Способ защиты конструкций от обрастания морскими организмами Советский патент 1984 года по МПК B63B59/00 

CD Изобретение относится к защите от биологического обрастания конструкций, эксплуатирующихся в море, в частности к способам защиты от об растания, основанным на электролизном хлорировании морской воды. Известен способ защиты конструкций от обрастания морски и организмами, включающий периодическую обработку защищаемой конструкции активным хлором С 3. Однако данный способ характеризуется недостаточной эффективностью из-за отри цательного воздействия хлора на окружающую среду,а также бол шими энергозатратами. Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения степени отрицательного воздействия хлора на окружающую среду при одновременном сокращении удельных энергозатра Указанная цель достигается тем, что согласно способу защиты конструкции от обрастания морскими организмами, включающему периодическую обработку защищаемой конструкции активным хлором, обработку осуществляют дискретно дозами активног хлора при объемной концентрации 1 ,0 - 1,5 г/м- с продолжительностью одной обработки 1,0 - 4,0 ч и пауза между двумя последовательными обработками 3,0 - ч, при этом объем ную концентрацию вводимого в воду активного хлора у поверхности защищаемой конструкции в зависимости от времени до разбавления определяю/т из формулы 300 где с - объемная концентрация вводи мого активного хлорат Т - время до разбавления. Способ осуществляется следующим образом. Морская вода подвергается электролизу и получаемый раствор активного хлора непосредственно из элект ролизера подается на омывание защищаемой конструкции периодами продолжительности 1,0 - 4,0 ч с паузами между двумя последовательными об работками продолжительностью 3,0 50ч. При этом дода активного хлор в омывающей конструкцию морской воде составляет 1,0 - 1,5 г/м. Создание защитной дозы может быть достигнуто двумя путями: электролизу подвергается вся морская вода, поступающая в защищаемую систему, тогда на входе системы устанавливают путевой электролизер, в котором вырабатьгеается раствор активного хлора концентрацией 1,0 - 1,5 г/м; электролизу подвергается часть морской воды, отбираемой в автономный электролизер, в котором вырабатывается раствор активного хлора повышенной концентрации, а затем вводится в защищаемую систему с разбавлением до концентрации 1,0 - 1,5 г/м, при этом концентрация образующегося в электролизере активного хлора определяется в зависимости от времени до разбавления по формуле с С 300. Способ может применяться для защиты от обрастания как проточных конструкций, например судовых систем забортной воды, систем охлаждения забортной водой с теплообменниками из нетоксичных материалов, так и поверхностей погруженных конструкций, например подводной части корпусов судов, плавучих причалов, буев и т.п. В случае проточных конструкций защитную дозу 1,0 - 1,5 г/м создают во всем объеме прокачиваемой морской воды. Для этого на входе в защищаемую проточную конструкцию устанавливают путевой электролизер или смеситель, в которьгй подается реагент из автономного электролизера в количестве, достаточном для получения защитной дозы после смещения с основным потоком морской воды. В случае защиты погруженных конструкций получаемый в автономном электролизере реагент подают на поверхность конструкции с помощью специальных распределителей, например, выполненных в виде перфорированных труб, при этом защитную дозу 1,0 1,5 г/м создают в самой удаленной от распределителя точке защищаемой поверхности. Требуемое количество и концентрацию получаемого электроизом реагента определяют расчетным путем. Временные интервалы продолжительности обработки (,0 - 4,0 ч) и пауз (3,0 - 5,0 ч) применимы для обоих ипов защищаемых конструкций (проточых и погр женных) . Пример 1. Защищают от обрасания систему охлаждения судовой ефрижераторнрй установки, включающую два теплообменньк. аппарата, работающих одновременно с расходом Я охлаждающей морской воды через каждый аппарат. Требуемая степень защиты 100%, энерговооруженность практически не имеет ограничений, управление системой защиты ручное. Дпя данного объекта целесообразным является применение системы защиты с автономным электролизером и режима

обработки Д/4 ч, т.е. в течение 4 ч реагент из электролизера подают в один теплообменный аппарат, а следующие 4 ч - в другой. При этом электролизер рассчитывают на производительность, требующую для обеспечения защиты не двух одновременно, а одного теплообменного аппарата, т.е. при защитной ч, дозе равной 1,5 г/м производительность электрлизера по активному хлору составляет 1,5 г/ч. Таким образом, электролизер работает непрерывно, а получаемый раствор активного хлора (реагент) поочередно подают на вход в теплообменные аппараты. Защита каждого в отдельности т-еплообменного аппарата осуществляется в режиме: доз активного хлора 1,5 г/м, продолжительность обработки активньм хлором 4 ч, продолжительность паузы 4 ч. Переключение подачи реагента с одно теплообменника на другой можно выполнить вручную один раз за вахту.

Степень защиты в данном режиме согласно экспериментальным данным, полученным в условиях морского стен на макетах теплообменников, составлет 100%.

Режим защиты, выбранный согласно предпагаемому способу, позволяет уменьшить в 2 раза мощность электролизера и потребление энергии по сравнению с непрерывным хлорированием и прототипом (периодическим). Кроме того, снижаются массогабаритные характеристики электролизера, рассчитанного на меньшую производительность.

