RU2583257C1

RU2583257C1 - Method for demagnetisation of ship

Info

Publication number: RU2583257C1
Application number: RU2014149187/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Быстров; Александр Леонидович Пермяков
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2016-05-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention refers to degaussing of ships, particularly ships with ferromagnetic body. Can be used for electromagnetic treatment of elongated large-size ferromagnetic objects in machine building industry: shafts of turbines and other equipment. Disclosed is method of degaussing of ship with ferromagnetic hull, based on electromagnetic processing into compensated Earth magnetic field by means of alternating magnetic field created by operating winding, in which movement of vessel through the operating winding or movement of operating winding along lengthwise axis at distance not exceeding length of ship, before beginning of movement sign-changing magnetic field intensity is smoothly increased from zero to maximum intensity during movement intensity of alternating magnetic field is kept maximum and constant, and after completion of movement intensity of alternating magnetic field is smoothly reduced to zero intensity.

EFFECT: proposed method allows to reduce labour intensiveness of works on degaussing of ship with ferromagnetic hull.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области размагничивания судов, в частности судов с ферромагнитным корпусом. Может быть использовано также для электромагнитной обработки вытянутых крупногабаритных ферромагнитных объектов машиностроения: валов, турбин и прочего оборудования.The invention relates to the field of demagnetization of ships, in particular vessels with a ferromagnetic hull. It can also be used for electromagnetic processing of elongated large-sized ferromagnetic engineering objects: shafts, turbines and other equipment.

Известен способ электромагнитной обработки плавучего ферромагнитного объекта, предусматривающий использование системы размагничивания с кольцевой рабочей обмоткой, создающей импульсы знакопеременного магнитного поля (см. патент РФ на изобретение №2185305, 2000 г.). В процессе размагничивания с помощью троса и лебедки осуществляется перемещение плавучего ферромагнитного объекта через рабочую обмотку, при этом расстояние перемещения объекта составляет несколько его длин. Данное техническое решение пригодно для размагничивания морских судов, однако из-за необходимости принудительного перемещения судна на значительное расстояние его применение трудоемко и требует использования дорогостоящего оборудования.A known method of electromagnetic processing of a floating ferromagnetic object, involving the use of a demagnetization system with an annular working winding, creating pulses of alternating magnetic field (see RF patent for the invention No. 2185305, 2000). In the process of demagnetization by means of a cable and a winch, a floating ferromagnetic object is moved through the working winding, while the distance of movement of the object is several of its lengths. This technical solution is suitable for the demagnetization of marine vessels, however, due to the need to forcibly move the vessel to a considerable distance, its use is laborious and requires the use of expensive equipment.

Известен более приемлемый способ для электромагнитной обработки судна, принятый за прототип и основанный на создании в судне с помощью катушки убывающего ступенчатого знакопеременного поля низкой частоты. Это достигается изменением полярности напряжения, питающего катушку, и, следовательно, величины тока в катушке (см. авторское свидетельство СССР №1374293, 1988 г.). В настоящее время данный способ наиболее широко используется в практике размагничивания морских судов. Для реализации способа требуется катушка, охватывающая корпус судна и имеющая длину намотки не менее длины судна. Часто витки катушки наматываются непосредственно на корпус судна с шагом около одного метра, что, учитывая низкий уровень механизации работ, значительные размеры судна, необходимость использования кабеля большого поперечного сечения, - чрезвычайно трудоемко. Использование же стационарной рабочей обмотки на жестком каркасе приводит к многократному повышению стоимости требующегося для размагничивания судов технологического оборудования.A more acceptable method for electromagnetic processing of a ship is known, adopted as a prototype and based on the creation of a decreasing stepwise alternating low-frequency field in a ship using a coil. This is achieved by changing the polarity of the voltage supplying the coil, and, consequently, the magnitude of the current in the coil (see USSR author's certificate No. 1374293, 1988). Currently, this method is most widely used in the practice of demagnetization of ships. To implement the method requires a coil covering the hull of the vessel and having a winding length of not less than the length of the vessel. Often, coil turns are wound directly onto the ship’s hull in increments of about one meter, which, given the low level of mechanization of work, the significant size of the ship, the need to use a cable with a large cross section, is extremely laborious. The use of a stationary working winding on a rigid frame leads to a multiple increase in the cost of the technological equipment required to demagnetize ships.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение трудоемкости работ по размагничиванию судов с ферромагнитным корпусом и стоимости технологического оборудования, обеспечивающего процесс размагничивания.The present invention is to reduce the complexity of the work of demagnetization of ships with a ferromagnetic hull and the cost of technological equipment that provides the process of demagnetization.

