Способ разупрочнения ледяного покрова Российский патент 2020 года по МПК E02B15/02 

Изобретение относится к ледоведению и ледотехнике и может быть использовано в области безопасности судоходства, в частности в районах добычи углеводородов на шельфе замерзающих морей.

Известны способы уменьшения прочности льда [1-7]. Недостатками способов являются или невысокая эффективность, или применение сложных технических устройств, или необходимость проведения предварительных работ до начала ледообразования.

Наиболее близким является способ разупрочнения льда, упомянутый в [6], согласно которому с целью быстрого разрушения ледяного покрова пропиливают 2/3 толщины льда. Недостатком данного технического решения является большая трудоемкость проводимых работ, связанная с необходимостью постоянного контроля толщины льда и глубины пропиливания, т.к. в случае сквозного пропиливания вода заполняет пропиленные участки, замерзает при низких температурах, и ледяной покров вновь превращается в монолитное ледяное поле.

Целью настоящего изобретения является эффективное использование солнечной энергии для разупрочнения льда.

Указанная цель достигается путем заблаговременного расчленения прорезями ледяного покрова на крупные блоки, заполнения этих прорезей подкрашенной водой, которая, замерзая, образует подкрашенный лед. В весеннее время за счет проникающей в лед солнечной радиации подкрашенный лед в прорезях прогревается вплоть до расплавления, благодаря чему облегчается механическое разрушение ледяного поля при вертикальном воздействии.

Этот способ может быть использован для:

- обеспечения прохода судов через неподвижный лед до начала таяния там, где невозможно использовать современные мощные ледоколы или другие средства разрушения льда (отсутствие соответствующего оборудования и условий для прохода ледоколов - малые глубины и т.д.);

- защиты буровых платформ от подвижек льда;

- обеспечения раннего вскрытия рек в необходимых местах, когда нет возможностей взлома с помощью ледокола или других средств;

- предотвращения ледяных заторов на реках в период половодья.

Энергозатраты при механическом резании льда намного меньше, чем при тепловом, поэтому при больших объемах резания предпочтительнее механический способ. Однако в ряде случаев, например, при наличии дешевого тепла в виде горячей воды или пара, а также при резании толстого (более двух метров) льда, тепловое резание может быть целесообразным с применением устройства по патенту [8].

Предлагаемый способ обеспечивает подготовку ледяного покрова к взлому в нужное время. Экономический эффект от использования предлагаемого способа состоит из экономии времени при транспортных операциях. Учитывая повышенный интерес к освоению районов добычи углеводородов на шельфах замерзающих морей, настоящее предложение можно считать актуальным.

Библиографические данные

1. Трифанцев С.М., Прошкин Н.К. Способ ослабления ледяного покрова водоемов. Патент на изобретение №2561216 от 27.08.2015. Бюл. №24. (траншея)

2. Аброськин К.И., Акатьев В.А., Акатьев С.В., Овсяник А.И., Седых Н.И., Соболев Г.П. Способ ослабления ледового монолита рек и устройство для его реализации. Патент на изобретение №2577589 от 20.03.2016. Бюл. №8. (подача воды)

3. Егоров А.С, Соболев Г.П., Беззубенко Д.Н., Грязнев Д.Ю., Соболева Т.Г., Акатьев В.А. Способ ослабления монолита ледового покрытия рек и устройство для его реализации. Патент на изобретение №2452813 от 10.06.2012. Бюл. №16. (воздух)

4. Максин С.В., Попов С.В., Базлев Д.А., Апарин Ю.Я., Пантелеев А.В., Сорокин Ю.В. Способ разрушения ледяного покрова. Патент на изобретение №2463200 от 10.10.2012. Бюл. №28. (лазер)

5. Гаврилова Э.Е. Способ разрушения льда. Патент на изобретение №2495785 от 20.10.2013. Бюл. №29.(облучение инфракрасным)

6. Чернявец В.В. Способ разупрочнения ледяного покрова. Патент на изобретение №2594115 от 10.08.2016. Бюл. №22. (зачернение линзами)

7. Герасимов А.И., Семенов Х.Н., Попов С.Н. Способ разупрочнения ледяного покрова. Патент на изобретение №2533025 С1. (зачернение линзами)

8. Морев В.А., Харитонов В.В., Савин Р.А., Сейфулин Д.Э. Водяной ледорез для приготовления прорезей в ледяных образованиях. Патент на изобретение №2639730 от 22.12.2017. Бюл. №28.

Изобретение относится к ледоведению и ледотехнике и может быть использовано в предупредительных работах для обеспечения более раннего прохода судов к местам проведения грузовых операций, в частности на шельфе замерзающих морей. Способ разупрочнения ледяного покрова заключается в прорезывании щелей во льду, которые заполняются подкрашенной водой. Вода, замерзая, образует вертикальные прослойки. В весеннее время за счет проникающей в лед солнечной радиации подкрашенный лед в прорезях прогревается вплоть до расплавления, благодаря чему облегчается механическое разрушение ледяного поля при вертикальном воздействии.

Способ разупрочнения ледяного покрова, заключающийся в его расчленении прорезями на крупные блоки, отличающийся тем, что эти прорези заполняются подкрашенной водой и замерзают, образуя подкрашенный лед, который в весенний период поглощает солнечную энергию и за счет этого нагревается и теряет свою прочность.