FI119150B

FI119150B - A method for implementing electrochemical corrosion inhibition under changing conditions

Info

Publication number: FI119150B
Application number: FI991116A
Authority: FI
Inventors: Martti Pulliainen; Timo Laurila; Ari Paunonen
Original assignee: Savcor Process Oy
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2008-08-15
Also published as: AU760526B2; BR0010644A; FI991116A0; NO20015430L; AU4571900A; NO20015430D0; CA2372920A1; JP2000328273A; EP1190113A1; FI991116A; WO2000070124A1

Description

119150119150

Menetelmä sähkökemiallisen korroosioneston toteuttamiseksi muuttuvissa olosuhteissa Förfarande för att förverkliga ett elektrokemiskt S korrosionsskydd i föränderliga förhällandenMethod for Implementing Electrochemical Corrosion Prevention under Changing Conditions Förfarande för att förverkliga et electrochemicals S corrosionsskydd i föränderliga förhällanden

Keksinnön kohteena on menetelmä sähkökemiallisen korroosioneston toteuttamiseksi 10 muuttuvissa olosuhteissa, jossa menetelmässä (a) sijoitetaan ainakin yksi anturilaite kontaktiin suojattavassa kohteessa olevan elektrolyytin kanssa siten, että anturilaite on sähköisesti eristetty suojattavasta kohteesta, ja 15 (b) mitataan mainitulla anturilaitteella mainitun elektrolyytin sähkökemiallisia ominai suuksia tai korroosioreaktioiden nopeuteen vaikuttavia ominaisuuksia aikavälein, joka on pienempi kuin elektrolyytin korroosiomielessä merkittävään muuttumiseen kuluva aika.The invention relates to a method of providing electrochemical corrosion inhibition under changing conditions, comprising: (a) positioning at least one sensor device in contact with an electrolyte in a protected subject such that the sensor device is electrically isolated from the protected subject and 15 (b) measuring said electrochemical properties affecting the rate of corrosion reactions at intervals less than the time required for significant electrolyte corrosion change.

20 Menetelmää voidaan käyttää sekä katodisten että anodisten korroosionestojen toteuttamisessa.The method can be used to implement both cathodic and anodic corrosion inhibitors.

• · · • · · • · · * * 1 Sähkökemiallinen korroosionesto tarkoittaa menetelmää, jossa suojattavan metallipin- ' nan sähkökemiallista pintapotentiaalia muutetaan eli polarisoidaan edulliseen suuntaan ]#>1 25 tuomalla pinnalle sähkövirtaa. Sähkövirta voi olla peräisin joko suojattavaan kohtee-• 1 1 ;.. seen galvaanisesti liitetyistä epäjalommista eli uhrautuvista elektrodeista tai sitten ui- * · · • · · ’ koisesta tasavirtalähteestä erillisen elektrodin kautta syötettynä.* 1 Electrochemical corrosion inhibition refers to a method whereby the electrochemical surface potential of a metal surface to be protected is altered, i.e. polarized, in an advantageous direction] by supplying an electric current to the surface. The electrical current may be derived either from non-noble or sacrificial electrodes galvanically connected to the object to be protected, or from a floating DC power source supplied through a separate electrode.

· • · · • · · Sähkökemiallista pintapotentiaalia mitataan suojattavan pinnan läheisyyteen asetetulla • · ”·[ 30 ja pinnasta galvaanisesti eristetyllä vertailuelektrodilla. Vertailuelektrodeja tunnetaan • · · *,,; 1 monia tyyppejä ja niiden käyttökelpoisuus riippuu vallitsevan elektrolyytin kemialli- • · • · • « · • · • · • · · · 2 119150 sista ja fysikaalisista ominaisuuksista. Käyttökelpoisen vertailuelektrodin ominaisuutena on käyttöolosuhteissa suhteellisen vakiona pysyvä ominaispotentiaali.The electrochemical surface potential is measured by a reference electrode placed near the surface to be protected and a galvanically isolated surface electrode. Reference electrodes are known as · · · * ,,; 1 and their usefulness depends on the chemical and physical properties of the prevailing electrolyte. A useful reference electrode has the property of having a relatively constant specific potential under operating conditions.

