RU2731707C1 - Способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений - Google Patents
Способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731707C1 RU2731707C1 RU2019142529A RU2019142529A RU2731707C1 RU 2731707 C1 RU2731707 C1 RU 2731707C1 RU 2019142529 A RU2019142529 A RU 2019142529A RU 2019142529 A RU2019142529 A RU 2019142529A RU 2731707 C1 RU2731707 C1 RU 2731707C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- value
- potential
- amplitude
- pulses
- duration
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
- C23F13/04—Controlling or regulating desired parameters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электрохимической защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты подземных металлических сооружений в агрессивной среде, в частности для защиты трубопроводов в водоснабжении, газовой и нефтяной промышленности. Способ включает подачу на защищаемую металлическую поверхность последовательности импульсов тока определенной амплитуды и длительности при заданном диапазоне защитного потенциала защищаемой поверхности, причем значения длительности и амплитуды импульсов определяют следующим образом: изменяют длительность импульсов при начальном значении коэффициента заполнения 2,5% и минимальном значении амплитуды, равном величине постоянного тока, обеспечивающего значение заданного диапазона потенциала защищаемой поверхности, при этом производят постоянное измерение текущего потенциала защищаемой поверхности и сравнение его с заданным диапазоном потенциалов, изменение длительности импульсов продолжают до получения величины коэффициента заполнения ≥80%, затем увеличивают амплитуду импульсов и при достижении значения текущего потенциала защищаемой поверхности выше предельного значения в заданном диапазоне уменьшают длительность импульсов до получения значения, обеспечивающего потенциал в пределах заданного диапазона, затем поддерживают полученные значения длительности и амплитуды импульсов. Диапазон потенциала защищаемой поверхности устанавливают от минус 0,85 В до минус 1,1 В. Технический результат: обеспечение оптимального значения потребляемой в процессе защиты подземных сооружений электрической энергии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электрохимической защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты подземных металлических сооружений в агрессивной среде, в частности для защиты трубопроводов в водоснабжении, газовой и нефтяной промышленности.
Известен способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений (Патент RU 2377342, опубл. 27.12.2009), который включает подачу на защищаемую поверхность от источника питания переменного тока, у которого величина потенциала в отрицательный полупериод превышает величину потенциала в положительный полупериод, при этом устанавливают величину потенциала в отрицательный полупериод, равную величине потенциала коррозии.
Недостатком этого способа является большая потребляемая мощность, что приводит к повышенному энергопотреблению.
Известен способ защиты от коррозии подземных сооружений импульсным током, подаваемым на защищаемый объект (Патент RU 2172887, опубл. 27.08.2001). В данном способе применяют импульсный источник питания, выдающий импульсы отрицательной полярности. Эти импульсы подают на защищаемый объект, а общий провод импульсного источника питания соединяют с жертвенным электродом, находящимся в той же среде, что и защищаемый объект. Если используют импульсный источник питания, выдающий импульсы положительной полярности, то их подают на жертвенный электрод, а общий провод импульсного источника питания соединяют с защищаемым объектом. Длительность импульсов определяется на основе условия, что отношение временного интервала между импульсами к длительности импульса не должно превышать отношения дрейфовой скорости вызывающих коррозию ионов, к скорости их диффузии в среде, где находится защищаемый объект.
Недостатками данного способа является большая погрешность при определении необходимого условия для длительности импульсов, что, как правило, не всегда обеспечивает минимальное электропотребление. Отсутствие в способе регулирования длительности и амплитуды импульсов тока может привести для определенных параметров защитного покрытия и грунта к увеличению потребления электроэнергии.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений импульсным током, подаваемым на защищаемый объект (Патент US 6224742 В1, опубл. 01.05.2001). Способ включает подачу на защищаемую металлическую поверхность, расположенную в агрессивной среде последовательности импульсов тока определенной амплитуды и длительности при заданном диапазоне защитного потенциала защищаемой поверхности, Длительность импульсов задается в диапазоне 5-100 мкс при коэффициенте заполнения 10%. Дальнейшее регулирование осуществляется только за счет изменения амплитуды импульсов.
Недостатком данного способа является то, что максимальное значение амплитуды имеет ограничение, связанное с условиями эксплуатации подземных металлических сооружений, что может приводить к неадекватному контролю процесса поляризации. Независимая установка амплитуды и длительности импульсов также может приводить к неоптимальному электропотреблению из-за роста электрических потерь.
Технической задачей изобретения является обеспечение оптимального значения потребляемой в процессе защиты подземных сооружений электрической энергии.
