RU2536306C2 - Device and method for electrochemical production of pipeline valves against internal corrosion - Google Patents
Device and method for electrochemical production of pipeline valves against internal corrosion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2536306C2 RU2536306C2 RU2012151084/02A RU2012151084A RU2536306C2 RU 2536306 C2 RU2536306 C2 RU 2536306C2 RU 2012151084/02 A RU2012151084/02 A RU 2012151084/02A RU 2012151084 A RU2012151084 A RU 2012151084A RU 2536306 C2 RU2536306 C2 RU 2536306C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- pipe fittings
- locking element
- corrosion
- kinematic
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 62
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims abstract description 127
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 43
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 20
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 10
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 7
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 26
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 9
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 8
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- 102220491117 Putative postmeiotic segregation increased 2-like protein 1_C23F_mutation Human genes 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к области электрохимической защиты металлов от коррозии, а более конкретно - к области электрохимической защиты от внутренней коррозии трубопроводной арматуры, работающей на агрессивных электропроводных средах (минерализованная и морская вода, различные среды химических производств).The claimed group of inventions relates to the field of electrochemical protection of metals from corrosion, and more particularly to the field of electrochemical protection against internal corrosion of pipe fittings operating on aggressive conductive media (saline and sea water, various chemical manufacturing environments).
Известен способ электрохимической защиты трубопроводной арматуры от внутренней коррозии, защищенный патентом RU 2260072, МПК C23F 13/00, дата публикации - 10.09.2005. Согласно способу-аналогу в трубопроводе, в непосредственной близости от защищаемой трубопроводной арматуры, формируют канал из двух отрезков диэлектрического патрубка, разделенных трубопроводной арматурой. В каждом отрезке диэлектрического патрубка размещают анодный протектор в виде запрессованного в патрубок полого цилиндра, внутренняя поверхность которого контактирует с коррозионной рабочей средой. Анодные протекторы электрически и механически соединяют с корпусом трубопроводной арматуры посредством контактных втулок с отбортовками и заклепок. Корпус трубопроводной арматуры выполняет функцию катода, в результате чего между анодными протекторами и корпусом протекает постоянный электрический защитный ток. Для снижения непроизводительного расходования анодного протектора трубопроводную арматуру электрически изолируют от рабочего трубопровода.A known method of electrochemical protection of pipe valves from internal corrosion, protected by patent RU 2260072, IPC C23F 13/00, publication date - 09/10/2005. According to the analogous method, in the pipeline, in the immediate vicinity of the protected pipe fittings, form a channel of two pieces of dielectric pipe, separated by pipe fittings. An anode protector is placed in each segment of the dielectric nozzle in the form of a hollow cylinder pressed into the nozzle, whose inner surface is in contact with the corrosive medium. Anode protectors are electrically and mechanically connected to the body of the pipe fittings by means of contact sleeves with flanges and rivets. The casing of the pipe fittings acts as a cathode, as a result of which a constant electric protective current flows between the anode protectors and the casing. To reduce unproductive consumption of the anode tread, the pipe fittings are electrically isolated from the working pipeline.
