Кавитация как принцип очистки подводных объектов от биологических обрастаний
Все объекты, расположенные под водой, в той или иной степени подвержены биологическому обрастанию. Различные морские организмы плотно прирастают к твердой поверхности; теплая вода и высокие концентрации питательных веществ способствуют более интенсивному росту и развитию различных форм бактерий, грибов и водорослей.
Биологические и минеральные обрастания могут причинять большой вред стационарным подводным объектам: пирсам, причалам, водозаборным и ограничительным решеткам, трубопроводам, портовым сооружениям и мостам. При появлении обрастаний на подводных частях судна возрастает трение бортов и днища о воду, из-за чего снижается скорость судна.
Для плавучих сооружений, которые устанавливаются в морских портах на длительное время, обрастание может быть настолько велико, что сооружения теряют свою плавучесть и тонут.
Для защиты судов от обрастания применяются особые лаки и краски. Эти вещества токсичны для микроорганизмов, что защищает судно. Но есть и оборотная сторона медали – «необрастающая» краска непрерывно выделяет в воду, окружающую корабль, частицы ядовитых соединений металлов – меди и ртути – обычных примесей в составах такого рода. Употребление в пищу зараженной рыбы и морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению людей.
Еще один способ борьбы с биологическими и минеральными обрастаниями – периодическая обработка воды реагентами, окислителями или токсичными веществами (ядами), хлорирование; также применяют бактерицидное световое или радиоактивное излучение. Очевидно, что эти вещества и яды действуют губительно на всю подводную экосистему.
В настоящее время существуют методы и технические средства для очистки, которые не только безопасны для подводных объектов и морской фауны, но и являются легкими и эффективными в применении. Одной из таких разработок является установка с использованием метода кавитации.
Кавитация – это физический процесс, близкий процессу закипания жидкости, который заключается в образовании пузырьков пара и последующей его конденсации в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами. Перемещаясь с потоком, кавитационный пузырек схлопывается. Схлопывание протекает со сверхзвуковой скоростью, порождая ударную волну.
Получается микровзрыв, который с легкостью разрушает любые обрастания и отложения на поверхности, находящиеся в зоне кавитации. Впервые явление кавитации обнаружил английский ученый Рейнольд Фруд в 1894 году.
Это явление успешно применяется во многих областях: в промышленности, медицине, военной технике и других смежных областях.
Компания «Тетис Про» разработала установку для очистки подводных объектов «Ёрш», в основе которого лежит принцип кавитационных технологий.
Установка предназначена для качественного разрушения и удаления минерального или биологического обрастания любого состава и толщины (морские водоросли, моллюски, балянусы, ракушки), ржавчины и отслоившейся краски без нарушения основного лакокрасочного, антиобрастающего и антикоррозийного покрытия очищаемой поверхности.
Принцип кавитации, положенный в основу работы установки, в равной степени и с неизменной производительностью допускает очистку как металлических, пластиковых, деревянных поверхностей, так и железобетонных оснований, свай, опор и прочих конструкций как морской, так и речной акваторий.
Возможно применение установки для эффективной очистки любых типов стационарных объектов под водой, почти вне зависимости от структуры и толщины обрастания, формы и площади очищаемой поверхности, таких как:
– пирсы, причалы, молы;
– водозаборные и ограничительные решетки;
– яхтенные стоянки и системы дрейфования;
– трубопроводы и системы заправки;
– портовые сооружения и постройки;
– мосты, опоры любой конфигурации и из любого материала.
В декабре 2012 года компанией ОАО «Тетис Про», с участием представителей Военно-морского флота, были успешно проведены государственные испытания установки по кавитационной очистке «Ёрш» на водоемах Московской области.
В рамках мероприятия были проведены работы по очистке и удалению биологических обрастаний бетонных конструкций, установленных под водой. В результате установка подтвердила свою эффективность, показав высокую степень очистки поверхностей подводных сооружений.
По итогам государственных испытаний госкомиссией было принято решение о принятии установки кавитационной очистки «Ёрш» на снабжение Вооруженных сил РФ.
