УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТА ОТ КОРРОЗИИ Российский патент 1995 года по МПК C23F13/00 

Изобретение относится к области защиты металлических изделий от коррозии в условиях повышенной влажности, сложной конфигурации, при нарушении лакокрасочных покрытий в различных областях народного хозяйства, например в машиностроении, автомобилестроении и т.п.

Известно саморегулирующееся устройство катодной защиты, содержащее первичный источник питания, связанный через преобразователь напряжения и однополупериодные выпрямители с несколькими электродами, установленными вблизи объекта, при этом объект и преобразователь напряжения имеют точки соединения с землей [1] В цепи земляного соединения предусмотрен амперметр для контроля процесса протекания тока.

Однако данное устройство не обладает достаточной эффективностью защиты от коррозии, поскольку в условиях расположения объекта под землей отсутствует непосредственный электрический контакт выходных электродов с поверхностями объекта, а также отсутствует возможность импульсивного питания электродов, что снижает экономичность устройства.

Известно также электрическое устройство для защиты от коррозии, содержащее первичный источник питания, связанный через преобразователь напряжения и однополупериодный выпрямитель с выходными электродами, контактирующими с частями объекта [2]
Данное устройство обеспечивает контроль в процессе работы, что повышает надежность, однако не предусматривает импульсного питания электродов, что снижает эффективность защиты за счет образования поляризационных слоев, препятствующих прохождению постоянного тока между выходными электродами. Кроме того, условия работы требуют использования заполненных водой резервуаров, сложной конфигурации подключения электрода для обеспечения прохождения тока через жидкость, зависимость условий работы от состояния заполняющей среды, что в конечном счете снижает степень защиты, в особенности для металлических конструкций, не имеющих среды для прохождения тока.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство катодной защиты, содержащее первичный источник питания, связанный через преобразователь напряжения с генератором импульсов и выпрямителем с выходными электродами, соединенными с объектом и токопроводящей средой, окружающей объект [3]
Недостатком данного устройства является низкая степень защиты объектов в виде металлических конструкций при отсутствии токопроводящей среды, т.к. условия прохождения импульсов в значительной степени зависят от состояния этой среды. Кроме того, в данном устройстве отсутствуют средства для контроля процесса прохождения тока, что снижает надежность и эффективность защиты.

Целью изобретения является повышение степени защиты для объектов с автономным первичным источником питания, а также повышение надежности работы за счет текущего контроля выходных параметров устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для электрической защиты объекта от коррозии, содержащее последовательно соединенные первичный источник питания, преобразователь напряжения, генератор импульсов, выходные электроды, электрически связанные с объектом, введен двухполярный блок питания, два выходных электрода выполнены в виде распределителей тока с возможностью электрического контакта на границах защищаемых от коррозии участков объекта, при этом вход двухполярного блока питания подключен к выходу преобразователя напряжения, а его выход к входу генератора импульсов, два выхода которого подключены через индикаторы к соответствующим распределителям тока, а первичный источник питания имеет гальваническую общую точку соединения с объектом. Этот источник может быть выполнен автономным и установлен на объекте.

Для текущего контроля могут быть использованы два индикатора (например, на светодиодах), включенные между выходами генератора импульсов и входами распределителей тока.

Генератор импульсов может быть выполнен с возможностью формирования разнополярных импульсов с частотой повторения в диапазоне от 5.10 Гц до 3.7 кГц.

Распределители тока могут быть выполнены из материала, имеющего меньшее удельное сопротивление по сравнению с сопротивлением металлических конструкций объекта, предпочтительно из медной проволоки. Распределители тока имеют электрический контакт по всей поверхности противоположных габаритных частей объекта, чем обеспечивается прохождение импульсов тока по наибольшей поверхности объекта для наиболее полной его защиты от коррозии.

Заявителю неизвестны технические решения, в которых отличительные признаки предлагаемого устройства проявляли бы свойства, приводящие к достижению поставленной цели, что свидетельствует о соответствии предложения критерию "Существенные отличия". Кроме того, поставленная цель достигается как за счет импульсного питания защищаемого контура, так и применения распределителей тока по границам объекта защиты, что подтверждает соответствие критерию "Положительный эффект".

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство для электрической защиты объекта от коррозии содержит последовательно соединенные первичный источник питания 1, выполненный, например, автономным и имеющий общую точку соединения с объектом 2, преобразователь напряжения 3, двухполярный источник питания 4, генератор импульсов 5, двумя выходами разнополярных импульсов подключенный через соответствующие индикаторы 6, 7 (например, светодиоды) к распределителям тока 8, 9 (выходным электродам), которые электрически контактируют по всей поверхности противоположных габаритных частей конструкций объекта.

Устройство работает следующим образом. Преобразователь напряжения 3 обеспечивает работу двухполярного источника питания 4. Двухполярные напряжения от источника питания 4 используются для работы генератора импульсов 5, частота повторения которых выбрана в диапазоне от 5.10 Гц до 3.7 кГц для исключения нежелательных утечек токов и образования "застойных" зон с локальной коррозией.

Распределители тока 8, 9, выполненные, например, в виде медной проволоки, подключены к противоположным (габаритным) концам объекта защиты.

Таким образом, к защищаемой поверхности металла постоянно приложено знакопеременное напряжение, причем запитка осуществляется через распределители тока, соединенные электрически со всей поверхностью габаритных концов объекта. Этим повышается эффективность защиты от коррозии объектов сложной формы с различной конфигурацией, имеющих установленный на них первичный источник питания. Затраты электроэнергии от этого источника не превышают 0,1-0,2 Вт.

В результате обеспечивается возможность повышения срока эксплуатации и надежность работы защищаемых объектов.

Использование: защита от коррозии металлических изделий в условиях повышенной влажности и сложной конфигурации, например, в машиностроении, автомобилестроении. Сущность изобретения: устройство содержит первичный источник 1 питания, преобразователь напряжения 3, двухполярный источник питания 4, генератор импульсов 5, распределители тока 8,9, индикаторы 6,7 для контроля выходных параметров. Распределители тока имеют электрический контакт по всей поверхности соответствующих габаритных частей конструкции объекта. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТА ОТ КОРРОЗИИ, содержащее последовательно соединенные первичный источник питания и преобразователь напряжения, генератор импульсов и электрод для связи с объектом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежной защиты объекта на заданных участках поверхности, оно снабжено двуполярным источником питания и индикаторами для контроля выходных параметров, вход двуполярного источника питания подключен к выходу преобразователя напряжения, а его выход к входу генератора, выходы которого подключены к индикаторам, электрод для связи с объектом выполнен в виде распределителей тока из материала с удельным сопротивлением меньшим, чем удельное сопротивление защищаемого объекта, а каждый распределитель тока подключен к соответствующему индикатору и смонтирован с возможностью подвода тока к границам защищаемых от коррозии участков.