Устройство для электрохимической защиты металлических объектов от коррозии в электролите под действием токов утечки

 

Изобретение касается защиты от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования от коррозии в электролите под действием токов утечки в электрохимических производствах различных отраслей промьшшенности. Цель изобретения - повьшение надежности защиты. Устройство содержит электроды - катод 5 и анод 6, расположенные у концов защищаемого объекта I, соответственно подверженных воздействию анодного и катодного токов утечки, средства 7,8 электрической изоляции между электродами и объектом, проводник 0 первого рода, расположенный вне электролита и имекяций электрические контакты 11, 12с электродами , также расположенные вне электролита. Предлагаемое устройство обеспечивает защиту оборудования от коррозии вследствие того, что электроды и проводник первого рода обеспечивают отвод токов утечки , вызывающих коррозию, от защищаемого объекта. 3 ил. (Л

„„SIJ„„1458431 . А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 С 23 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 41 72486/23-02 (22) 30,!2.86 .(46) 15.02.89. Бюл. Ф 6 (7!) Всесоюзный научно-исследовательский институт по защите металлов от коррозии (72) И.В. Рискин, Л.М. Лукацкий, В.Б. Торшин и В.Р. Халилов (53) 620.!97.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 943324, кл. С 23 F 13/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 1130621, кл. С 23 Р !3/00, 1983 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

ОТ. КОРРОЗИИ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ТОКОВ УТЕЧКИ (57) Изобретение касается защиты от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования от коррозии в электрдлите под действием токов утечки в электрохимических производствах различных отраслей промышленности. Цель изобретения— повышение надежности защиты. Устройство содержит электроды - катод 5 и анод 6, расположенные у концов защищаемого объекта I соответственно подверженных воздействию анодного и катодного токов утечки, средства 7,8 электрической изоляции между электродами и объектом, проводник !О первого рода, расположенный вне электролита и имеющий электрические контакты 11, 12 с электродами, также расположенные вне. электролита. Предлагаемое устройство обеспечивает защиту оборудования от коррозии вследствие того, что электроды и проводник первого рода обеспечивают отвод токов утечки, вызывающих коррозию, от santaщаемого объекта. 3 ил.

1458431

Изобретение относится к защите от коррозии и может быть использовано для защиты металлических объектов в коммуникациях электролита под действием токов утечки в химической промьппленности, цветной металлургии и других отраслях.

Цель изобретения — повышение надежности защиты.

На фиг. 1 и 2 представлены два варианта устройства для защиты металлического аппарата (объекта) 1 (например, теплообменника), устаHoààeHHo на трубопроводе 2 (ком- 15 муникации электролита) в поле тока утечки Х„. При отсутствии защиты на штуцер 3 аппарата воздействует катодный, а на штуцер 4. — анодный ток.

На фиг. 1 приведен вариант защиты аппарата типа теплообменника с

t применением катода 5, анода 6, а также средств 7 и 8 электрической изоляции катода и анода от объекта 25 в форме патрубков, являющихся частью трубопровода.

На фиг. 2 приведен вариант защиты такого же аппарата с применением катода и анода в форме вертикальных 30 стержней, установленных в емкостях

9, врезанных-в трубопровод. Средства электроизоляции аналогичны приведенным на фиг. 1 патрубкам 7, 8.

На фиг. 3 приведена схема защиты металлического поплавка расходомера с помощью катода и анода, аналогичных приведенным на фиг. 1.

Устройство (фиг. 1-3) содержит катод 5 и анод 6, расположенные в вход-40 ных и выходных трубопроводах,2 в электролите со стороны воздействия соответственно катодного и анодного токов на защищаемый объект 1, и токопровод — проводник 10 первого рода, расположенный вне протекающего по трубопроводу 2 электролита и имеющий электрические контакты 11 н 12 с катодом 5 и анодом 6, также расположенные вне электролита,, Аноды изготовлены из электропроводных материалов, стойких в условиях воздействия: катод — катодного,анод— анодного токов, причем эти материалы имеют низкое перенапряжение соответ55 ственно катодного восстановления и анодного окисления на их поверхности компонентов раствора. Например, в кислых растворах хлористого натрия катод может быть изготовлен из титана и покрыт хроматной пленкой, обеспечивающей его стойкость при воздействии катодного тока при достаточно низком перенапряжении восстановления ионов водорода. Анод в этих условиях также может быть изготовлен из титана и покрыт окисью рутения, обеспечивающей его стойкость при воздействии анодного тока и низкое перенапряжение окисления ионов хлора из раствора. Покрытия на катоде и аноде показаны пунктиром °

В соответствии с вариантом фиг.2 катод и анод могут легко извлекаться из емкостей 9 для контроля и замены.