Sähkökemiallisen suojauksen kannalta edullinen polarisaatiosuunta voi olla joko pyr-5 kimys optimaalisen tiiviin oksidikerroksen potentiaalialueelle tai vaihtoehtoisesti pyrkiminen suojattavan metallin immuunialueelle ts. potentiaalialueelle, jossa metalliatomi on termodynaamisesti stabiili eikä näin ollen syövy.The preferred polarization direction for electrochemical shielding may be either the pyrimeter to the potential region of the optimum dense oxide layer or, alternatively, the immune region of the metal to be protected, i.e. the region of potential where the metal atom is thermodynamically stable and thus non-corrosive.

10 Yleisimmin tunnetuissa tilanteissa, kuten esimerkiksi hiiliteräksen suojaus maaperässä tai merivedessä, suojauspotentiaalit ovat hyvin tiedossa ja vakioita. Suhteellisen stabiileissa korroosio-olosuhteissa optimaalinen suojauspotentiaali voidaan määrittää käyttäen tunnettuja korroosiotutkimusmenetelmiä, kuten polarisaatiokäyrän määrittämistä, potentiostaattisia painohäviötestejä tai oksidikerroksen resistanssimittauksia.10 In the most commonly known situations, such as the protection of carbon steel in soil or seawater, the protection potentials are well known and constant. Under relatively stable corrosion conditions, the optimum shielding potential can be determined using known corrosion testing methods such as polarization curve determination, potentiostatic weight loss tests or oxide layer resistance measurements.

1515

Uhrautuvia anodeita käyttämällä suojatun kohteen potentiaaliin pystyy vaikuttamaan vain anodien määrääjä sijaintia muuttelemalla. Potentiostaattisissa, ulkoisella virtalähteellä toteutetuissa suojauksissa mitataan kohteen potentiaalia ja pyritään pitämään se mahdollisimman lähellä ennalta valittua tavoitepotentiaalia muuttamalla automaatti-20 sesti virtalähteen syöttämää virtaa.By using sacrificial anodes, the potential of the protected object can only be influenced by changing the position of the anode. Potential-static, external-source shielding measures the potential of an object and seeks to keep it as close as possible to a preselected target potential by automatically changing the current supplied by the power supply.

• · · e · ·• · · e · ·

Potentiostaattinen korroosionestomenetelmä on hyvin tunnettu ja sen eri sovellustapoja • · t#t.. on kuvattu esimerkiksi patenteissa US-4,528,460 ja US-4,713,158. Julkaisun • · US-4,713,158 mukaisessa korroosionestomenetelmässä potentiaalin sallitaan liikkua • · .·: ·, 25 ennalta määrättyjen rajojen sisällä.The potentiostatic anti-corrosion method is well known and its various applications are described, for example, in U.S. Patent Nos. 4,528,460 and 4,713,158. The anti-corrosion method of US-4,713,158 allows the potential to move within predetermined limits.

• · · * 1 · • · · i « 1• · · * 1 · • · · i «1

Prosesseissa, joissa olosuhteet muuttuvat selvästi ajan funktiona, ei potentiostaattista ; 1; ; menetelmää voi soveltaa ilman riskiä. Mikäli tietyt korroosioreaktioihin vaikuttavat • · * 1": kemialliset tai fysikaaliset muuttujat, kuten esim. pH, aggressiivisten ionien pitoisuus ··1 :·[·, 30 tai lämpötila muuttuvat merkittävästi, voidaan joutua tilanteeseen, jossa koko proses- • · .1··, siajan kattavaa optimaalista suojauspotentiaalia ei ole olemassa.In processes where conditions change clearly over time, not potentiostatic; 1; ; the method can be applied without risk. If certain corrosion reactions are affected by · · * 1 ": chemical or physical variables such as pH, aggressive ion concentration ·· 1: · [·, 30 or temperature change significantly, you may find that the whole process • · .1 · · There is no optimum protection potential over time.

• · · • · • · • I1 5 3 119150• · · • • • • I1 5 3 119150

Lisäksi potentiostaattinen menetelmä ei toimi parhaalla mahdollisella tavalla ympäristössä, jossa suojaus ei perustu absoluuttiseen potentiaaliarvoon, vaan esimerkiksi toteutuneeseen polarisaatioon.In addition, the potentiostatic method does not work best in an environment where protection is not based on absolute potential value but, for example, on actual polarization.

