Система катодной защиты для прокатки металла

Авторы патента:

C23F13/06 - конструктивные элементы устройств катодной защиты или их сборки

Владельцы патента RU 2754539:

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО СНАБЖЕНИЯ "ПЕРМСНАБСБЫТ" (RU)

Изобретение относится к области электрохимической защиты металлов от коррозии и может быть использовано в промышленности, а именно: в металлургии при прокатке металла. Система катодной защиты от коррозии прокатываемого металла содержит станцию катодной защиты, с полюсами которой соединены анодный заземлитель и провода для контакта с защищаемым прокатываемым металлом, при этом на концах проводов для контакта с прокатываемым металлом закреплены контактные устройства, выполненные в виде щеток из металла или графита, металлических прижимов или вращающихся металлических роликов и установленные на прокатываемый металл перед прокатным валком, после прокатного валка, а также на транспортном устройстве. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности работы системы защиты от коррозии, применяемой при прокатке металла. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам электрохимической защиты, в частности к системам катодной защиты. Может использоваться в промышленности, а именно: в металлургии при прокатке металла.

Известен прокатный валок по патенту РФ на изобретение № 2106920, B21B 27/02, 1998. Прокатный валок состоит из оси, твердосплавного бандажа, системы подачи смазочно-охлаждающей жидкости и закрепленного на валке анода. При этом валок снабжен источником постоянного тока в виде магнита, изолированными проводниками и электрическими катушками. Один конец каждой из катушек соединен с бандажом через электрические элементы выпрямления, а другой соединен с анодом. В прокатном валке прокатываемый металл поляризуется до потенциала твердосплавного бандажа, что приводит к минимальной разнице потенциалов на границе контакта и замедлению электрохимической коррозии. Недостатком изобретения является то, что обеспечивается электрохимическая защита только прокатного валка, прокатываемый материал остается без катодной защиты, что снижает надежность катодной защиты.

Известна система катодной защиты конвейера по патенту Китая на полезную модель CN 205816419, B21B 33/00, B21B 39/02, 2016. Система состоит из прокатного стана, конвейера, состоящего из роликов, провисающих проводов, регулируемого источника питания, регулируемого блока питания. Перед прокатными валками и после них располагаются ролики конвейера, а над роликами расположены провисающие провода. Провода одним концом подключены к отрицательной клемме регулируемого источника питания, а другим контактируют с металлом. Один электрод регулируемого источника питания подключен к металлической пластине, а другой электрод заземлен. Потенциал регулируемого источника питания корректируется с учетом потенциала коррозии металлического сплава. Провода контактируют с прокатываемым материалом, напряжение металлической пластины оказывается отрицательным, что обеспечивает катодную защиту, уменьшая окисление металла. Недостатком полезной модели является то, что провода контактируют с прокатываемым материалом точечно, и контакт провода с материалом может быть нестабильным. А также не обеспечивается защита материала от коррозии за пределами прокатного стана.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбраны транспортирующие конвейеры с катодной защитой по патенту Китая на изобретение CN 106001133, B21B 33/00, B21B 39/02, 2016. Транспортирующие конвейеры состоят из прокатного стана, мотора, керамического роликового конвейера, регулируемого источника питания, экрана, проводной стойки, регулируемого блока питания. Над роликовыми конвейерами расположены провисающие под действием силы тяжести провода, которые касаются движущегося материала при прокатке. Один конец провисающего провода соединен с отрицательным выводом регулируемого источника питания, а другой конец находится в контакте с прокатываемым материалом. Отрицательный электрод регулируемого источника питания контактирует с прокатываемым материалом, а положительный электрод заземлен. Потенциал регулируемого источника питания регулируется в соответствии с потенциалом коррозии прокатываемого материала, обеспечивая катодную защиту. Недостатком является то, что провода контактируют с прокатываемым материалом точечно, что может привести к нестабильному контакту материала с проводом, при этом площадь контакта является малой. А также не обеспечивается защита материала от коррозии за пределами прокатного стана. Все это может снизить надежность коррозионной защиты

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности работы системы защиты от коррозии, применяемой при прокатке металла.

