RU99614U1

RU99614U1 - NON-POLARIZING COMPARISON ELECTRODE

Info

Publication number: RU99614U1
Application number: RU2010116456/02U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Воропай
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод нефтегазовой аппаратуры Анодъ"
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2010-11-20

Abstract

1. Неполяризующийся электрод сравнения, содержащий токонепроводящий корпус, включающий электролитическую камеру, заполненную электролитом, в которой расположен медный стержень, и отделенную от нее ионообменной мембраной бентонитовую камеру, заполненную бентонитовым гелем, а также датчик потенциала, отличающийся тем, что токонепроводящий корпус выполнен составным из нескольких составных частей, при этом внутренние стенки составных частей корпуса снабжены ребрами жесткости. ! 2. Электрод по п.1, отличающийся тем, что составные части токонепроводящего корпуса выполнены из полиамида. 1. Non-polarizable reference electrode containing a non-conductive housing, comprising an electrolytic chamber filled with an electrolyte in which a copper rod is located, and a bentonite chamber filled with a bentonite gel separated from it by an ion exchange membrane, as well as a potential sensor, characterized in that the non-conductive housing is made of composite several components, while the inner walls of the components of the housing are provided with stiffeners. ! 2. The electrode according to claim 1, characterized in that the components of the non-conductive housing are made of polyamide.

Description

Полезная модель относится к защите от коррозии подземных металлических сооружений, в частности к неполяризующимся электродам сравнения, и может быть использовано для измерения поляризационного потенциала, например, подземного трубопровода.The utility model relates to protection against corrosion of underground metal structures, in particular to non-polarizable reference electrodes, and can be used to measure the polarization potential, for example, of an underground pipeline.

Для оценки новизны и промышленной применимости заявленного решения, рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения.To assess the novelty and industrial applicability of the claimed solution, we consider a number of well-known technical means of a similar purpose.

Известен неполяризующийся электрод сравнения, содержащий токонепроводящий корпус с муфтой, заполненный электролитом из насыщенного раствора сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля, расположенный в корпусе медный стержень, ионообменную мембрану, смонтированный на корпусе датчик потенциала, отличающийся тем, что датчик потенциала снабжен съемной насадкой, на корпусе электрода смонтированы по крайней мере две ионообменные мембраны, а дно муфты, монтируемой на корпусе, имеет перфорации, см. патент РФ №2122047.Known non-polarizable reference electrode containing a conductive housing with a sleeve, filled with an electrolyte from a saturated solution of copper sulfate in a mixture of water and ethylene glycol, a copper rod located in the housing, an ion-exchange membrane, a potential sensor mounted on the housing, characterized in that the potential sensor is equipped with a removable nozzle, on At least two ion-exchange membranes are mounted on the electrode housing, and the bottom of the coupling mounted on the housing has perforations, see RF patent No. 2122047.

Недостатком данного электрода сравнения являются ограниченные функциональные возможности, а именно использование датчика потенциала не обеспечивает диагностирования скорости коррозии наружной поверхности подземного сооружения и исключена возможность получения данных о кинетике процесса коррозии во времени.The disadvantage of this reference electrode is limited functionality, namely, the use of a potential sensor does not provide a diagnosis of the corrosion rate of the outer surface of an underground structure and the possibility of obtaining data on the kinetics of the corrosion process in time is excluded.

Эти недостатки устранены в известном неполяризующимся электроде сравнения, содержащим токонепроводящий корпус, заполненный электролитом из насыщенного раствора сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля, расположенный в корпусе медный стержень, соединенный с клеммой клеммной колодки, ионообменную мембрану, прижатую через уплотнительную прокладку к корпусу посредством муфты с перфорацией, при этом на корпусе электрода установлен индикатор коррозии, состоящий из токонепроводящего корпуса, внутри которого установлены контрольная пластина, соединенная с пластинами-индикаторами, имеющими разную толщину, причем все пластины соединены контрольными проводниками с клеммами клеммной колодки и имеют площадь рабочей поверхности 615-625 мм², при этом индикатор коррозии выполнен с возможностью измерения потенциалов и оценки коррозионного состояния подземных металлических сооружений, см. патент РФ №2296977.These disadvantages are eliminated in the well-known non-polarizable reference electrode containing a non-conductive housing filled with an electrolyte from a saturated solution of copper sulfate in a mixture of water and ethylene glycol, a copper rod located in the housing connected to the terminal block terminal, an ion-exchange membrane pressed through the sealing gasket to the housing through a sleeve with perforation, while on the electrode housing is installed a corrosion indicator consisting of a non-conductive housing, inside of which a control plate is installed a plate connected to indicator plates having different thicknesses, and all the plates are connected by control conductors to the terminals of the terminal block and have a working surface area of 615-625 mm ² , while the corrosion indicator is configured to measure potentials and assess the corrosion state of underground metal structures, see RF patent No. 2296977.