Erityisesti niiden metallien osalta, joilla korroosionkesto perustuu suojaavan oksidiker-roksen syntymiseen, ympäristötekijät vaikuttavat voimakkaasti suojauspotentiaaliin. Lisäksi korroosionkestonsa rajoilla olevan metallin suojauspotentiaalin optimialue on yleensä hyvin pieni, joten virhemarginaalia ei juuri ole.Particularly for metals where the corrosion resistance is based on the formation of a protective oxide layer, environmental factors strongly influence the protective potential. In addition, the optimum range of the protective potential of the metal at the limits of its corrosion resistance is usually very small, so that there is hardly any margin of error.

1010

Kaikissa kehittyneissä potentiostaattisissa korroosionestojäijestelmissä on mahdollisuus suojauspotentiaalin vapaaseen määrittämiseen, mutta se vaatii aina käyttäjän aktiivisen osallistumisen muutoksen määrittäjänä ja toimeenpanijana. Mikäli muutokset ovat nopeita, suojauksen hallinta sitoo liikaa työaikaa ja on siksi lähes mahdotonta.All advanced potentiostatic anti-corrosion systems have the ability to freely determine the protection potential, but always require the active involvement of the user as a change detector and implementer. If the changes are rapid, managing the security will be too time-consuming and therefore almost impossible.

15 Mikäli muutoksia on epäsäännöllisesti ja harvoin, riski niiden havainnoinnin laimin lyömiseen kasvaa. Lisäksi tehtaiden käyttöhenkilökunnalla ei yleensä ole riittävää ammattitaitoa tehdä tarvittavia mittauksia ja johtopäätöksiä muutostarpeesta.15 If changes are irregular and infrequent, the risk of failing to detect them increases. In addition, plant operators generally do not have the necessary expertise to make the necessary measurements and draw conclusions about the need for change.

Olosuhteita, joita on vaikea tai mahdoton hallita konventionaalisella potentiostaattisel-20 la korroosionestolla, ovat lähes kaikki kemian teollisuuden eräprosessit. Eräprosesseis- • · · *. ί ·' sa olosuhdemuutokset voivat olla aikariippuvaisia tai sitten muutoksen laukaisee jokin prosessisuure, kuten lämpötila tai kemikaalisyötön alku. Jatkuvissa prosesseissa on- ··»·· ] gelmia tuottavia epäjatkuvuuskohtia ovat esimerkiksi tuotannon lajinvaihdot. Niissä muutoksen laukaisijana on raaka-ainelähteen vaihtuminen. Potentiostaattisella mene- * » i *.. 25 telmällä on vaikea hallita myös betoniterästen katodista suojausta, jossa suojauskritee- • · · • · · rinä yleisesti käytetään absoluuttisen potentiaaliarvon sijasta aikaansaadun potentiaa- . . limuutoksen suuruutta.Conditions that are difficult or impossible to control with conventional potentiostatic corrosion inhibitors are almost all batch processes in the chemical industry. Batch process- • · · *. Changes in conditions can be time-dependent or triggered by a process variable such as temperature or the onset of the chemical feed. Continuous processes have problems that cause problems, such as production change of production. In them, the change is triggered by a change in the source of raw materials. The potentiostatic method also makes it difficult to control the cathodic shielding of reinforcing steels, where the shielding criterion is generally used instead of the absolute potential value obtained. . the magnitude of the mucus.

• · · * · « • · * 1 · • · • ·• · · * · «• · * 1 · • · • ·

Korroosiotutkimusmenetelmät tarjoavat kyllä mahdollisuuden seurata korroosioag- * · » 1..I1 30 gressiivisuuden kehittymistä myös siten, että optimaalista suojauspotentiaalia voidaan • · * * I 1 määrittää pienin aikavälein. Tutkimukset ovat kuitenkin olleet tyypillisesti hetkellisiä, • · • · • ·· 4 119150 potentiostaattisen suojauksen määrittelyyn liittyviä tehtäviä, jotka on suoritettu laboratoriossa prosessista otetulla näytteellä. Monitorointityyppinen, jatkuva ja suoraan prosessiympäristössä suoritettava korroosiotutkimus on huomattavan harvinaista ja tähän asti sille ei ole ollut tarvettakaan, koska stabiilissa ympäristössä rajallinen näytteenot-5 tomäärä riittää ympäristön hahmottamiseen. Lukuisia korroosioreaktioihin vaikuttavia prosessisuureita pystytään kuitenkin jo mittaamaan reaaliaikaisesti.It is true that corrosion testing methods offer the possibility of monitoring the development of corrosion aggressiveness, * * * * I 1 also in such a way that the optimal protection potential can be determined at short intervals. However, studies have typically been of a temporary nature, performed in the laboratory on a sample of the process. A monitoring type, continuous and direct corrosion study in a process environment is remarkably rare and has not been necessary so far, since in a stable environment a limited number of sampling samples is sufficient to visualize the environment. However, many process variables affecting corrosion reactions can already be measured in real time.