Технический результат достигается за счет того, что в системе катодной защиты для прокатки металла, содержащей станцию катодной защиты, с полюсами которой соединены анодный заземлитель и провода для контакта с защищаемым объектом, согласно изобретению, на концах проводов для контакта с защищаемым объектом закреплены контактные устройства.

Технический результат обеспечивается наличием контактных устройств, которые обеспечивают надежное соединение поверхности защищаемого объекта со станцией катодной защиты. Контактные устройства обеспечивают плотный и непрерывный контакт станции катодной защиты с защищаемой поверхностью, при этом увеличивают площадь контакта с защищаемой поверхностью, что позволяет повысить надежность защиты от коррозии. Надежность защиты повышается также за счет того, что контактные устройства могут быть расположены с двух сторон от прокатного валка, и контакт движущегося прокатываемого металла с контактными устройствами происходит как до обжатия металла, так и после. Кроме того, контактные устройства, соединенные проводами с отрицательным полюсом станции катодной защиты, могут быть расположены на поверхности металла, находящегося в транспортном устройстве, и могут контактировать с частями самого прокатного стана и элементами транспортных тележек.

На фигуре 1 схематично представлена система катодной защиты для прокатки металла.

Система катодной защиты содержит станцию катодной защиты 1, анодный заземлитель 2, провода для контакта с защищаемым объектом 3, контактные устройства 4. Контактные устройства 4 могут быть расположены на поверхности прокатываемого металла 5, с обеих сторон от прокатного валка 6, могут быть расположены на опорах 7 валка 6, на поверхности готового металла 8, помещенного в транспортное устройство 9, могут быть размещены на поверхности самого транспортного устройства 9. Контактные устройства 4 могут быть выполнены в виде щеток из металла или графита, металлических прижимов, вращающихся металлических роликов.

Устройство работает следующим образом.

К положительному контакту станции катодной защиты 1 подключают анодный заземлитель 2, а к отрицательному контакту подключают защищаемую поверхность, то есть прокатываемый металл 5. Соединение прокатываемого металла 5 со станцией катодной защиты 1 происходит за счет контактных устройств 4, например металлических щеток. Контактные устройства 4 в виде металлических щеток выполняют из токопроводящего материала, преимущественно из пружинной стали. Щетки могут быть также выполнены из меди, стали. Щетки могут быть прикреплены к пружинам, которые обеспечивают плотное прижатие контактного устройства 4 к защищаемому металлу 5. Контактные устройства 4 устанавливают на прокатываемый металл 5 перед прокатным валком 6, после прокатного валка 6, а также на транспортном устройстве 9. Анодный заземлитель 2 выполняют из металла и размещают в земле. Металл при прокатке нагревается, начинается процесс окисления, который вызывает коррозию металла. Для предотвращения коррозии необходимо принудительно сместить потенциал в более отрицательное значение (от -0,8 до -1,5 В). Для этого включают станцию катодной защиты 1. Тогда образуется замкнутая цепь: от станции катодной защиты 1 ток поступает на анодный заземлитель 2, от анодного заземлителя 2 ток через грунт переходит на защищаемый металл 5 через заземление, а затем с защищаемого металла 5 ток переходит на станцию катодной защиты 1 через контактные устройства 4. При смещении потенциала в более отрицательное значение происходит разрушение анодного заземлителя 2, что обеспечивает защиту от коррозии прокатываемого металла 5.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность работы системы катодной защиты от коррозии, применяемой при прокатке металла.

Система катодной защиты от коррозии прокатываемого металла, содержащая станцию катодной защиты, с полюсами которой соединены анодный заземлитель и провода для контакта с защищаемым прокатываемым металлом, отличающаяся тем, что на концах проводов для контакта с прокатываемым металлом закреплены контактные устройства, выполненные в виде щеток из металла или графита, металлических прижимов или вращающихся металлических роликов и установленные на прокатываемый металл перед прокатным валком, после прокатного валка, а также на транспортном устройстве.

