RU2083721C1

RU2083721C1 - Method of protection from corrosion of car body in garage storage and device for its embodiment

Info

Publication number: RU2083721C1
Application number: RU94015945A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Васильевич Бородин
Original assignee: Вячеслав Васильевич Бородин
Priority date: 1994-04-29
Filing date: 1994-04-29
Publication date: 1997-07-10

Abstract

FIELD: protection of metal structures from corrosion by the method of cathode protection by external current; applicable for reduction of corrosion rate of car body when stored in metal garage. SUBSTANCE: rate of corrosion is decreased by application of negative potential to car body from external current source and application of positive stabilized potential to garage metal walls. The device for embodiment of the offered method has external current source, for instance, automobile storage battery whose negative pole is connected to car body and positive pole of external current source through successively connected voltage regulator and connecting wire is connected to garage metal wall. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение касается защиты металлических конструкций от коррозии методом катодной защиты внешним током и может быть использовано для снижения скорости коррозии кузова автомобиля при хранении его в металлическом гараже. The invention relates to the protection of metal structures from corrosion by cathodic protection by external current and can be used to reduce the corrosion rate of a car body when stored in a metal garage.

Сущность способа катодной защиты внешним током состоит в том, что защищаемая конструкция подключается к отрицательному полюсу внешнего источника тока, к положительному полюсу которого подключается дополнительный электрод, поляризуемый анодно. The essence of the method of cathodic protection by external current is that the protected structure is connected to the negative pole of the external current source, to the positive pole of which an additional electrode is connected, polarized anode.

Данный способ находит широкое применение для защиты трубопроводов, резервуаров, кабелей (1,2, 3,4,5), а также кузова автомобиля (6). Известные способы катодной защиты различаются формой и расположением дополнительных электродов (анодов), способом формирования защитного потенциала и защитного тока. This method is widely used to protect pipelines, reservoirs, cables (1,2, 3,4,5), as well as the car body (6). Known methods of cathodic protection differ in the shape and location of additional electrodes (anodes), in the method of forming a protective potential and protective current.

В настоящее время в качестве анодов используются металлические штыри, забиваемые в землю в непосредственной близости от защищаемой конструкции (3), металлические пластины, устанавливаемые на поверхности защищаемой конструкции (1,5), металлическая сетка (2). Currently, metal pins driven into the ground in the immediate vicinity of the structure to be protected (3), metal plates mounted on the surface of the structure to be protected (1,5), and metal mesh (2) are used as anodes.

Известные технические решения используются для защиты геометрически простых конструкций (цилиндр, сфера, параллелепипед), находящихся в агрессивных средах (речная или морская вода, почва, кислоты и т.д.). Защитный эффект достигается за счет применения определенного числа локальных анодов и использования внешнего источника тока большой мощности для формирования необходимых значений защитных токов (единицы ампер) при напряжении порядка нескольких десятков вольт. Known technical solutions are used to protect geometrically simple structures (cylinder, sphere, parallelepiped) located in aggressive environments (river or sea water, soil, acids, etc.). The protective effect is achieved through the use of a certain number of local anodes and the use of an external high-power current source to form the necessary values of protective currents (units of amperes) at a voltage of several tens of volts.

Для кузова автомобиля характерны относительно малые геометрические размеры и наличие большого числа скрытых полостей (пороги, лонжероны, балки). В этих условиях использование локальных анодов приводит лишь к частичной защите кузова и поэтому неэффективно. По этим причинам известные технические решения не могут быть использованы для защиты кузова автомобиля. The car body is characterized by relatively small geometric dimensions and the presence of a large number of hidden cavities (thresholds, spars, beams). Under these conditions, the use of local anodes leads only to partial body protection and is therefore ineffective. For these reasons, well-known technical solutions cannot be used to protect the car body.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ защиты от коррозии металлоконструкций, не имеющих контакта с землей, например кузова автомобиля, изложенный в (6). Известный способ состоит в том, что постоянный источник тока соединен с преобразователем напряжения, отрицательный полюс которого соединен с кузовом автомобиля, положительный полюс соединен с анодом. Closest to the proposed method is a method of corrosion protection of metal structures that do not have contact with the ground, for example, a car body, described in (6). The known method consists in the fact that a constant current source is connected to a voltage converter, the negative pole of which is connected to the car body, the positive pole is connected to the anode.

