RU1816804C

RU1816804C - Способ катодной защиты металлических объектов от коррозии

Info

Publication number: RU1816804C
Authority: RU
Inventors: Татьяна Ивановна Маняхина; Вадим Александрович Ловачев; Ефим Яковлевич Люблинский
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1993-05-23

Abstract

Использование: защита от коррозии металлических емкостей с агрессивными электропровод щими средами, например, нефтепроводы , магистральные трубопроводы. Сущность изобретени : способ защиты металлических объектов от коррозии включает непрерывное повторение цикла операции: контроль состо ни поверхности объекта по внутреннему электрическому параметру, включение цепи защиты в момент соответстви параметра контрол первой пороговой величине, заданной дл процесса деформации объекта; пол ризацию объекта током заданной силы и отключение цепи защиты в момент соответстви параметра контрол второй пороговой величине, заданной дл процесса полимеризации. Момент отключени цепи защиты контролируют по величине удельной электрической емкости защищаемого объекта. 5 ил. (Л

Description

Изобретение относитс к области электрохимической защиты металлов от коррозии в агрессивных средах, а точнее - к способам катодной защиты прерывистым током, включающим как протекторную защиту , так и защиту посто нным током от внешнего источника. Наиболее целесообра- зо его использование дл защиты подводных сооружений и внутренних поверхностей металлических емкостей с агрессивными электропровод щими средами, например, нефтепроводов и резервуаров нефтехранилищ. Возможно также применение способа на подземных магистральных трубопроводах.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности защиты.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе катодной защиты металлических объектов от коррозии путем непрерывного повторени цикла операций, включающего контроль состо ни поверхности объекта по выбранному электрическому параметру, включение цепи защиты в момент соответстви параметра контрол первой пороговой величине, заданной дл процесса депол ризации объекта, пол ризацию объекта током заданной силы и отключение параметра контрол второй пороговой величины, заданной дл процесса пол ризации , согласно изобретению, момент отключени цепи защиты контролируют по величине удельной электрической емкости защищаемого объекта.

о

00

2

Способ по сн етс чертежами.

Фиг. 1. Крива зависимости удельной емкости объекта от изменени состо ни его поверхности.

Фиг. 2, Кривые зависимости времени защитного действи катодных осадков от их емкости при различном времени пол ризации объекта.

Фиг. 3J Кривые зависимости времени защитного действи катодных осадков от их емкости при различной минерализации электролита.

Фиг. 4. Схема реализации способа. ,

Фиг. 5. Вариант схемы блока измерени емкости,

В способе защиты объекта прерывистым током состо ние поверхности металлического объекта (например, внутренней стенки трубопровода) контролируют по ее потенциалу в процессе депол ризации объекта при отключенной цепи защиты. В момент , когда измеренное значение потенциала совпадает с заданным минимальным значением защитного потенциала, замыкают цепь и пол ризуют объект током заданной силы. В процессе пол ризации объекта контроль состо ни его поверхности осуществл ют по другому электрическому параметру, нежели в процессе депол ризации, а именно - по удельной электрической емкости объекта. Отключение защитного тока цепи производ т в момент , когда удельна электрическа емкость объекта достигает заданной, определенной из предварительных экспериментов величины . Далее цикл депол ризаци -пол ризаци повтор ют.

Выбор удельной емкости объекта в качестве параметра контрол состо ни поверхности в процессе пол ризации основан на устанрвленной зависимости между способностью объекта сохран ть достаточно отрицательный потенциал и величиной его удельной емкости. Например, на фиг. 1 это отражено в виде зависимости между величиной удельной емкости объекта в заданных услови х пол ризации (ось абсцисс) и потенциалом его поверхности, как функции состо ни поверхности (ось ординат).

Преимуществом перехода на этот параметр контрол в услови х протекани пол ризующего тока в цепи защиты вл етс исключение из результатов контрол омической составл ющей и, следовательно, обеспечение их большей достоверности.

