Анодный узел для катодной защиты от коррозии резервуара Советский патент 1984 года по МПК C23F13/00 

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для элeктpoXи IИчecкoй защиты внутренних поверхностей резервуаров с наклонными днищами и переменным уровнем электролита. .

Известен анодный узел для катодной защиты внутренней поверхности резервуара, состоящий из зафиксированного в нем стержневого анода, частично установленного в сальниковой коробке, которая содержит оправку из электроизоляционного материала, закрепленную в месте сквозного отвер,стия в стенке резервуара, и уплотнительное кольцо, сжатое внутри оправки, причем фиксация анода выполнена фрикционным контактом между ним и уплотнительным кольцом, что позволяет осуществлять регулировку глубины погружения анода в электролит с наружной стороны резервуара lj . Установленное в крьш1ке резервуара

.устройство,в результате регулирования глубины погружения анода позво тяет обеспечивать заданное значение защитного потенциала на боковой поверхности резервуара при изменении в нем уровни электролита, однако при этом процесс регулирования должен осуществляться либо вручную (что при высокой частоте или неконтролируемости изме,нения уровня электролита практически невозможно),либо с применением cneuHаЛьных автоматизированных устройств. Это значительно усложняет процесс поддержания заданного значения защитного потенциала, снижая тем самым надежность защиты от коррозии.

Наиболее близким к предлагаемому является анодный узел для катодной . защиты от коррозии резервуара, содержащий -анод, установленньй на крышке резервуара, и систему его крепления 2 .

Этот анодный узел, установленный в резервуаре с наклонньм днищем и переменным уровнем электролита, при эксплуатации катодной защиты на определенное время обеспечивает заданное значение защитного потенциала в необходимых пределах благодаря тому что площади поверхностей контактирующих с электролитом анодов анодного узла и резервуара при изменении уровня электролита изменяются практически пропорционально друг другу. Однако, поскольку при переменном уровне электролита скорость растворения различных анодов узла неодинакова и возрастает с длительностью нахождения их в электролите, нижние аноды растворяются быстрее верхних, а значит с некоторого моментЪ времени при высоком уровне электроли га уровень катодной п оляризации может упасть ниже необходимого значения, а при низком уровне электролита катоднаяполяризация может прекратиться вообще. Поэтому необходима либо частая смена нижних анодов, что не всегда возможно, либо установка анодов с увеличивающимся книзу узла диаметрами, что в реальных условиях затруднено, так как промьшшенность не изготавливает трубчатые аноды на разные диаметры. Кроме того, конструкция анодного узла не исключает проникновения электролита к проводнику в местах стыков анодов, ускоренное (в сравнении с анодами) разрущение проводника и, как следствие, разрьш электрического контакта; не исключает возможности ббрушения анодов при уменьшении трения, ызванного разрушением проводника электролитом практически исключает рименение одного удлиненного анода (каким на практике является станартный трубчатый анод, например углеграфитовый электрод марки ЭГТ) взамен ряда коротких в связи со сложностью его насаживания на навитой проводник.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты внутренней поверхности резервуара с переменным уровнем электролита путем автоматического поддержания заданного уровня катодной поляризации и увеличения срока службы анода -при упрощении конструкции узла.

Поставленная цель достигается тем, что анодный узел для катодной защиты от коррозии резервуара, соержащий анод, установленный на крышке резервуара и систему его крепления, последняя выполнена в виде стержня с подпятником, закрепленного на крышке, а анод вьтолнен полым, снабжен в верхней части центрирующей втулкой, причем в нижней части подпятника выполнены отверстия ;

На чертеже изображен анодный узел для катодной защиты от коррозии резервуара.

