Устройство для катодной защиты от атмосферной коррозии металлоконструкций

 

Изобретение относится к области защиты металлоконструкцией от атмосферной коррозии и может применяться для защиты автомобилей от коррозии. Существо изобретения состоит в том, что устройство для катодной защиты от атмосферной коррозии металлоконструкций, не имеющих контакта с землей, состоит из основной и дополнительных емкостей с электролитом и смонтированных в них анодов, выполненных в виде меандра из металла с более отрицательным потенциалом, чем потенциал металлоконструкции, и непосредственно подключенных к ней без контакта последней с электролитом. Кроме того, устройство содержит источник питания, подключенный к анодам, причем площадь анодов составляет 0,5% площади металлоконструкции; датчик разности потенциалов; устройство управления; устройство коммутации; переключатели цепей, причем датчик разности потенциалов подключен последовательно с металлоконструкцией, а устройство управления соединено с датчиком разности потенциалов, источником питания и устройством коммутации, имеющим механическую связь с выключателями цепей, каждый из которых подключает определенную емкость с электролитом и анодом к источнику питания. 1 ил.

Предлагаемое устройство относится к предотвращению коррозии металлов и может применяться для защиты автомобилей от коррозии.

Известно устройство для катодной защиты от атмосферной коррозии металлоконструкций, не имеющих контакта с землей, например, кузова автомобиля, состоящее из емкости с электролитом, например, хлоридом натрия, смонтированного в ней анода, выполненного в виде меандра из металла с более отрицательным потенциалом, чем потенциал металлоконструкции, например, алюминиевого листа, и непосредственно подключенного к ней без контакта последней с электролитом и источника питания, например, аккумулятора автомобиля, подключенного через преобразователь к аноду, причем площадь анода составляет 0,5% площади защищаемой конструкции.

Недостатком известного устройства является то, что оно не может быть использовано при организации катодной защиты системы металлоконструкций, состав которой и, следовательно, потенциостатические характеристики, не постоянны, поскольку данное устройство не обладает возможностью изменять характеристики анода и источника питания в зависимости от характеристик системы защищаемых металлоконструкций в каждый момент времени.

Изобретение направлено на повышение эффективности и экономичности работы устройства катодной защиты от атмосферной коррозии в условиях периодически изменяющихся характеристик системы защищаемых металлоконструкций.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство дополнительно введены: датчик разности потенциалов, устройство управления, устройство коммутации, переключатели цепей, дополнительные емкости с электролитом и размещенными в них анодами, причем датчик разности потенциалов подключен последовательно с системой металлоконструкций, а устройство управления соединено с датчиком разности потенциалов, источником питания и устройством коммутации, имеющем механическую связь с выключателями цепей, каждый из которых параллельно подключает дополнительную емкость с электролитом и анодом к источнику питания и основной емкости с электролитом и анодном.

Предлагаемое устройство в отличие от известного прототипа позволяет осуществляет катодную защиту методом наложения защитного потенциала от внешнего источника питания группы изделий машиностроения, например, автомобильной техники, эксплуатирующихся в атмосферных условиях, изолированных от грунта и характеризующихся нестационарными значениями площади поверхности, массы и, следовательно, величинами электрической емкости. Это существенно повышает эффективность устройства, так как позволяет осуществить "метод коллективной защиты" системы металлоконструкций, находящихся в постоянной эксплуатации, от атмосферной коррозии не нарушая потенциостатический баланс системы "объект защиты устройство защиты" заложенный в прототипе и в случае исключения (добавления) отдельных ее элементов. Это приводит к значительной экономии энергетических и материальных ресурсов, особенно в условиях стационарного монтажа системы защиты на крупных предприятиях (организациях).

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство состоит из источника тока 1, основного a1 и дополнительных b1, n1 емкостей с электролитом и погруженными в них анодами 2, датчика разности потенциалов 3, выполняющего роль источника сигнала на изменение режима работы устройства в зависимости от характеристик системы металлоконструкций 4 по критерию разности потенциалов, что является следствием изменения физической величины (площади поверхности) последней и ее потенциостатического состояния, устройства управления 5, которое служит для логической обработки информации, поступающей от датчика 3 и принятия решения на изменение режима работы устройства, устройства коммутации 6, основного a2 и дополнительных b2, n2 выключателей цепей 7, причем датчик разности потенциалов 3 подключен последовательно с системой металлоконструкций 4, а устройство управления 5 соединено с датчиком разности потенциалов 3, источником питания 1 и устройством коммутации 6, имеющем механическую связь с выключателями цепей 7, каждый из которых подключает определенную емкость с электролитом и анодом 2 к источнику питания 1.

К источнику питания 1 и основной емкости с электролитом и анодом a1, имеющим площадь поверхности равную 0,5% от площади поверхности самого малого неделимого элемента из системы металлоконструкций 4, и подключенным к источнику питания 1 через основной выключатель цепи a2, параллельно через дополнительные выключатели цепей b2, n2 подсоединены дополнительные емкости с электролитом и анодами b1, n1.

Набор характеристик емкостей с электролитом и анодами (площадь поверхности анода, электрический потенциал) 2 таков, что различные варианты их включения в цепь к источнику питания 1 с помощью выключателей цепей 7 в сочетании с изменяемыми характеристиками источника питания 1 обеспечивает достаточную поляризацию системы металлоконструкций 4 и выполнение соотношения площадей системы металлоконструкций 4 и анодов 2, как 100 0,5 в любой момент времени, что является необходимым и достаточным условием эффективной работы метода катодной защиты металлов от атмосферной коррозии в условиях изоляции последних от земли [1] Работает устройство следующим образом.

При подключении устройства к системе металлоконструкций 4 датчик 3 измеряет их потенциостатический баланс и выдает сигнал устройству управления 5, которое изменяет режим работы устройства непосредственно, изменяя характеристики источника питания 1, и опосредовано через устройство коммутации 6 подключая (отключая) с помощью одного из выключателей цепей 7 различные комбинации емкостей с электролитом и анодами 2 в цепь (из цепи) к источнику питания 1 в зависимости от характеристик системы металлоконструкций 4 в каждый момент времени и обеспечивает необходимую, и достаточную поляризацию последней.

При подключении к устройству системы металлоконструкций 4 с устойчивым электродным потенциалом (новая машина с отсутствием признаков инициации коррозионно-электрохимических процессов, благоприятный в данный момент времени комплекс климатических и аэрохимических факторов) или отсутствии в данный момент всех элементов системы металлоконструкций 4 (все машины на выезде) устройство управления 5 по сигналу датчика 3 отключает источник питания 1 и емкости с электролитом и анодами 2 тем самым выключая устройство и не допуская необоснованного расхода электроэнергии.

Формула изобретения

Устройство для катодной защиты от атмосферной коррозии металлоконструкций, преимущественно не имеющих контакта с землей, содержащее емкость с электролитом и размещенным в ней анодом, выполненным в виде меандра из металла с более отрицательным потенциалом, чем потенциал металлоконструкции, и непосредственно подсоединенного к ней без контакта последней с электролитом, источник питания, подсоединенный к аноду, причем площадь анода составляет 0,5% площади защищаемой металлоконструкции, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком разности потенциалов, устройством управления, устройством коммутации, переключателями цепей, дополнительными емкостями с электролитом и размещенными в них анодами, причем датчик разности потенциалов соединен с металлоконструкциями и источником питания, устройство управления соединено с датчиком разности потенциалов, источником питания и устройством коммутации, причем устройство коммутации выполнено с механической связью с выключателями цепей, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения анода определенной емкости к источнику питания.

РИСУНКИ

Рисунок 1