RU2219290C2 - Bimetallic long-term action electrode - Google Patents
Bimetallic long-term action electrode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2219290C2 RU2219290C2 RU2001121497A RU2001121497A RU2219290C2 RU 2219290 C2 RU2219290 C2 RU 2219290C2 RU 2001121497 A RU2001121497 A RU 2001121497A RU 2001121497 A RU2001121497 A RU 2001121497A RU 2219290 C2 RU2219290 C2 RU 2219290C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- copper
- substrate
- bimetallic
- sprayed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных металлических сооружений, в частности трубопроводов, а точнее, к датчикам электрохимического потенциала для устройств электрохимической защиты подземных металлических сооружений. The invention relates to the field of electrochemical protection of underground metal structures, in particular pipelines, and more specifically, to sensors of electrochemical potential for devices for electrochemical protection of underground metal structures.
Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в системах телемеханики при установке датчиков в контрольно-измерительных колонках (КИК) контрольно-измерительных пунктов (КИП) и коррозионного мониторинга при оснащении датчиков контрольно-диагностических пунктов (КПД) магистральных трубопроводов и подземных коммуникаций промплощадок и, в частности, для работы с автоматическими преобразователями катодной защиты в режиме поддержания заданной разности потенциала труба - земля. The invention can be most effectively used in telemechanics systems when installing sensors in control and measurement columns (CFC) of control and measuring points (CIP) and corrosion monitoring when equipping sensors of control and diagnostic points (COP) of main pipelines and underground communications of industrial sites and, in particular , to work with automatic converters of cathodic protection in the mode of maintaining a given potential difference between the pipe and the ground.
Из известных электродов-датчиков электрохимического потенциала наиболее близким по технической сущности является датчик электрохимического потенциала по описанию изобретения к патенту РФ 1421000 С 23 F 13/00. Of the known electrodes-sensors of the electrochemical potential, the closest in technical essence is the sensor of the electrochemical potential according to the description of the invention to the patent of the Russian Federation 1421000 C 23 F 13/00.
Этот датчик электрохимического потенциала содержит биметаллический электрод, части которого выполнены нанесением на пористую пропитанную электролитом диэлектрическую плитку-подложку методом плазменного напыления в вакууме или в среде защитных газов покрытий разной площади из разнородных материалов (порошков меди и титана или никеля), электрически соединенных между собой медной окантовкой. This electrochemical potential sensor contains a bimetallic electrode, the parts of which are deposited on a porous electrolyte-impregnated dielectric substrate by plasma spraying in a vacuum or in a protective gas environment of coatings of different sizes from dissimilar materials (powders of copper and titanium or nickel), electrically interconnected by a copper edging.
Для создания электрической цепи к окантовке припаян соединительный провод - выводной кабель с клеммой на свободном конце. To create an electric circuit, a connecting wire is soldered to the edging - an output cable with a terminal on the free end.
На каждой плоскости подложки разнородные металлические покрытия чередуются с интервалом между ними и расположены на поверхностях подложки так, чтобы покрытие из металла на одной поверхности подложки соответствовало покрытию из другого металла на противоположной поверхности подложки. On each plane of the substrate, dissimilar metal coatings alternate with an interval between them and are located on the surfaces of the substrate so that the metal coating on one surface of the substrate corresponds to the coating of another metal on the opposite surface of the substrate.
Место припайки выводного кабеля залито компаундом. The solder point of the output cable is flooded with a compound.
К недостаткам известной конструкции датчика химического потенциала по патенту РФ 1421000 относится то, что электроды датчика выполняются раздельным напылением каждого материала (меди и титана или никеля) с использованием масок, что сопровождается непроизводительным расходом материалов и труда - более половины напыляемого материала осаждается на масках и безвозвратно теряется. The disadvantages of the known construction of the chemical potential sensor according to the patent of Russian Federation 1421000 include the fact that the sensor electrodes are sprayed separately for each material (copper and titanium or nickel) using masks, which is accompanied by unproductive consumption of materials and labor - more than half of the sprayed material is deposited on masks and irrevocably is lost.
К другим недостаткам известной конструкции относится:
- необходимость применения пористой подложки;
- пропитка подложки электролитом, а это дополнительные расходы на электролит, пропитку и ее контроль, а также ограничение по температуре хранения и эксплуатации;
- при неравномерной коррозии возможно нарушение электрической связи между разнородными материалами, т.е. отключение протектора от защищаемого материала.Other disadvantages of the known design include:
- the need for a porous substrate;
- impregnation of the substrate with electrolyte, and this is the additional cost of electrolyte, impregnation and its control, as well as a limitation on the temperature of storage and operation;
- with uneven corrosion, a violation of the electrical connection between dissimilar materials is possible, i.e. disconnecting the tread from the protected material.
Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости изготовления и расхода материала при изготовлении электродов, исключение вредных условий труда, обеспечение транспортабельности и сохранности электродов при отрицательных, до -50oС, температурах за счет исключения пропитки подложки электролитом; удлинение срока службы электрода за счет обеспечения работы материала - протектора до полного его срабатывания за счет равномерного распределения протектора в защищаемом материале; уменьшение содержания окислов напыляемых материалов в напыленном слое из-за проведения напыления при более низкой температуре, т. к. при напылении распаляется только тот из ингредиентов, который имеет более низкую температуру плавления.The objective of the present invention is to reduce the complexity of manufacturing and material consumption in the manufacture of electrodes, eliminating harmful working conditions, ensuring the transportability and preservation of the electrodes at negative temperatures of -50 o C, by eliminating the impregnation of the substrate with electrolyte; lengthening the service life of the electrode by ensuring the operation of the tread material until it is fully activated due to the uniform distribution of the tread in the protected material; a decrease in the content of oxides of the sprayed materials in the sprayed layer due to spraying at a lower temperature, because when spraying, only that ingredient that has a lower melting point is heated.
Снижение температуры напыления позволяет производить напыление без создания специальной защитной атмосферы. Reducing the temperature of the spray allows you to spray without creating a special protective atmosphere.
Поставленная задача решается следующим образом:
покрытие, образующее собственно биметаллический электрод, выполняется смесью порошков меди и титана с соответствующим соотношением массовых частей - 3:1 соответственно, что обеспечивает на весь срок срабатывания протектора его надежный электрический контакт с защищаемым материалом при минимальном внутреннем сопротивлении без пропитки пористой подложки электролитом, сохранность работоспособности электрода после транспортирования и хранения при отрицательных температурах, до -50oС, позволяет наносить покрытие, образующее электрод, за один прием на всю рабочую поверхность электрода.The problem is solved as follows:
the coating, which forms the bimetallic electrode itself, is made of a mixture of copper and titanium powders with the corresponding mass parts ratio of 3: 1, respectively, which ensures reliable electrical contact with the protected material for the entire tread life with minimal internal resistance without impregnation of the porous substrate with electrolyte, safe operation electrode after transportation and storage at low temperatures to -50 o C, allows to apply the coating, forming an electrode of one step on the entire working surface of the electrode.
Электрод биметаллический длительного действия состоит из двух биметаллических пластин толщиной 0,1...0,2 мм, сформированных на противоположных плоскостях диэлектрической подложки и соединенных между собой окантовкой из меди, напыленной по всему периметру боковых граней подложки. Long-acting bimetallic electrode consists of two bimetallic plates with a thickness of 0.1 ... 0.2 mm, formed on opposite planes of the dielectric substrate and interconnected by a copper edging sprayed around the perimeter of the side faces of the substrate.
Пластины электрода выполнены из смеси порошков меди и титана с соотношением массовых частей 3:1 соответственно плазменным напылением. The electrode plates are made of a mixture of powders of copper and titanium with a mass ratio of 3: 1, respectively, by plasma spraying.
К медной окантовке припаян выводной кабель длиной 3500 мм с наконечником на свободном конце. An output cable 3500 mm long with a lug at the free end is soldered to the copper edging.
Место пайки защищено клеем ВК-9. The soldering place is protected by VK-9 glue.
Для исключения обрыва в месте пайки кабель крепится к подложке еще в двух местах клеем ВК-9. To avoid a break at the soldering point, the cable is attached to the substrate in two more places with VK-9 glue.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Электрод устанавливается плавным погружением в сильно увлажненный (мокрый) грунт в заранее подготовленные шурф или шпур диаметром, примерно, 20 см в вертикальном положении на уровне нижней образующей трубопровода на расстоянии 15...20 см от вертикальной плоскости касательной к боковой поверхности трубы. The electrode is installed by smooth immersion in highly moistened (wet) soil in a pre-drilled hole or hole with a diameter of about 20 cm in a vertical position at the level of the lower generatrix of the pipeline at a distance of 15 ... 20 cm from the vertical plane tangent to the side surface of the pipe.
Место установки электрода аккуратно присыпают грунтом обратной засыпки (без крупных включений), послойно уплотняя грунт, заливая его водой до насыщения, что обеспечивает надежный электрический контакт электрода и грунта при определении разности потенциалов труба - земля, измеренной относительно электрода. Основной материал электрода - медь обеспечивает контакт с грунтом, протектор - титан осуществляет электрохимзащиту основного материала, обеспечивая длительную, до полного срабатывания протектора (титана), работу электрода. The electrode installation site is carefully sprinkled with backfill soil (without large inclusions), densifying the soil layer by layer, filling it with water to saturation, which ensures reliable electrical contact between the electrode and the soil when determining the potential difference between the pipe and the ground, measured relative to the electrode. The main material of the electrode - copper provides contact with the ground, the tread - titanium provides electrochemical protection of the main material, providing a long, until the tread (titanium) is fully activated, electrode operation.