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что в способе размагничивания судна с ферромагнитным корпусом, основанном на электромагнитной обработке корпуса судна в скомпенсированном магнитном поле Земли посредством знакопеременного магнитного поля, создаваемого рабочей обмоткой при перемещении ее вдоль продольной оси судна или всего судна через рабочую обмотку, перемещение судна или рабочей обмотки осуществляют на расстояние не превышающее длину судна, при этом перед началом перемещения интенсивность знакопеременного магнитного поля плавно повышают от нулевой до максимальной интенсивности, в процессе перемещения интенсивность знакопеременного магнитного поля поддерживают максимальной и неизменной, а после завершения перемещения судна или рабочей обмотки интенсивность знакопеременного магнитного поля плавно снижают до нулевой интенсивности. При этом в течение времени электромагнитной обработки компенсацию магнитного поля Земли осуществляют в объеме, размеры которого превышают основные размерения судна, а знакопеременное магнитное поле создают в процессе перемещения судна или рабочей обмотки, размер которой в направлении перемещения не превышает половины длины корпуса судна.The fulfillment of this task is achieved by the fact that in a method of demagnetizing a vessel with a ferromagnetic hull, based on the electromagnetic treatment of the hull in the compensated magnetic field of the Earth by means of an alternating magnetic field created by the working winding when moving it along the longitudinal axis of the ship or the whole ship through the working winding, moving the ship or the working winding is carried out at a distance not exceeding the length of the vessel, while before starting the movement, the intensity of alternating magnetic of the field gradually increase from zero to maximum intensity, during the movement the intensity of the alternating magnetic field is kept maximum and unchanged, and after the completion of the movement of the vessel or the working winding, the intensity of the alternating magnetic field is gradually reduced to zero intensity. At the same time, during the electromagnetic processing time, the Earth's magnetic field is compensated in a volume the size of which exceeds the main dimensions of the vessel, and an alternating magnetic field is created during the movement of the vessel or the working winding, the size of which in the direction of movement does not exceed half the length of the vessel's hull.

Предлагаемый режим изменения интенсивности знакопеременного магнитного поля, создаваемого рабочей обмоткой, при перемещении ее или судна на расстояние, равное длине судна, обеспечивает последовательное размагничивающее воздействие на все участки корпуса судна с помощью сравнительно короткой обмотки, длина которой не превышает половины длины корпуса судна, что существенно меньше длины намотки катушки (не менее длины судна), требующейся для размагничивания судна в случае использования прототипа. При использовании заявляемого способа такой режим позволяет значительно уменьшить трудоемкость работ по размагничиванию судна с ферромагнитным корпусом и стоимость технологического оборудования (в частности, размагничивающей катушки).The proposed regime for changing the intensity of the alternating magnetic field generated by the working winding when moving it or the ship at a distance equal to the length of the ship provides a consistent demagnetizing effect on all sections of the ship's hull using a relatively short winding, the length of which does not exceed half the length of the ship's hull, which is essential less than the length of the coil winding (not less than the length of the vessel) required to demagnetize the vessel in the case of using the prototype. When using the proposed method, this mode can significantly reduce the complexity of the work of demagnetization of a vessel with a ferromagnetic hull and the cost of technological equipment (in particular, a demagnetizing coil).