Анод выполнен в виде меандра из металла с более отрицательным потенциалом, чем потенциал защищаемой конструкции и помещен в раствор электролита. Площадь анода составляет 0,05% от площади защищаемой поверхности. The anode is made in the form of a meander made of metal with a more negative potential than the potential of the protected structure and placed in an electrolyte solution. The anode area is 0.05% of the surface area to be protected.

Известное предложение позволяет снизить скорость коррозии в 3 раза и потребляет от внешнего источника ток величиной 1 А. The well-known proposal allows to reduce the corrosion rate by 3 times and consumes 1 A current from an external source.

Недостатками известного предложения являются
низкая эффективность защиты, поскольку использование катодной защиты позволяет снизить скорость коррозии в 20 50 раз, а не в три раза, как в известном изобретении;
большой ток потребления (1 А) не позволяет использовать устройство для защиты кузова при длительном хранении автомобиля, т.е. во время наиболее интенсивного его корродирования;
сложность конструкции самого устройства, необходимость его электрической изоляции от кузова автомобиля.The disadvantages of the known proposals are
low protection efficiency, since the use of cathodic protection can reduce the corrosion rate of 20 to 50 times, and not three times, as in the known invention;
high current consumption (1 A) does not allow the use of a device to protect the body during prolonged storage of the car, i.e. during its most intense corrosion;
the complexity of the design of the device itself, the need for its electrical isolation from the car body.

Недостатки известного предложения вызваны тем, что в нем используется локальный анод, размеры которого существенно меньше размеров кузова автомобиля, а защитный потенциал составляет доли вольта. The disadvantages of the known proposal are due to the fact that it uses a local anode, the dimensions of which are significantly smaller than the dimensions of the car body, and the protective potential is a fraction of a volt.

Многочисленные исследования показали (см. например (5), стр. 9), что скорость коррозии в стальных боксах (гаражах) в несколько раз выше по сравнению со скоростью коррозии на открытом воздухе. Высокая скорость коррозии объясняется повышенной влажностью внутри гаража, малым его объемом, близким расположением стенок гаража к кузову автомобиля. Приведенные факты указывают на необходимость защиты автомобиля прежде всего при его хранении. Numerous studies have shown (see, for example, (5), p. 9) that the corrosion rate in steel boxes (garages) is several times higher than the rate of corrosion in the open air. The high corrosion rate is explained by increased humidity inside the garage, its small volume, and the proximity of the walls of the garage to the car body. The above facts indicate the need to protect the car primarily during its storage.

Защита кузова автомобиля при его длительном хранении в гараже известным способом и устройством не эффективна, т.к. предложенный способ не обеспечивает необходимого снижения скорости коррозии, а само устройство потребляет большой ток. Protection of the car body during its long-term storage in the garage in a known manner and device is not effective, because the proposed method does not provide the necessary reduction in the corrosion rate, and the device itself consumes a large current.

Целью изобретения является снижение скорости коррозии кузова автомобиля при его хранении в металлическом гараже за счет использования стен гаража в качестве внешнего анода. The aim of the invention is to reduce the corrosion rate of a car body when stored in a metal garage by using the walls of the garage as an external anode.

Поставленная цель достигается тем, что отрицательный полюс внешнего источника постоянного тока подключен к кузову автомобиля, положительный полюс источника тока через последовательно соединенные стабилизатор напряжения и соединительный провод подключен к металлической стенке гаража. This goal is achieved in that the negative pole of the external DC source is connected to the car body, the positive pole of the current source is connected through a voltage stabilizer and the connecting wire is connected to the metal wall of the garage.

