СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕКТРОГИДРОИМПУЛЬСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ В СУДОСТРОЕНИИ И СУДОРЕМОНТЕ
В. П. Яковлев, КГТУ (Калининград)

Электрогидроимпульсная (ЭГИ) технология заняла прочное место в промышленности как один из современных технологических процессов. Она позволяет непосредственно использовать электрическую энергию для создания гидродинамических возмущений с целью обработки материалов. В судостроении и судоремонте ЭГИ технология делает первые шаги, доказывая преимущество перед традиционными методами обработки. Так, ЭГИ технология применяется для выбивки изношенных и развальцовки новых труб в теплообменных аппаратах рыболовных судов, для очистки внутренней поверхности труб, для раскалывания льдин вокруг докующихся судов, для раздачи втулок в ремонтный размер, для очистки зарубашечного пространства ДВС, а также может использоваться в тех технологических процессах, где необходимо применение направленного мощного и дозированного механического воздействия, например, для съема поврежденных гребных винтов, пробивания прохода во льдах, борьбы с обледенением судов, ремонта механизмов, профилактической очистки от обрастания и т.п. Однако перспективная технология сдерживается пока низким электрическим КПД. В статье приводятся результаты исследований, направленных на повышение этого КПД и достижение высокой степени стабилизации электрического разряда в воде как по форме канала, так и по режиму подвода энергии. Дело в том, что канал электрического разряда в воде пока чаще получается ветвистым с КПД 12 - 15% или коронным - 4-5%, реже лидерным, когда боковые ветви канала развиты слабо - до 25% КПД.

НИИ электрогидравлики Украинской республики в свое время предложили для достижения лидерного канала применять "взрывающиеся проволочки", организовали производство патронов с этими проволочками - спиральные или линейные алюминиевые проволочки в пластмассовом стаканчике с водой. Частично они решили задачу обеспечения лидерного разряда, но обеспечить подъем электрического КПД не смогли, потому что в самой идее таких взрывающихся проволочек заложена причина, препятствующая повышению КПД — индуктивность проволочки и ее низкое омическое сопротивление. При обычно реализуемых индуктивности и емкости сопротивление канала разряда должно быть от нескольких Ом до нескольких десятков Ом, но такие проволочки длиной в несколько сантиметров не могут обеспечить такого сопротивления, однако вносят вредную индуктивность, которая затягивает подвод энергии и, тем самым, снижает мощность разряда. В реальных цепях длина токоведущего кабеля от батареи конденсаторов до разрядного промежутка составляет несколько метров и в случае наиболее употребительного высоковольтного коаксиального кабеля составляет 50-75 Ом. Такого сопротивления тонкие проволочки тем более не обеспечат, а если нагрузка - разрядный промежуток не будет согласован с линией, то ни о каком демпфировании речи идти не может.

В результате проведенных нами исследований удалось создать "слоистый взрывающийся проводник", который имеет не индуктивный характер нагрузки, а емкостный. Но главное его достоинство в том, что он обеспечивает в предпробойной фазе разряда высокое сопротивление, которое гарантирует отражение энергии в линию, а после пробоя активное сопротивление резко снижается до необходимой величины, определяемой сопротивлением ионизированных частиц в канале заданной величины. В результате электрический КПД разряда повысился до 60%, удалось получать стабилизированные разряды лидерной форы с резко уменьшенным временем разряда, что способствует повышению мощности разряда. Слоистый взрывающийся проводник защищен авторским свидетельством N№ 335881 от 26.06.70 г.