Анодный узел для катодной защиты от коррозии резервуара

 

АНОДШЛЙ УЗЕЛ ,Щ1Я КАТОДНОЙ . ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗГО1 РЕЗЕРВУАРА, содержащий анод, установленный на крьппке резервуара, и систему его крепления , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты внутренней поверхности резервуара с переменным уровнем электролита путем автоматического поддержания заданного уровня катодной поляризации и увеличения срока службы анода при упрощении конструкции узла, система крепления вьтолнена в виде стержня с подпятником, закрепленного на крышке, а анод выполнен пол№{, снабжен в верхней части центрирукицей втулкой, причем в нижней части подпятника выполнены отверстия .

СОЮЗ GOBETCHHX

0 НИЦ

РЕСПУБУВ1Н (Ю (1И

sc5D С 23 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1; н aBTOPCNOMV 0ВИДВТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ -И ОТНРЬГЗЪФ (21) 3385271/22-02 (22) 22.01.82 (46) 15. 11.84. Бюл. Ф 42 (72) В.Я.Заблудовский, Б.Г.Дубровский, l0.Я.Найденов и В.П.Фишман (71), Украинский государственный институт по проектированию металлургических заводов "Укргипромез"..(53) .620.197.5(088.8) (56) 1. Патент США Я 3660264, кл. С 23 F.13/00, 1972.

2. Патент CHIA Р 2508171, кл. С 23 F 13/00, 1950. (54)(37) АНОДНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ КАТОДНОИ

ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ РЕЗЕРВУАРА, содержащий анод, установленный на крышке резервуара, и систему его крепления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты внутренней поверхности резервуара с переменным уровнем электролита путем автоматического поддержания заданного уровня катодной поляризации и увеличения срока службы анода при упрощении конструкции узла, система крепления выполнена в виде стержня с подпятником, закрепленного на крышке, а анод выполнен полым, снабжен в верхней части центрирующей втулкой, причем в нюкней части подпятника выполнены отверстия.

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для электрохимической защиты внутренних поверхностей резервуаров с наклонными днищами и переменным уровнем электролита..

Известен анодный узел для катодной защиты внутренней поверхности резервуара, состоящий из зафиксированно- 10 го в нем стержневого анода, частично установленного в сальниковой коробке, которая содержит оправку из электроизоляционного материала, 1 закрепленную в месте cKBosHoFo отвер-j5 стия в стенке резервуара, и уплотнительное кольцо, сжатое внутри оправки, причем фиксация анода выполнена фрикционным контактом между ним и уплотнительным кольцом, что поз- 2б воляет осуществлять регулировку глубины погружения анода в электролит с наружной стороны резервуара (1$ .

Установленное в крышке резервуара ,устройство, в результате регулирова- 25 ния глубины погружения анода позволяет обеспечивать заданное значение защитного потенциала на боковой поверхности резервуара при изменении в нем уровнй электролита, однако при этом ЗО процесс регулирования должен осуществляться либо вручную (что при высокой частоте или неконтролируемости изме., нения уровня электролита практически невозможно},либо с применением специ альных автоматизированных устройств.

Это значительно усложняет процесс поддержания заданного значения защитного потенциала, снижая тем самым надежность защиты от коррозии. 40

Наиболее близким к предлагаемому является анодный узел для катодной защиты от коррозии резервуара, содержащий -анод, установленный на крьппке резервуара, и еистему его кРеп- 45 лений f2) .

Этот анодный узел, установленный в резервуаре с наклонным днищем н неременным уровнем электролита, при эксплуатации катодной защиты на определенное время обеспечивает заданное значение защитного потенциала в необходимых пределах благодаря тому, что площади поверхностей контактирующих с электролитом анодов анод- 55 ного узла и резервуара при изменении уровня электролита изменяются практически пропорционально друг дру046 2 гу. Однако, поскольку при переменном уровне электролита скорость растворения различных анодов узла неодинакова и возрастает с длительностью нахождения их в электролите, нижние аноды растворяются быстрее верхних, а значит с некоторого момента времени при высоком уровне электролита уровень катодной поляризации может упасть ниже необходимого значения, а при низком уровне электролита катодная поляризация может прекратиться вообще. Поэтому необходима либо частая смена нижних анодов, что не всегда возможно, либо установка анодов с увеличивающимся книзу узла диаметрами, что в реальных условиях затруднено, так как промьпппенность не изготавливает трубчатые аноды на разные диаметры. Кроме того, конструкция анодного узла не исключает проникновения электролита к проводнику в местах стыков анодов, ускоренное (в сравнении с анодами) разрушение проводника и, как следствие, разрыв электрического контакта, не исключает возможности ббрушения анодов при уменьшении трения, вызванного разрушением проводника электролитом, практически исключает ! применение одного удлиненного анода (каким на практике является стандартный трубчатый анод, например yrлеграфитовый электрод марки ЭГТ) вэа« мен ряда коротких в связи со сложностью его насаживания на навитой проводник.

Цель изобретения — повьппение эффективности защиты внутренней поверхности резервуара с переменным уровнем электролита путем автоматического поддержания заданного уровня катодной поляризации и увеличения срока службы анода .при упрощении конструкции узла.

Поставленная цель достигается тем, что анодный узел для катодной защиты от коррозии резервуара, содержащий анод, установленный на крышке резервуара и систему его крепления, последняя выполнена в виде стержня с подпятником, закрепленного на крышке, а анод выполнен полым, снабжен в верхней части центрирующей втулкой, причем в нижней части подпятника выполнены отверстия.

