專利名稱：將海洋生物從水下基體上去除的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及暴露于海洋環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，特別是船體上的海洋污垢的去除。
背景技術(shù)：
由海洋生物形成的水下設(shè)備的污垢是一個人們熟知的問題。無論是石油平臺這樣的靜止設(shè)備，還是船舶這樣的移動設(shè)備，都受到了影響。在船舶的情況下，海洋生長物的積累會大大地降低船只的航速，并增加燃料消耗。結(jié)果，船舶必須定期保養(yǎng)，以去除這些生長物。然而，船舶的保養(yǎng)是非常昂貴的，不僅在直接成本方面，還在于船舶閑置時的收入損失。因此，加快此項工作運行的速度是至關(guān)重要的。
在組成海洋污垢的各種生物中，最難處理的種類之一就是茗荷介。這種生物外表上類似軟體動物，實際上是高級觸毛腳的甲殼類動物。在其幼體階段，茗荷介將自己頭向前地貼附在船體之類的基體上，此后形成了由六個含碳酸鈣的板片組成的貝殼，動物以實際上最強(qiáng)大的附著力將這些板片貼附在基體上，使得貝殼的去除非常困難。茗荷介之所以特別難以處理，是因為這些貝殼在動物死后仍然附貼著。
殺死海洋生長物的許多方法已經(jīng)研制出來，但這些方法都忽視了生物在殺死后被去除掉的問題。美國專利5,327,848；5,204,674；和5,593,636公布了利用熱量殺死斑馬蠔。這些專利表明利用攝低35～45度之間的溫度就足以達(dá)到充分的死亡率。美國專利5,804,065公布了利用低電磁場殺死海洋生長物。該專利說明，將斑馬蠔置于釋能密度約為3,500至50,000微瓦/立方厘米的磁場達(dá)24至72小時的間隔就足以達(dá)到充分的死亡率。然而，這些專利沒有說明茗荷介貝殼的附著力性質(zhì)對基體的任何影響，也沒有提供去除這種貝殼的方法。特別是，美國5,804,065公布的時間間隔證明了，其中公布的技術(shù)是針對終止有機(jī)物的繁殖和傳播的，因此不適用于船體或其他裝置的有效的清潔。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種去除基體上海洋污垢的裝置和方法，特別是象茗荷介(bamacle)這樣的海洋生物，它借助于自然的附著力貼附在基體上。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種改進(jìn)海洋污垢去除速度和效率的裝置和方法。從接下來的描述和附圖考慮，更進(jìn)一步的目的和優(yōu)勢將變得顯而易見。
本發(fā)明旨在一種改進(jìn)的方法與裝置，它采用新的方式去除船體之類的水下設(shè)備上的海洋污垢。該方法以幾個步驟為特征首先，將茗荷介之類的生物置于充分強(qiáng)度的電場中以降低生物對基體的附著性能，然后，借助于旋轉(zhuǎn)刷或類似的磨蝕性去除裝置對所述生物進(jìn)行物理性去除。此裝置的特征在于，它包括一個遙控的潛水艇或其他適當(dāng)?shù)膫魉脱b置，如一個帶有磁化履帶的運送工具，具有一個對生物產(chǎn)生電場的安裝在前面的電極，同時備有磨蝕性去除工具，裝在電極的后邊，用來去除生物。


本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容結(jié)合附圖進(jìn)行描述，其中圖1是一個遙控潛水裝置的側(cè)視立面視圖，備有與船協(xié)同操作的裝配在前面的電極和刷子裝置。
圖2是圖1中遙控潛水裝置的放大透視圖。
圖3是裝配在遙控潛水裝置上的電極的放大立面視圖，表明沖擊海洋生物的電流線。
具體實施例方式
參考附圖，其中表明了從具有船體10的船上去除海洋污物的裝置。該裝置包括一個遙控潛水裝置12，一個安裝在前面的電極14與它連接。旋轉(zhuǎn)的刷子16緊靠電極14的后邊安裝在潛水裝置12上。該裝置與電源18連接，第一極20接于船體10，第二極接于電極14。如圖3所示，當(dāng)電極14置于船體10近旁時，產(chǎn)生的電流即流經(jīng)海洋生物22。
實驗結(jié)果業(yè)已證明，足夠強(qiáng)的電流將大大減少茗荷介之類的海洋生物對船體10之類的基體的附著。結(jié)果，刷子16就能夠比已知方法的情形更容易地將生物去除掉。
