RU2023054C1

RU2023054C1 - Device for corrosion protection of metal structures mainly such as car bodies

Info

Publication number: RU2023054C1
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Атрошенко
Original assignee: Производственное объединение "Черниговский радиоприборостроительный завод"
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: corrosion protection of metal structures under conditions of frequent wetting. SUBSTANCE: electrode 3 additionally introduced in the device. The electrode has positive potential as compared to the potential of the metal structure being protected. Hygroscopic interlayer 5 impregnated with electrolyte is located between anode 1 and additional electrode 3. As humidity degree changes internal resistance of hygroscopic interlayer 5 changes and protective current density changes too. EFFECT: protective device life increase. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрохимической защите металлов от коррозии и может быть использовано при защите металлоконструкций, работающих в различных климатических условиях в режиме периодического смачивания, например, кузовов автомобилей. The invention relates to the electrochemical protection of metals from corrosion and can be used to protect metal structures operating in various climatic conditions in the mode of periodic wetting, for example, car bodies.

Известно устройство для защиты металлических свай от коррозии в морской воде в зоне периодического смачивания, содержащее составной анод и элементы токоподвода и крепления, при этом каждый анодный элемент выполнен клиновидной формы, в широкой его части смонтированы элементы крепления для соединения боковых сторон клиньев с образованием герметичной емкости в виде усеченного конуса, а элемент токоподвода выполнен в виде клина и укреплен в нижней части каждого анодного элемента, являясь его продолжением. A device is known for protecting metal piles from corrosion in sea water in a period of periodic wetting, comprising a composite anode and current supply and fastening elements, each anode element being wedge-shaped, fastening elements are mounted in its wide part to connect the sides of the wedges with the formation of a sealed container in the form of a truncated cone, and the current lead element is made in the form of a wedge and is fixed at the bottom of each anode element, being its continuation.

Известное устройство обеспечивает защиту от коррозии свай, буровых платформ в морской воде, но не может быть использовано для защиты других конструкций от коррозии, например, кузовов автомобилей. The known device provides protection against corrosion of piles, drilling platforms in sea water, but cannot be used to protect other structures from corrosion, for example, car bodies.

Кроме того, выполнение токоподвода в виде клина, соединяющего анодный элемент с защищаемой конструкцией, ограничивает зону защиты конструкции ввиду локального характера стекания тока. Использование воды в качестве электролита не обеспечивает стабильности поляризации в разных климатических зонах эксплуатации, так как вода имеет разные электролитические свойства, изменяющиеся в зависимости от концентрации растворенных в ней солей. In addition, the implementation of the current supply in the form of a wedge connecting the anode element to the protected structure limits the protection zone of the structure due to the local nature of the current flow. Using water as an electrolyte does not ensure polarization stability in different climatic zones of operation, since water has different electrolytic properties, which vary depending on the concentration of salts dissolved in it.

Известно устройство для защиты металлических конструкций, преимущественно кузовов автомобилей, от коррозии, содержащее анод, имеющий отрицательных электродный потенциал, по отношению к потенциалу металла конструкции, элементы токоподвода и крепления, и гигроскопический наполнитель. A device for protecting metal structures, mainly car bodies, from corrosion is known, containing an anode having a negative electrode potential with respect to the potential of the metal of the structure, elements of current supply and fastening, and a hygroscopic filler.

Данное изобретение является наиболее близким предложенному по технической сущности и достигаемому результату. This invention is the closest to the proposed technical essence and the achieved result.

Цель достигается тем, что в устройстве для защиты металлических конструкций, преимущественно кузовов автомобилей, от коррозии, содержащее анод, имеющий отрицательный электродный потенциал по отношению к потенциалу металла конструкции, элементы токоподвода и крепления и гигроскопический наполнитель, введен дополнительный электрод, имеющий положительный электродный потенциал относительно анода и расположенный таким образом, что совместно с анодом образуют негерметичную емкость. При этом дополнительный электрод установлен с возможностью обеспечения саморегулируемой плотности защитного тока, причем плотность защитного тока регулируется в зависимости от степени влажности гигроскопического наполнителя, пропитанного электролитом и расположенного в емкости между анодом и дополнительным электродом. The goal is achieved by the fact that in the device for protecting metal structures, mainly automobile bodies, from corrosion, containing an anode having a negative electrode potential with respect to the potential of the metal of the structure, current supply and fastening elements and a hygroscopic filler, an additional electrode having a positive electrode potential with respect to anode and located in such a way that together with the anode form an untight container. Moreover, the additional electrode is installed with the possibility of providing a self-regulating density of the protective current, and the protective current density is regulated depending on the degree of humidity of the hygroscopic filler, impregnated with electrolyte and located in the tank between the anode and the additional electrode.

