Способ катодной защиты металлических объектов от коррозии

Способ катодной защиты металлических объектов от коррозии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: защита от коррозии металлических емкостей с агрессивными электропроводящими средами, например, нефтепроводы , магистральные трубопроводы. Сущность изобретения: способ защиты металлических объектов от коррозии включает непрерывное повторение цикла операции: контроль состояния поверхности объекта по внутреннему электрическому параметру, включение цепи защиты в момент соответствия параметра контроля первой пороговой величине, заданной для процесса деформации объекта; поляризацию объекта током заданной силы и отключение цепи защиты в момент соответствия параметра контроля второй пороговой величине, заданной для процесса полимеризации. Момент отключения цепи защиты контролируют по величине удельной электрической емкости защищаемого объекта. 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (зал С 23 Е 13/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВедОмстВО сссР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886219/26 (22) 27.11.90 (46) 23.05.93. Бюл. № 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов (72) Т.И.Маняхина, В.А.Ловачев и Е.Я.Люблинский (56) Авторское свидетельство СССР № 493133, кл, С 23 F 13/02, 1974.

Аг юрское свидетельство СССР

¹ 10Ü 481, кл, С 23 F 13/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 776093, кл. С 23 F 13/02, 1979. (54) СПОСОБ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБЬЕКТОВ ОТ КОРРОЗИИ (57) Использование: защита от коррозии металлических емкостей с агрессивными элекИзобретение относится к области электрохимической защиты металлов от коррозии в агрессивных средах, а точнее — к способам катодной защиты прерывистым током, включающим как протекторную защиту, так и защиту постоянным током от внешнего источника. Наиболее целесообразо его использование для защиты подводных сооружений и внутренних поверхностей металлических емкостей с агрессивными электропроводящими средами, например, нефтепроводов и резервуаров нефтехранилищ. Возможно также применение способа на подземных магистральных трубопроводах.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты.,, БЫ,, 18168О4 А1 тропроводящими средами, например, нефтепроводы, магистральные трубопроводы.

Сущность изобретения; способ защиты металлических объектов от коррозии включает непрерывное повторение цикла операции: контроль состояния поверхности объекта по внутреннему электрическому параметру, включение цепи защиты в момент соответствия параметра контроля первой пороговой величине, заданной для процесса ,деформации объекта; поляризацию объекта током заданной силы и отключение цепи защиты в момент соответствия параметра контроля второй пороговой величине, заданной для процесса полимеризации. Момент отключения цепи защиты контролируют по величине удельной электрической емкости защищаемого объекта. 5

С:

Поставленная цель достигается тем, что в способе катодной защиты металлических объектов от коррозии путем непрерывного повторения цикла операций, включающего контроль состояния поверхности объекта по выбранному электрическому параметру, включение цепи защиты в момент соответствия параметра контроля первой пороговой величине, заданной для процесса деполяризации объекта, поляризацию объекта током заданной силы и отключение параметра контроля второй пороговой величины, заданной для процесса поляризации, согласно изобретению, момент отключения цепи защиты контролируют по величине удельной электрической емкости защищаемого объекта.

1816804

Способ поясняется чертежами, ляющая Фарадеевского импеданса, и емФиг. 1. Кривая зависимости удельной кость катодного осадка на поверхности объемкости объекта от изменения состояния екта. Последняя составляющая доминирует его поверхности. в результатах измерений, вклад же остальФиг. 2. Кривые зависимости времени 5 ных в данном случае пренебрежимо мал. эащитногодействиякатодныхосадковотих Исходя из вышеизложенного, емкость каемкости при различном времени поляриза- тодных осадков на поверхности объекта, поляризуемого прерывистым током, Фиг. 3. Кривые зависимости времени фактически полностью характеризует карзащитного действия катодных осадков от их "0 тину изменения состояния поверхности при емкости при различной минерализации заданных условиях поляризации (составе электролита и плотности тока). На фиг. 2 и 3

Фиг. 4. Схема реализации способа., приведены конкретные примеры изменения

Фиг,5. Вариантсхемы блока измерения степени защищенности поверхности объек15 та, изменения состояния его поверхности

В способе защиты объекта прерыви- при следующихусловиях; стым током состояние поверхности метал- — плотность тока по2 лического объекта (например, внутренней ляриэации стенки трубопровода) контролируют по ее — минерализация потенциалу в процессе деполяризации объ- 20 электролита 200 г/л (кривая 1) екта при отключенной цепи защиты. В мо- 20 г/л (кривая 2) мент, когда измеренное значение — отключение тока потенциала совпадает с заданным мини- при потенциале 0,78 В (кривая 1) мал ьным значением защитного потенциала, 0,85 В (кривая 2) замыкают цепь и поляризуют объект током 25 время поляризации 1000 ч (кривая 1) заданной силы. В процессе поляризации 720 ч (кривая 2) . объекта контроль состояния его поверхно- Способ может быть реализован посредсти осуществляют по другому электрическо- ством электрической системы, представленму параметру, нежели в процессе ной на фиг. 4. Защищаемый объект 1 деполяризации, а именно — по удельной 30 (например, внутренняя поверхность металэлектрической емкости объекта, Отключе- лической емкости), помещен в электролит 2 ние защитного тока цепи производят в Мо- (жидкий раствор или llopMGTóto электротлитмент, когда удельная электрическая емкость содержащую среду) и проводником первого объекта достигает заданной, определенной рода соединен с жертвенным анодом 3, лииз предварительных экспериментов величи- 35 бо через рабочую цепь переключателя 4 (для ны. Далее цикл "деполяризация-поляриза- случая протекторной защиты), либо через ция" повторяют. последовательно соединенную рабочую