Поставленная задача достигается тем, что способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений включает подачу на защищаемую металлическую поверхность, расположенную в агрессивной среде, последовательности импульсов тока определенной амплитуды и длительности при заданном диапазоне защитного потенциала защищаемой поверхности. Новым является то, что изменяют длительность импульсов при начальном значении коэффициента заполнения 2,5% и минимальном значении амплитуды, равном величине постоянного тока, обеспечивающего значение заданного диапазона потенциала защищаемой поверхности. При этом производят постоянное измерение текущего потенциала защищаемой поверхности и сравнение его с заданным диапазоном потенциалов. Изменение длительности импульсов продолжают до получения величины коэффициента заполнения ≥80%, затем увеличивают амплитуду импульсов и при достижении значения текущего потенциала защищаемой поверхности выше предельного значения в заданном диапазоне уменьшают длительность импульсов до получения значения, обеспечивающего потенциал в пределах заданного диапазона. Затем поддерживают полученные значения длительности и амплитуды импульсов. Кроме этого диапазон потенциала защищаемой поверхности устанавливают от минус 0,85 В до минус 1,1 В.
Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема для осуществления способа. Обозначения на схеме: 1 - защищаемый объект; 2 - импульсный преобразователь электрической энергии; 3 - текущий защитный потенциал; 4 - источник заданного значения защитного потенциала; 5 - контроллер; 6 - сигнал управления; 7 - источник электроэнергии; 8 - силовой диод; на фиг. 2 представлен график траектории движения изменяемых при выполнении способа параметров - длительности импульсов (связанного с ним коэффициента заполнения у) и амплитуды импульса тока I.
Способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений осуществляется следующим образом. На поверхность металлического сооружения (объекта) 1, расположенного в агрессивной среде, подают последовательность импульсов от импульсного преобразователя 2. Длительность импульсов определена начальным значением коэффициента заполнения 2,5%, а амплитуда соответствует минимальному значению, равному величине постоянного тока, обеспечивающего значение заданного диапазона потенциала поверхности защищаемого объекта (уставке). Величина постоянного тока может быть определена заранее экспериментальным путем для данного металлического объекта. Диапазон защитного потенциала защищаемой поверхности устанавливают от минус 0,85 В до минус 1,1 В. Такой диапазон определен условиями минимальной скорости коррозии в зависимости от характеристик агрессивной среды и площади защищаемого сооружения. Потенциал защищаемой поверхности (уставку) вводят в источник 4 и подают на контроллер 5. При подаче импульсов на защищаемое сооружение (объект) производят постоянное измерение текущего значения потенциала защищаемой поверхности 3 и в контроллере 5 сравнивают его с уставкой. С контроллера 5 подают сигнал управления 6 на импульсный преобразователь 2. Контроллером 5 изменяют длительность импульсов при начальном значении коэффициента заполнения 2,5%, при этом постоянно отслеживают текущее значение потенциала защищаемой поверхности, которое изменяется с изменением длительности импульсов. Величина начального значения коэффициент заполнения 2,5% выбрана из условия стабильности работы импульсного преобразователя в широком диапазоне изменения частоты следования импульсов. При начальном значении коэффициента заполнения 2,5% текущее значение потенциала защищаемой поверхности не соответствует уставке, а при увеличении длительности импульсов текущее значение потенциала становится сопоставимым или равным уставке. Длительность импульсов изменяют до получения величины коэффициента заполнения ≥80%, так как экспериментально установлено, что обеспечение оптимального режима электропотребления в процессе защиты подземных сооружений импульсным током происходит при коэффициенте заполнения меньшем 80%. Затем увеличивают амплитуду импульсов контроллером 5, и отслеживают момент, когда текущее значение потенциала защищаемой поверхности превысит предельное значение заданного диапазона (уставку). Поскольку изменение длительности импульсов позволяет получить значение текущего потенциала сопоставимое с уставкой возможно незначительное изменение амплитуды для того, чтобы текущий потенциал превысил уставку. После этого уменьшают длительность импульсов пока текущее значение потенциала защищаемой поверхности не будет соответствовать уставке. Полученные значения длительности и амплитуды импульсов являются оптимальными, их поддерживают и подают импульсную последовательность на защищаемую металлическую поверхность подземного сооружения. Траектория движения изменяемых при выполнении способа параметров - длительности импульсов (связанного с ним коэффициента заполнения) и амплитуда импульса тока представлена на фиг. 2. Здесь I, А - амплитуда импульса тока в амперах, γ - коэффициент заполнения импульсов в %, равный отношению длительности импульса к величине токовой паузы на одном периоде следования импульсов. Оптимальными значениями параметров импульсного тока являются γopt и Iopt. Такой подбор параметров импульсного тока обеспечивает режим оптимального потребления электрической энергии.
В реальных условиях параметры оптимального электропотребления при защите от коррозии конкретного подземного металлического сооружения сложно рассчитать из-за разнообразных условий и явлений, главные из которых: состояние защитного покрытия, агрессивность среды и площадь защищаемого сооружения, определяющая плотность тока защиты и соответственно выходной ток преобразователя. В данном изобретении выходной ток и его дозирование определяются такими параметрами, как амплитуда и коэффициент заполнения импульсов.
