СПОСОБ РАЗМАГНИЧИВАНИЯ СУДНА Российский патент 2016 года по МПК B63G9/06 H01F13/00 

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.

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.

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.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение трудоемкости работ по размагничиванию судов с ферромагнитным корпусом и стоимости технологического оборудования, обеспечивающего процесс размагничивания.

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.

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).

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 судна

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.

Электромагнитная обработка судна с ферромагнитным корпусом предлагаемым способом осуществляется следующим образом.

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.

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.

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%.

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. Предложен способ размагничивания судна с ферромагнитным корпусом, основанный на электромагнитной обработке корпуса судна в скомпенсированном магнитном поле Земли посредством знакопеременного магнитного поля, создаваемого рабочей обмоткой, в котором перемещение судна через рабочую обмотку или перемещение рабочей обмотки вдоль продольной оси судна 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 интенсивность знакопеременного магнитного поля плавно снижают до нулевой интенсивности. Предлагаемый способ позволяет уменьшить трудоемкость работ по размагничиванию судна с ферромагнитным корпусом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ размагничивания судна, основанный на электромагнитной обработке корпуса судна в скомпенсированном магнитном поле Земли посредством знакопеременного магнитного поля, создаваемого рабочей обмоткой при перемещении судна через нее или при перемещении рабочей обмотки вдоль продольной оси судна, отличающийся тем, что в процессе электромагнитной обработки перемещение судна через рабочую обмотку или перемещение рабочей обмотки вдоль продольной оси судна 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 интенсивность знакопеременного магнитного поля плавно снижают до нулевой интенсивности.

2. Способ размагничивания судна по п. 1, отличающийся тем, что в течение времени электромагнитной обработки компенсацию магнитного поля Земли осуществляют в объеме, размеры которого превышают основные размерения судна, а знакопеременное магнитное поле создают в рабочей обмотке, размер которой в направлении перемещения не превышает половины длины корпуса судна.