Система защиты анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии Российский патент 2024 года по МПК C23F13/06 

Изобретение относится к области электрохимической защиты от коррозии, а именно, к системам катодной защиты судов. Применимо в системе защиты анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии для предотвращения быстрого растворения защитной пластины анода, которая необходима для защиты анода от механических повреждений. Может использоваться на всех видах судов, в том числе на судах, предназначенных для эксплуатации в ледовых условиях.

Известна автоматическая система катодной защиты от коррозии корпуса ледокола по заявке на изобретение РФ №2001105220, C23F13/02, 2001г. Автоматическая система катодной защиты от коррозии корпуса ледокола, содержит автоматические преобразователи, отрицательные полюса которых подключены к корпусу ледокола, анодные комплексы с предохранительными металлическими листами, аноды которых подключены к положительным полюсам преобразователей. Металлические листы подключены к корпусу ледокола, электроды сравнения, подключены на вход преобразователей. Металлический лист анодного комплекса подключен к корпусу ледокола через транзистор, включенный в прямом направлении тока катодной защиты листа, а к базе транзистора подключен резистор, соединенный с листом, и анод стабилитрона, а катод стабилитрона соединен с корпусом ледокола. Недостатком изобретения является низкая надежность системы катодной защиты корпуса ледокола, обусловленная возможным перегревом транзистора и стабилитрона, отвечающих за защиту металлических листов, выходом их из строя, и как следствие быстрым растворением предохранительных металлических листов.

Известна автоматическая система катодной защиты от коррозии корпуса ледокола по патенту на изобретение РФ №1793745, C23F13/00, 1991г. Автоматическая система катодной защиты корпуса ледокола содержит анодные комплексы с предохранительными металлическими листами, автоматические преобразователи, электроды сравнения, полупроводниковые диоды, включенные в прямом направлении тока катодной защиты. Металлические листы анодных комплексов подключены к корпусу ледокола через полупроводниковые диоды. 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. Недостатком изобретения является низкая надежность системы катодной защиты корпуса ледокола, обусловленная возможным перегревом цепи диодов, выходом ее из строя, и как следствие быстрым растворением предохранительного металлического листа.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран анодный узел для системы катодной защиты от морской коррозии металлических судов и сооружений по патенту РФ на полезную модель №92662, C23F23/06, 2009г. Анодный узел системы катодной защиты от морской коррозии металлических судов и сооружений содержит диэлектрическую основу. В диэлектрической основе выполнены канавки и дополнительная канавка, а также монтажные отверстия по ее контуру. В канавку вмонтирована платиново-ниобиевая биметаллическая анодная пластина с токоподводящим элементом; в дополнительную канавку вмонтирована дополнительная платиново-ниобиевая биметаллическая анодная пластина. Анодные пластины связанны между собой электрически посредством перемычки, выполненной из ниобия. Диэлектрическая основа закрыта защитным листом, в котором над канавками и выполнены прорези. Защитный лист соединен с корпусом защищаемого металлического судна через контактный стержень, выполненный из титана, и через цепь последовательно соединенных силовых диодов. Недостатком полезной модели является низкая надежность анодного узла для системы катодной защиты от морской коррозии судов, обусловленная возможным перегревом силовых диодов, выходом их из строя, и как следствие быстрым растворением защитного листа.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности работы анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии.

Система защиты анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии, содержащая защитную пластину анода и соединенную с ней цепь последовательно соединенных диодов, согласно изобретению, цепь последовательно соединенных диодов размещена в корпусе, в котором дополнительно установлены радиатор и вентилятор, вентилятор параллельно соединен с цепью диодов, и связан с датчиком температуры для определения температуры радиатора, датчик температуры выполнен с замыкающим контактом, замыкающий контакт датчика температуры расположен на линии связи вентилятора с диодной цепью.

Технический результат обеспечивается тем, что цепь диодов размещена в корпусе, корпус защищает цепь диодов от внешнего воздействия, повышая надежность работы анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии. Так же в этом корпусе установлены радиатор и вентилятор. Применение радиатора позволяет отводить тепло от цепи диодов, которое образуется при отведении тока поляризации от защитной пластины анода. Отведение тепла от диодов предотвращает их перегрев, и как следствие их выход из строя, позволяет продлить срок службы защитной пластины анода, тем самым повышая надежность работы анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии. Соединение вентилятора с датчиком температуры радиатора с замыкающим контактом, позволяет своевременно при повышении температуры радиатора включать вентилятор, что не допускает его нагрев, повышает скорость охлаждения радиатора и цепи диодов, предотвращает выход из строя диодов от перегрева. Следовательно, позволяет продлить срок службы защитной пластины анода, тем самым повышая надежность работы анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии. Параллельное подключение вентилятора к цепи диодов позволяет исключить дополнительную подачу питания для работы вентилятора. Это объясняется тем, что в период, когда токи в цепи диодов малы и тепла выделяется немного, вентилятор не вращается т.к. падение напряжения на диодах недостаточное. При больших токах, когда выделение тепла будет значительно, падения напряжения на диодах будет достаточно, чтобы вентилятор начал вращаться. Это позволяет исключить применение дополнительных проводов и источника питания для вентилятора, все это повышает надежность работы анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии за счет сокращения числа элементов с ограниченной надежностью и ограниченным временем работы. Замыкающий контакт датчика температуры расположен на линии связи вентилятора с диодной цепью, сам датчик температуры расположен в непосредственной близости к радиатору для определения температуры радиатора. Датчик температуры настроен таким образом, что по достижению заранее установленной температуры радиатора замыкает свой контакт. Замыкающий контакт датчика температуры подключает вентилятор к цепи диодов. Расположение датчика температуры близко к радиатору позволяет контролировать нагрев радиатора при отводе тепла от диодов, предотвращает перегрев цепи диодов, их выход из строя и позволяет продлить срок службы защитной пластины анода, тем самым повышая надежность работы анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии.