Tekniikan nykyisestä tasosta on siis todettava se, että vaikka pitkälle kehitetty poten-tiostaattinen korroosionestojäijestelmä toimii erinomaisesti stabiileissa olosuhteissa, 10 ei muuttuviin olosuhteisiin ole olemassa automaattisesti muutoksiin sopeutuvaa menetelmää ja laitteistoa.Thus, from the present state of the art, although a highly sophisticated potentiostatic anti-corrosion system performs well under stable conditions, there is no automatically adaptive method and apparatus for changing conditions.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada menetelmä, jossa korroosionesto sopeuttaa toimintansa muuttuviin korroosio-olosuhteisiin automaattisesti ilman viivettä. Eräänä kek-1S sinnön yksityiskohtaisempana päämääränä on aikaansaada menetelmä, joka voi käyttää hyväkseen sekä prosessisuureiden mittaustietoa että itse generoimaansa korroosiomit-taustietoa ja muuttaa ulkoisella virtalähteellä toteutetun korroosioneston virran- tai jän-nitteensyöttöä siten, että kulloisiinkin olosuhteisiin optimaalinen suojauspotentiaali saavutetaan. Keksinnön eräänä laajempana tavoitteena on myös pystyä hyödyntämään 20 prosessista mitattua ja korroosion lähtökohdista käsiteltyä tietoa suoraan tai välillisesti • · · '··*' prosessin ohjaukseen siten, että prosessin korroosioaggressiivisuus vähenee.It is an object of the invention to provide a method in which corrosion protection automatically adapts its operation to changing corrosion conditions without delay. One of the more detailed objects of the kek-1S invention is to provide a method that can utilize both process measurement data and self-generated corrosion atom background information and modify the current or voltage supply of corrosion protection provided by an external power source to provide optimal protection under the circumstances. It is also a broader object of the invention to be able to utilize, directly or indirectly, the process-measured data processed from the source of corrosion, to reduce the corrosion aggressiveness of the process.

« · aaa * · ·»»··«· Aaa * · ·» »··

A AThe A

. Keksinnön päämäärä saavutetaan menetelmällä, joka on tunnettu siitä, että menetel- • a · · · • a ... mässä • a · 4 « · 25. The object of the invention is achieved by a method which is characterized by the fact that the process · mass · 4 · · 25

• A A AAA• A A AAA

(c) johdetaan mainitun anturilaitteen mittaustulokset mittaus- ja tiedonkäsittely-. *. ·. yksikköön, j a määritellään mainittujen mittaustulosten perusteella optimipotentiaali, ja(c) deriving the measurement results of said sensor device for measurement and data processing. *. ·. a unit for determining optimum potential based on said measurement results, and

• A A• A A

• A• A

• A A• A A

A AThe A

• A• A

• A A• A A

.. *. (d) muutetaan korroosioneston virtalähteen syöttämää virtaa tai jännitettä siten, että A fi f.. *. (d) changing the current or voltage supplied by the anti-corrosion power supply so that A fi f

• A• A

'.. I 30 mainittu optimipotentiaali saavutetaan.The optimum potential mentioned is reached.

A AThe A

• A A A• A A A

A A A kA A A k

• «A A• «A A

AA

A A A A A A AA A A A A A A A

5 1191505, 119150

Keksinnön mukaisessa menetelmässä on oivallettu soveltaa yleisesti tunnettuja sähkökemiallisia ja muita korroosioreaktioiden nopeuteen vaikuttavien suureiden mittausmenetelmiä ulkoisen virtalähteen avulla suoritettavan korroosioneston optimipotenti-aalin määritykseen siten, että optimipotentiaali määritellään käytön aikana jatkuvasti 5 uudelleen ja siten voidaan automaattisesti sopeutua muuttuviin korroosio-olosuhteisiin. Tällöin voidaan puhua potentiodynaamisesta korroosionestosta. Tapauksessa, jossa prosessisekvenssit toistuvat korroosio-olosuhteiltaan samanlaisina, voidaan optimipo-tentiaalin määrittelyssä hyödyntää aiemmin tehtyjen mittausten tietoja.In the method of the invention, it is known to apply generally known electrochemical and other methods of measuring the quantities affecting the rate of corrosion reactions to determine the optimum potential for corrosion inhibition by external power supply so that the optimum potential is continuously re-determined during operation and thus automatically adjusting to changing corrosion conditions. In this case, one can talk about potentiometer dynamic corrosion inhibition. In the case where the process sequences are repeated with the same corrosion conditions, the data from previous measurements can be used to determine the optimum potential.