Практическое использование предлагаемого способа предполагает выполнение работ по размагничиванию судна в скомпенсированном магнитном поле Земли. При этом в каждый момент времени электромагнитной обработки компенсацию магнитного поля Земли необходимо осуществлять в области, интенсивность обрабатывающего знакопеременного магнитного поля в которой оказывает заметное влияние на остаточную намагниченность судна. Как показали выполненные в ходе разработки заявляемого способа исследования, компенсацию магнитного поля Земли в процессе электромагнитной обработки судна целесообразно осуществлять в объеме, размеры которого превышают основные размерения судна. Применительно к варианту использования предлагаемого способа, предусматривающему передвижение рабочей обмотки относительно неподвижного судна, это означает, что весь корпус судна должен находиться внутри компенсирующего магнитное поле Земли устройства. Для варианта, при котором судно перемещается относительно неподвижного токового контура, весь корпус судна находится внутри компенсирующего магнитное поле Земли устройства лишь в середине процесса электромагнитной обработки суднаThe practical use of the proposed method involves the demagnetization of the vessel in the compensated magnetic field of the Earth. At the same time, at each time of electromagnetic processing, the compensation of the Earth’s magnetic field must be carried out in the region where the intensity of the processing alternating magnetic field in which has a noticeable effect on the residual magnetization of the vessel. As shown performed during the development of the proposed method of research, compensation of the Earth's magnetic field in the process of electromagnetic processing of the vessel, it is advisable to carry out in a volume exceeding the basic dimensions of the vessel. In relation to the use case of the proposed method, involving the movement of the working winding relative to a stationary vessel, this means that the entire hull of the vessel must be inside the device compensating the Earth's magnetic field. For the variant in which the vessel moves relative to a fixed current circuit, the entire hull of the vessel is inside the device compensating the Earth's magnetic field only in the middle of the electromagnetic processing of the vessel

Сущность изобретения поясняется рисунком для варианта, предусматривающего передвижение рабочей обмотки (токового контура) относительно неподвижного судна. На рисунке схематично представлена система, поясняющая реализацию предлагаемого способа, включающая судно с ферромагнитным корпусом 1, длиной L, расшвартованное канатами 2, передвижной понтон 3 со смонтированной на нем рабочей обмоткой и устройство 4, компенсирующее магнитное поле Земли. Стрелкой на рисунке показано направление перемещения понтона 3 с рабочей обмоткой. Промежуточное и конечное положения передвижного понтона показаны на рисунке пунктирными линиями. На передвижном понтоне смонтированы также (на схематичном рисунке с целью его упрощения не показаны): источник питания рабочей обмотки, движительное устройство, например, водометного типа, устройство стабилизации направления и скорости перемещения понтона.The invention is illustrated in the figure for a variant involving the movement of the working winding (current circuit) relative to a stationary vessel. The figure schematically shows a system explaining the implementation of the proposed method, including a vessel with a ferromagnetic hull 1, length L, moored by ropes 2, a mobile pontoon 3 with a working winding mounted on it, and a device 4 that compensates the Earth's magnetic field. The arrow in the figure shows the direction of movement of the pontoon 3 with a working winding. The intermediate and final positions of the movable pontoon are shown in dotted lines in the figure. The following are also mounted on a mobile pontoon (not shown in a schematic drawing): power supply of the working winding, propulsion device, for example, a water-jet type, a device for stabilizing the direction and speed of movement of the pontoon.

Электромагнитная обработка судна с ферромагнитным корпусом предлагаемым способом осуществляется следующим образом.Electromagnetic processing of a vessel with a ferromagnetic hull of the proposed method is as follows.