影響茗荷介附著力的機(jī)理未被確切地認(rèn)知。一個可能的解釋是在茗荷介與基體之間的接觸處的電阻產(chǎn)生了局部加溫，繼而降低了茗荷介借以貼附自身的自然附著的固持特性。以下表為據(jù)的實驗結(jié)果表明施熱產(chǎn)生了與使用電流所觀察到的結(jié)果類似的結(jié)果。該實驗包括測量從金屬基體上機(jī)械地去除隨機(jī)選擇的茗荷介所需的力。
表1 未應(yīng)用熱試驗茗荷介 測得力1 1.0kg2 1.5kg3 2.5kg4 2.5kg5 1.0kg6 1.5kg平均 1.66kg表2 250℃試驗茗荷介 時間(秒) 力1 3 0.1kg2 3 0.0kg3 3 0.5kg4 3 0.5kg5 3 0.1kg6 3 0.0kg平均0.2kg表3 100℃試驗茗荷介時間(秒) 力12 1.5kg210 0.1kg310 0.5kg所得現(xiàn)象的另一種解釋-它可能實際上與熱共同作用產(chǎn)生所得的結(jié)果-就是由電解產(chǎn)生的高速離子或水泡(bubble)破壞了附著的完整性。
在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，應(yīng)用了交流電源，相對的兩極分別與船體10和電極14連接。但明確的是，可以應(yīng)用直流電源。在另一個實施例中，電極14可以由一對或多對相對于彼此間隔開的電荷相反的電極所替代，以便產(chǎn)生一個所需強(qiáng)度的電場，該電場可置于生物近旁，以取得所需效果。還需理解，雖然優(yōu)選實施例設(shè)想使用遙控潛水裝置沿船體10運送電極14和刷子16，其他運送裝置同樣可以使用。
權(quán)利要求
1.一種從水下基體上去除海洋生物的方法，包括如下步驟首先使所述生物承受足夠強(qiáng)度的電流以降低所述生物的附著性能，然后用摩擦性去除裝置機(jī)械去除所述生物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述生物通過下述步驟承受所述電流將電源的第一極連接到所述基體上，將所述電源的第二極連接到電極上，之后使所述電極充分接近所述基體以便產(chǎn)生流經(jīng)所述生物的電流。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述電極配裝在水下運送裝置上，其中所述摩擦性去除工具于電極后面安裝在所述水下運送裝置上。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述水下運送裝置是遙控潛水裝置，而所述摩擦性去除工具是旋轉(zhuǎn)的刷子。
5.一種從水下基體上去除海洋生物的裝置，包括a)一個水下運送裝置；b)一個安裝在所述水下運送裝置上的電極；c)于所述電極后面安裝在所述水下運送裝置上的摩擦性去除裝置；d)第一極與所述基體連接而第二極與所述電極連接的電源，所述電源具有足夠的強(qiáng)度，以在所述電極充分接近所述基體時產(chǎn)生流經(jīng)所述生物的足夠強(qiáng)度的電流，以降低所述生物的附著性能。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述水下運送裝置是遙控潛水裝置，而所述摩擦性去除工具是旋轉(zhuǎn)的刷子。
全文摘要
一種將海洋污垢從船體(10)之類的水下基體上去除掉的方法和裝置。該方法以如下步驟為特征:首先將茗荷介之類的海洋生物置于充分強(qiáng)度的電磁場,以降低生物對基體的附著性能,然后,借助于旋轉(zhuǎn)刷(16)或類似的磨蝕性工具將所述生物進(jìn)行物理性去除。該裝置的特征在于,它包括一個遙控潛水裝置(12)或其他合適的運送工具,如備有磁化履帶牽引的運送工具,有一個向前安裝的電極(14)用來將電流傳送到生物上,以及一個裝在電極后面的磨蝕性去除工具(16)。供有電源(18),一極(20)與基體(10)連接,第二極與電極(14)連接。
文檔編號B63B59/10GK1358149SQ00809605
公開日2002年7月10日 申請日期2000年5月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月7日
發(fā)明者丹尼斯·馬森 申請人:丹尼斯·馬森