Похожие патенты:

Способ катодной защиты трубы // 2740024

Изобретение относится к электрохимической защите конструкций от коррозии и может быть использовано при защите металлоконструкций без дополнительного источника питания. Расширение арсенала технических средств, используемых в электрохимической защите от коррозии, путем реализации нового средства и повышение надежности электрохимической защиты достигают тем, что способ катодной защиты металлической трубы от коррозии включает электрическое соединение защищаемой трубы с анодом в виде трубы и создание защитного потенциала, при этом на поверхности защищаемой трубы с натягом устанавливают трубчатый элемент из пьезоматериала, соединенный с натягом с анодом, а для создания защитного потенциала регулируют величину натяга на трубчатый элемент из пьезоматериала, выбирают величину защитного потенциала и обеспечивают постоянное усилие натяга.

Способ выполнения глубинного анодного заземления // 2738716

Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных сооружений от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтегазовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления глубинного заложения в системах электрохимической защиты магистральных трубопроводов и других подземных металлических сооружений от коррозии.

Электрод сравнения // 2706251

Изобретение относится к средствам контроля за величиной защитного потенциала на защищаемом объекте, а именно к электродам сравнения медносульфатным неполяризующимся, и может быть использовано в составе станций катодной защиты для измерения потенциала подземных металлических сооружений. Повышение надежности работы электрода достигается за счет того, что его корпус выполнен из керамического материала с открытой пористостью, которая занимает от 20 до 40% его площади, а электролит дополнительно содержит гипс или перлит при следующем соотношении компонентов, мас.

Узел электрического разъединения обогреваемой панели из алюминиевого сплава и стальной палубы судна // 2686109

Изобретение относится к защите от коррозии анодно поляризуемых деталей в условиях контакта их с катодно поляризуемыми деталями при омывании места контакта морской водой, являющейся в данном случае электролитом. Узел электрического разъединения обогреваемой панели выполнен из алюминиевого сплава и стальной палубы судна, при этом в качестве электроизолирующих элементов в нем использованы опора и регулировочная гайка из прочного электроизоляционного материала полиамида «капролон В», соединенные между собой и закрепленные в основании узла электроразъединения посредством резьбовых соединений.

Гальванический анод и способ защиты от коррозии // 2658536

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. Расходуемый анод содержит по меньшей мере одну винтовую катушку, содержащую расходуемый металл и имеющую продольную ось, по меньшей мере один удлиненный электрический проводник, электрически соединенный с винтовой катушкой и намотанный винтовым образом вокруг по меньшей мере части продольной оси по меньшей мере одной винтовой катушки с обеспечением его соединения с указанной винтовой катушкой во множестве точек, и материал оболочки, окружающий по меньшей мере часть по меньшей мере одной винтовой катушки и, факультативно, часть по меньшей мере одного удлиненного электрического проводника.

Способ защиты погружного оборудования нефтедобывающей скважины от электрохимической коррозии // 2655682

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли. Способ включает спуск в обсадную колонну насоса с погружным электродвигателем, подключенным к станции управления через кабельную линию, состоящую из токоведущих изолированных жил и навитой на них броневой металлической ленты, причем нижний конец броневой ленты линии подключают к корпусу электродвигателя, а верхний конец ленты выводят из скважины и подключают к обсадной колонне.

Гальванический анод и способ защиты от коррозии // 2648907

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. Расходуемый анод содержит первый расходуемый металл, второй расходуемый металл, являющийся менее электрохимически активным, чем первый расходуемый металл, причем первый расходуемый металл и второй расходуемый металл являются более электрохимически активными, чем сталь, материал оболочки, окружающий первый и второй расходуемые металлы, включающий в себя пористый строительный раствор, и по меньшей мере один удлиненный электрический проводник, электрически подсоединенный к аноду и выступающий из материала оболочки.

