Направляющая насадка гребного винта

 

1.НАПРАВЛЯЮЩАЯ НАСАДКА ГРЕБНОГО ВИНТА, преимущественно из углеродистой или низколегированной стали, содержащая внутреннюю и внешнюю обшивки , средний пояс из нержавеющей стали, выполненный в зоне диска вращения винта, а также протекто жл из магниевого или алюминиевого сплава, установленные на наружной обшивке насадки для предотвращения коррозии путем катодной поляризации ее наружной и внутренней обшивок, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения надежности насадки при эксплуатации, эффективности и увеличения срока службы протекторов, на внутренней обшивке насадки параллельно среднему поясу выполнены кольца из анодного или пассивирующего материала, причем общая ширина колец определяется из варажвння В Kj Вр Kj/0,1 D + 100 К,), В, - общая ширина колец, мм; где 35 20 KI : ± 0,5; S + 35 и + 700 1 + 1,3 Влширина среднего пояса, мм; ё Dдиаметр насадки, мм; Sсоленость воды, %, при этом, количество колец выбирается кратным отношению D

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Я) В 63 Н 5 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3585669/27-11 (22) 28.01 ° 83 (46) 23.07.84. Бюл. Р 27 (72) Е.Я.Люблинский, L .М.Гоман, В.А.Климова, В.Д.Пирогов и И.В.Мендельсон (53) 629г628 ° 125 ° 5 (088.8) (56) 1.Гоман Г.М., Турбал В.К., Храмкин М.Ф. Способы уменьшения разрушений материала насадок гребных винтов, — Судостроение -, 1976, Р 12, с.12 (тпэототип) . (54)(57) 1«НАПРАВЛЯКНЦАЯ НАСАДКА ГРЕБНОГО ВИНТА, преимущественно из углеродистой или низколегированной стали, содержащая внутреннюю и внешнюю обшивки, средний пояс иэ нержавеющей стали, выполненный в зоне диска вращения винта, а также протекторы нз магниевого или алюминиевого сплава, установленные на наружной обшивке насадки для предотвращения коррозии путем катодной поляризации ее наружной и внутренней обшивок, о т л и .ч а ю щ а я с я тем, что, с целью

„„Su„„1104055 А повышения надежности насадки при эксплуатации, эффективности и увеличения срока службы протекторов, на внутренней обшивке насадки параллельно среднему поясу выполнены кольца из анодного или пассивирующего материала, причем общая ширина колец определяется из выражения

В„= К, В„= К /0,1 D + 100 К,), где В,. — общая ширина колец, мму

35 20

К1 + 0,5;

S + 35 D + 700

К = 1 + 1,3 . 10- В;

Ba — ширина среднего пояса, мму Я

D — диаметр насадки, мму

S — соленость воды, Ъ, при этом, количество колец выбирается кратным отношению D(2B + 1) или

D/4„ причем кольца размещены по два, вплотную к среднему поясу, ос- д тальные — на одинаковом расстоянии от краев насадки и одно от другого.

1104055

2. Насадка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что кольца выполнены из алюминия или его окиси, имеющих электроотрицательный потенциал в интервале 400-600 мВ.

Изобретение относится к судостроению, а именно к направляющим насадкам гребного винта.

Известна направляющая насадка гребного винта, преимущественно из 5 углеродистой или низколегированной стали, содержащая внутреннюю или внешнюю обшивки, средний пояс из нержавеющей стали, выполненной в зоне дирка вращения винта, а также протек- р торы из магниевого или алюминиевого сплава, установленные на наружной обшивке насадки для предотвращения коррозии путем катодной пОляриэации ее наружной и внутренней обшивок (17,15

Однако при эксплуатации не гарантируется надежность и долговечность, так как при небольшом (20-30%) изно се протекторов или уменьшении солености воды при изменении района плавания судов (независимо от износа протектора) зона их защитного действия резко уменьшается и возникает интенсивная контактная коррозия.

Так как на внутренней обшивке насадки по гидродинамическим услови- 5 ям протекторы установлены быть не могут, зона защитного действия протекторов, установленных снаружи, должна быть большой, распространяясь на всю внутреннюю обшивку насадки. 3Р

Для обеспечения минимально допустимого защитного сдвига (аУ„„„-4 -Ч т, где, — защитный потенциал) йотенцйала среднего пояса выбираемый сдвиг потенциала ьМ,= 1„- М, (4 Д -по- 35 тенциал протектора) на наружной обшивке в 1,5-2,5 раза превышает минимально необходимый. Поэтому обеспечивается неравномерная степень защиты и, соответственно, возрастает 40 непроизводительный расход протектора и снижается срок его службы. При износе протектора на 20-30В эона защитного действия протектора резко уменьшается и начинается интенсивная 45 контактная коррозия корпусной стали в районе прилегания к среднему поясу из коррозионно-стойкой стали.

При этом растворение протекторов на наружной обшивке насадки остается выше необходимого, т.е. протекторы продолжают использоваться неэффективно.

3. Насадка по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, кольца выполнены из окисей алюминия и титана или окисей кремния и алюминия.

Аналогичные явления наблюдаются при уменьшении солености морской воды; срок службы протекторов в 2-3 раза меньше срока службы расчитанного исходя из необходимого усредненного защитного сдвига потенциала; эффективность защиты протекторами не может быть гарантирована вследствие многообразия условий эксплуатации судов в зависимости зоны защитного действия протекторов от их износа.