Способ-аналог малоэффективен по следующим причинам:The analogue method is ineffective for the following reasons:
- не обеспечивает надежных электрических соединений по металлу между анодными протекторами и всеми требующими защиты элементами трубопроводной арматуры, в результате того, что между корпусом и кинематическим элементом привода (валом) устанавливают уплотнительный элемент из резины, обладающей электроизолирующими свойствами; между приводным валом и запорным элементом имеется конструктивный зазор, а в механическом соединении анодного протектора и корпуса имеет место щелевая коррозия, приводящая к полному исчезновению электрического контакта в процессе эксплуатации;- does not provide reliable electrical connections for metal between the anode protectors and all elements of pipeline valves requiring protection, as a result of the fact that a sealing element made of rubber with electrical insulation properties is installed between the housing and the kinematic drive element (shaft); there is a structural gap between the drive shaft and the locking element, and crevice corrosion occurs in the mechanical connection of the anode protector and the housing, leading to the complete disappearance of the electrical contact during operation;
- материал анодных протекторов не подбирают рационально, применительно к конкретному защищаемому материалу трубопроводной арматуры (материалу катода) и к конкретным характеристикам агрессивной рабочей среды;- the material of the anode protectors is not selected rationally, with respect to the specific protected material of the pipe fittings (cathode material) and to the specific characteristics of the aggressive working environment;
- анодные протекторы размещают удаленно от корпуса трубопроводной арматуры и ее важнейших элементов, нуждающихся в электрохимической защите - запорного элемента и кинематического элемента привода (вала, штока, шпинделя); в результате этого ресурс анодных протекторов расходуется нерационально, сила защитного тока снижается ниже необходимой величины, при этом защитный ток рассеивается, не выполняя своей защитной функции;- anode protectors are placed remotely from the valve body and its most important elements that need electrochemical protection - a locking element and a kinematic element of the drive (shaft, rod, spindle); as a result, the resource of the anode protectors is spent irrationally, the strength of the protective current decreases below the required value, while the protective current dissipates without fulfilling its protective function;
- непроизводительно расходуют ресурсы на обеспечение электрической изоляции трубопроводной арматуры от рабочего трубопровода и на изготовление трудоемких тонкостенных контактных втулок.- unproductively spend resources on ensuring electrical isolation of pipeline valves from the working pipeline and on the manufacture of labor-intensive thin-walled contact bushings.
Прототипом заявляемого способа является способ электрохимической защиты трубопроводной арматуры от внутренней коррозии, защищенный патентом CN 20101136049, МПК C23F 11/10; F16K 1/22, дата публикации - 01.09.2010. Согласно способу-прототипу анодные протекторы из алюминиевых, цинковых либо магниевых сплавов включают непосредственно в конструкцию трубопроводной арматуры, устанавливая их на запорном элементе и закрепляя на нем коррозионно-стойким резьбовым крепежом.The prototype of the proposed method is a method of electrochemical protection of pipe valves from internal corrosion, protected by patent CN 20101136049, IPC C23F 11/10;
Способ-прототип также недостаточно эффективен по следующим причинам:The prototype method is also not effective enough for the following reasons:
- защиту от коррозии распространяют, в основном, только на запорный элемент трубопроводной арматуры, на котором устанавливают и закрепляют анодные протекторы;- corrosion protection is distributed mainly only on the locking element of the pipe fittings, on which the anode protectors are installed and fixed;
- не обеспечивают надежных электрических соединений между запорным элементом и кинематическим элементом привода (валом), валом и корпусом из-за наличия монтажных зазоров в соединениях деталей и электроизолирующего элемента в уплотнении вала в корпусе;- do not provide reliable electrical connections between the locking element and the kinematic element of the drive (shaft), the shaft and the housing due to the presence of mounting clearances in the joints of parts and the insulating element in the shaft seal in the housing;
- задекларированное в описании способа-прототипа крепление анодного протектора из магниевого, алюминиевого или цинкового сплава к запорному элементу из углеродистой или нержавеющей стали путем приварки неосуществимо, так как эти металлы принципиально не свариваемы;- the fastening of the anode protector of magnesium, aluminum or zinc alloy declared to the prototype method to the carbon or stainless steel locking element by welding is not feasible, since these metals are fundamentally not welded;
- при механическом закреплении анодного протектора на запорном элементе с помощью коррозионно-стойкого крепежа происходит быстрое окисление поверхности протектора в месте его контакта с крепежом и прохождение защитного электрического тока от протектора к диску полностью прекращается;- when the anode protector is mechanically fixed to the locking element using corrosion-resistant fasteners, the tread surface is rapidly oxidized at its contact with the fastener and the passage of protective electric current from the tread to the disk is completely stopped;
- не осуществляют рационального индивидуального подбора материала анодных протекторов к материалу запорного элемента (катода) по критерию его электроотдачи в условиях конкретной рабочей среды;- do not carry out rational individual selection of the material of the anode protectors to the material of the locking element (cathode) according to the criterion of its electrical emission in a specific working environment;
- не устанавливают электроизолирующего экрана между анодным протектором и защищаемой деталью (катодом) для равномерного распределения защитного тока;- do not install an electrically insulating screen between the anode protector and the protected part (cathode) for uniform distribution of the protective current;
- не обеспечивают гидроизоляции неработающих поверхностей анодных протекторов, запорного элемента (катода) и их крепежа для предотвращения щелевой коррозии,- do not provide waterproofing of non-working surfaces of the anode protectors, a locking element (cathode) and their fasteners to prevent crevice corrosion,
Заявляемый способ электрохимической защиты трубопроводной арматуры от внутренней коррозии решает техническую задачу повышения эффективности и экономичности защиты объекта за счет рационального дифференцированного подбора материала анодного протектора по критерию его электроотдачи в паре с материалом объекта защиты в условиях конкретной рабочей среды и за счет надежного обеспечения протекания защитного электрического тока по металлу ко всем деталям трубопроводной арматуры при наименьшем электрическом сопротивлении.The inventive method of electrochemical protection of pipe fittings from internal corrosion solves the technical problem of increasing the efficiency and cost-effectiveness of protecting an object by rational differentiated selection of the material of the anode protector according to the criterion of its electrical transfer together with the material of the object of protection in a specific working environment and due to the reliable provision of protective electric current for metal to all parts of pipe fittings with the least electrical resistance.
