Устройство для предотвращения обрастания защищаемой поверхности - RU2019123430A
Код документа: RU2019123430A
Формула
1. Устройство для предотвращения обрастания поверхности (30) морской конструкции (50) при контакте с жидкостью, содержащей организмы, участвующие в биологическом обрастании, причем устройство содержит:
источник (130) питания, имеющий первый полюс (131), соединяемый с первым проводником (121), контактирующим с жидкостью, и второй полюс (132), соединяемый со вторым проводником (122), контактирующим с жидкостью, причем первый и второй проводники распределены по морской конструкции для обеспечения электрического потенциала на защищаемой области (40) поверхности; и
один или более плавающих электродов (110), размещаемых таким образом, чтобы покрывать защищаемую область, причем каждый плавающий электрод содержит проводящий слой, электрически изолированный от поверхности, и диэлектрический слой (112) для разделения проводящего слоя и жидкости;
причем источник питания выполнен с возможностью генерации импульсов напряжения для зарядки и разрядки плавающих электродов за счет изменений электрического потенциала для генерации токов (341, 342) зарядки и разрядки в жидкости на диэлектрическом слое.
2. Устройство по п. 1, в котором источник (130) питания выполнен с возможностью генерации импульсов напряжения, имеющих восходящий (331) или нисходящий (332) наклоны с требуемой скоростью в вольтах в секунду для генерации токов зарядки или разрядки, необходимых для предотвращения обрастания.
3. Устройство по п. 1 или 2, в котором источник (130) питания выполнен с возможностью генерации импульсов напряжения, имеющих восходящий и нисходящий наклоны, путем включения и отключения напряжения постоянного тока; или источник питания выполнен с возможностью генерации импульсов напряжения, имеющих линейные изменения, образующие восходящие наклоны, причем линейное изменение ограничивает величину тока зарядки для зарядки плавающих электродов, и импульсы напряжения имеют нисходящие наклоны при отключении напряжения.
4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором источник (130) питания выполнен с возможностью генерации импульсов напряжения, имеющих ограниченную длительность между восходящим и нисходящим наклонами, причем длительность ограничена, чтобы позволять току зарядки заряжать плавающие электроды и ограничивать последующую разрядку плавающих электродов из-за тока утечки.
5. Устройство по пп. 1, 2 или 3, в котором
первый проводник (121) выполнен с возможностью образования анода, а второй проводник (122) содержит проводящие части морской конструкции, непосредственно контактирующие с жидкостью, для образования катода; и
источник (130) питания дополнительно выполнен с возможностью обеспечения катодной защиты наложенным током морской конструкции путем генерации средней постоянной составляющей тока между анодом и катодом.
6. Устройство по п. 5, в котором источник (130) питания выполнен с возможностью генерации средней постоянной составляющей тока путем широтно-импульсной модуляции импульсов напряжения.
7. Устройство по п. 5 или 6, в котором источник (130) питания выполнен с возможностью генерации средней постоянной составляющей тока путем обеспечения непрерывного напряжения смещения постоянной составляющей тока, добавляемого к импульсам напряжения.
8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором
проводящий слой изолирован от морской конструкции покрывающим слоем (60) поверхности морской конструкции; и/или
проводящий слой изолирован от жидкости покрывающим слоем, образующим диэлектрический слой.
9. Устройство по любому из предыдущих пунктов, причем
устройство содержит пленку из изолирующего материала (111), причем пленка содержит множество проводящих слоев, расположенных друг за другом; или
устройство содержит плитки из изолирующего материала в листовой форме, причем плитки содержат один проводящий слой или множество проводящих слоев, расположенных друг за другом.
10. Устройство по п. 9, в котором проводящие слои изолированы от жидкости изолирующим материалом, образующим диэлектрический слой; и/или
проводящие слои изолированы от защищаемой поверхности изолирующим материалом.
11. Устройство по п. 9 или 10, в котором один или более проводящих слоев встроены в изолирующий материал вблизи жидкости для образования диэлектрического слоя, имеющего ограниченную толщину, причем изолирующий материал дополнительно образует разделительный слой между проводящим слоем и поверхностью морской конструкции, причем разделительный слой имеет толщину, значительно превышающую ограниченную толщину.
12. Морская конструкция, имеющая поверхность, которая должна быть защищена при контакте с жидкостью, содержащей организмы, участвующие в биологическом обрастании, причем морская конструкция содержит устройство (100) по любому из пп. 1-11, в котором
первый и второй проводники (121, 122) распределены по морской конструкции для обеспечения электрического потенциала на защищаемой области поверхности;
источник (130) питания имеет первый полюс, соединенный с первым проводником, и второй полюс, соединенный со вторым проводником; и
один или более плавающих электродов (110) закреплены на поверхности морской конструкции, покрывающей защищаемую область.
13. Морская конструкция по п. 12, в которой множество плавающих электродов (410) содержит рисунок из указанных проводящих слоев комплементарных форм, каждый из которых образует плавающий электрод, отделенный промежутками от смежных плавающих электродов, причем промежутки обеспечивают электрическую изоляцию и являются относительно небольшими по сравнению с плавающими электродами; или множество плавающих электродов содержит частично перекрывающиеся плавающие электроды, причем проводящие слои перекрывающихся плавающих электродов отделены изолирующим материалом, причем изолирующий материал обеспечивает электрическую изоляцию между перекрывающимися частями частично перекрывающихся плавающих электродов.
14. Способ установки устройства, определенного по любому из пп. 1-11,
причем способ содержит этапы, на которых:
наносят один или более плавающих электродов на поверхность морской конструкции, подлежащей защите от обрастания при контакте с жидкостью, содержащей организмы, участвующие в биологическом обрастании, для покрытия защищаемой области поверхности;
распределяют первый и второй проводники по морской конструкции для обеспечения электрического потенциала на защищаемой области;
обеспечивают источник (130) питания в морской конструкции или на ней; и
соединяют первый полюс с первым проводником и второй полюс со вторым проводником.
15. Способ работы устройства, определенного по любому из пп. 1-11,
в котором один или более плавающих электродов расположены на поверхности морской конструкции, которая должна быть защищена от обрастания, для покрытия защищаемой области поверхности, морская конструкция контактирует с жидкостью, содержащей организмы, участвующие в биологическом обрастании;
каждый плавающий электрод содержит проводящий слой, электрически изолированный от поверхности, и диэлектрический слой, разделяющий проводящий слой и жидкость;
первый и второй проводники распределены по морской конструкции для обеспечения электрического потенциала на защищаемой области;
причем способ содержит этап, на котором:
генерируют импульсы напряжения между первым и вторым проводниками для зарядки и разрядки плавающих электродов за счет изменений электрического потенциала на защищаемой области для генерации токов зарядки и разрядки в жидкости на диэлектрическом слое.