В резервуаре 1 с наклонным (например, коническим) днищем 2 и переменным уровнем электролита 3 зафиксиро-г вана в перекрытии резервуара в вертикальном положении изолированная s удерживающая конструкция 4 (неметаллический стержень), снабженная в нижней части изолированным полым ограничителем, например, утолщенней 5 со сквбзными отверстиями 6. На конст- 10 рукции 4 с зазором 7 насажен трубчатый анод 8 (например, стандартный углеграфитовый электрод марки ЭГТ, состоящий из трубы и соединителя токоввода, либо гирлянды из таких ii электролитов), причем его верхний торец 9 расположенвьше максимального торца 10, а нижний торец 11 ниже минимального торца 12 уровня электролита 3. К аноду 8 присоеди- 20 нен проводник 13 с запасом по длине, предназначенный для подключения анодй 8 к резервуару 1 непосредственно (при протекторной защите) либо через электрическую схему (при катод 25 ной защите внещним током). Наибольший в горизонтальной плоскости размер ,flj ограничителя - утолщения 5 находится в пределах между внутренним Д2 и наружным Д- диаметрагда зо анода 8.

Устройство работает следующим . обрадом.

При изменении уровня электролита 3, например, от максимального 10 35 (ДО минимального 12 и наоборот, пропорционально изменяются контактирующие с электролитом 3 площади внутренней боковой поверхности резервуара 1 и боковых-поверхностей наружной и внут- 40 ранней) трубчатого анода 8. При этом пропорционально изменяются входное с опротивление боковой поверхности резервуара 1 и сопротивление растеканию тока анода 8, благодаря чему 5 величина защитного потенциала-внутренней боковой поверхности резервуара 1 в зоне переменного сма 1ивания остается практически постоянной. Также пбстоянной остается величина защит- 50 кого потенциала внутренней поверхности резервуара 1, находящейся ниже зоны переменного смачивания, так как нижний торец 11 анода 8 расположен ниже м гаимального 12 уровня элек- 55 тролита 3. В процессе катодной защиты расположенная в электролите 3 часть анода 8 постепенно растворяется, причем в связи с переменным во времени уровнем электролита 3 растворение анода 8 происходит неравномерно. Наиболее быстро растворяется нижняя часть анода 8, расположенная ниже минимального 12 уровня электролита 3, так как она постоянно находится в электролите 3, а в зоне переменного смачивания скорость растворения участков анода 8 падает по мег ре их приближения к максимальному уровню электролита 3. По мере срабатывания нижней части анода 8 оставшаяся часть благодаря зазору 7 между удерживающей конструкцией 4 и внутренней боковой поверхностью анода 8 своей массой под действием гравитационной силы опускается вдоль удерживающей конструкции 4 до ограничителя - утолщения 5. При этом площадь боковых поверхностей анода 8, контактирующих с электролитом 3, а следовательно, сопротивление растеканию тока анода 8 остаются практически, теми же, что и при начальном положении анода 8, благодаря чему на весь период, пока верхний торец 9 анода 8 находится вьше максимального 10 уровня электролита 3, величина защитного потенциала при изменении уровня электролита 3 остается практически постоянной. По мере срабатывания анода 8 выбирается запас по длине проводника 13, что обеспечивает целостность электричес 5;их контактов внешней цепи. Сквозные отверстия 6 в утолщении 5 обеспечивают пропуск электролита 3 в зазор 7 и обратно. В связи с этим в любой момент времени соблюдается равенство гидростатического давления с наружной и внутренней стороны анода 8 на его стенку, благодаря чему срок службы не зависит от давления электролита 3. Вьтолнение наибольшего в горизонтальной плоскости размера D утолщения 5 в пределах между внутренним Dj и наружным Dj диаметрами анода 8 практически исключает экранирующее влияние утолщения 5 на распространение защитного тока к частям наклонного днища 2, расположенным ниже анода 8, при сохранении функции утолщения 5 как фиксатора анода 8.

Размер части aнoдa первоначально находящейся вьше максимального уровня электролита, следует выбирать по заданному сроку работы анода.

АНОДШЛЙ УЗЕЛ ,Щ1Я КАТОДНОЙ . ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗГО1 РЕЗЕРВУАРА, содержащий анод, установленный на крьппке резервуара, и систему его крепления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты внутренней поверхности резервуара с переменным уровнем электролита путем автоматического поддержания заданного уровня катодной поляризации и увеличения срока службы анода при упрощении конструкции узла, система крепления вьтолнена в виде стержня с подпятником, закрепленного на крышке, а анод выполнен пол№{, снабжен в верхней части центрирукицей втулкой, причем в нижней части подпятника выполнены отверстия.