Автоматическая система катодной защиты от коррозии корпуса ледокола
Использование: защита от коррозии передвижных и стационарных буровых устанавек, эксплуатируемых в ледовых условиях северных морей. Металлические листы 5 анодных комплексов соединяют с корпусом 3 ледокола через полупроводниковый диоде 6, включенный в прямом направлении тока катодной защиты металлических листов. 1ил.
Изобретение относится к судостроению, к катодной защите подводной части корпуса ледоколов от коррозии с применением анодных комплексов, содержащих металлические листы для защиты основы анодных комплексов от разрушающего действия льда, и может быть использовано для защиты от коррозии передвижных и стационарных буровых установок, эксплуатируемых в ледовых условиях северных морей. Особенность систем катодной защиты ледоколов, включающих анодные комплексы с металлическими листами, заключается в том, что при работе катодной защиты требуется защита металлических листов от электрокоррозии. В известной системе каждый металлический лист соединен с корпусом ледокола через резистор. Недостатком этой системы является то, что с увеличением сопротивления резистора снижается надежность защиты металлических листов, а уменьшением сопротивления резисторов с целью повышения надежности защиты листов, на листы анодов ответвляется значительная часть тока (до 30%), что снижает ток защиты корпуса ледокола, тем самым снижается надежность катодной защиты от коррозии. Кроме того, при выполнении металлических листов и корпуса ледокола из разнородных металлов, например, соответственно из титана и низколегированной стали 10ХСНД, соединение разнородных металлов в морской воде проводником (резистором) обуславливает развитие контактной коррозии на подводной части корпуса ледокола при отключенной катодной защите. В известной системе повышение эффективности катодной защиты корпуса ледокола достигается тем, что отрицательные полюса преобразователей подключены к корпусу ледокола через полупроводниковый диод, включенный в прямом направлении тока катодной защиты корпус ледокола, и к металлическим листам соседней группы анодных комплексов через резистор. Эта система наиболее близка к предлагаемой и выбрана в качестве прототипа. Недостатки известной системы-прототипа заключаются в следующем. При подключении отрицательных полюсов преобразователей к корпусу ледокола через полупроводниковые диоды снижается напряжение питания анодных комплексов на величину падения напряжения на диоде, что ограничивает максимальный ток анодных комплексов, необходимый в экстремальных условиях с увеличением солености морской воды, скорости хода ледокола, износа лакокрасочного покрытия, в результате снижается надежность катодной защиты. Подключение к отрицательному полюсу преобразователя металлических листов соседней группы анодных комплексов через резистор требует периодической его регулировки, что создает дополнительную трудоемкость обслуживания системы, усложняет ее монтаж. Целью предлагаемой системы является повышение надежности защиты корпуса ледокола и упрощение системы. Поставленная цель достигается тем, что металлические листы в каждой группе анодных комплексов подключены к корпусу ледокола через полупроводниковый диод, включенный в прямом направлении тока катодной защиты металлических листов. Это позволило соединить отрицательные полюса преобразователей непосредственно с корпусом ледокола, тем самым исключить потери выходного напряжения преобразователей для питания анодов, обеспечить автоматическое поддержание оптимального режима защиты металлических листов за счет стабилизирующего действия полупроводникового диода вследствие нелинейности вольтамперной характеристики и упростить систему. Возможно также подключение к корпусу ледокола каждого металлического листа через отдельный диод, который в этом случае потребуется на меньший номинальный ток. На чертеже представлена схема предлагаемой системы. Положительные полюса преобразователей 1 и 1' cоединены с анодами анодных комплексов 2 и 2' соответственно (для упрощения в группах показано по одному анодному комплексу и по одному аноду в комплексе), отрицательные полюса преобразователей 1 и 1' соединены с корпусом ледокола 3, на входы преобразователей подключены электроды 4 и 4' сравнения, металлические листы 5 и 5' соответственно групп анодных комплексов 2 и 2', подключены к корпусу ледокола 3 через полупроводниковые диоды 6 и 6. Система работает следующим образом. При выключенной системе катодной защиты разность стационарных потенциалов разнородных металлов в морской воде, например между металлическими листами 5, выполненными из титана, и корпусом ледокола 3, выполненным из стали 10ХСНД, составляет 0,5-0,6 В и не превышает порогового напряжения полупроводникового диода, что исключает развитие контактной коррозии разнородных металлов в морской воде. При использовании других материалов листов и корпуса ледокола, когда разность стационарных потенциалов может превышать пороговое напряжение диода, необходимо соединить последовательно два или более диодов, что также целесообразно для повышения надежности системы. При включенной системе катодной защиты металлические листы каждой отдельной группы анодных комплексов защищаются током катодной защиты от анодов всех остальных анодных комплексов на корпусе ледокола. Например, металлические листы 5 группы анодных комплексов 2 защищаются по цепи: аноды анодных комплексов 2' (и остальных групп анодных комплексов, не показанных на чертеже), металлические листы 5, полупроводниковый диод 6, корпус ледокола 3. Часть тока анодной поляризации (электрокоррозии) металлических листов 5, обусловливаемая током катодной защиты корпуса ледокола от анодных комплексов 2 собственной группы, и нескомпенсированная током катодной защиты от анодных комплексов 2 (и остальных, не показанных на чертеже), отводится с листов 5 на корпус ледокола 3 через полупроводниковый диод 6. В результате, вследствие стабилизирующего действия полупроводникового диода (независимости падения напряжения на нем от тока), разность потенциалов между листами, например листами 5 и корпусом ледокола 3, не превышает 2,0-2,5 В (при двух последовательно соединенных диодах типа Д-161). С учетом поддерживаемого защитного электрохимического потенциала корпуса ледокола (-850 мВ) относительно хлорсеребряного электрода сравнения, электрохимический потенциал металлических листов не превышает (+1,15 +1,65 В) при допустимом потенциале при анодной поляризации титана (+3 В). В связи с тем, что падение напряжения на диоде практически не зависит от тока в широких пределах его изменения, не требуется никакой дополнительной регулировки в системе, что снижает трудоемкость ее обслуживания и упрощает монтаж. Технико-экономическая эффективность предлагаемой системы складывается из повышения надежности защиты корпуса ледокола и оптимизации режима защиты металлических листов.
Формула изобретения
Автоматическая система катодной защиты от коррозии корпуса ледокола, содержащая анодные комплексы с предохранительными металлическими листами, автоматические преобразователи, положительные полюса которых подключены к анодам анодных комплексов, объединенных в группы по монтажу, отрицательные полюса подключены к корпусу ледокола, электроды сравнения, подключенные на входы преобразователей, и полупроводниковые диоды, включенные в прямом направлении тока катодной защиты, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности катодной защиты и упрощения системы, металлические листы анодных комплексов подключены к корпусу ледокола через полупроводниковые диоды, включенные в прямом направлении тока катодной защиты металлических листов.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 23.01.2008
Извещение опубликовано: 27.11.2009 БИ: 33/2009
