система катодной защиты от коррозии металлоконструкции

Формула изобретения

Система катодной защиты от коррозии металлоконструкции, преимущественно корпуса судна, содержащая управляемый источник постоянного тока, отрицательный выход которого соединен с корпусом судна, положительный выход соединен с анодом, а вход подсоединен к выходу блока управления, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с корпусом судна, электродом сравнения и источником уставки защитного потенциала, отличающаяся тем, что она снабжена детектором полярности электрода сравнения, а источник уставки защитного потенциала выполнен двухполярным, причем первый и второй входы детектора полярности электрода сравнения соединены соответственно с электродом сравнения и корпусом судна, а его выход соединен с входом двухполярного источника уставки защитного потенциала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области защиты от коррозии наружной поверхности металлоконструкций, постоянно или периодически эксплуатирующихся в природных средах, преимущественно корпусов судов, находящихся в морской воде.

Для защиты от коррозии подводной части корпусов морских судов в отечественном судостроении широко используются автоматические системы катодной защиты, в которых в зависимости от изменения условий эксплуатации судна (скорости хода, солености и температуры морской воды, сохранности лакокрасочного покрытия и др.) осуществляется автоматическое регулирования тока для поддержания заданного защитного потенциала корпуса. Известна, например, автоматическая система катодной защиты "Луга-1" (Судостроение.- 1973, N 3), состоящая из источников питания, анодов с околоанодными экранами, электродов сравнения, контактного щеточного устройства и распределительных щитов. В качестве источника питания используется полупроводниковый автоматический преобразователь серии ПАК. В качестве электродов сравнения применяются пористые хлорсеребряные электроды.

Недостаток данной системы заключается в том, что она не позволяет использовать электроды разной полярности собственного потенциала (например, хлорсеребряный и цинковый) без замены типа преобразователя. Кроме того, преобразователи серии ПАК не удовлетворяют современным требованиям по сочетанию габаритных размеров, выходной мощности, имеют низкий технический ресурс, построены на устаревшей элементной базе.

Частично эти недостатки устранены в системах катодной защиты, использующих в качестве источников питания преобразователи типа ТПС-200-24 (Производственно-технический сборник. Технология судостроения.- N 3, 1990, с. 67). Это устройство содержит управляемый источник постоянного тока, отрицательный выход которого соединен с корпусом судна, а положительный выход соединен с анодами, блок управления, выход которого соединен с входом источника постоянного тока, два входа соединены соответственно с корпусом судна и электродом сравнения, а третий - с выходом источника уставки защитного потенциала.

Эти преобразователи обладают рядом улучшенных эксплуатационных характеристик, как-то: имеют высокий технический ресурс и срок службы, но сохраняют основной недостаток, присущий аналогу: обеспечивают регулирование и поддержание заданного защитного потенциала на корпусе судна относительно хлорсеребряного электрода сравнения, но не предназначены для работы с цинковым.

Изобретение решает задачу расширения технических возможностей системы катодной защиты путем обеспечения возможности ее работы с электродами собственного потенциала разной полярности.

Для решения поставленной задачи в систему катодной защиты от коррозии металлоконструкций, преимущественно корпусов судов, содержащую управляемый источник постоянного тока, отрицательный выход которого соединен с корпусом судна, положительный выход соединен с анодом, а вход подключен к выходу блока управления, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с корпусом судна, электродом сравнения и источником уставки защитного потенциала, введен детектор полярности электрода сравнения, а источник уставки защитного потенциала выполнен двухполярным, причем первый и второй входы детектора полярности электрода сравнения соединены соответственно с электродом сравнения и корпусом судна, а его выход соединен с входом двухполярного источника уставки защитного потенциала.

Благодаря введению в устройство детектора полярности и выполнению источника уставки защитного потенциала двухполярным станция катодной защиты обеспечивает регулирование и поддержание заданного защитного потенциала на корпусе судна относительно электродов сравнения собственного потенциала различной полярности (например, хлорсеребряного и цинкового). В процессе работы такая станция сама определяет тип применяемого электрода и автоматически переключает преобразователь в нужный режим работы.

На чертеже представлена схема системы защиты корпусов судов от коррозии.

Система катодной защиты содержит управляемый источник 1 постоянного тока, отрицательный выход которого соединен с корпусом 2 судна, положительный выход соединен с анодом 3, а вход подключен к выходу блока 4 управления. Система содержит также электрод 5 сравнения, двухполярный источник 6 уставки защитного потенциала и детектор 7 полярности электрода сравнения. Первый, второй и третий входы блока 4 управления соединены соответственно с корпусом 2 судна, электродом 5 сравнения и двухполярным источником 6 уставки защитного потенциала, вход которого подключен к выходу детектора 7 полярности электрода сравнения, первый и второй входы которого соединены соответственно с электродом 5 сравнения и корпусом 2 судна.

Детектор 7 полярности электрода сравнения может быть выполнен, например, на операционном усилителе с двухполярным питанием. Двухполярный источник 6 уставки защитного потенциала может быть выполнен, например, в виде двух включенных встречно стабилитронов с балластным резистором и регулирующего потенциометра, подключенного параллельно стабилитронам.

Система катодной защиты корпусов судов от коррозии работает следующим образом.

При работе с хлорсеребряным электродом сравнения (собственный потенциал относительно корпуса судна положительной полярности) пропускают постоянный электрический ток с помощью управляемого источника 1 постоянного тока в цепи корпус 2 судна - аноды 3. На первый и второй входы блока 4 управления поступает напряжение между корпусом 2 судна и электродом 5 сравнения. Это же напряжение поступает на первый и второй входы детектора 7 полярности электрода сравнения, который вырабатывает на выходе напряжение положительной полярности, поступающее на вход двухполярного источника 6 уставки защитного потенциала, с выхода которого регулируемое напряжение уставки защитного потенциала положительной полярности поступает на третий вход блока 4 управления. В блоке 4 управления напряжение с выхода двухполярного источника 6 уставки защитного потенциала сравнивается с напряжением между корпусом 2 судна и электродом 5 сравнения, и по результату сравнения на выходе блока 4 управления вырабатываются импульсы управления, которые поступают на вход управляемого источника 1 постоянного тока, и происходит регулировка величины тока, протекающего между корпусом 2 судна и анодами 3, тем самым поддерживается необходимый защитный потенциал корпуса судна. При применении электрода 5 сравнения с собственным потенциалом отрицательной полярности (цинковый электрод) детектор полярности электрода 7 сравнения вырабатывает на выходе напряжение отрицательной полярности. Это напряжение поступает на вход двухполярного источника 6 уставки защитного потенциала, с выхода которого регулируемое напряжение уставки отрицательной полярности поступает на третий вход блока 4 управления. Далее работа системы аналогична описанной выше.