По наибольшему количеству сходных признаков данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемой полезной модели.According to the greatest number of similar features, this technical solution is selected as a prototype of the claimed utility model.

Недостатки прототипа заключаются в сложности изготовления и низкой надежности токонепроводящего корпуса электрода сравнения, что налагает ограничения на условия его эксплуатации и снижает срок службы устройства.The disadvantages of the prototype are the complexity of manufacture and low reliability of the non-conductive housing of the reference electrode, which imposes restrictions on the conditions of its operation and reduces the life of the device.

Задачей заявляемой полезной модели является упрощение изготовления, сборки, а также повышение надежности корпуса электрода сравнения.The objective of the claimed utility model is to simplify manufacturing, assembly, as well as improving the reliability of the housing of the reference electrode.

Сущность заявляемой полезной модели выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше технического результата.The essence of the claimed utility model is expressed in the following set of essential features, sufficient to achieve the above technical result.

Согласно заявляемой полезной модели неполяризующийся электрод сравнения, содержащий токонепроводящий корпус, включающий электролитическую камеру, заполненную электролитом, в которой расположен медный стержень, и отделенную от нее ионообменной мембраной бентонитовую камеру, заполненную бентонитовым гелем, а также датчик потенциала, характеризуется тем, что токонепроводящий корпус выполнен составным из нескольких составных частей, при этом внутренние стенки составных частей корпуса снабжены ребрами жесткости.According to the claimed utility model, a non-polarizable reference electrode comprising a non-conductive housing, including an electrolytic chamber filled with an electrolyte in which a copper rod is located, and a bentonite chamber filled with a bentonite gel separated from it by an ion exchange membrane, as well as a potential sensor, is characterized in that the non-conductive case is made composite of several components, while the inner walls of the components of the housing are provided with stiffeners.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.This is the totality of essential features that provides a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.

Кроме этого, заявленное решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:In addition, the claimed decision has optional features characterizing its particular cases, namely:

- составные части токонепроводящего корпуса выполнены из полиамида.- the components of the non-conductive housing are made of polyamide.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, существенные признаки которых идентичны признакам заявленной полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".The applicant has not identified sources containing information about technical solutions, the essential features of which are identical to those of the claimed utility model, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

За счет реализации отличительных признаков заявляемой полезной модели обеспечивается значительное улучшение эксплуатационных характеристик корпуса электрода сравнения.Due to the implementation of the distinguishing features of the claimed utility model provides a significant improvement in the operational characteristics of the housing of the reference electrode.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором на фиг 1. изображен поперечный разрез по заявленному электроду сравнения, на фиг 2 - общий вид - корпуса заявленного электрода в сборе, на фиг.3-5 - вид отдельных частей корпуса.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows a cross section through the claimed reference electrode, Fig. 2 is a general view of the housing of the claimed electrode assembly, and Figs. 3-5 are a view of the individual parts of the housing.

Неполяризующийся электрод сравнения содержит токонепроводящий корпус 1, включающий электролитическую камеру 2, заполненную электролитом, в которой расположен медный стержень 3. В корпусе 1 расположена бентонитовая камера 4, заполненную бентонитовым гелем, которая отделена от электролитической камеры ионообменной мембраной 5. Электрод размещен в мешке 6 с наполнителем, в нижней части которого укреплен датчик потенциала 7. Токонепроводящий корпус 1 выполнен составным из нескольких составных частей 8, при этом внутренние стенки составных частей 8 корпуса 1 снабжены ребрами жесткости 9. За пределы мешка 6 выведены свободные концы проводов от медного стержня 3, датчика потенциала 7 и экранирующей оплетки.The non-polarizable reference electrode contains a non-conductive housing 1, including an electrolytic chamber 2 filled with an electrolyte, in which a copper rod 3 is located. In the housing 1 is a bentonite chamber 4 filled with a bentonite gel, which is separated from the electrolytic chamber by an ion-exchange membrane 5. The electrode is placed in a bag 6 s a filler, in the lower part of which a potential sensor 7 is fixed. A non-conductive housing 1 is made of several components 8, while the inner walls of the composite parts Tei 8 of the body 1 are provided with reinforcing ribs 9. Outside bag 6 derived from the free ends of the copper rod 3, the potential sensor 7 and the shielding.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Неполяризующийся электрод сравнения для измерения поляризационного потенциала и оценки коррозийного состояния подземных металлических сооружений устанавливают непосредственно у объекта измерений, например, подземного трубопровода.A non-polarizing reference electrode for measuring the polarization potential and assessing the corrosion state of underground metal structures is installed directly at the measurement object, for example, an underground pipeline.

