Способ формирования локальной камеры при электрохимической разрезке металлических конструкций

 

Использование: переработка металлических конструкций на лом, судоразделка, утилизация изделий вооружения и военной техники, вывод из эксплуатации объектов металлургического производства и энергетики. Сущность изобретения: в месте реза формируют локальную камеру. На разрезаемую поверхность наносят закрепляющий слой из полимерной композиции в составе в мас.%: модифицированная жидкая фракция термического пиролиза липтобиолитового угля 50 - 80, эпоксидная диановая смола 13 - 45, аминный отвердитель 2 - 5. На закрепляющий слой накладывают края армирующего материала, например тканого или бумажного, пропитывают их полимерной композицией указанного состава, после чего наносят композицию на остальную часть армирующего материала до полной пропитки и отверждения оболочки камеры. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике переработки металлических конструкций на лом. Предлагаемый способ может применяться для судоразделки, при утилизации изделий вооружений и военной техники, для вывода из эксплуатации объектов металлургического производства и энергетики.

Переработка металлических конструкций на лом осуществляется керосинокислородным, электродуговым, плазменным, лазерным, газовым, гидравлическим, механическим способами резки в ручном, автоматизированном и роботизированном вариантах, а также взрывом с использованием шнуровых кумулятивных зарядов ( Ресурсы и разработка технологии разделки судов (в условиях Севастопольского судоразделочного цеха): Отчет о НИР (заключительный)/ВНИПИвторчермет, Рук. темы Васильев И.М. N ГР 01822050315; Инв. N 02830041271, Липецк, 1982, 81 с, (копия)), каждый из которых имеет существенные недостатки: наличие пыли, выделение дыма и газа, образование высокотоксичных аэрозолей, вредное влияние на организм человека, отсутствие ресурсов, малая производительность, большой расход электродов и рабочих газов, дороговизна и др.

Наиболее близким к заявленному и принятым за прототип является способ электрохимической обработки электропроводных поверхностей (патент Англии N 1548416, кл. В 23 Р 1/00).

По известному способу на несущую поверхность закрепляют оболочку камеры для размещения электрода и прокачки электролита. В качестве оболочки используют нетокопроводящий трафарет, форма которого соответствует обрабатываемой поверхности. В трафарете выполнены проточные каналы, конфигурация которых соответствует конфигурации реза на несущей поверхности.

Недостатком этого способа является то, что в качестве оболочки камеры трафарет имеет фиксированную форму и ограниченные размеры только для обрабатываемой детали определенной (простой) формы и конкретных (небольших) размеров. Практически невозможно применить трафарет такой конструкции, например для получения реза сразу длиной 10 или 100 м и более на такой сложной конструкции как блок-модуль судна. Таким образом, существующий способ технологически ограниченный, т.к. невозможно заранее предусмотреть, сконструировать и изготовить трафареты всех форм и размеров для возникающих на практике поверхностей.

Изобретение решает следующие задачи: расширение технологических возможностей способа для применения на объемных металлических конструкциях типа корпусов судов, самолетов, ракет и т.д. быстрое формирование камеры любых (в том числе сложных) форм и размеров (в том числе неограниченных).

Эти решения достигается тем, что при формировании локальной камеры на несущую металлическую поверхность закрепляют оболочку камеры для размещения электрода и прокачки электролита, при этом на разрезаемую поверхность наносят по обе стороны реза закрепляющий слой из полимерной композиции в составе модифицированной жидкой фракции термического пиролиза липтобиолитового угля 50 85 мас. эпоксидной диановой смолы 45 13 мас. аминного отвердителя 5 2 мас. накладывают на закрепляющий слой края армирующего материала, пропитываемого этой полимерной композицией, например тканого или бумажного, после пропитки краев армирующего материала полимерную композицию указанного состава наносят на остальную часть армирующего материала до полной пропитки и отверждения оболочки камеры.

На разрезаемую поверхность наносят по обе стороны реза закрепляющий слой из полимерной композиции в составе модифицированной жидкой фракции термического пиролиза липтобиолитового угля от 50 до 85 мас. эпоксидной диановой смолы от 45 до 13 мас. аминного отвердителя от 5 до 2 мас. накладывают на закрепляющий слой края армирующего материала, пропитываемого этой полимерной композицией, например тканого или бумажного, после пропитки краев армирующего материала полимерную композицию указанного состава наносят на остальную часть армирующего материала до полной пропитки и отверждения оболочки камеры.

Указанные отличительные признаки изобретения позволяют расширить технологические возможности способа, вследствие следующих явлений: 1) опоры с закрепленным на них гибким инструментом неизолированным металлическим проводником возможно установить на поверхности как плоских, так и объемных металлических конструкций любой сложности, а сформировать локальную камеру вокруг этого инструмента целесообразно тоже на основе гибких материалов, в частности ткани или бумаги; 2) тканые или бумажные материалы в процессе формирования оболочки камеры легко приобретают любые формы, а также разрезаются и составляются на любые размеры быстро.