При использовании стенок гаража в качестве внешнего анода вследствие постоянства потенциала внутри гаража, как и внутри любой замкнутой металлической поверхности, потенциал на поверхности кузова также будет одинаков. Постоянство потенциала на защищаемой поверхности позволяет выбрать оптимальную величину защитного потенциала (1,75 2 В), что не вызывает эффекта перенапряжения, при котором наблюдается выделение водорода и разрушение поверхности (5). Вместе с тем большой размер анода, зависимость проводимости атмосферы внутри гаража от температуры и влажности воздуха, а также от состояния лакокрасочного покрытия кузова автомобиля и стен гаража приводят к изменению величины защитного тока в пределах от 0,01 до 10 мА (5). Для предотвращения изменения защитного потенциала при изменении защитного тока защитный потенциал должен быть стабилизирован. Стабилизатор должен обеспечивать выходное напряжение 1,75 2 В при изменении тока от 0,01 до 10 мА. В качестве внешнего источника тока используется, например, бортовой автомобильный аккумулятор напряжением 12 В. When using the walls of the garage as an external anode due to the constant potential inside the garage, as well as inside any closed metal surface, the potential on the body surface will also be the same. The constancy of the potential on the surface to be protected makes it possible to choose the optimal value of the protective potential (1.75 2 V), which does not cause the overvoltage effect at which hydrogen evolution and surface destruction are observed (5). At the same time, the large size of the anode, the dependence of the conductivity of the atmosphere inside the garage on temperature and humidity, as well as on the condition of the paintwork of the car body and the walls of the garage, lead to a change in the protective current in the range from 0.01 to 10 mA (5). To prevent a change in the protective potential when the protective current changes, the protective potential must be stabilized. The stabilizer should provide an output voltage of 1.75 2 V when the current changes from 0.01 to 10 mA. As an external current source, for example, an on-board car battery voltage of 12 V.

При выбранных значениях защитного потенциала и тока обеспечивается более чем в тридцать раз (см. (5), рис. 1, стр. 8) снижение скорости коррозии, отсутствует интенсивное выделение водорода на катоде и обеспечивается защита всей внешней и внутренней поверхности кузова автомобиля, в том числе защита скрытых полостей кузова. Потребляемый ток не превышает 10 мА, что позволяет эксплуатировать устройство непрерывно без подзарядки аккумулятора в течение нескольких месяцев. With the selected values of the protective potential and current, more than thirty times (see (5), Fig. 1, p. 8), the corrosion rate is reduced, there is no intensive hydrogen generation at the cathode and the entire external and internal surface of the car body is protected, in including protection for hidden body cavities. The current consumption does not exceed 10 mA, which allows you to operate the device continuously without recharging the battery for several months.

На чертеже приведена конструкция устройства. The drawing shows the design of the device.

Устройство содержит источник внешнего тока 1, стабилизатор 2 напряжения, соединительный провод 3, внешний анод металлическую стенку гаража 4, защищаемую поверхность кузов автомобиля 5. The device comprises an external current source 1, a voltage stabilizer 2, a connecting wire 3, an external anode, a metal wall of the garage 4, a protected surface, a car body 5.

В качестве стабилизатора 2 напряжения может быть использован любой стабилизатор, обладающий необходимыми техническими характеристиками (см. например 7). As a voltage stabilizer 2, any stabilizer having the necessary technical characteristics can be used (see, for example, 7).

Для удобства эксплуатации устройство может быть выполнено в виде штекера под стандартный разъем автомобильного прикуривателя или переносной лампы. For ease of use, the device can be made in the form of a plug for a standard socket of a car cigarette lighter or a portable lamp.

Высокая эффективность предложенных способа защиты и устройства для его реализации достигнута благодаря учету специфических условий коррозии кузова автомобиля и особенностей его эксплуатации при длительном хранении в гараже. The high efficiency of the proposed protection method and device for its implementation is achieved by taking into account the specific corrosion conditions of the car body and the features of its operation during long-term storage in the garage.

Claims

1. A method of protecting against corrosion of a car body when stored in a garage, including connecting to a negative pole a current source of a car body, characterized in that the positive pole of the current source is connected to the metal walls of the garage and stabilize the positive potential of the current source in the range of 1.75 2 V.

2. The corrosion protection device of a car body when stored in a garage, containing a direct current source, for example, an on-board car battery, voltage converter, characterized in that a voltage stabilizer is used as a voltage converter, the negative pole of the DC source being connected to the car body and the first the input of the voltage stabilizer, the second input of which is connected to the positive pole of the DC source, the output of the voltage stabilizer is connected to llicheskimi garage walls.

3. The device according to claim 2, characterized in that the inputs of the voltage stabilizer and the car body are connected through a plug to a standard socket of a car cigarette lighter or portable lamp.