необрастающее покрытие

Формула изобретения

Необрастающее покрытие для защиты от обрастания подводной части судов, устройств и конструкций, эксплуатирующихся в водной среде, выполненное из состава, включающего полимерную основу, обеспечивающую необходимые механические свойства покрытия, и присадку -активных радионуклидов, обеспечивающих подавление оседания расселительных стадий обрастателей за счет создания высоких мощностей доз радиации в непосредственной близости от покрытия, отличающееся тем, что присадку -активных радионуклидов в виде мелкодисперсного порошка или раствора вводят в полимерную основу и из полученного состава формируют тонкую прочную пленку, которую выкраивают и приклеивают на подводную часть судов, устройств и конструкций, эксплуатирующихся в водной среде.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области необрастающих покрытий, пригодных для защиты от обрастания подводной части судов, устройств и конструкций, эксплуатирующихся в водной среде. Обрастание подводной части судов морскими организмами приводит к резкому сокращению скорости судов, повышенному расходу топлива, порче корпуса судна и его покрытия. Для различных устройств и конструкций, эксплуатирующихся в водной среде - гидротехнических сооружений типа шлюзов и доков, плавучих и другие платформ, используемых для размещения различного оборудования, прежде всего бурильного и добывающего, а также различного рода спасательных аппаратов и другой аналогичной техники, обрастание является критичным для обеспечения герметичности периодически открываемых и закрываемых ворот, заслонок и люков, нормального функционирования различного рода выдвигаемых устройств и приспособлений, общей массы аппаратов и конструкций, а также снижение оптических свойств прозрачных окон, осветительных приборов и объективов.

Важнейшими свойствами необрастающих покрытий являются способность предотвращать обрастание всеми видами организмов (личинки беспозвоночных, споры макроводорослей и т.п.) и длительностью эффективного действия. Важным свойством любого покрытия подводной части судов, особенно скоростных, является его высокая гладкость (малая шероховатость), а для оптических приборов - сохранение оптических свойств.

Известны средства защиты от обрастания - лакокрасочные необрастающие покрытия, содержащие различные яды (фунгициды и инсектициды), например КФ-751, ХВ-53, ХС-79, КР-24, ЯН-7А, которые отрицательно влияют на окружающую водную среду и ее обитателей. Срок эффективного действия таких покрытий обычно не превышает 1,5-2 лет, что связано с необходимой для угнетения жизнедеятельности обрастателей достаточно высокой скорости выщелачивания яда из покрытия (~1 г/м² сут). Частичная растворимость покрытия при его значительной толщине (0,7-1,8 мм) во время эксплуатации приводит к увеличению шероховатости подводной поверхности судов, а значит, к повышенной турбулентности в пограничном слое, повышенному сопротивлению трения и относительному увеличению смоченной поверхности, снижению эксплуатационных свойствах других устройств и конструкций, эксплуатирующихся в водной среде.

В качестве прототипа изобретения может быть рассмотрена заявка на изобретение №98101309/20 (001194) от 20.01.98 - лакокрасочное необрастающее покрытие, обеспечивающее подавление оседания расселительных стадий обрастателей не за счет применения различных ядов или наркотизирующих веществ (патент СССР SU №1819276 A3), а за счет создания высоких мощностей доз радиации (Р 10²...10³ Р/час) в непосредственной близости от покрытия (d=0.5...2 мм), что обеспечивает прерывание, таким образом, процесса обрастания.

Недостатком предложенного технического решения является существенная радиационная опасность технологических процессов нанесения необрастающего лакокрасочного покрытия, требующих существенных мер безопасности персонала от капель, брызг и аэрозолей в процессе окраски поверхности судна, устройства или сооружения и дезактивации рабочего помещения (плавучего дока).

Целью изобретения является упрощение процессов обеспечения радиационной безопасности нанесения покрытия на поверхность судна или другого устройства или конструкции, эксплуатирующихся в водной среде, дезактивации помещения (плавучего дока), снижения экологических последствий воздействия необрастающего покрытия на среду.

Сущность изобретения заключается в том, что в отличие от прототипа необрастающего покрытия для защиты от обрастания подводной части судов или других устройств и конструкций, эксплуатирующихся в водной среде, содержащего лакокрасочную основу, обеспечивающую необходимые механические свойства покрытия, и комплекс примесей -активных радионуклидов, обеспечивающих подавление оседания расселительных стадий обрастателей за счет создания высоких мощностей доз радиации в непосредственной близости от покрытия, присадка -активных радионуклидов в виде мелко дисперсного порошка или раствора вводится не в лакокрасочную основу, а в полимерный состав, из которого в дальнейшем формируется тонкая прочная пленка, поступающая к потребителям. Процесс нанесения покрытия в этом случае сводится к раскрою пленки и ее наклеиванию на подводную поверхность судна или другие устройства и конструкции, эксплуатирующиеся в водной среде. Это исключает возможность возникновения случайных брызг, капель и аэрозолей и облегчает дезактивацию помещения для производства работы, которая в этом случае сводится к уборке и утилизации обрезков пленки.

Случайное повреждение покрытия судна или других устройств и конструкций, эксплуатирующихся в водной среде, в результате разного рода нештатных ситуаций в этом случае приводит не к массе мелких осыпаний поврежденного лакокрасочного покрытия, а к большим фрагментам сорванной пленки, в большинстве случаев остающейся на оклеенной поверхности.

Для технической реализации изобретения возможно применение любых полимерных пленок, обладающих достаточной прочностью и стойкостью к воздействию окружающей среды (прозрачностью в требуемом диапазоне длин волн оптических приборов). Выбор конкретного вида пленки - прерогатива изготовителя. Авторами в эксперименте для получения пленки использовался лавсан (аналогичный зарубежный полимер носит название “майлар”). Необходимая доля препаратов -активных радионуклидов и их типы детально изложены в изобретении-прототипе. Это препараты ¹⁴⁷Pm, ¹⁵⁵Eu, ⁶⁰Со, ³Н, ⁶³Ni; ограниченно пригодны ¹³⁴Cz и ⁹⁰Sr. Массовая доля препаратов в составе покрытия лежит в пределах 10^-3…10^-4 в пересчете на чистый радионуклид. Толщина пленки, с одной стороны, ограничена прочностью, с другой стороны, - сильным поглощением -электронов в материале самой пленки. Поэтому применительно к лавсану толщину пленки целесообразно выбирать в пределах 20...40 мкм.

Для изготовления пленки могут быть использованы практически любые типы экструдеров со смесителями, имеющиеся у изготовителя и пригодные для получения пленки. Авторами в эксперименте использована машина типа “Гластрудер” фирмы “Goldsworthy Enginiring, Inc.”

Для приклеивания пленки может быть использован широкий спектр водостойких клеев, имеющих достаточную адгезию с пленкой и оклеиваемой поверхностью. Очень удобны контактные клеи. Авторами в эксперименте использован широко используемый в военной и обувной промышленности клей типа “88Н”.

Таким образом, заявленное необрастающее покрытие по сравнению с известными позволяет обеспечить большую радиационную безопасность процесса нанесения покрытия на поверхность судов или других устройств и конструкций, эксплуатирующихся в водной среде, простоту дезактивации рабочего помещения (плавучего дока) и снижение возможных экологических последствий воздействия необрастающего покрытия на среду.