Таким образом предложен способ, который позволяет в результате изменения и подбора определенной длительности импульсов и амплитуды установить такой режим потребления в процессе защиты подземных сооружений электрической энергии, который, с одной стороны, является необходимым для защиты от коррозии данного подземного сооружения, а с другой позволяет обеспечить оптимальное (минимальное) значение электропотребления.
Claims (2)
1. Способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений, включающий подачу на защищаемую металлическую поверхность, расположенную в агрессивной среде, последовательности импульсов тока определенной амплитуды и длительности при заданном диапазоне защитного потенциала защищаемой поверхности, отличающийся тем, что длительность импульсов изменяют при начальном значении коэффициента заполнения 2,5% и минимальном значении амплитуды, равном величине постоянного тока, обеспечивающего значение заданного диапазона потенциала защищаемой поверхности, при этом производят постоянное измерение текущего потенциала защищаемой поверхности и сравнение его с заданным диапазоном потенциалов, изменение длительности импульсов продолжают до получения величины коэффициента заполнения ≥80%, затем увеличивают амплитуду импульсов и при достижении значения текущего потенциала защищаемой поверхности выше предельного значения в заданном диапазоне уменьшают длительность импульсов до получения значения, обеспечивающего потенциал в пределах заданного диапазона, затем поддерживают полученные значения длительности и амплитуды импульсов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диапазон потенциала защищаемой поверхности устанавливают от минус 0,85 В до минус 1,1 В.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019142529A RU2731707C1 (ru) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019142529A RU2731707C1 (ru) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2731707C1 true RU2731707C1 (ru) | 2020-09-08 |
Family
ID=72421675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019142529A RU2731707C1 (ru) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2731707C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6224742B1 (en) * | 2000-01-28 | 2001-05-01 | Thaddeus M. Doniguian | Pulsed cathodic protection system and method |
RU2223346C1 (ru) * | 2002-08-15 | 2004-02-10 | Петухов Виктор Сергеевич | Устройство защиты от коррозии импульсным током |
RU122656U1 (ru) * | 2012-07-03 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Импульсная станция катодной защиты подземных сооружений |
RU2486288C2 (ru) * | 2011-08-11 | 2013-06-27 | Анатолий Александрович Анашкин | Устройство для импульсной катодной защиты |
-
2019
- 2019-12-16 RU RU2019142529A patent/RU2731707C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6224742B1 (en) * | 2000-01-28 | 2001-05-01 | Thaddeus M. Doniguian | Pulsed cathodic protection system and method |
RU2223346C1 (ru) * | 2002-08-15 | 2004-02-10 | Петухов Виктор Сергеевич | Устройство защиты от коррозии импульсным током |
RU2486288C2 (ru) * | 2011-08-11 | 2013-06-27 | Анатолий Александрович Анашкин | Устройство для импульсной катодной защиты |
RU122656U1 (ru) * | 2012-07-03 | 2012-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Импульсная станция катодной защиты подземных сооружений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2912182C (en) | System and methods for anomalous cathode event control with control of welding current according to the state detected voltage | |
US10259062B2 (en) | Pulse and gap control for electrical discharge machining equipment | |
US20130068744A1 (en) | Arc welding control method and arc welding apparatus | |
JP2020532859A5 (ru) | ||
EP3194103A1 (en) | Electrode negative pulse welding system and method | |
JP5739563B2 (ja) | 平均放電遅れ時間算出手段を備えたワイヤ放電加工機 | |
CN101932402B (zh) | 放电加工装置 | |
RU2731707C1 (ru) | Способ защиты от коррозии подземных металлических сооружений | |
CN104439568B (zh) | 用于工件的火花腐蚀加工的方法和设备 | |
WO2013099992A1 (ja) | 放電装置 | |
KR101939659B1 (ko) | 자연전위 검출방법에 의한 전기방식 시스템 및 방법 | |
JP2020069537A5 (ru) | ||
JPH09239621A (ja) | 放電加工装置および放電加工方法 | |
Ahmad et al. | Optimization of Process Parameters in Electric Discharge Machining Process | |
KR20010051444A (ko) | 전기 침식으로 기계가공하기 위한 프로세스 및 디바이스 | |
JPS5854937B2 (ja) | ホウデンカコウセイギヨホウホウ | |
US11483002B2 (en) | System and methods for electric discharge machining | |
RU2413040C2 (ru) | Устройство для нанесения покрытия микродуговым оксидированием вентильных металлов и сплавов | |
RU2653027C1 (ru) | Способ дуговой сварки двумя электродами | |
US10933480B2 (en) | System and methods of multiple electrode electric discharge machining | |
RU122656U1 (ru) | Импульсная станция катодной защиты подземных сооружений | |
RU2018118291A (ru) | Способ электроэрозионно-химической прошивки отверстий малого диаметра и устройство для его осуществления | |
Chounde et al. | Study of pulsed DC power supply parameters for micro-EDM | |
JPH0270082A (ja) | 電解槽中の電極の電気調整装置及び電解槽中の電気調整方法 | |
RU80166U1 (ru) | Устройство для микродугового оксидирования металлов и сплавов |