Выбор удельной емкости объекта в ка- цепь переключателя 4 и источник 5 постоянчестве параметра контроля состояния по- ного тока (для случая катодной защиты наверхностивпроцессеполяризации основан 40 ложенным током). Переключатель 4 на установленной зависимости между спо- (например, тиристорный ключ, поляризособностью объекта сохранять достаточно ванное реле и т.п.) одним концом своей употрицательный потенциал и величиной его равляющей цепи соединен с выходом блока удельной емкости, Например, на фиг, 1 это 6 изменения емкости, а другим концом — с отражено в виде зависимости между вели- 45 выходомустройства 7для измерения потенчиной удельной емкостиобъекта взаданных циала (например, с вольтметром или потенусловиях поляризации (ось абсцисс) и по- циометром типа ЭПД вЂ” 7), Устройство 7 тенциалом его поверхности, как функции первым входом подключено к защищаемосостояния поверхности (ось ординат). му объекту 1, а вторым входом соединено с

Преимуществом перехода на этот пара- 50 электродом 8 сравнения, который погружен метр контроля в условиях протекания поля- в электролит 2 у защищаемой поверхности ризующего тока в цепи защиты является объекта. исключение из результатов контроля омиче- Первый вход блока 6 измерения емкоской составляющей и, следовательно, обес- сти соединен с обьектом 1. Ко второму входу печение их большей достоверности. 55 блока 6 подключен датчик 9 емкости, размеИзмеренная величина удельной емко- щенный вблизи поверхности объекта 1 в стиобъектафактическиявляетсясуммойне- электролите 2, Блок 6 измерения емкости. кольких составляющих; это и емкость (фиг.5) выполнен ввиде какого-либотради;,дойного электрического слоя на границе ционного прибора для измерения емкости, "электролит-металл", и реактивная состав- например, в виде мостовой схемы 10, инди1816804

2, О,ч,65. 0,75 0,65, ц (иинералиэация электролита 20 r/л) катара, например, нуль-индикатора 11, включенного на выходе блока, и источника переменного тока высокой частоты, например, звуковога генератора 12.

Датчик 9 (например, платиновый электрод) служит для исключения погрешности измерений емкости объекта за счет изменения удельной емкости жертвенного анода, которое может происходить, например, в результате изменения коррозионного состояния его рабочей поверхности.

При достижении заданной величины емкости сооружения (которую рассчитывают умножением удельной емкости на площадь рабочей поверхности и на которую соответственно настраивают мостовую схему 10 блока 6) блок 6 подает сигнал на переключатель 4 и ток поляризации прерывается. После выключения цепи защиты потенциал защищаемого обьекта 1 непрерывно или периодически измеряют посредством электрода 8 сравнения и устройства 7 для измерения потенциала. Когда потенциал объекта 1 снизится до заданного уровня, устройство 7 дает сигнал на перекл очатель 4 и ток поляризации включается, После чего цикл поляризации и деполяризации обь;.;:та автоматически повторяется.

Сп . аб обеспечивает оптимальный ре- . жим катаднай защиты. Одновременно и благодаря этому обеспечивается экономия средств, расходуемых в иных способах, на переналадку системы (включая дополни2

CxI0 икф/дч тельную аппаратуру, рабочее время обслуживающего персонала), а также на замену поврежденной изоляции объекта.

Преимуществом способа является так5 же то, что ошибка, возможная при измерении емкости, во-первых, существенна лишь в резко гетерогенных средах или.при резких изменениях параметров окружающей среды, во-вторых, может быть точно оценена, s

10 отличие от неподдающейся учету и всегда существенной ошибки за счет омической составляющей.

Формула изобретения

15 Способ катодной защиты металлических обьектов от коррозии путем неп рерывного повторения цикла операций, вкл ачающего контроль состояния поверхности абьекта по выбранному электрическо20 му параметру, включение цепи защиты в момент соответствия параметра контроля первой пороговой величине, заданной для процесса деполяризации объекта, поляризацию объекта током заданной силы и от25 ключение цепи защиты в момент соответствия параметра контроля второй пороговой величине, заданной для процесса поляризации, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности за30 щиты, момент отключения цепи защиты контролируют по величине удельной электрической емкости защищаемого объекта.

1816804 ч

lO0 м0

О, "302

) — ар=. =. дс. =.а:..-ацли э";-...:а .-.о.:=ip:.;-а:;и;;

I:0Ñ час

727 час

1816804 к датчику 9

Фиг.5

Редактор

Заказ 1709 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 к переклкч тели

Составитель Е.Мельникова

Ф

Техред М.Моргентал Корректор M.Têà÷