10 Keksinnön mukaisessa menetelmässä korroosioneston ohjausjäqestelmä määrittää uu delleen ja muuttaa korroosioneston optimipotentiaalia korroosio-olosuhteiden muuttuessa. Optimipotentiaalit määritellään edullisesti sähkökemiallisilla korroosiotutkimus-menetelmillä, kuten esimerkiksi polarisaatiokäyrän ajo, lineaarinen polarisaatioresis-tanssi tai CER (Contact Electric Resistance). Betoniterästen suojauksessa optimipoten-15 tiaalin uudelleenmäärittelyssä käytetään edullisesti depolarisaatiotestiä, jossa mitataan terästen toteutunut polarisaatio katkaisemalla suojavirta määrätyksi ajaksi ja mittaamalla depolarisaatio, josta sähkökentän ja elektrolyytin ominaisvastuksen aiheuttama jännitehäviö (IR-pudotus) on eliminoitu. Tämän keksinnön mukainen optimipotentiaa-lin määrittäminen ei ole rajattu edellä mainittuihin menetelmiin, vaan kaikkia sähkö-20 kemiallisia korroosionopeusmittauksia voidaan hyödyntää keksinnön mukaisessa tar- :. I.: koituksessa. Tapauksissa, joissa korroosio-olosuhteilla on selvä korrelaatio tiettyyn tai * * 1: tiettyihin yksiselitteisesti mitattaviin prosessimuuttujiin, kuten esim. pH, lämpötila tai | jonkin elektrolyyttikomponentin konsentraatio, voidaan mainitun prosessimuuttujan I,/ mittausta käyttää ohjaamaan optimipotentiaalin muuttumista. Keksinnön mukainen au-• · ;1/ 25 temaattinen, käytönaikainen korroosioneston optimipotentiaalin muuttaminen ei siten • · t * välttämättä edellytä käytönaikaisia sähkökemiallisia korroosiomittauksia.In the method of the invention, the anticorrosion control control system redefines and alters the optimum anticorrosion potential as the corrosion conditions change. Optimal potentials are preferably determined by electrochemical corrosion study methods such as polarization curve driving, linear polarization resistance, or CER (Contact Electric Resistance). For the protection of reinforcing steels, the optimum potential-15 redefinition test is preferably used, which measures the actual polarization of the steels by breaking the protective current for a predetermined time and measuring the depolarization eliminating the voltage drop (IR drop) caused by electric field and electrolyte resistivity. The determination of the optimum potential of the present invention is not limited to the above methods, but all electro-chemical corrosion rate measurements can be utilized in the present invention. I .: At dawn. In cases where corrosion conditions have a clear correlation with a particular or * * 1: certain unambiguously measurable process variables, such as pH, temperature or | concentration of an electrolyte component, the measurement of said process variable I / can be used to control the change in optimum potential. Thus, the automatic modification of the optimum potential of the corrosion protection according to the invention 1/25 does not necessarily require in-service electrochemical corrosion measurements.

* · • · · • · ·* · • · · · · ·

Optimipotentiaalien käytönaikaista määrittelyä varten suojattavaan kohteeseen asenne- Φ m ]·1 taan ainakin yksi anturi, edullisesti useita antureita siten, että anturit tulevat kontaktiin • ·1· · ;' 30 suojattavassa kohteessa vallitsevan elektrolyytin kanssa. Anturit ovat sähköisesti eris- • · ·;·' tettyjä suojattavasta kohteesta ja ne on suunniteltu siten, että ne kestävät elektrolyytin « · • · • ·1 · 6 119150 kemialliset ja fysikaaliset olosuhteet. Mittauselektroniikka ja tietojenkäsittely-yksikkö voi sijaita anturilaitteen yhteydessä tai useamman anturilaitteen tapauksessa keskitetysti siten, että yksi tietojenkäsittely-yksikkö käyttää useampaa anturilaitetta.To determine the optimum potentials during use, at least one sensor, preferably a plurality of sensors, is mounted on the protected object so that the sensors come into contact • · 1 · ·; ' 30 electrolytes in the protected site. The sensors are electrically isolated from the object to be protected and are designed to withstand the chemical and physical conditions of the electrolyte. The metering electronics and data processing unit may be centrally located with the sensor unit or, in the case of multiple sensor units, such that a plurality of sensor units use one data processing unit.

