Устройство для защиты металлических конструкций

 

Изобретение относится к оборудованию для защиты металлических трубопроводов и других конструкций от коррозии под действием внешнего тока, например токов утечки анодного или катодного направлений в электрохимических производствах различных отраслей промышленности. Целью изобретения является расширение области применения, снижение энергетических потерь и стоимости защиты. Согласно предложенному устройству устанавливают у защищаемого участка конструкции, например трубопровода, объект 1 воздействия тока на расстоянии, обеспечивающим смещение потенциала до значений, безопасных в отношении коррозии защищаемой конструкции. Монообменную мембрану 2, монтируют относительно объекта 1 с зазором, заполненным электролитом 6, обеспечивающим на объекте протекание электрохимических процессов при потенциалах, безопасных в отношении коррозии защищаемой конструкции. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!91 (!1! (!! 4 С 23 F 13/00

B„E ГК

Ж .: 1; (, 4I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4308910/23-02

Ф (22) 24, 09,87 (46) 23. 10 ° 89, Бюл, 1(-. 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по защите металлов от коррозии и Стерлитамакское производственное объединение "Каустик" (72) В.Б, Торшин, И.В. Рискин, С, П. Зеленов, В . В, Варфоломеев, В.В, Беляков и А.М, Федоров (53) 620.197 ° 5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 782416, кл. С 23 F 13/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

1(943324, кл, С 23 F 13/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к оборудованию для защиты металлических трубопроводов и других конструкций от коррозии под действием внешнего тока, 2 например токов утечки анодного или катодного направлений в электрохимических производствах различных отраслейй промышленнос ти. Целью изоб ретения является расширение области применения, снижение энергетических потерь и стоимости защиты. Согласно предложенному устройству устанавливают у защищаемого участка конструкции, например трубопровода, объект

1 воздействия тока на расстоянии, обеспечивающим смещение потенциала до значений, безопасных в отношении коррозии защищаемой конструкции. Монообменную мембрану 2 монтируют относительно объекта 1 с зазором, заполненным электролитом 6, обеспечивающим на объекте протекание электро- фф химических процессов при потенциалах, безопасных в отношении коррозии заши- С щаемой конструкции, 1 ил., 1 табл.

1516511

Изобретение относится к защите от коррозии и может быть применено для защиты металлических трубопроводон и других конструкций от Корро5 зии под действием ннешнего тока, например токов утечки анодного или катодного направлений н электрохимических производствах металлур ической, химической и других отраслей промыш- 1р пенности, в условиях, когда при воздействии внешнего тока происходит коррозионное разрушение конструкций.

Цель изобретения — расширение области применения, снижение электри- 15 ческих потерь и стоимости защиты.

На чертеже представлено устройство защиты, вертикальный разрез.

Устройство содержит объект 1 воздействия тока, имеющий электрический 2р контакт с защищаемой конструкцией, ионообменную мембрану 2, установленную с зазором по отношению к объекту воздействия тока, например, посредством резиновых колец 3 и прижимных ко- 25 лец 4 из электроизоляционного материала (фторопласта, стеклопластика и прочее) стойкого в данной технологической среде. Кольца и помещенная между ними мембрана закреплены на объ-3р екте воздействия тока болтами 5, так— же изготовленными из коррозионного электроизоляционного материала, Через отверстие зазор заполнен эпект— ролитом 6 и 7,для спина которого

35 предусмотрен кран 8.

Устройство функционирует следующим образом °

При воздей=тнии анодного тока утечки IA на защищаемый участок конструкции, металл которой характеризуется потен.,налом аноцной активации

Ц>, ток переходит на объект 1, на котором потенциал окисления компонен45 тон технологической среды „„ стекает с него в электролит 7, находящийся в зазоре, и далее через ионообменную мембрану 2 переходит н электролит технологической среды, При этом анодная сторона мембраны 2 обращена в сторону. объекта 1, Так как мембрана 2 препятствует смешению тех— нологической среды с электролитом

6, его состав легко может быть подоб55 ран так, чтобы он обеспечивал протекание эпектрохимических процессов окисления компонентов электролита 6 на объекте 1 при потенциале q « (f>

В связи с этим практически весь анодный ток расходуется на окисление компонентов электролита 6, а не на растворение металлоконструкции, как это имело бы место при отсутствии мембраны 2 и электролита 6.