Целью изобретения является повышение надежности при эксплуатации насадки, эффективности и увеличение срока службы протекторов, Цель достигается тем, что в направляющей насадке гребного винта, преимущественно из углеродистой или низколегированной стали, содержащей внутреннюю и внешнюю обшивки, средний пояс иэ нержавеющей стали, выполненный в зоне диска вращения винта, а также протекторы из магниевого или алюминиевого сплава, установленные на наружной обшивке насадки для предотвращения коррозии путем катодной поляризации ее наружной и внутренней обшивок, на внутренней обшивке насадки параллельно среднему поясу выполнены кольца из.анодного или пассивирующего материала, причем общая ширина колец определяется иэ выражения

В K„B„= К .1 (0 1 D + 100 К2) у где В„ — общая ширина колец, мм;

35 20

К„- + 0,5;

S+ 35 D +700

К,=1 + 1,3 10 4D;

Вг, -ширина среднего пояса, мм;

D -диаметр насадки, мм;

S -соленость воды,%, при этом количество колец выбирается кратным отношению D /2В„ +1/ или

D /4В„, причем кольца размещены по два, вплотную к среднему поясу, остальные — на одинаковом расстоянии от краев насадки и одно от другого.

Кроме того, кольца могут быть выполнены иэ алюминия или его окиси, имеющих электроотрицательный потенциал в интервале 400-600 мВ.

1104055

30

Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Заказ 5148/13

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4

Кроме того, кольца могут быть выполнены из окисей алюминия и титана или окисей кремния и алюминия.

На чертеже изображена направляющая насадка, общий вид.

Направляющая насадка гребного 5 винта содержит внутреннюю 1 и внешнюю 2 обшивки, средний пояс 3, выполненный из нержавеющей стали и расположенный в зоне диска вращения винта, а также протектора 4 из магниевого или алюминиевого сплава, установленные на наружной обшивке насадки для предотвращения коррозии путем катодной поляризации ее наружной и внутренней .обшивок. На внутрен- 5 ней обшивке насадки параллельно среднему поясу 3 выполнены кольца 5 из анодного или пассивирующего материала. Общая ширина колец определяется из выражения

В = К, Вп —,К „(0,1 П + 100 К ) к где  — общая ширина колец, мм;

К 35 20

К + 0,5;

S + 35 D + 700

К>-1 + 1,3. 10 D;

В - ширина среднего пояса, мм;

D — диаметр насадки, мм

S — соленость воды,Ъ .

Количество колец выбирается кратным отношению D(2B „ + 1) или D/4Bä, причем кольца размещены по два, вплотную к среднему поясу, остальные — на одинаковом расстоянии от краев насадки и друг от друга. Кольца могут быть выполнены из алюминия или его окиси, имеющих злектроотрицательный потенциал.в интервале 400600 мВ.

Кольца также могут быть выполнены из окисей алюминия и титана или окисей кремния и алюминия.

Для предотвращения опасности коррозии при уменьшении зоны защитного действия протекторов, например, при периодическом уменьшении солености воды или большом износе протекторов, кольца, прилегающие к среднему поясу, выполнены из анодного материала, 50 например, Аl или Al + Al,O,, имеющего электроотрицательный потенциал в интервале 400-600 мВ.

В этом случае в период нахождения судна в водах небольшой солености . 55 или, когда протекторы изношены выше допустимого, а судно находится на плаву, кольца выполняют роль протекторов или заполяризовываются до выравнивания их потенциала с потенциа- 60 лом вварного пояса. В период доста- . точной эффективности протекторов анодные кольца также находятся под катодной поляризацией и защищены от коррозии.

При износе протекторов на 70"80%, т.е. при необходимости их замены и невозможности это осуществить из-за, нахождения судна в эксплуатации, а также при заходе судна в воды с малой соленостью (штриховые линии на протекторе) даже при неизношенных протекторах, зона их защитного действия не достигает колец. При этом кольца перестают катодно поляризоваться и начинают выполнять функцию протектора.

Для обеспечения эффективности защиты протекторами и относительно равномерного распределения потенциала по внутренней поверхности насадки при постоянной эксплуатации судов в воде с низкой соленостью, например в Балтийском, Каспийском, Азовском, Черном морях, кольца выполнены из пассивирующегося материала, наприМер Alp О + TiO) A1 03 + SiOg °

Кольца здесь служат своего рода промежуточными экранами, увеличивающими зону защитного действия протектора и обеспечивающими равномерное распределение потенциала на внутренней поверхности насадки, Это дости- . гается как за счет уменьшения активной поверхности насадки, так за счет того, что защитная плотность тока на кольцах (даже активных — из Al) в десятки или сотни раз меньше.

Именно поэтому из-за высокой катодной поляризуемости.потенциал в.. районах колец выше, чем .на активной поверхности насадки, и происходит .. перераспределение на ней тока. Даже при значительном износе протектора тока оказывается достаточно, чтобы поддержать защитный потенциал на внутренней поверхности насадки.

Для всех рассмотренных случаев кольца могут быть выполнены, например, из алюминиевой полосы или ленты.

Наиболее целесообразно выполнять кольца газотермическим методом, например плазменным или электродуговым напылением.

Обеспечение надежности эксплуатации насадок со средним поясом из коррозионно-стойкой стали, достигаемое при выполнении колец по внутренней обшивке насадки, исключает указанные убытки.

Кроме того, за счет увеличения срока службы протекторов в среднем в 2-3 раза обеспечивается дополнительная экономия.