Предлагаемое устройство относится к устройствам катодной защиты от коррозии с применением протекторов - электродов, имеющих более отрицательный электродный потенциал по отношению к защищаемому металлу. The proposed device relates to a cathodic corrosion protection device using protectors - electrodes having a more negative electrode potential with respect to the protected metal.

Анод соединен с защищаемой конструкцией гибким проводником. Анод и дополнительный электрод, имеющий более положительный потенциал по отношению к аноду, соединены между собой механическим путем. Кроме того, в зависимости от степени влажности гигроскопического наполнителя, пропитанного электролитом, изменяется его внутреннее сопротивление и обеспечивается электрическая связь между анодом и дополнительным электродом с различной плотностью защитного тока. The anode is connected to the protected structure by a flexible conductor. The anode and the additional electrode having a more positive potential with respect to the anode are mechanically interconnected. In addition, depending on the degree of humidity of the hygroscopic filler impregnated with the electrolyte, its internal resistance changes and an electrical connection is made between the anode and the additional electrode with different protective current densities.

Таким образом, при увеличении степени влажности гигроскопического наполнителя и защищаемой металлической конструкции увеличивается защитный ток устройства за счет действия вновь образованного внутреннего гальванического элемента, а при уменьшении степени влажности плотность защитного тока уменьшается. Thus, with an increase in the degree of humidity of the hygroscopic filler and the protected metal structure, the protective current of the device increases due to the action of the newly formed internal galvanic cell, and with a decrease in the degree of humidity, the density of the protective current decreases.

Это позволяет увеличить эффективность и долговечность предлагаемого устройства защиты от коррозии. This allows you to increase the efficiency and durability of the proposed corrosion protection device.

На чертеже приведен общий вид предлагаемого устройства защиты металлических конструкций от коррозии. The drawing shows a General view of the proposed device for the protection of metal structures from corrosion.

Предлагаемое устройство для защиты металлических конструкций, преимущественно кузовов автомобилей, от коррозии содержит анод 1, имеющий отрицательный электродный потенциал по отношению к потенциалу защищаемого металла конструкции 2, и дополнительный электрод 3, имеющий положительный электродный потенциал относительно анода 1. Анод 1 и дополнительный электрод 3 соединены между собой механически посредством изолятора 4 и образуют негерметичную емкость, заполненную гигроскопическим материалом 5, пропитанным электролитом, что обеспечивает электрическую связь между анодом 1 и дополнительным электродом 3 через переменное внутреннее сопротивление, изменяющееся в зависимости от степени влажности гигроскопического материала. Анод 1 и защищаемая от коррозии поверхность металла конструкции 2 соединены гибким проводником 6. The proposed device for protecting metal structures, mainly car bodies from corrosion, contains an anode 1 having a negative electrode potential with respect to the potential of the protected metal of structure 2, and an additional electrode 3 having a positive electrode potential with respect to anode 1. Anode 1 and additional electrode 3 are connected mechanically by means of an insulator 4 and form an unpressurized container filled with absorbent material 5 impregnated with an electrolyte, which ensures t electrical connection between the anode 1 and the additional electrode 3 through a variable internal resistance, which varies depending on the degree of humidity of the absorbent material. The anode 1 and the surface of metal of construction 2 protected against corrosion are connected by a flexible conductor 6.

В предлагаемом устройстве защиты от коррозии в качестве анода 1 использована пластина из сплава алюминия (в примере конкретного выполнения устройства). Дополнительный электрод 3 выполнен из стальной пластины. Гигроскопический наполнитель 5 выполнен из картона, пропитанного раствором поваренной соли или едкого натра. Металлические пластины анода 1 и дополнительного электрода 3 с установленной между ними гигроскопической картонной прокладкой 5 могут соединяться между собой через изолирующие шайбы или с помощью компаунда (изолятор 4 из компаунда). К аноду 1 провод 6 крепится завальцовкой, а к защищаемой конструкции 2 - винтом. Устанавливается устройство в наиболее опасных в коррозионном плане местах кузова автомобиля (или другой металлической конструкции) посредством приклейки на мастику или антикор. In the proposed corrosion protection device, an aluminum alloy plate (in the example of a specific embodiment of the device) is used as the anode 1. The additional electrode 3 is made of a steel plate. The hygroscopic filler 5 is made of cardboard soaked in a solution of sodium chloride or caustic soda. The metal plates of the anode 1 and the additional electrode 3 with a hygroscopic cardboard spacer 5 installed between them can be connected to each other through insulating washers or using a compound (insulator 4 from the compound). Wire 6 is attached to the anode 1 by rolling, and to the protected structure 2 - by a screw. The device is installed in the most dangerous places in the corrosion of the car body (or other metal structure) by gluing on mastic or anticorrosive material.