На чертеже изображен анодный узел для катодной защиты от коррозии . резервуара.

3 11240

В резервуаре 1 с наклонным (например, коническим) днищем 2 и переменным уровнем электролита 3 зафиксиро-т вана в перекрытии резервуара в вертикальном положении изолированная удерживающая конструкция 4 (неметаллический стержень), снабженная в нижней части .изолированным полым ограничителем, например, утолщением 5 со сквбэными отверстиями 6. На конст- 10 рукции 4 с зазором 7 насажен трубчатый анод 8 (например, стандартный углеграфитовнй электрод марки ЭГТ, состоящий из трубы и соединителя— токоввода, либо гирлянды из таких 15 электролитов), причем его верхний торец 9 расположен вьппе максимального торца 10 а нижний торец 11 ниже минимального торца 12 уровня электролита 3. К аноду 8 присоеди- 20 нен проводник 13 с запасом по длине, предназначенный для подключения анода 8 к резервуару 1 непосредственно (при протекторной защите) либо через электрическую схему (при катод-25 ной защите внешним током). Наибольший в горизонтальной плоскости раз. мер Д1 ограничителя — утолщения 5 находится в пределах между внутренним Д и наружным Д1 диаметрами анода 8.

Устройство работает следующим образом.

При изменении уровня электролита 3, например, от максимального 10 З5 до минимального 12 и наоборот, пропорционально изменяются контактирующие с электролитом 3 площади внутренней боковой поверхности резервуара 1 и боковых поверхностей наружной и внут- 40 рейней) трубчатого анода 8. При этом пропорционально изменяются входное сопротивление боковой поверхности резервуара 1 и сопротивление растеканию тока анода 8, благодаря чему 45 величина защитного потенциала. внутренней боковой поверхности резервуара 1 в зоне переменного смачивания остается практически постоянной. Также постоянной остается величина защит- 50 ного потенциала внутренней поверх- ности резервуара 1, находящейся ниже эоны переменного смачивания, так как нижний торец 11 анода 8 расположен ниже минимального 12 уровня элек- 55 тролита 3. В процессе катодной защиты расположенная в электролите 3 часть анода 8 постепенно растворяет46 4 ся, причем в связи с переменным во времени уровнем электролита 3 растворение анода 8 происходит неравномерно. Наиболее быстро растворяется нижняя часть анода 8, расположенная ниже минимального 12 уровня электролита 3, так как она постоянно находится в электролите 3, а в зоне пе-. ременного смачивания скорость растворения участков анода 8 падает по ме-. ре их приближения к максимальному уровню электролита 3. По мере срабатывания нижней части анода 8 оставшаяся часть благодаря зазору 7 между удерживающей конструкцией 4 и внутренней боковой поверхностью анода 8 своей массой под действием гравитационной силы опускается вдоль удерживающей конструкции 4 до ограничителя — утолщения 5. При этом площадь боковых поверхностей анода 8, контактирующих с электролитом 3, а следовательно, сопротивление растеканию тока анода 8 остаются практически те- ми же, что и при начальном положении анода 8, благодаря чему на весь период, пока верхний торец 9 анода 8 находится выше максимального 10 уровня электролита 3, величина защитного потенциала.при изменении уровня электролита 3 остается практически постоянной. По мере срабатывания анода 8 выбирается запас по длине проводника 13, что обеспечивает целостность электрических контактов внешней .цепи.Сквозные отверстия 6 в утолщении

5 обеспечивают пропуск электролита 3 в sasop 7 и обратно. В связи с этим в любой момент времени соблюдается равенство гидростатического давления с наружной и внутренней стороны анода 8 на его стенку, благодаря чему срок службы не зависит от давления электролита 3. Выполнение наибольшего в горизонтальной плоскости размера D утолщения 5 в пределах между внутренним З и наружным З у диаметрами анода 8 практически исключает экранирующее влияние утолщения 5 на распространение защитного тока к частям наклонного днища 2, расположенным ниже анода 8, при сохранении функции утолщения 5 как фиксатора анода 8.

Размер части анода, первоначально находящейся вьппе максимального уровня электролита, следует выбирать по заданному сроку работы анода, 1 124046

Заказ 8234/25

99 Подписное

5 определяемому в зависимости от выбранного материала анода, параметров защищаемой поверхнбсти и агрессивности электролита) но нормативному сроку службы резервуара, либо по периоду плановых очисток днища от шлама.

Б то же время конструкция узла обеспечивает возможность наращивания: анода по мере его срабатывания (при этом размер верхней части анода дол- Ю жен быть не менее длины стандартного трубчатого электрода).

Анодный узел при необходимости может быть также зафиксирован в боковой либо донной частях резервуа- д ра (через соответственно кронштейн, либо стойку, жестко соединенные с ограничителем).

Применение предлагаемого изобре-. тения позволяет повысить эффективность защиты внутренней поверхности резервуара с наклонным днищем и переменным уровнем электролита путем автоматического поддержания заданного уровня катодной поляризации за счет автоматической подачи анода s электролит и путем увеличения срока службы анода снизить эксплуатационные расходы по обслуживанию (замене) анода за счет упрощения анодного узла, применять серийные удлиненные аноды, например,.типа

ЗГТ.

Зкономический эффект от внедрения изобретения составит около 200 тыс.руб. и год.

ППП "Патент", од. ул. Проектная, 4