Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: приготавливают во льду 1 сквозное отверстие 2, на верхней поверхности льда закрепляют ткань 3, затем под ткань 3 при помощи компрессора 4 и шланга 5 подают сжатый воздух. В результате надо льдом сформируется воздушная подушка 6, а подо льдом - воздушная полость 7. Ледяной покров под тканью 3 зависнет и разрушится под действием собственных сил тяжести. Изобретение направлено на увеличение нагрузки на лед от его собственного веса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области судоходства в условиях сплошного ледового покрова, к выполнению ледокольных работ с использованием пневматических устройств.

Известно техническое решение, в котором ледяной покров разрушают посредством образования подо льдом воздушной полости при помощи вентиляторного комплекса судна на воздушной подушке (СВП). Для возможности его осуществления в ледяном покрове должно быть либо сквозное отверстие, либо у ледяного покрова должна быть свободная кромка. В этих условиях воздух, нагнетаемый вентиляторным комплексом под днище судна, при расположении СВП над отверстием в первом случае и надвижении на кромку льда во втором оттесняет воду, образуя под ледяным покровом воздушную полость. Одновременно под днищем судна существует воздушная подушка, давление в которой равно давлению в воздушной полости, т.к. воздух в них поступает из одного вентиляторного комплекса судна. В результате вода перестает поддерживать ледяной покров, равновесие которого достигается за счет сил тяжести и сил упругости льда. При определенных размерах СВП в плане и воздушной полости, зависящих от физико-механических свойств льда и его толщины, ледяной покров начинает самопроизвольно разрушаться под действием его сил тяжести как консоль (Зуев В.А., Козин В.М. "Использование судов на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова". - Владивосток, ДВГУ, 1988).

Недостатком данного решения является необходимость использования дорогостоящего транспортного средства, каким является СВП. Кроме этого, ледоразрушающая способность при разрушении льда на ограниченных по площади участках акватории, например, в портах, бухтах, на акваториях судостроительных заводов во время зимнего спуска судов и т.д., СВП ограничена из-за невозможности увеличения размеров его воздушной подушки, при условии, что толщина разрушаемого льда напрямую зависит от габаритов и давления в воздушной подушке.

Сущность изобретения заключается в уменьшении затрат на разрушение ледяного покрова и увеличении толщины разрушаемого льда.

Поставленная техническая задача заключается в увеличении нагрузки на лед от его собственного веса за счет возможности увеличения площади ледяного покрова, накрываемой тканью. Для этого над ледяным покровом образуют воздушную подушку и через предварительно приготовленное в ледяном покрове сквозное отверстие воздушной полости под ледяным покровом. Воздушные подушку и полость создают при помощи воздухонепроницаемой ткани, герметично и прочно закрепленной на верхней поверхности ледяного покрова так, чтобы отверстие находилось под тканью, и компрессора, нагнетающего под ткань воздух с избыточным давлением, величина которого, измеренная в сантиметрах водяного столба, должна быть не меньше толщины ледяного покрова. Прочность крепления ткани к ледяному покрову должна быть достаточной, чтобы выдержать давление от нагнетаемого под нее воздуха.

Способ осуществляется следующим образом.

Для ледяного покрова заданной толщины физико-механическими свойствами определяют минимальные размеры (диаметр) воздушной полости, при которых он может разрушится от собственного веса. Затем в центре площади, на которой предполагается произвести ледоразрушающие работы, во льду приготавливают сквозное отверстие. После этого на ледяном покрове герметично и прочно (крепление должно выдержать избыточное давление от компрессора, которое в сантиметрах водяного столба должно быть не меньше толщины льда) закрепляют воздухонепроницаемую ткань. Размеры (длина и ширина) ткани не должны быть меньше диаметра воздушной полости, при котором начинается самопроизвольное разрушение льда, а приготовленное отверстие должно быть расположено в центре площади льда, накрытой тканью. Отверстие приготавливают в центре для равномерного распространения воздушной полости подо льдом в разных радиальных направлениях, к ткани крепится шланг, обеспечивающий подачу от нее сжатого воздуха от предварительного установленного компрессора. Затем включают компрессор. Сжатый воздух нагнетается под ткань и одновременно через отверстие под лед. В результате надо льдом сформируется воздушная подушка, а подо льдом - воздушная полость. Поскольку подушка и полость заполняются воздухом, поступающим из одного компрессора, то давление в них будет одинаковым. Таким образом, ледяной покров под тканью зависнет и разрушится под действием собственных сил тяжести.

Изобретения поясняется чертежом.

Для ледяного покрова 1 приготавливают сквозное отверстие 2. Затем на верхней поверхности льда 1 закрепляют ткань 3, размеры которой (диаметр) d не должны быть меньше диаметра воздушной полости D, при которой начинается самопроизвольное разрушение ледяного покрова 1. Затем под ткань 3 при помощи компрессора 4 и шланга 5 подают сжатый воздух. В результате надо льдом сформируется воздушная подушка 6, а подо льдом - воздушная полость 7. Ледяной покров под тканью 3 зависнет (вода перестанет его поддерживать) и он разрушится под действием собственных сил тяжести.

Формула изобретения

1. Способ разрушения ледяного покрова посредством образования над ледяным покровом воздушной подушки и через предварительно приготовленное в ледяном покрове сквозное отверстие воздушной полости под ледяным покровом, отличающийся тем, что воздушные подушку и полость создают при помощи воздухонепроницаемой ткани, герметично и прочно закрепленной на верхней поверхности ледяного покрова так, чтобы отверстие находилось под тканью, и компрессора, нагнетающего под ткань воздух с избыточным давлением величина которого, измеренная в см вод. ст. , должна быть не меньше толщины ледяного покрова.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прочность крепления ткани к ледяному покрову должна быть достаточной, чтобы выдержать давление от нагнетаемого под нее воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1