механизмом 8, размещенным на гидротехническом сооружении 9.The claimed device is illustrated by an example of a device for preventing icing of pile elements of hydraulic engineering structures. The device comprises a vertical, for example, plastic — from soft vinyl-sheet plastic sheet, a cylindrical body 1 having through
Устройство используют следующим образом.The device is used as follows.
Посредством манипулирующего устройства 7 вертикальный цилиндрический корпус опускается за борт судна или добычной платформы в месте обледенения. На генерирующий циркуляцию воды элемент 3 подается электрический ток, вследствие чего забортная вода в вертикальном цилиндрическом корпусе 1 будет нагреваться, например, до температуры 80-90°C. При этом при наложении тока определенной плотности происходит электролиз воды и создается эффект газолифта, выделяющиеся при этом пузырьки газа будут захватывать теплую воду и подавать ее с предварительно заданной глубины (места установки генерирующего циркуляцию воды элемента 3) на водную поверхность, вдоль обледеневшей поверхности обледеневшего элемента гидротехнического сооружения или корпуса судна.By means of a manipulating
Кроме того, при достижении водной поверхности, например, покрытой льдом, подогретая вода будет выливаться на лед нагревая и растапливая его. В результате, возможно не только уменьшение надводной части образования в зоне воздействия, но и дополнительное появление опрокидывающего (под действием архимедовых сил) момента, способного вызвать откол мористой части ледяного образования.In addition, when reaching a water surface, for example, covered with ice, heated water will pour onto the ice, heating and melting it. As a result, not only a decrease in the surface part of the formation in the impact zone is possible, but also an additional appearance of the overturning (under the influence of Archimedean forces) moment, which can cause the breaking of the sea part of the ice formation.
При осуществлении данного способа спайки ледяного образования и сооружения не происходит, поэтому при изменении гидрометеорологических условий ледяное образование сможет самостоятельно покинуть район платформы. Данный способ не требует разрушения ледяного образования.When this method is implemented, ice formation and construction are not soldered, therefore, when the hydrometeorological conditions change, the ice formation will be able to independently leave the platform area. This method does not require destruction of the ice formation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014133329/13A RU2570314C1 (en) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | Device to prevent ice formation on water surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014133329/13A RU2570314C1 (en) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | Device to prevent ice formation on water surface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2570314C1 true RU2570314C1 (en) | 2015-12-10 |
Family
ID=54846539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014133329/13A RU2570314C1 (en) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | Device to prevent ice formation on water surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2570314C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721021C1 (en) * | 2019-10-08 | 2020-05-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Северотек" | Echo sounder |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1525247A1 (en) * | 1988-03-22 | 1989-11-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Проблемам Освоения Нефтяных И Газовых Ресурсов Континентального Шельфа Ссср | Device for full-scale investigation of effect of ice on supports of hydraulic structures |
SU1650870A1 (en) * | 1989-02-23 | 1991-05-23 | Предприятие П/Я Р-6109 | Arrangement preventing ice growth on support substructure of offshore structure |
RU2520339C2 (en) * | 2012-09-14 | 2014-06-20 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | Device for prevention of ice formation on water surface |
-
2014
- 2014-08-12 RU RU2014133329/13A patent/RU2570314C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1525247A1 (en) * | 1988-03-22 | 1989-11-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Проблемам Освоения Нефтяных И Газовых Ресурсов Континентального Шельфа Ссср | Device for full-scale investigation of effect of ice on supports of hydraulic structures |
SU1650870A1 (en) * | 1989-02-23 | 1991-05-23 | Предприятие П/Я Р-6109 | Arrangement preventing ice growth on support substructure of offshore structure |
RU2520339C2 (en) * | 2012-09-14 | 2014-06-20 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | Device for prevention of ice formation on water surface |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721021C1 (en) * | 2019-10-08 | 2020-05-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Северотек" | Echo sounder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2905316T3 (en) | Safety enhancements for UV radiation in aquatic applications | |
JP5605924B2 (en) | Floating type sacrifice | |
RU2651321C1 (en) | Device for breaking down ice cover | |
RU2570314C1 (en) | Device to prevent ice formation on water surface | |
RU2015128282A (en) | SHIP | |
KR101298126B1 (en) | Ballasting apparatus with anti-freezing function using ultrasonic waves and ship including the same | |
CN107250480B (en) | Device and method for breaking rock by means of pulsed electrical energy | |
RU2520339C2 (en) | Device for prevention of ice formation on water surface | |
DK1827967T3 (en) | Unmanned underwater craft | |
KR20070118991A (en) | Seawater Electrolysis Icebreaker | |
US2847375A (en) | Apparatus for corrosion prevention | |
KR101556185B1 (en) | Sacrificial anode assembly for floating Offshore Structure | |
KR20140072376A (en) | Ice protecting structure of offshore and vessel | |
RU2651323C1 (en) | Device for breaking down ice cover | |
KR20140006085U (en) | Alarm device of the ship engine room flooding | |
CN202836686U (en) | Oil level alarm for fishing boat | |
KR101531298B1 (en) | Ship | |
RU2662909C1 (en) | Ice breaking method | |
RU2589232C1 (en) | Method of breaking ice | |
RU2623297C1 (en) | Method of breaking ice cover for bathyscaph surfacing | |
TWM559591U (en) | Eco-friendly buoyant apparatus mounted below oyster growing racks | |
RU2683123C2 (en) | Device for breaking down ice cover | |
RU33575U1 (en) | Tread for corrosion protection of metal structures | |
RU2575911C1 (en) | Ice-breaking assembly | |
EP3751020A1 (en) | Method and system for generating one or more compounds comprising chlorine on a portion of a surface submerged in salt water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20161012 |