5 Optimipotentiaalin määrittäminen voi tapahtua tietyin, valittavissa olevin aikavälein ajastetusti tai määrittäminen voidaan laukaista tietyn, korroosio-oloihin tunnetusti vaikuttavan prosessisuureen muuttuessa. Tapauksessa, jossa prosessisekvenssit toistuvat korroosio-olosuhteiltaan samanlaisina, voidaan hyödyntää aiemmin määriteltyjä opti-mipotentiaaliarvoja. Mainitut optimipotentiaaliarvot voidaan määritellä myös jaksot-10 täisellä korroosiotutkimuksella prosessissa tai laboratoriossa.5 Determination of the optimum potential can occur at certain, selectable time intervals or can be triggered by a change in a certain process quantity known to affect corrosion conditions. In the case where the process sequences repeat under the same corrosion conditions, the previously determined optimum potential values can be utilized. Said optimum potential values can also be determined by a periodic-10 corrosion study in a process or laboratory.

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu kaikkien ulkopuolisella virtalähteellä toteutettujen korroosionestojen ohjaamiseen, edullisimmin silloin kun korroosio-olosuhteet suojattavan kohteen ympäristössä ovat merkittävästi vaihtelevia.The method according to the invention is suitable for controlling all corrosion inhibitions provided by an external power supply, most preferably when the corrosion conditions in the vicinity of the object to be protected are significantly variable.

1515

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon, johon keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.The invention will be described in detail with reference to a preferred embodiment of the invention shown in the figures of the accompanying drawings, but which is not intended to be limited thereto.

. 20 Kuvio 1 esittää graafisesti esimerkkejä polarisaatiokäyristä muuttuvissa olosuhteissa, • · · • · · ....: jolloin muuttuvina prosessisuureina ovat pH ja Cl'-pitoisuus.. Figure 1 graphically illustrates examples of polarization curves under changing conditions, where the process variables are pH and Cl '.

• · ....: Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn mittausj ärj estelmän • 1·2· erästä edullista suoritusmuotoa kaaviomaisena kuviona.Fig. 2 shows a preferred embodiment of the measuring system used in the method according to the invention in schematic form.

• 25• 25

Kuviosta 1 havaitaan, kuinka polarisaatiokäyrät muuttuvat prosessiolosuhteiden muut-tuessa. Ajanhetkellä 0 pH ja Cl'-pitoisuus ovat kuviossa 1 merkityllä tasolla. Ajanhet- »· t ϊ,,,ί kellä tj Cl'-pitoisuus laskee, ajanhetkellä Xi pH laskee, ajanhetkellä t3 Cl‘-pitoisuus ko- • 1·‘. hoaa ja ajanhetkellä U Cl"-pitoisuus jälleen laskee. Ajanhetkestä t2 alkaen pH säilyy • i :3: 30 vakiona.Figure 1 shows how the polarization curves change as the process conditions change. At time 0, the pH and Cl 'concentration are at the level indicated in Figure 1. The time at which t1 Cl' decreases, at time Xi the pH decreases, at time t3 the Cl' concentration drops • 1 · '. ho and the U Cl "concentration decreases again. At t2, pH remains constant at i: 3:30.