Выводным кабелем датчик соединяется через контрольно-измерительную колонку (КИК) контрольно-измерительного пункта (КИП) к цепям измерительным, управления преобразователем, при использовании его для работы с автоматическим преобразователем катодной защиты в режиме поддержания заданной разности потенциалов труба - земля, системам коррозионного мониторинга и настройки преобразователя катодной защиты в режиме потенциала, близкого к поляризационному потенциалу сооружения. The output cable connects the sensor through the control and measurement column (CFC) of the control and measurement point (CIP) to the measuring circuits, controlling the converter, when used to work with the cathodic protection automatic converter in the mode of maintaining the given potential difference between the pipe and the ground, to corrosion monitoring systems and settings of the cathodic protection converter in the potential mode close to the polarization potential of the structure.
Выполнение электрода биметаллического длительного действия описанным выше образом обеспечивает снижение более чем в два раза затрат труда и материалов на его изготовление, удлиняет срок надежной эксплуатации, обеспечивает работоспособность электрода после транспортировки и хранения при пониженной до -50oС температуре.The implementation of the bimetallic long-acting electrode in the manner described above provides a more than two-fold reduction in labor costs and materials for its manufacture, prolongs the period of reliable operation, ensures the efficiency of the electrode after transportation and storage at a temperature lowered to -50 o С.
Вследствие этого обеспечивается его более высокая конкурентоспособность на рынке сбыта. As a result of this, its higher competitiveness in the sales market is ensured.
Испытания предложенного электрода показали, что эти электроды имеют разброс показаний а одну-две сотых процента по сравнению с эталонным медносульфатным электродом и по отзыву заказчика - ООО "Тюментрансгаз" полностью отвечают их требованиям. Tests of the proposed electrode showed that these electrodes have a range of readings of one or two hundredths of a percent in comparison with the reference copper-sulfate electrode and, according to the customer’s opinion, LLC Tyumentransgaz fully meets their requirements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001121497A RU2219290C2 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Bimetallic long-term action electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001121497A RU2219290C2 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Bimetallic long-term action electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001121497A RU2001121497A (en) | 2003-05-27 |
| RU2219290C2 true RU2219290C2 (en) | 2003-12-20 |
Family
ID=32065446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001121497A RU2219290C2 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Bimetallic long-term action electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2219290C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2635686C1 (en) * | 2016-12-19 | 2017-11-15 | Открытое Акционерное Общество " Магнит" | Reference electrode for electrochemical protection systems |
| RU178871U1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | LONG-TERM COMPARATIVE ELECTRODE |
-
2001
- 2001-07-31 RU RU2001121497A patent/RU2219290C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2635686C1 (en) * | 2016-12-19 | 2017-11-15 | Открытое Акционерное Общество " Магнит" | Reference electrode for electrochemical protection systems |
| RU178871U1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | LONG-TERM COMPARATIVE ELECTRODE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2577375C (en) | Galvanic anode system for corrosion protection of steel and method for production thereof | |
| CN100545646C (en) | Be used for adamas opposed anvils of electrical quantity in-situ measurement and preparation method thereof | |
| CN103018299B (en) | Couple corrosion sensor | |
| CN103730264B (en) | Electrochemical capacitor | |
| CN106760870B (en) | A kind of power transmission tower column foot anti-corrosion method | |
| RU2219290C2 (en) | Bimetallic long-term action electrode | |
| AU2009305218B2 (en) | Sacrificial anodes in concrete patch repair | |
| KR20010030856A (en) | Cathodic protection methods and apparatus | |
| Jung et al. | Effect of ionization characteristics on electrochemical migration lifetimes of Sn-3.0 Ag-0.5 Cu solder in NaCl and Na 2 SO 4 solutions | |
| Martinovic et al. | Self-assembled monolayers of alkanethiol as inhibitors against copper corrosion in synthetic acid rain | |
| JP6317645B2 (en) | Anticorrosion method and anticorrosion device | |
| RU2407824C1 (en) | Device of horizontal anode earthing in soils with high electric resistance | |
| RU2307338C1 (en) | Electrode | |
| CA2504298A1 (en) | Method for the formation of a good contact surface on an aluminium support bar and a support bar | |
| RU178871U1 (en) | LONG-TERM COMPARATIVE ELECTRODE | |
| CN202272956U (en) | Novel anti-corrosive grounding body with cathode protecting function | |
| RU2265930C2 (en) | Grounding electrode | |
| CN203733541U (en) | Rheostat device | |
| RU2706251C1 (en) | Reference electrode | |
| RU2542867C2 (en) | Anode earthing electrode | |
| CN209200165U (en) | A kind of communications equipment room low resistance Combined Protection ground-wire earthing body | |
| US5730848A (en) | Continuous-action reference electrode for the cathodic protection of metallic structures | |
| RU2635686C1 (en) | Reference electrode for electrochemical protection systems | |
| JP6784620B2 (en) | Capacitive corrosion sensor | |
| WO1994006951A1 (en) | A continuous-action reference electrode for the cathodic protection of metallic structures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150801 |