Измеренна величина удельной емкости объекта фактически вл етс суммой не- окольких составл ющих: это и емкость двойного электрического сло на границе электролит-металл, и реактивна составл юща Фарадеевского импеданса, и емкость катодного осадка на поверхности объекта . Последн составл юща доминирует в результатах измерений, вклад же остальных в данном случае пренебрежимо мал. Исход из вышеизложенного, емкость катодных осадков на поверхности объекта, пол ризуемого прерывистым током, фактически полностью характеризует кар0 тину изменени состо ни поверхности при заданных услови х пол ризации (составе электролита и плотности тока). На фиг. 2 и 3 приведены конкретные примеры изменени степени защищенности поверхности объек5 та, изменени состо ни его поверхности при следующих услови х:

- плотность тока пол ризации0 ,2 А/м2

-минерализаци

0 электролита200 г/л (крива 1)

20 г/л (крива 2)

- отключение тока

при потенциале 0,78 В (крива 1) 0,85 В (крива 2)

5 врем пол ризации 1000 ч (крива 1)

720 ч (крива 2)

Способ может быть реализован посредством электрической системы, представленной на фиг, 4. Защищаемый объект 1

0 (например, внутренн поверхность металлической емкости), помещен в электролит 2 (жидкий раствор или пористую электротлит- содержащую среду) и проводником первого рода соединен с жертвенным анодом 3, ли5 бо через рабочую цепь переключател 4 (дл случа протекторной защиты), либо через последовательно соединенную рабочую цепь переключател 4 и источник 5 посто нного тока (дл случа катодной защиты на0 ложенным током). Переключатель 4 (например, тиристорный ключ, пол ризованное реле и т.п.) одним концом своей управл ющей цепи соединен с выходом блока 6 изменени емкости, а другим концом - с

5 выходом устройства 7 дл измерени потенциала (например, с вольтметром или потенциометром типа ЭПД-7). Устройство 7 первым входом подключено к защищаемому объекту 1, а вторым входом соединено с

0 электродом 8 сравнени , который погружен в электролит 2 у защищаемой поверхности объекта.

Первый вход блока 6 измерени емкости соединен с объектом 1. Ко второму входу

5 блока 6 подключен датчик 9 емкости, размещенный вблизи поверхности объекта 1 в электролите 2, Блок 6 измерени емкости (фиг. 5) выполнен в виде какого-либо традиционного прибора дл измерени емкости, например, в виде мостовой схемы 10, индикатора , например, нуль-индикатора 11, включенного на выходе блока, и источника переменного тока высокой частоты, например , звукового генератора 12.

Датчик 9 (например, платиновый злект- род) служит дл исключени погрешности измерений емкости объекта за счет изменени удельной емкости жертвенного анода, которое может происходить, например, в результате изменени коррозионного со- сто ни его рабочей поверхности.

При достижении заданной величины емкости сооружени (которую рассчитывают умножением удельной емкости на площадь рабочей поверхности и на которую соответственно настраивают мостовую схему 10 блока 6) блок б подает сигнал на пере- ключатель 4 и ток пол ризации прерываетс . После выключени цепи защиты потенциал защищаемого объекта 1 не- прерывно или периодически измер ют посредством электрода 8 сравнени и устройства 7 дл измерени потенциала. Когда потенциал объекта 1 снизитс до заданного уровн , устройство 7 дает сигнал на пере- ключатель 4 и ток пол ризации включаетс . После чего цикл пол ризации и депол ризации обы.дта автоматически повтор етс .

Сп,;.,.об обеспечивает оптимальный ре жим катодной защиты. Одновременно и благодар этому обеспечиваетс экономи средсто, расходуемых в иных способах, на переналадку системы (включа дополниСхЮ , нкф/дм2

тельную аппаратуру, рабочее врем обслуживающего персонала), а также на замену поврежденной изол ции объекта.

Преимуществом способа вл етс также то, что ошибка, возможна при измерении емкости, во-первых, существенна лишь в резко гетерогенных средах или,при резких изменени х параметров окружающей среды , во-вторых, может быть точно оценена, в отличие от неподдающейс учету и всегда существенной ошибки за счет омической составл ющей .

Claims

Формула изобретени Способ катодной защиты металлических объектов от коррозии путем непрерывного повторени цикла операций, включающего контроль состо ни поверхности объекта по выбранному электрическому параметру, включение цепи защиты в момент соответстви параметра контрол первой пороговой величине, заданной дл процесса депол ризации объекта, пол ризацию объекта током заданной силы и отключение цепи защиты в момент соответстви параметра контрол второй пороговой величине, заданной дл процесса пол ризации, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности защиты , момент отключени цепи защиты кон- тролируют по величине удельной электрической емкости защищаемого объекта .

СМ5 0,55 0,65.. 0,75 0,85 , В (минерализаци электролита 20 г/л)

Фиг, I

|й

Кз

о

г 8

Л

К,