Перед электромагнитной обработкой передвижной понтон 3, со смонтированной на нем рабочей обмоткой, устанавливают на корпусе судна 1. После чего, судно 1 вместе с установленным на его корпусе передвижным понтоном 3 расшвартовывают с помощью канатов 2 внутри компенсирующего магнитное поле Земли устройства 4. Понтон 3 перемещают в район одной из оконечностей судна. С использованием устройства 4 осуществляют компенсацию магнитного поля Земли и при неподвижном понтоне 3 с помощью рабочей обмотки создают знакопеременное магнитное поле плавно повышая его интенсивность от нулевой до максимальной интенсивности. Затем начинают перемещение понтона 3 с рабочей обмоткой в направлении другой оконечности судна. По достижении другой оконечности судна интенсивность знакопеременного магнитного поля, создаваемого рабочей обмоткой, плавно снижают до нулевой интенсивности.Before electromagnetic processing, the mobile pontoon 3, with the working winding mounted on it, is installed on the hull of the vessel 1. After that, the vessel 1, together with the mobile pontoon 3 installed on its hull, is moored using ropes 2 inside the Earth's magnetic field compensating device 4. The pontoon 3 is moved to the area of one of the ends of the vessel. Using the device 4, the Earth's magnetic field is compensated, and when the pontoon 3 is stationary, an alternating magnetic field is created using the working winding, gradually increasing its intensity from zero to maximum intensity. Then begin the movement of the pontoon 3 with a working winding in the direction of the other end of the vessel. Upon reaching the other end of the vessel, the intensity of the alternating magnetic field created by the working winding is gradually reduced to zero intensity.

В процессе электромагнитной обработки осуществляется последовательное размагничивающее воздействие на все участки корпуса судна. При этом за счет того, что размеры компенсирующего устройства превышают основные размерения судна, осуществляется одновременная компенсация магнитного поля Земли на всех участках ферромагнитного корпуса судна, где интенсивность знакопеременного магнитного поля достаточна для изменения магнитного состояния материала корпуса. В результате выполнения описанных операций происходит снижение суммарной намагниченности ферромагнитного корпуса судна.In the process of electromagnetic processing, a sequential demagnetizing effect is applied to all parts of the ship's hull. Moreover, due to the fact that the size of the compensating device exceeds the basic dimensions of the vessel, the Earth’s magnetic field is simultaneously compensated in all parts of the ship’s ferromagnetic hull, where the intensity of the alternating magnetic field is sufficient to change the magnetic state of the hull material. As a result of the described operations, the total magnetization of the ferromagnetic hull of the vessel decreases.

Относительное уменьшение трудоемкости работ и стоимости технологического оборудования при использовании предлагаемого способа ориентировочно соответствует отношению массогабаритных параметров размагничивающих катушек, необходимых для использования предлагаемого и известных способов, и оценивается величиной около 50%.The relative decrease in the complexity of the work and the cost of technological equipment when using the proposed method approximately corresponds to the ratio of the weight and size parameters of the demagnetizing coils necessary for using the proposed and known methods, and is estimated at about 50%.

Claims

1. The method of demagnetization of the vessel, based on the electromagnetic processing of the hull in the compensated magnetic field of the Earth by means of an alternating magnetic field created by the working winding when moving the ship through it or when moving the working winding along the longitudinal axis of the ship, characterized in that during the electromagnetic processing the ship is moved through the working winding or moving the working winding along the longitudinal axis of the vessel, carry out a distance not exceeding the length of the vessel, while before starting During the movement, the intensity of the alternating magnetic field is kept maximum and unchanged, and after the completion of the movement, the intensity of the alternating magnetic field is gradually reduced to zero intensity.

2. The method of demagnetization of a vessel according to claim 1, characterized in that during the electromagnetic processing time the Earth's magnetic field is compensated in a volume exceeding the basic dimensions of the vessel, and an alternating magnetic field is created in the working winding, the size of which in the direction of movement does not exceed half the length of the hull.