устройство для защиты металлических конструкций, преимущественно кузовов автомобилей, от коррозии

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КУЗОВОВ АВТОМОБИЛЕЙ, ОТ КОРРОЗИИ, содержащее анод, имеющий отрицательный электродный потенциал по отношению к потенциалу металла конструкции, элементы токоподвода и крепления, и гигроскопический наполнитель, отличающееся тем, что в него введен дополнительный электрод, имеющий положительный электродный потенциал относительно анода, а гигроскопический наполнитель, пропитанный электролитом, расположен в негерметичной емкости, образованной анодом и дополнительным электродом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрохимической защите металлов от коррозии и может быть использовано при защите металлоконструкций, работающих в различных климатических условиях в режиме периодического смачивания, например, кузовов автомобилей.

Известно устройство для защиты металлических свай от коррозии в морской воде в зоне периодического смачивания, содержащее составной анод и элементы токоподвода и крепления, при этом каждый анодный элемент выполнен клиновидной формы, в широкой его части смонтированы элементы крепления для соединения боковых сторон клиньев с образованием герметичной емкости в виде усеченного конуса, а элемент токоподвода выполнен в виде клина и укреплен в нижней части каждого анодного элемента, являясь его продолжением.

Известное устройство обеспечивает защиту от коррозии свай, буровых платформ в морской воде, но не может быть использовано для защиты других конструкций от коррозии, например, кузовов автомобилей.

Кроме того, выполнение токоподвода в виде клина, соединяющего анодный элемент с защищаемой конструкцией, ограничивает зону защиты конструкции ввиду локального характера стекания тока. Использование воды в качестве электролита не обеспечивает стабильности поляризации в разных климатических зонах эксплуатации, так как вода имеет разные электролитические свойства, изменяющиеся в зависимости от концентрации растворенных в ней солей.

Известно устройство для защиты металлических конструкций, преимущественно кузовов автомобилей, от коррозии, содержащее анод, имеющий отрицательных электродный потенциал, по отношению к потенциалу металла конструкции, элементы токоподвода и крепления, и гигроскопический наполнитель.

Данное изобретение является наиболее близким предложенному по технической сущности и достигаемому результату.

Цель достигается тем, что в устройстве для защиты металлических конструкций, преимущественно кузовов автомобилей, от коррозии, содержащее анод, имеющий отрицательный электродный потенциал по отношению к потенциалу металла конструкции, элементы токоподвода и крепления и гигроскопический наполнитель, введен дополнительный электрод, имеющий положительный электродный потенциал относительно анода и расположенный таким образом, что совместно с анодом образуют негерметичную емкость. При этом дополнительный электрод установлен с возможностью обеспечения саморегулируемой плотности защитного тока, причем плотность защитного тока регулируется в зависимости от степени влажности гигроскопического наполнителя, пропитанного электролитом и расположенного в емкости между анодом и дополнительным электродом.

Предлагаемое устройство относится к устройствам катодной защиты от коррозии с применением протекторов - электродов, имеющих более отрицательный электродный потенциал по отношению к защищаемому металлу.

Анод соединен с защищаемой конструкцией гибким проводником. Анод и дополнительный электрод, имеющий более положительный потенциал по отношению к аноду, соединены между собой механическим путем. Кроме того, в зависимости от степени влажности гигроскопического наполнителя, пропитанного электролитом, изменяется его внутреннее сопротивление и обеспечивается электрическая связь между анодом и дополнительным электродом с различной плотностью защитного тока.

Таким образом, при увеличении степени влажности гигроскопического наполнителя и защищаемой металлической конструкции увеличивается защитный ток устройства за счет действия вновь образованного внутреннего гальванического элемента, а при уменьшении степени влажности плотность защитного тока уменьшается.

Это позволяет увеличить эффективность и долговечность предлагаемого устройства защиты от коррозии.

На чертеже приведен общий вид предлагаемого устройства защиты металлических конструкций от коррозии.

Предлагаемое устройство для защиты металлических конструкций, преимущественно кузовов автомобилей, от коррозии содержит анод 1, имеющий отрицательный электродный потенциал по отношению к потенциалу защищаемого металла конструкции 2, и дополнительный электрод 3, имеющий положительный электродный потенциал относительно анода 1. Анод 1 и дополнительный электрод 3 соединены между собой механически посредством изолятора 4 и образуют негерметичную емкость, заполненную гигроскопическим материалом 5, пропитанным электролитом, что обеспечивает электрическую связь между анодом 1 и дополнительным электродом 3 через переменное внутреннее сопротивление, изменяющееся в зависимости от степени влажности гигроскопического материала. Анод 1 и защищаемая от коррозии поверхность металла конструкции 2 соединены гибким проводником 6.

В предлагаемом устройстве защиты от коррозии в качестве анода 1 использована пластина из сплава алюминия (в примере конкретного выполнения устройства). Дополнительный электрод 3 выполнен из стальной пластины. Гигроскопический наполнитель 5 выполнен из картона, пропитанного раствором поваренной соли или едкого натра. Металлические пластины анода 1 и дополнительного электрода 3 с установленной между ними гигроскопической картонной прокладкой 5 могут соединяться между собой через изолирующие шайбы или с помощью компаунда (изолятор 4 из компаунда). К аноду 1 провод 6 крепится завальцовкой, а к защищаемой конструкции 2 - винтом. Устанавливается устройство в наиболее опасных в коррозионном плане местах кузова автомобиля (или другой металлической конструкции) посредством приклейки на мастику или антикор.

Предлагаемое устройство для защиты от коррозии металлических конструкций, преимущественно кузовов автомобилей, работает следующим образом.

В условиях нормальной влажности в устройстве защиты из-за высокого внутреннего сопротивления гигроскопического материала 5, пропитанного электролитом, действует только основной анод 1, соединенный проводником 6 с защищаемой конструкцией 2. Благодаря разнице потенциалов между анодом 1 и металлом конструкции 2 по соединяющему их проводнику течет ток. В качестве объекта стекания электрического тока используется материал анода 1, тогда как катод этого источника тока - металла защищаемой конструкции - остается инертным и не подвергается разрушению.

При увеличении влажности и возрастании вероятности коррозионного разрушения увлажняется гигроскопическая прокладка в системе анод - дополнительный электрод, внутреннее сопротивление этой системы снижается и возрастает защитный ток образованного источника тока, один электрод которого - анод 1 - проводником 6 соединен с металлом защищаемой конструкции, а второй электрод - дополнительный электрод 3 приклеен к изоляционному покрытию защищаемой конструкции.

Результаты годовой эксплуатации устройства защиты от коррозии, установленного на автомобиле, показали высокую эффективность работы устройства, обеспечивающего переполяризацию микрогальванических элементов, возникающих на границе защищаемого металла, не допускающего захвата молекулами кислорода электронов металла и развития коррозии при разных степенях нарушения защитного покрытия узлов автомобиля, в том числе при скрытых труднообнаруживаемых дефектах покрытия, когда под отслоившимся слоем антикоррозионного покрытия развиваются очаги коррозии.

Устройство обеспечивает эффективную защиту от коррозии металлических конструкций, эксплуатирующихся в различных климатических условиях с изменяющейся степенью влажности, при этом по сравнению с другими известными устройствами защиты предлагаемое устройство имеет более длительный срок службы.