»»· · 2 • « 3 • ·« * • 1 7 119150»» · · 2 • «3 • ·« * • 1 7 119150

Kuviosta 1 havaitaan, että aikavälillä 0 - ti optimipotentiaalin B arvo on kuvion 1 vasemman reunan osoittamalla tasolla. Vastaavasti polarisaatiokäyrän kohta A osoittaa kohtaa, jossa esiintyy maksimi syöpymisnopeus, ts. virta IcorT on maksimissaan. Potentiaalin ylittäessä polarisaatiokäyrällä kohdan C, metalli altistuu pistekorroosiolle. Ku-5 viosta 1 havaitaan, kuinka polarisaatiokäyrät muuttuvat siten, että optimipotentiaali B, maksimisyöpymisnopeutta kuvaava kohta A ja pistekorroosion alkamista kuvaava kohta C muuttuvat prosessiolosuhteiden pH, Cl' muuttuessa. Kuviosta 1 havaitaan myös, että esimerkiksi aikavälillä t2-ta käyttökelpoinen optimipotentiaali aiheuttaa pis-tekorroosiota aikavälillä t3-t4 olosuhteiden muututtua.It is seen from Figure 1 that for the time interval 0 to ti, the value of the optimum potential B is at the level indicated by the left edge of Figure 1. Correspondingly, point A of the polarization curve represents the point at which the maximum etch rate occurs, i.e. the current IcorT is at its maximum. As the potential crosses C at the polarization curve, the metal is exposed to pitting corrosion. From Ku-5, 1, it is observed how the polarization curves change so that the optimum potential B, the point A representing the maximum etch rate and the point C indicating the onset of pitting corrosion change as the pH of the process conditions changes. It is also observed from Figure 1 that, for example, the optimum potential available at time interval t2 causes pitting-corrosion at time intervals t3-t4 as conditions change.

1010

Kuviossa 2 keksinnön mukaista mittausjärjestelmää on merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Mittausjärjestelmä 10 käsittää tasavirtalähteen 12, virransyöttöelektrodin 13, mittausanturin 14 ja mittaus* ja tiedonkäsittely-yksikön 17. Suojattavaa kohdetta, joka on tässä suoritusmuodossa prosessinestettä 15 sisältävä säiliö, on merkitty viitenume-15 rolla 11. Kuvion 2 mukaisessa suoritusmuodossa mittausjärjestelmä 10 käsittää lisäksi mittausanturin 16, joka voi mitata mitä tahansa prosessisuuretta tai prosessisuureita, kuten esim. pH, lämpötila T, konsentraatio C, jne. Mittausanturi 16 siis mittaa proses-sinesteen 15 kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia.In Figure 2, the measuring system according to the invention is generally indicated by reference numeral 10. The measuring system 10 comprises a DC power supply 12, a power supply electrode 13, a measuring sensor 14, and a measuring * and data processing unit 17. In this embodiment, In the embodiment of Figure 2, the measuring system 10 further comprises a measuring sensor 16 which can measure any process variable or process variables such as pH, temperature T, concentration C, etc. Thus, the measuring sensor 16 measures the chemical and physical properties of the process fluid 15.

. 20 Keksinnön mukaisessa menetelmässä anturilaite 14 sijoitetaan kontaktiin suojattavassa « · » • · · **\ kohteessa 11 olevan elektrolyytin 15 kanssa siten, että anturilaite 14 on sähköisesti • *· eristetty prosessilaitteista. Anturilaitteella 14 mitataan elektrolyytin sähkökemiallisia • « iMt. ominaisuuksia tai korroosioreaktioiden nopeuteen vaikuttavia ominaisuuksia aikavä-• » .···. lein, joka on pienempi kuin elektrolyytin korroosiomielessä merkittävään muuttumi- • · · . * j *. 25 seen kuluva aika. Anturilaitteen 14 mittaustulokset johdetaan mittaus- ja tiedonkäsitte- • t · e ly-yksikköön 17 ja mittaustulosten perusteella määritellään optimipotentiaali B. Mitta-us-ja tiedonkäsittely-yksikkö 17 antaa ohjaussignaalin virtalähteelle 12 ja virtalähteen • · : * *' · syöttämää virtaa tai j ännitettä muutetaan siten, että optimipotentiaali B saavutetaan.. In the method according to the invention, the sensor device 14 is placed in contact with the electrolyte 15 in the object 11 to be protected so that the sensor device 14 is electrically isolated from the process devices. The sensor device 14 measures the electrochemical electrolyte • µMt. properties or properties that influence the rate of corrosion reactions • •. ···. lein, which is less than a significant change in the electrolyte corrosion • • ·. * j *. 25 time. The measurement results of the sensor device 14 are fed to the measurement and data processing unit 17 and based on the measurement results the optimal potential B is determined. the voltage is changed so that optimum potential B is achieved.

··· ·· · • * · • · .···, 30 Mittaus-ja tiedonkäsittely-yksikköön 17 johdetaan tarvittaessa lisäksi mittausanturin • * «·· .. * 16 mittaustulokset.· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·.