Заявленную техническую задачу решают способом электрохимической защиты трубопроводной арматуры от внутренней коррозии, включающим размещение непосредственно на запорном элементе трубопроводной арматуры анодных протекторов и их закрепление на запорном элементе коррозионно-стойким резьбовым крепежом. В качестве катода используют запорный элемент трубопроводной арматуры, кинематический элемент привода трубопроводной арматуры в виде вала, штока либо шпинделя и корпус трубопроводной арматуры, при этом запорный элемент трубопроводной арматуры катода и анодный протектор дополнительно соединяют неразъемными или условно-разъемными металлическими соединениями в единую электрическую цепь с суммарным электрическим сопротивлением по металлу в сухом состоянии величиной не более 0,1 Ом. Материал анодного протектора выбирают в зависимости от материала катода и концентрации в рабочей среде коррозионно-активных компонентов, в частности - хлорид-иона, из условия, что алгебраическая разность Δφ электрохимических потенциалов катода φк и анода φа удовлетворяет соотношению: 0,4 В≤Δφ≤0,5 В. В качестве резьбового крепежа для соединения анодных протекторов и запорного элемента используют шпильку и глухие гайки, причем в запорном элементе и в анодных протекторах выполняют сквозные монтажные отверстия для шпильки, которую соединяют с запорным элементом сваркой. В монтажные отверстия анодных протекторов запрессовывают коррозионно-стойкие опорные втулки для шпильки. Между опорной втулкой и глухой гайкой устанавливают прокладку из электро- и гидроизолирующего материала. Между запорным элементом и анодным протектором устанавливают околоанодный экран из электро- и гидроизолирующего материала. Металлическое соединение запорного элемента трубопроводной арматуры катода и анодного протектора выполняют неразъемным в виде металлической перемычки из коррозионно-стойкой проволоки либо пластины, присоединяемой концами к анодному протектору и к запорному элементу сваркой, пайкой, заливкой либо запрессовкой в зависимости от сочетания контактных пар материалов в соединении. Запорный элемент соединяют с кинематическим элементом привода плотным шлицевым соединением. Металлическое соединение запорного элемента с кинематическим элементом привода выполняют неразъемным в виде металлической перемычки из коррозионно-стойкой проволоки либо пластины, присоединяемой концами к запорному элементу и к кинематическому элементу сваркой, пайкой, заливкой либо запрессовкой в зависимости от сочетания контактных пар материалов в соединении. Металлическое соединение запорного элемента с кинематическим элементом привода выполняют с помощью коррозионно-стойкого конического штифта, который запрессовывают в приливы запорного и кинематического элементов. Металлическое соединение кинематического элемента привода с корпусом трубопроводной арматуры выполняют в виде гибкого электрического провода, который располагают вне зоны действия коррозионной рабочей среды.The claimed technical problem is solved by the method of electrochemical protection of pipe fittings from internal corrosion, including the placement of anode protectors directly on the shut-off element of the pipe fittings and their fastening to the shut-off element by corrosion-resistant threaded fasteners. As a cathode, a shutoff element of the pipe fittings, a kinematic element of the drive of the pipe fittings in the form of a shaft, rod or spindle and the body of the pipe fittings are used, while the shutoff element of the cathode pipe fittings and the anode protector are additionally connected with integral or semi-detachable metal connections into a single electrical circuit with total electrical resistance for metal in the dry state with a value of not more than 0.1 ohms. The material of the anode protector is selected depending on the cathode material and the concentration of corrosive components, in particular, chloride ion, in the working medium, from the condition that the algebraic difference Δφ of the electrochemical potentials of the cathode φ к and the anode φ а satisfies the ratio: 0.4 V≤ Δφ≤0.5 V. As a threaded fastener for connecting the anode protectors and the locking element, a stud and blind nuts are used, and through the mounting element and in the anode protectors use through mounting holes for the stud, which connect t with the locking member by welding. Corrosion-resistant support sleeves for studs are pressed into the mounting holes of the anode protectors. Between the support sleeve and the blind nut, a gasket of electrical and waterproof material is installed. Between the locking element and the anode protector, a near-anode screen of electrical