Способ эксплуатации трубопроводов системы нефтесбора и поддержания пластового давления нефтяного месторождения // 2588916

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. Способ ремонта системы защиты от коррозии трубопроводов куста скважин нефтяного месторождения, содержащей установки катодной защиты скважин и протекторной защиты трубопроводов, групповую замерную установку (ГЗУ), станции катодной защиты (СКЗ) и анодные заземлители, характеризуется тем, что на корпусе ГЗУ монтируют кабельные линии с подключением к каждому трубопроводу и блок совместной защиты трубопроводов (БСЗТ), кабельные выводы подключают к регулировочному плато БСЗТ, протекторно-защищенные трубопроводы через диоды и регулируемые сопротивления подключают к катодно-защищенным трубопроводам в БСЗТ, при этом в качестве СКЗ используют СКЗ и анодные заземлители, смонтированные на скважине для катодной защиты обсадной колонны скважины с трубопроводом, катодно-защищенный трубопровод используют в качестве «донора» для обеспечения тока защиты остальных трубопроводов, защитный потенциал которых снизился менее минимально допустимого -0,9 В или срок службы протекторов которых истек, проставляют вставки для электрического разобщения трубопроводов и пункта схождения трубопроводов, все трубопроводы подключают к БСЗТ и производят регулировку тока защиты на трубопроводах, значения защитных потенциалов на которых превышают -1,05 В, производят снижение и перераспределение токов защиты между трубопроводами, протекторную защиту отключают при потенциале защиты менее -0,9 В, потенциал на вновь подключаемых трубопроводах устанавливают (-0,9) - (-1,05) В, при подключении одного из каналов БСЗТ к корпусу пункта схождения трубопроводов и трубопроводам до перемычки потенциал устанавливают порядка (-0,7) - (-0,8) В и регулируют величину токов утечек.

Анодный заземлитель // 2574618

Изобретение относится к области защиты подземных металлических сооружений от коррозии. Анодный заземлитель состоит из литого электрода с крестовидной формой сечения, имеющего равноудаленные выступы, соединенные дугами, выгнутыми от центра электрода, токоввод, кабель и термоусадочную муфту в форме колпака с отверстием для заливки герметика, при этом электрод имеет два токоввода, расположенных на противоположных торцах электрода и представляющих собой контактные узлы, содержащие вплавленные в электрод вставки цилиндрической формы диаметром 0,2-0,4 диаметра электрода, длиной 0,1-0,15 общей длины электрода, изготовленные с проточками глубиной 3-6 мм и шириной 5-15 мм, причем вставки вплавлены в электрод на 2/3 своей длины, а на боковой поверхности вставок, не залитой материалом электрода, выполнены площадки для крепления накладок размером 0,60-0,65 диаметра вставки, фиксирующих прижим кабеля токоввода в виде петли, причем вставки выполнены из сплава, обладающего коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения материала электрода, а в качестве герметика использован кремнийорганический полимерный наполнитель.

Сборка анодных заземлителей // 2556844

Изобретение относится к катодной защите металлических объектов от коррозии и электрохимической обработки почв, илов и других дисперсных сред для очистки от загрязнений. Сборка содержит центральный кабель и концентрично расположенные относительно него последовательно распределенные аноды на титановой основе цилиндрической формы с наружным каталитическим покрытием, каждый из которых связан с кабелем электрическим контактом, размещенным в полости анода.

Цифровой датчик потенциала корпуса корабля // 2759821

Изобретение относится к области катодной защиты металлических конструкций и может быть использовано в устройствах катодной защиты подводной части корпусов кораблей и других морских сооружений от коррозии. Цифровой датчик состоит из электрода сравнения, подключенного к буферному усилителю с гальванической развязкой, подключенного к источнику питания DC-DC с гальванической развязкой, и включает буферный каскад усиления и каскад усиления мощности с гальванической развязкой, выход которого подключен к входу аналогово-цифрового преобразователя (АЦП), который подключен на вход детектора состояния линии связи, соединенный через линию связи с электронным ключом, выход которого выполнен с возможностью подключения к преобразователю системы катодной защиты, при этом к детектору состояния линии связи подключен вход импульсного зарядного устройства, выход которого параллельно подключен к АЦП, каскаду усиления мощности с гальванической развязкой и источнику питания DC-DC с гальванической развязкой, а выход источника питания и выход импульсного генератора подключены к электронному ключу. Техническим результатом является получение свободного от помех управляющего сигнала от датчика потенциала корпуса корабля на входе управляемого преобразователя системы катодной защиты, что позволяет повысить степень защиты от коррозии корпуса корабля за счет исключения интервалов времени, на которых происходит некорректная установка уровня защитного потенциала из-за воздействия помех. 1 ил.