СПОСОБ РАЗДЕЛКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ НА ЛОМ Российский патент 1997 года по МПК B26F3/08 B23H3/00 

Изобретение относится к технике переработки металлических конструкций, например корпусов кораблей и судов на лом.

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.

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.

Известный способ позволяет утилизировать небольшие по объему металлические отходы, что является его недостатком.

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.

Недостатком известного способа является необходимость постоянного контроля процесса, его значительная энергоемкость.

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.

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.

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.

Целью изобретения является исключение внешнего источника электроэнергии и расширение технологических возможностей способа.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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/.

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.

Способ согласно изобретению имеет следующие преимущества:
не требует внешнего источника электроэнергии,
упрощает технологию производства работ,
работает в любых условиях.

Процесс разрезки металла на морском дне полностью автоматический, т.к. абсолютно исключает необходимость контроля.

Использование: изобретение относится к технике переработки металлических конструкций на лом. Предлагаемый способ может применяться для судоразделки и при утилизации изделий вооружения и военной техники. Сущность изобретения: при разделке металлических конструкций на лом выполняют на поверхности разрезаемой конструкции канал, заполняют его электролитом, вводят в него инструмент в виде неизолированного проводника и создают между инструментом и металлом разрезаемой конструкции разность потенциалов; канал на поверхности разрезаемой конструкции или герметизируют при ее расположении в газообразной рабочей среде, или не герметизируют при ее расположении в жидкой рабочей среде, неизолированный проводник и разделываемую конструкцию соединяют между собой электропроводником, при этом в качестве инструмента выбирают проводник из металла, имеющего более положительный потенциал, чем потенциал металла разделываемой конструкции. Способ не требует внешнего источника электроэнергии, упрощает технологию производства работ, работает в любых условиях. 6 ил.

Способ разделки металлических конструкций на лом, включающий выполнение на поверхности разрезаемой конструкции канала, заполнение его электролитом, введение в него инструмента в виде неизолированного проводника и создание между инструментом и металлом разрезаемой конструкции разности потенциалов, отличающийся тем, что канал на поверхности разрезаемой конструкции или герметизируют при ее расположении в газообразной рабочей среде, или негерметизируют при ее расположении в жидкой рабочей среде, неизолированный проводник и разделяемую конструкцию соединяют между собой электропроводником, при этом в качестве инструмента выбирают проводник из металла, имеющего более положительный потенциал, чем потенциал металла разделываемой конструкции.