and waterproofing material is installed. The metal connection of the shutoff element of the cathode pipe fittings and the anode protector is made integral in the form of a metal jumper from a corrosion-resistant wire or plate, connected by the ends to the anode protector and to the shutoff element by welding, soldering, filling or pressing, depending on the combination of contact pairs of materials in the connection. The locking element is connected to the kinematic element of the drive by a tight spline connection. The metal connection of the locking element with the kinematic element of the drive is made integral in the form of a metal jumper from a corrosion-resistant wire or plate connected by the ends to the locking element and to the kinematic element by welding, soldering, filling or pressing, depending on the combination of contact pairs of materials in the connection. The metal connection of the locking element with the kinematic element of the drive is performed using a corrosion-resistant conical pin, which is pressed into the tides of the locking and kinematic elements. The metal connection of the kinematic element of the drive with the body of the pipe fittings is performed in the form of a flexible electric wire, which is located outside the zone of action of a corrosive working medium.
Существо заявляемого способа поясняется чертежом, на фиг.1 которого изображена защищаемая трубопроводная арматура в виде поворотного дискового затвора, в разрезе, на фиг.2 - то же, сечение A-A.The essence of the proposed method is illustrated by the drawing, in Fig. 1 which shows the protected pipe fittings in the form of a rotary butterfly valve, in a section, in Fig. 2 is the same, section A-A.
Поворотный дисковый затвор включает корпус 1, кинематический элемент привода в виде поворотного вала 2 и установленный на валу запорный элемент в виде поворотного диска 3. Непосредственно на запорном элементе 3 устанавливают анодные протекторы 4 и 5.The butterfly valve includes a
Плотность защитного тока прямо пропорциональна алгебраической разности электрохимических потенциалов металлов катода и анода Δφ=φк-φа. Исследования и опыт эксплуатации в морской воде протекторной защиты изделий машиностроения показывают, что существует оптимальная, с точки зрения эффективности защиты и экономичности расхода анодных протекторов, величина 0,4 В≤Δφ≤0,5 B. При значении Δφ<0,4 B плотность защитного тока недостаточна для эффективной защиты сложных внутренних поверхностей трубопроводной арматуры. При значении Δφ>0,5 B происходит неоправданно быстрый расход материала анодного протектора и, одновременно с этим, на защищаемой поверхности объекта с большой скоростью выпадает катодный осадок солей жесткости, выделяемых под действием защитного тока из морской или минерализованной воды вследствие подщелачивания ее прикатодного слоя. Этот осадок блокирует защитное действие анодного протектора и негативно влияет на работоспособность трубопроводной арматуры - происходит заклинивание кинематического элемента привода (вала, штока, шпинделя), нарушается герметичность в затворе. Особенно такие явления характерны для случаев защиты изделий и механизмов из нержавеющей стали (φк=0,1 B) и из углеродистой стали (φк ≈ 0,4 B) анодными протекторами из сплавов магния (φа ≈ 1,2 B).The protective current density is directly proportional to the algebraic difference of the electrochemical potentials of the metals of the cathode and anode Δφ = φ to -φ a . Research and operating experience in the seawater of the tread protection of engineering products show that there is an optimum, from the point of view of protection efficiency and economical consumption of anode protectors, a value of 0.4 V≤Δφ≤0.5 B. At a value of Δφ <0.4 V, protective current is insufficient to effectively protect complex internal surfaces of pipe fittings. At a value of Δφ> 0.5 B, the anode protector material is unjustifiably quickly consumed, and at the same time, a cathode deposit of hardness salts released under the action of a protective current from sea or mineralized water due to alkalization of its near-cathode layer falls at a high speed on the protected surface of the object. This precipitate blocks the protective effect of the anode tread and negatively affects the performance of the pipe fittings - the kinematic element of the drive (shaft, rod, spindle) is jammed, and the tightness in the valve is broken. Especially such phenomena are characteristic for cases of protection of products and mechanisms made of stainless steel (φ к = 0.1 V) and carbon steel (φ к ≈ 0.4 V) by anodic protectors made of magnesium alloys (φ а ≈ 1.2 V).