Предлагаемое устройство для защиты от коррозии металлических конструкций, преимущественно кузовов автомобилей, работает следующим образом. The proposed device for corrosion protection of metal structures, mainly car bodies, works as follows.

В условиях нормальной влажности в устройстве защиты из-за высокого внутреннего сопротивления гигроскопического материала 5, пропитанного электролитом, действует только основной анод 1, соединенный проводником 6 с защищаемой конструкцией 2. Благодаря разнице потенциалов между анодом 1 и металлом конструкции 2 по соединяющему их проводнику течет ток. В качестве объекта стекания электрического тока используется материал анода 1, тогда как катод этого источника тока - металла защищаемой конструкции - остается инертным и не подвергается разрушению. Under normal humidity conditions, due to the high internal resistance of the hygroscopic material 5 impregnated with electrolyte, only the main anode 1, connected by a conductor 6 to the protected structure 2, acts due to the potential difference between the anode 1 and the metal of structure 2, current flows through the conductor connecting them . The material of the anode 1 is used as the object of draining the electric current, while the cathode of this current source - the metal of the protected structure - remains inert and does not undergo destruction.

При увеличении влажности и возрастании вероятности коррозионного разрушения увлажняется гигроскопическая прокладка в системе анод - дополнительный электрод, внутреннее сопротивление этой системы снижается и возрастает защитный ток образованного источника тока, один электрод которого - анод 1 - проводником 6 соединен с металлом защищаемой конструкции, а второй электрод - дополнительный электрод 3 приклеен к изоляционному покрытию защищаемой конструкции. With an increase in humidity and an increase in the probability of corrosion damage, the absorbent pad in the anode - additional electrode system is moistened, the internal resistance of this system decreases and the protective current of the formed current source increases, one electrode of which - anode 1 - is connected to the metal of the protected structure by conductor 6, and the second electrode - additional electrode 3 is glued to the insulating coating of the protected structure.

Результаты годовой эксплуатации устройства защиты от коррозии, установленного на автомобиле, показали высокую эффективность работы устройства, обеспечивающего переполяризацию микрогальванических элементов, возникающих на границе защищаемого металла, не допускающего захвата молекулами кислорода электронов металла и развития коррозии при разных степенях нарушения защитного покрытия узлов автомобиля, в том числе при скрытых труднообнаруживаемых дефектах покрытия, когда под отслоившимся слоем антикоррозионного покрытия развиваются очаги коррозии. The results of the annual operation of the corrosion protection device installed on the car showed the high efficiency of the device, which provides for the polarization of micro-galvanic cells arising at the boundary of the protected metal, which prevents the capture of metal electrons by oxygen molecules and the development of corrosion at different degrees of damage to the protective coating of the vehicle’s components, including the number of hidden hard-to-detect coating defects, when under a peeling layer of an anti-corrosion coating develop corrosion centers.

Устройство обеспечивает эффективную защиту от коррозии металлических конструкций, эксплуатирующихся в различных климатических условиях с изменяющейся степенью влажности, при этом по сравнению с другими известными устройствами защиты предлагаемое устройство имеет более длительный срок службы. The device provides effective protection against corrosion of metal structures operating in various climatic conditions with a varying degree of humidity, while in comparison with other known protection devices, the proposed device has a longer service life.

Claims

A DEVICE FOR PROTECTING METAL STRUCTURES, PREVIOUSLY OF CAR BODIES, FROM CORROSION, containing an anode having a negative electrode potential with respect to the potential of the metal of the structure, elements of current supply and fastening, and a hygroscopic filler, characterized in that an additional electrode having a positive electrode is inserted into it relative to the anode, and the hygroscopic filler impregnated with the electrolyte is located in an unpressurized container formed by the anode and an additional elec Odom.