На фиг.1 изображена система защиты анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии.

Система защиты анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии содержит анод 1, который располагают на внешней стороне корпуса судна 2, защитную пластину 3 анода, которая защищает анод 1 от внешнего механического повреждения, но изолирована от анода 1 и от корпуса судна 2. Цепь диодов 4, располагают в корпусе 5 внутри корпуса судна 2. Цепь диодов 4 своим анодным положительным концом соединяют с защитной пластиной 3 анода 1, а катодный отрицательный конец цепи диодов 4 подключают к корпусу судна 2. Так же в корпусе 5 располагают радиатор 6, вентилятор 8 и датчик температуры 7. Датчик температуры 7 может быть расположен в непосредственной близости к радиатору 6 или на самом радиаторе 6. Замыкающий контакт 9 датчика температуры 7 расположен на линии связи вентилятора 8 с цепью диодов 4. При этом вентилятор 8 подключают параллельно к цепи диодов 4. В качестве датчика температуры 7 с замыкающим контактом 9 может быть применен, например, термостат нормально разомкнутый 1C4-126-070-015.

Заявляемая система защиты анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии работает следующим образом. К аноду 1 подключают плюсовой полюс источника питания катодной защиты, а к корпусу судна подключают его отрицательный полюс. При включении источника постоянного тока осуществляется подача защитного тока с анода 1 на корпус защищаемого судна 2. При прохождении тока через воду у поверхности анода 1 происходит электролиз воды, разрушающий анод 1, а не корпус судна 2. Защитная пластина 3 препятствует механическому повреждению анода 1. Она изолирована от самих анодов 1 и корпуса судна 2, поскольку в противном случае может возникнуть эффект экранирования анодов. При этом она поляризуется током катодной защиты, что приводит к ее быстрому анодному растворению. Для устранения этого эффекта применяют цепь диодов 4 для отведения тока поляризации от защитной пластины 3. Цепь диодов 4 своим анодным концом соединяют с защитной пластиной 3, а катодный конец подключают к корпусу судна 2. При прохождении тока через диодную цепь 4, диоды нагреваются и могут выйти из строя. Для отведения тепла от цепи диодов 4 в этом устройстве применяют радиатор 6. Для повышения эффективности работы радиатора, степени скорости охлаждения диодов, а следовательно, и надежности работы анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии, а также для уменьшения габаритов радиатора 6, применяют принудительное охлаждение - устанавливают вентилятор 8. Для запитывания данного вентилятора 8 электроэнергией подключают его параллельно к цепи диодов 4, при этом дополнительного питания для вентилятора 8 не требуется. В период, когда токи малы и тепла в цепи диодов 4 выделяется немного, вентилятор 8 не будет вращаться т.к. падение напряжения на диодах будет недостаточно. При больших токах, когда выделение тепла будет значительно, падения напряжения на диодах будет достаточно, чтобы вентилятор 8 начал вращаться. Дополнительно устанавливают датчик температуры 7 вблизи радиатора 6, который своим замыкающим контактом 9, подключает вентилятор 8 к цепи питания от диодов только при достижении заранее установленной температуры. Анодов, защищающих корпус судна от коррозии, может быть установлено несколько.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность работы анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии.

Изобретение относится к области электрохимической защиты металлов от коррозии, а именно к системам катодной защиты судов. Система защиты анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии содержит защитную пластину анода и соединенную с ней цепь последовательно соединенных диодов, при этом цепь последовательно соединенных диодов размещена в корпусе, в котором дополнительно установлены радиатор и вентилятор, вентилятор параллельно соединен с цепью диодов и связан с датчиком температуры для определения температуры радиатора, датчик температуры выполнен с замыкающим контактом, замыкающий контакт датчика температуры расположен на линии связи вентилятора с диодной цепью. Технический результат: повышение надежности работы анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии. 1 ил.

Система защиты анодного узла электрохимической защиты судна от коррозии, содержащая защитную пластину анода и соединенную с ней цепь последовательно соединенных диодов, отличающаяся тем, что цепь последовательно соединенных диодов размещена в корпусе, в котором дополнительно установлены радиатор и вентилятор, вентилятор параллельно соединен с цепью диодов и связан с датчиком температуры для определения температуры радиатора, датчик температуры выполнен с замыкающим контактом, замыкающий контакт датчика температуры расположен на линии связи вентилятора с диодной цепью.