Пример 2. Защищают от обрастания подводную часть корпуса судна. Требуемая степень защиты более 95%, энерговооруженность ограничена, управление системой защиты автоматическое.

Для данного объекта целесообразным является применение систем защиты с автономным электролизером и режима обработки 1,5 ч. Всю защищаемую поверхность разбивают на 6

бенностей распределителя и составляет обычно г/м. Электролизер рассчитывают на производительность, требующую для защиты одного участка. 15 Полученный в электролизере реагент последовательно подают в каждый из шести распределителей продолжительностью по 1,0 ч. Таким обрезом, каждый участок омывается активным хлоставляет более 96%.

В данной системе защиты электролизер работает непрерывно, а получа30 емый реагент с помощью клапанов с дистанционным управлением подают последовательно в первый, второй и последующие распределители. Управление клапанами осуществляют автома35 тически с помощью временных задающих устройств (реле времени и т.п.).

Применение режима защиты позволяе уменьшить в 6 раз MonyiocTb электролизера и энергозатраты по сравнению

40 с непрерывным хлорированием и прототипом (периодическим), а также снизить массогабаритные характеристики электролизера, уп ростить конструкцию системы защиты, исключив накопитель45 ный резервуар и исключить потери активного хлора путем хлоратного разло жения.

Пример 3. Защищают единичный потребитель, например теплообмен50 ный аппарат, со степенью защиты более 95%.

Для данн.ого объекта целесообразным является применение системы защиты с путевым электролизером и ре55 жима обработки 1/3 ч. Электролизер рассчитывают на полную производительность, необходимую для создания концентрации активного хлора, равной защитной дозе 1,0-1,5 г/м, во всем равных по величине участков, на каждом из которых устанавливают по одному распределителю реагента, обеспечивающему омывание участка раствором активного хлора с созданием защитной дозы 1,0 г/м в самой удаленной точке участка. Начальная концентрация активного хлора определяется расчетным путем в зависимости от конструктивных осором в течение 1,0 ч, а продолжительность пауз между двумя последовательными обработками составляет 5,0 ч. Согласно экспериментальньм данным. полученным в условиях морского стенда, степень защиты в указанном режиме со51объеме проходящей через теплообмен-Ник морской воды, и устанавливают на входе в защищаемую трассу. Электролизер включают периодически,, проводят хлорирование проходящей через электролизер и поступающей в теплооб менник морской воды в течение 1 ,0 ч с паузами между двумя последовательными включениями электролизера продолжительностью 3,0 ч. Согласно экспериментальным данным полученным в условиях морского стенда, степень защиты в указанном режиме составляет более 9Ь%. Применение режима защиты, выбранного согласно предлагаемого способа, позволяет кроме снижения энергозатрат в 4 раза также увеличить ресурс электролизера в 4 раза по сравнению с непрерывньм хлорированием и базовы периодическим, при осуществлении которого электролизер работает постоян но (если требуется бол.е высокая степень защиты, например 100%, приме няют режим 2/4 ч, дающий выигрыш по энергозатратам и ресурсу в 3 раза Таким образом, применение изобре тения позволяет осуществлять эффекти ную защиту от обрастания с применением многих вариантов режимов и систем защиты. При этом все возможные варианты режимов обеспечи96вают выигрыш по энергозатратам, а таюке уменьшение степени отрицательного воздействияна окружающую среду, так как время существования реагента повышенных концентршд й при получении его в автономном электролизере и введении в защищаемую систему непосредственно из электролизера без предвари.тельного накопления исчисляется десятками секунд, а время разбавления до доз 1,0-1,5 г/м при выходе из смесителя - секундами. При соблюдении соотношения 300 уничтожения личинок не происходит. В базовом образце повышенные концентрации реагента взаимодействуют с морской водой в течение длительного времени, что приводит к уничтожению личинок обрастателей, оказьшая тем самым вредное влияние на окружающую среду. Применение предлагаемого способа защиты периодическим хлорированием по сравнению с прототипом позволяет уменьшить отрицательное воздействне на окружающую среду и значительно снизить энергозатраты (в 2-6 раз),

СПОСОБ ЗАЩИТЫ КОНСТРУКЦИЙ ОТ ОБРАСТАНИЯ МОРСКИМИ ОРГАНИЗМАМИ, включающий периодическую обработку защищаемой конструкции активным отличающийся хлором, тем, что, с целью цовьпиения эффективности путем сокращения удельных энергозатрат при одновременном снижении дтепени отрицательного воздействия хлора на окружающую среду, защищаемую конструкцию обрабаты,вают дискретно дозами активного хлора при объемной концентрации 1,0 - 1,5 г/м с продолжительностью одной обработки 1,0 - 4,0 ч и паузами между двумя последовательными обработками 3,0 - 5,0 ч, при этом объемную концентрацию вводимого в воду активного хлора у поверхности защищаемой конструкции в зависимости от времени до разбавления определяют из формулы .1,3, 300, где с - объемная концентрация вво(Л димого активного хлора; димого активного хлора; - время до разбавления.