Таким образом, предлагаемое техническое решение удовлетворяет критериям изобретения "новизна" и "промышленная применимость".

Данное техническое решение удовлетворяет критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показано устройство для электролитической разрезки металлических конструкций со сформированной локальной камерой; фиг. 2 - утилизируемое судно у стенки причала.

Инструмент резки электрод 1 (фиг. 1), например проволочный, закрепляют на опоры 2 из электроизоляционного материала, которые устанавливают по трассе электролитического канала 3. Вдоль траектории резки вручную или механически очищают на ширину полосы 4 электролитического канала 3 поверхность металла конструкции 5 от непрочно держащихся старой краски, продуктов коррозии и обезжиривают уайт-спиритом или авиационным бензином. Для формирования оболочки 6 (фиг. 2) на поверхность металла наносят рабочий слой 7 (фиг. 1) толщиной приблизительно 70 90 мкм по заданной ширине полосы 4 и выдерживают от 4-х до 24-х часов. Наносят закрепляющий слой 8 (фиг. 1) толщиной приблизительно 180 200 мкм, шириной 20 30 мм по краям полосы 4 на всей протяженности электролитического канала 3. В центре полосы 4 острым инструментом прочерчивают канавку 9 шириной 1,0 1,5 мм до металла. Накладывают армирующую ленту из ткани (или бумаги) 10 на опоры 2, края которой прикрепляют к закрепляющему слою 8 так, чтобы пропитать их полимерной композицией. После прихватки краев ткани (бумаги) 10 полимерную композицию наносят толщиной приблизительно 150 -200 мкм на остальную часть армирующего материала до полной пропитки, образуя покрытие 11. Таким образом, формируют оболочку 6 (фиг. 2) электролитического канала 3 (фиг. 1) отверждением покрытия 11 на армирующей ткани (бумаге) 10 не менее 24-х часов.

На крыше рубки судна 12 (фиг. 2) устанавливают бак 13, который соединяют посредством шлангов 14 с оболочкой 6 и насосом 15 для наполнения бака 13 морской водой. Внутреннее пространство электролитических каналов под оболочкой 6 наполняют морской водой из бака 13. Обеспечивают слив воды из электролитических каналов и подачу ее в бак 13 насосом 15. Электрод 1 (фиг. 1), например из медного провода, подключают к минусовой клемме источника постоянного тока 16 (фиг. 2), а рубку судна 12 подключают к плюсовой клемме источника тока 16.

Без участия человека под воздействием постоянного тока происходит растворение металла по канавке 9 в сформированной локальной камере на стенке конструкции 5 (фиг. 1) рубки судна 12 (фиг. 2) и рубка отрезается от судна.

Второй пример конкретного применения способа заключается в том, что отвержденные армированные оболочки 6 (фиг. 2) заданных размеров и формы изготавливают заранее из ткани (бумаги и другого пропитываемого композицией материала) 10 (фиг. 1) и покрытия 11. Затем их монтируют посредством закрепляющего слоя 8 к рабочему слою 7 на поверхности металла конструкции 5, а после резки снимают для повторного использования.

По сравнению с прототипом предложенный способ обладает большей технологичностью и экономически эффективнее, так как использует недефицитные легкоформуемые материалы с хорошей адгезией на металлические поверхности (адгезия методом решетчатых надрезов 1 2 балла, выдерживает гидравлическое давление до 0,44 МПа).

Формула изобретения

1. Способ формирования локальной камеры при электрохимической разрезке металлических конструкций, включающий закрепление на поверхности разрезаемой детали элемента, ограничивающего зону обработки и образующего совместно с поверхностью детали каналы для размещения электрода и прокачки электролита, отличающийся тем, что ограничивающий зону обработки элемент формируют из армирующего материала и пропитывают сформированный элемент полимерной композицией следующего состава, мас.

Модифицированная жидкая фракция термического пиролиза липтобиолитового угля 50 85 Эпоксидная диановая смола 13 45 Аминный отвердитель 2 5 а закрепление элемента на поверхности детали производят этой же композицией.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве армирующего материала выбирают ткань.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве армирующего материала выбирают бумагу.

4. Способ по любому из пп. 1 3, отличающийся тем, что для закрепления ограничивающего элемента на поверхность детали с двух сторон от реза наносят слой полимерной композиции, накладывают на него края формирующего ограничивающий элемент армирующего материала, пропитывают их полимерной композицией, а затем наносят эту композицию на остальную часть армирующего материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2