На фиг. 3 объектом 1 защиты является металлический поплавок расходомера, не допускающий электрического контакта со средствами защиты— катодом, анодом, токопроводом и деталями, обеспечивающими электрический контакт между защищаемым объектом и средствами защиты. Средством изоляции служит в этом случае корпус

13 расходомера, изготовленный из прозрачного изоляционного материала.

Устройство функционирует следующим образом.

Внешний ток I, текущий по электролиту, попадает на катод 5, что выражается в катодном восстановлении на нем компонентов раствора, и через электрический контакт 11 переходит на токопровод 10 (проводник первого .рода), так как он изолирован от объекта 1 с помощью средства изоляции (вставки) 7. Поскольку токопровод находится вне электролита, он может быть изготовлен из любого металла, достаточно стойкого в атмосфере, в которой эксплуатируется за- щищаемый объект.

С токопровода ток поступает на анод 6, откуда стекает в электролит, что выражается в анодном окислении компонентов раствора. Направление движения тока указано стрелками.

Основная часть тока или весь ток, который до установки указанных средств защиты воздействовал на защищаемый объект 1, являясь причиной его коррозии, отводится таким образом от защищаемого объекта в боковую цепь, образованную катодом, анодом и токопроводом. Это становится возможным благодаря низкому пере!

45843!

35

50 напряжению катодного процесса восстановления компонентов раствора на катоде и аиодного окисления компонентов раствора на аноде, величины зтого перенапряжения, особенно на аноде, Могут быть намного ниже, чем на металле защищаемого объекта, а также благодаря большей величине плеча между катодом и анодом по сравнению с максимальным линейным размером защищаемого объекта вдоль, поля внешнего тока. Вследствие этого величина падения потенциала в электролите в плече между анодом и катодом больше, чем между крайними точками вдоль поля внешнего тока I на защищаемом объекУ те, что и обусловливает при прочих равных условиях попадания большей части тока на средства защиты.

Увеличение плеча катод — анод может быть достигнута как за счет увеличения расстояния между ними путем удлинения изолирующих вставок (средства изоляции) 7 и 8, так и за счет ориентирования их вдоль поля внешнего тока и обеспечения их достаточной протяженности. Пример ориентированных вдоль поля катода и анода приведен в качестве варианта устройства на фиг. 2, где электроды имеют форму патрубков. Увеличение расстояния между анодом и катодом при за- . щите поплавка расходомера (фиг. 3) может достигаться путем установки дополнительных изолирующих вставок по концам корпуса !3 расходомера.

Эффективность отвода тока от защищаемого объекта не определяется размерами последнего, так как плечо между катодом и анодом всегда больше размера объекта. Кроме того, эффективность не зависит от конфигурации этого объекта: поскольку ток отводится от объекта до попадания на него, то исключается возможность экранирования тока при любых усложнениях конфигурации деталей защищаемого объекта.

Благодаря отсутствию контакта между средствами защиты (катодом и анодом) и защищаемым объектом защита становится более надежной вследствие отсутствия электрических контактов в электролите. Контакта между электродами (анодом и катодом) вынесены за пределы электролита и легко контролируются. При этом величина внешнего тока, текущего между электродами, может изме ряться с помощью токоизмерительного прибора, установленного на токопроводе (фиг. !-3). Вследствие отсутствия электрического контакта защищаемого объекта со средствами защиты исключается возможность возникновения контактной коррозии между деталями защищаемого объекта и средствами защиты, если этот объект содержит детали из разнородных материалов.

Устройство позволяет обеспечить защиту объектов, не допускающих электрического контакта со средствами защиты, и попадания внешнего тока на защищаемый металл.

Таким образом, предлагаемого устройство, характеризуемое простотой и легкостью осуществления, повышает надежность защиты металлическоЗ0 го оборудования и трубопроводов от коррозии под действием внешнего тока и расширяет область применения защиты металлического оборудования и элементов трубопроводов от коррозии.

Фо рмула из о б ре тения

Устройство для электрохимической защиты металлических объектов от коррозии в электролите под действием токов утечки, содержащее анод и катод., электрически соединенные между собой, и изоляционные элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты, катод смонтирован во входном по отношению к направлению тока трубопроводе, соединенном через электролит с. металлическим объектом, а анод — в выходном, причем анод и катод изолированы от металлического объекта, а электрическое соединение выполнено с внешней стороны трубопроводов.

) 458431

Составитель Л. Груднева

Редактор Н. Киштулинец Техред Л.Олийнык Корректор. Г. Решетиик

Заказ 331/3) Тираэ 938 Подписное

ВНУШИ i о .Ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

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

Про.1зв,.>цс1венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4