• · « • « 8 119150• · «•« 8 119150

Keksintö mahdollistaa sähkökemiallisen korroosioneston tavoitepotentiaalin muuttamisen automaattisesti muuttuvien korroosio-olosuhteiden tai suojauskriteerien täyttämisen niin vaatiessa. Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää sekä katodisten 5 että anodisten korroosionestojen toteuttamisessa. Keksintö mahdollistaa myös sen, että pystytään hyödyntämään prosessissa mitattua ja korroosion lähtökohdista käsiteltyä tietoa suoraan tai välillisesti prosessin ohjaukseen siten, että prosessin korroosioag-gressiivisuus vähenee.The invention enables the target potential of electrochemical corrosion inhibition to be altered when required to meet automatically changing corrosion conditions or shielding criteria. The method according to the invention can be used to implement both cathodic 5 and anodic corrosion inhibitors. The invention also makes it possible to utilize the data measured in the process and processed from the sources of corrosion, directly or indirectly, to control the process so that the corrosion aggressiveness of the process is reduced.

10 Kuviossa 2 esitetty suoritusmuoto kuvaa katodista suojausta. Mikäli kuvion 2 mukaisessa suoritusmuodossa +napa ja -napa vaihdetaan keskenään, on kysymyksessä ano-dinen suojaus.The embodiment shown in Figure 2 illustrates cathodic protection. If, in the embodiment of Fig. 2, the + pole and pole are interchanged, there is an anodic protection.

Edellä on esitetty ainoastaan eräs keksinnön edullinen suoritusmuotoja alan ammatti-1S miehelle on selvää, että siihen voidaan tehdä lukuisia modifikaatioita oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Only one preferred embodiment of the invention has been described above, it will be apparent to those skilled in the art that numerous modifications can be made within the scope of the inventive idea set forth in the appended claims.

• « · • · · ·»· f···· • « • · • · ·#· • · · • * · * ··♦ • · · • · · « • · • » · f * · • * ' ·«· • · • * ··# ·· · • · ft • · • · ft·· « · • · ··# * « · • · • »· ft ·• «· • · ·» · f ······································································································· Receiving a Message '· «· • • * ·· # ·· · · ft · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ···

Claims

A method of realizing an electrochemical corrosion protection in changing conditions, wherein method 5 (a) places at least one sensor device (14) in contact with an electrolyte (15) in an object (11) to be protected in such manner; the sensor device is electrically insulated from the object to be protected, and (b) measured by said sensor device (14) electrochemical properties or the rate of corrosion reactions affecting properties of said electrolyte at an interval less than the time a significant change of electrolyte in corrosion, characterized in that, in the process 15 (c), the measurement results from said sensor device (14) are taken to a measurement and data processing unit (17), and an optimization potential (B) is determined on the basis of said measurement result, and (d) the current or voltage measured from a current source (12) changes in the corrosion state. In such a manner that said optimization potential (B) is reached. * · · Aa * ···· * • *

Method according to claim 1, characterized in that in a process that is repeated a for equally long periods, the time extensions of the sequences in the process and time a are measured. * a determination of the optimization potential (B) according to said sequence is set. 25 t · · a

3. A method according to claim 1, characterized in that in a process which is repeated: * · *; for various long periods, a process quantity is determined that affects the change and a · i | 1i is determined by an determination of the optimization potential (B) of a change in said process quantity. • * · a • a a • a • n • aa • a • a aa * • aa a a • aa a a • a 119150

Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the optimality potential (B) is determined by utilizing stored information from previously performed measurements.

5. A method according to any of claims 1 to 4, characterized in that the optimipotentials (B) are determined by means of polarization curves.

Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the optimipotentials (B) are determined by means of a linear polarization resistance. 10

7. A method according to any of claims 1-4, characterized in that the optimipotentials (B) are determined by means of an ohmic resistance of an oxide layer of a contact resistor. 15

Method according to any of claims 1 to 4, characterized in that the optimipotentials (B) are determined by means of electrochemical corrosion rate measurements.

9. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the optimipotentials (B) are determined by methods which measure compliance with the protection criterion. 20 rows for concrete rack. * · · • · «• aa e a

Method according to any one of claims 1-4, characterized in that measurement of at least one process variable selected at least from the group pH, temperature • a, ···, T, concentration C, is used to control the change of the optimization potential (B). Aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa, and a