Корпус 1 электрода выполнен из нескольких отдельных частей 8, изготовление которых технологически простою Они снабжены ребрами жесткости 9 увеличивающими их прочность и долговечность корпуса 1 в целом, в котором при сборке образуются две камеры - электролитическая камера 2 и бентонитовая камера 4, разделенные разделенных ионообменной мембраной 5. Контакт с грунтом обеспечивается второй керамической диафрагмой, укрепленной в нижней части бентонитовой камеры 4. Ударопрочный корпус 1 электрода погружен в матерчатый мешок 6 с наполнителем. Использование наполнителя позволяет накапливать влагу в рабочей зоне электрода, что обеспечивает его надежную работу даже в засушливый период. В нижней части электрода закреплен датчик потенциала 7.The electrode housing 1 is made of several separate parts 8, the manufacture of which is technologically simple. They are equipped with stiffeners 9 to increase their strength and durability of the housing 1 as a whole, in which two chambers are formed during assembly - an electrolytic chamber 2 and a bentonite chamber 4, separated by an ion-exchange membrane 5 Contact with the ground is provided by a second ceramic diaphragm mounted in the lower part of the bentonite chamber 4. The shockproof housing 1 of the electrode is immersed in a cloth bag 6 with a filler. Using a filler allows moisture to accumulate in the working area of the electrode, which ensures its reliable operation even in the dry period. A potential sensor 7 is fixed at the bottom of the electrode.

Для измерения разности потенциалов между трубопроводом и электродом применяют вольтметр, имеющий входное сопротивление не менее 20 кОм/В и пределы измерений 3-0-3 или другие близкие к указанным пределы измерений. Положительную клемму прибора присоединяют к проводнику от трубопровода, отрицательную - к проводнику от электрода. Показание прибора снимают через каждые 5 сек. Продолжительность измерений должна составлять не менее 10 мин. В зоне влияния блуждающих токов трамвая необходимо производить измерения в часы утренней или вечерней пиковой нагрузки электротранспорта.To measure the potential difference between the pipeline and the electrode, a voltmeter is used that has an input resistance of at least 20 kOhm / V and measurement limits of 3-0-3 or other measurement limits close to the indicated ones. The positive terminal of the device is connected to the conductor from the pipeline, the negative - to the conductor from the electrode. The reading of the device is taken every 5 seconds. The duration of measurements should be at least 10 minutes. In the zone of influence of stray currents of the tram, it is necessary to make measurements during the hours of morning or evening peak load of electric vehicles.

Измерения поляризационного потенциала выполняют с помощью приборов, содержащих прерыватель тока, например ОРИОН ИП-01. Для этого размыкают контактный провод прибора и провод от датчика потенциала 10, а к соответствующим клеммам измерительного прибора присоединяют провода от трубопровода, от электрода и от датчика потенциала. Через 10 мин. после включения прибора снимают первое показание. Следующие показания снимают через каждые 5 с. Среднее значение поляризационного потенциала определяют как среднее арифметическое измеренных мгновенных значений потенциала за весь период измерений.Polarization potential measurements are performed using instruments containing a current chopper, for example, ORION IP-01. To do this, the contact wire of the device and the wire from the potential sensor 10 are opened, and wires from the pipeline, from the electrode and from the potential sensor are connected to the corresponding terminals of the measuring device. In 10 minutes. after turning on the device, the first reading is taken. The following readings are taken every 5 seconds. The average value of the polarization potential is determined as the arithmetic average of the measured instantaneous values of the potential for the entire measurement period.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения не вызывает сомнений, так как оно может быть реализовано с использованием известных компонентов и технических средств, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».The possibility of industrial application of the claimed technical solution is not in doubt, since it can be implemented using well-known components and technical means, which determines, according to the applicant, its compliance with the criterion of "industrial applicability".

Заявленный неполяризующийся электрод сравнения может быть использован для создания электролитического контакта с грунтом имеющим расширенный диапазон влажности в схемах при определении эффективности противокоррозийной защиты подземных металлических сооружений, обеспечения работы выпрямителей катодной защиты в режиме автоматического поддержания измеряемой разности потенциалов и для измерения величин суммарного и поляризационного потенциалов защищаемого сооружения измерительными приборами.The claimed non-polarizing reference electrode can be used to create electrolytic contact with the soil having an extended moisture range in the circuits when determining the effectiveness of anticorrosive protection of underground metal structures, ensuring the operation of cathodic protection rectifiers in the mode of automatically maintaining the measured potential difference and for measuring the total and polarization potentials of the protected structure measuring instruments.

Использование заявленного решения обеспечивает упрощение изготовления, сборки, а также повышение надежности корпуса электрода сравнения, что улучшает его эксплуатационные характеристики.Using the claimed solution provides a simplification of manufacturing, assembly, as well as improving the reliability of the housing of the reference electrode, which improves its operational characteristics.

Claims

1. Non-polarizable reference electrode containing a non-conductive housing, comprising an electrolytic chamber filled with an electrolyte in which a copper rod is located, and a bentonite chamber filled with a bentonite gel separated from it by an ion exchange membrane, as well as a potential sensor, characterized in that the non-conductive housing is made of composite several components, while the inner walls of the components of the housing are provided with stiffeners.

2. The electrode according to claim 1, characterized in that the components of the non-conductive housing are made of polyamide.