Устройство для катодной защиты от коррозии Советский патент 1993 года по МПК C23F13/00 

Изобретение относится к предотвращению коррозии металлов и может применяться для защиты кузовов автомобиля от коррозии.

Целью данного изобретения является упрощение конструкции устройства защиты от коррозии упрощение установки его на металлоконструкцию и уменьшению расхода тока. Имеются в ввиду металлоконструкции, изолированные от грунта, например, кузов автомобиля.

На фиг.1 изображена схема устройства для катодной защиты; на фиг.2 - изображена электронная часть устройства.

В предлагаемом устройстве анод 1, изготовленный из металла с более отрицательным потенциалом, например алюминий, чем потенциал защищаемой металлоконструкции 5 выполнен в форме меандра и помещен в емкость 2 с электролитом 3, например насыщенный раствор хлорида натрия. Анод непосредственно, не через электролит, присоединен одним концом к защищаемой металлоконструкции 5. Параллельно аноду подключен источник ЭДС 4. Более подробно источник ЭДС показан на

фиг.2 - зто преобразователь напряжения, который запитывается от автомобильного аккумулятора и нагружен на первичную обмотку трансформатора Тр. Напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора выпрямляется.

Принцип защиты предлагаемого устройства тоже основан на поляризации защищаемого металла насыщений его электродами но имеется особенность.

Поскольку цепь анодный протектор - защищаемый металл не замкнут (вернее через воздушное пространство) то скорость растворения анодного протектора здесь гораздо меньшая ввиду выполнения закона баланса зарядов и эта скорость одного порядка со скоростью коррозии металла в воздушной среде.

На границе раздела двух фаз - твердой и жидкой появляется электродный потенциал (у защищаемого металла электролитом будут капли воды и прочих жидкостей вызывающих коррозию). Ввиду разности электродных потенциалов и анодного протектора и защищаемого металла происходит начальное перераспределение электронов с анода

а

СА Ј

СА

на защищаемый металл. Затем ввиду нарастающей положительной поляризации анода процесс приостанавливается, сам анод приобретает некий положительный потенциал. В окружающей воздушной среде при- сутствуют положительно, отрицательные и с нулевым результирующим зарядом заряженные аэроидны, капельки электролитов собственно и вызывающие коррозию металла. Положительно заряженкый анод притя- гивает отрицательно заряженные частицы, которые отдают лишние электроны.

Кроме того, для увеличения эффективности процесса, через анодный протектор протекает постоянный ток,создавая на ми- нусовом полюсе избыток, а на положительном недостаток (дополнительный недостаток) электронов. Поскольку емкость кузова (электрическая емкость) во много раз больше емкости одного протектора, то боль- шая часть электронов перераспределяется на кузов автомобиля. Таким образом источник ЭДС 4 выполняет функцию насоса, перераспределяя электроны на кузов автомобиля, Необходимость использования преобразователя напряжения вызвана тем, что необходимо развязать электрически аккумулятор автомобиля от его кузова для эффективной работы устройства. Дело в том, что электродный потенциал свинца в акку- муляторе недостаточен для защиты кузова сделанного из железосодержащего материала и при подключенном аккумуляторе устройство начинает работать на него самого. Поскольку время стоянки автомобиля, учи- тывая ночные часы, зимнее время и просто незадействованность его, составляет до 80% времени, то наличие отключателя обоих и плюсового и минусового проводов аккумулятора от автомобиля|рставляя; есте- ственно, подключенным данное устройство) вполне оправдано.

Во время движения автомобиль, как известно, не ржавеет и этому, кстати, есть физическое подтверждение (это вызвано интенсивными токами, т.е. движением электронов по кузову автомобиля во время рабо- ты потребителей электроэнергии автомобиля, подключенным одним концом к массе - кузову автомобиля),

Ввиду отсутствия электрических полей на эквипотенциальной поверхности кузова автомобиля во время работы данного устройства обеспечивается равномерное распределение электронов по всей металлической поверхности автомобиля, включая ходовую часть и двигатель. Это значит, что нам нужно только одно место крепления данного устройства к кузову автомобиля. Ток, потребляемый устройством порядка I А; срок службы химической части устройства не менее года (электронная часть может служить гораздо дольше). Габариты устройства для защиты легкового автомобиля порядка 4-х пачек сигарет. Скорость коррозии кузова уменьшается не менее, чем в 3 раза (при езде в зимнее время), в более благоприятной среде - летом, например коррозии, вообще приостанавливается. Кроме того, ввиду постоянного небольшого избытка электронов, улучшается структура металла, уменьшается количество дефектов кристаллической решетки металла автомобиля, что увеличивает также ресурс двигателя и ходовой части..Данное устройство эффективно для защиты кузова автомобиля, потому, что сконцентрировано с учетом его особенностей - изолированности от грунта и малой площади незащищенной поверхности (учитывая лакокрзсочное и масляное покрытие металлических частей автомобиля).

Формула изобретения Устройство для катодной защиты от коррозии металлоконструкций, не имеющих контакта с землей, например кузова автомобиля, содержащее анод, источник питания, например аккумулятор автомобиля, подключенный через преобразователь к аноду, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, оно снабжено емкостью с электролитом, например, хлоридом натрия, анод выполнен в виде меандра из металла с более отрицательным потенциалом, чем потенциал металлоконструкции, например, алюминиевого листа, смонтирован в ёмкости , непосредственно подключен к катоду без его контакта с электролитом емкости, причем площадь анода составляет 0,5% площади защищаемой конструкции.

Использование: защита от коррозии металлоконструкции, не имеющих контакта с землей, например, кузовов автомобиля. Сущность изобретения: устройство содержит помещенный в электролит (раствор хлорида натрия), присоединен к металлоконструкции, являющейся катодом, источник питания, подключенный к соответствующим электродам. Повышение эффективности защиты достигается за счет того, что анод выполнен в виде меандра с площадью 0,5% от всей площади защищаемой конструкции.2 ил.

Преобразователь напряжения

г

г

4Аккумулятораётомобиля

Фие.1

& -