При воздействии катодного тока утечки на защищаемый участок металлоконструкции этот ток, проходя через мембрану 2, натекает в электролите 6 на объект 1. При этом катодная сторона мембраны обращена в сторону объекта. Так же, как и в случае анодного тока, состав электролита 7 подбирается так, чтобы обеспечить на объекте протекание катодных процессов при потенциале ц „, большем или равном допустимому значению потенциала ц> „ металла защищаемой конструкции в отношении коррозии.

В таблице представлены лабораторные данные, показывающие результаты по обеспечению защиты от коррозии с помощью известного и предлагаемого устройств.

Как следует из данных представленных в таблице, применение известного устройства обеспечивает уменьшение скорости коррозионных потерь почти н 6 раз (опыт 2) до 32 мг/ч по сравнению с потерями, которые имеют место у незащищенной конструкции, однако, эффективность защиты явно недостаточна для обеспечения надежной эксплуатации защищаемой конструкции, что значительно сужает область применения известного устройства, так как для обеспечения надежной защиты потребовалось бы выносить объект на расстояние больше чем 20 величин

L/d. Кроме того, ток утечки увели.ился почти в 13 раз, что приводит к возрастанию энергетических потерь.

Применение предлагаемого устроистна исключает все указанные недостатки, так как полная защита достигается при значении L/d, равном двум (опыт 4), ток утечки возрос всего лишь н 1,2 раза, причем для обеспечения защиты не требуется дорогостоящая платина, поскольку в качестве объекта стекания используется никель, что значительно снижает стоимость защиты, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для защиты металлических конструкций, преимущественно тру1516511

IIcл1,к> 1>;) c!11111>(III« I >(! !I:I (T>1 применения, сник епии ..>лскт)эп«((них потcph и Г т(>нмос T)1 эав(иты (>Ilo с 11;)0 жено ионообменной мембраной, укр(пленной посредством изоляционных элем(нтов внутри объекта ст кания или натекания с зазором для электролита относительно его стенок °

10 э>>

1./d (коТип и со< тан эл-та н зазоре, Поте><цпял эа э;э«(>««s eНотенТип металла зая<ища (.мой конструкции

Состав техобъект ноэд. тока

Ток

Опыт нологической среды, г/л пиал на объ— екте, В утечки, A>>. г/л мой конст рук ции в рук ции, мг/ч э

1 CuS04 130

2 Н1S04 130

3 М S04 52 5

1, Ь3 — 186

1,22 20 32

12XI8HIOT, (1 =1,11 В

О, 15 Беэ защиты ге/т1 -, Ь э!

Ilо иэнсстно1,9 му y<-.òройстну

Na0H 10

Na0EI I 0

Но из—

FeSO4 2, 7

NaC 1 О, 08 рН 60

Na

2 cO,OI

2 0>01

4,5 2,4

0,44

0,52 — 0,75! °

0,7

0,55 — 2,9

0,13

-0,85 т, р„„=-0,8в нестному устройстну

NaCl 10-5

ЧаОН 10 а 0,01 с0,01

-О,Е 5

-0,51

-0,7

-0,6 т1, )„„ -о,вв

-О, 26

-0,31

6 рН 2 80

Ст 3

В опытах применена ионообменная мембрана М

Величина заданаемого >эапряжения составляет 108.

L/d — отношение неличины расстояния 1. от îá>-екта до защищаемой конструкции к диаметру конструкции.

Максимально допустимое расстояние от объекта до защищаемой конструкции.

Составитель Л. Груднева

Редактор Н, Рогулич Техред Л.Олийнык Корректор М. 1(аксимишинец

Заказ 6351/25 Тираж 942 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагари>13,101 бопроводов, от к(>1>розин под действие>1 внешнего тока, например токов утечки анодного и катодного направлений, содержащее объект стекания или натеВ кания тока, смонтированный с возможностью электрического контакта с 3ащищаемой конструкцией на расстоянии от нее, о т л и ч а ю щ е е с я п(ч э >. корр<> l«>!

I l«<>< T

><(>1l ко><с т