Рекомендации по выбору материала анодных протекторов в зависимости от материала трубопроводной арматуры и концентрации в рабочей среде хлорид-иона приведены в таблице 1.Recommendations for choosing the material of the anode protectors depending on the material of the pipe fittings and the concentration of chloride ion in the working medium are given in table 1.
Оптимальных значений стационарных электрохимических потенциалов φа анодных протекторов из сплавов алюминия, цинка и магния достигают путем соответствующего легирования.The optimal values of stationary electrochemical potentials φ and anode protectors made of aluminum, zinc and magnesium alloys are achieved by appropriate alloying.
Анодные протекторы 4 и 5 закрепляют на запорном элементе 3 с помощью шпильки 6 и глухих гаек 7 и 8. Для этого в запорном элементе 3 выполняют сквозное монтажное отверстие 9, в анодных протекторах 4 и 5 выполняют сквозные монтажные отверстия 10 и 11. В монтажные отверстия 10 и 11 анодных протекторов 4 и 5 запрессовывают коррозионно-стойкие опорные втулки 12 и 13 для шпильки 6. Шпильку 6 устанавливают в сквозном монтажном отверстии 9 запорного элемента 3 и соединяют с запорным элементом 3 сваркой. Между анодным протектором 4 и запорным элементом 3 устанавливают электроизолирующий околоанодный экран 14, между анодным протектором 5 и запорным элементом 3 устанавливают электроизолирующий околоанодный экран 15. Электроизолирующие околоанодные экраны 14, 15 выполняют из стеклопластика или герметика, их дополнительная функция - заполнение щелевого зазора между анодным протектором 4 и запорным элементом 3, обеспечение герметичности затвора трубопроводной арматуры. Анодные протекторы 4 и 5, электроизолирующие околоанодные экраны 14 и 15, стягивают на резьбовой шпильке 6 с запорным элементом 3 при помощи глухих гаек 7 и 8. После этого анодный протектор 4 по периферии дополнительно соединяют с запорным элементом 3 коррозионно-стойкими радиальными металлическими перемычками 16 и 17 (минимум - две перемычки на каждый анодный протектор), анодный протектор 5 аналогично соединяют с запорным элементом 3 радиальными металлическими перемычками 18 и 19. Перемычки 16, 17, 18, 19 выполняют в виде лепестков из коррозионно-стойкой ленты или проволоки (нержавеющая сталь) и соединяют их с анодными протекторами с нерабочей стороны. При изготовлении анодных протекторов 4, 5 из углеродистых сталей стальные металлические перемычки 16, 17, 18, 19 вваривают в углубления в анодных протекторах. В случае применения литых анодных протекторов 4, 5 из сплавов магния, алюминия либо цинка стальные металлические перемычки 16, 17, 18, 19 закладывают в анодные протекторы при их отливке. В случае применения анодных протекторов 4, 5 из листовой или кованой заготовки стальные металлические перемычки 16, 17, 18, 19 устанавливают путем запрессовки ленты, штыря или проволоки в тело анодного протектора. С запорным элементом 3 стальные металлические перемычки соединяют аргоно-дуговой сваркой после механической сборки анодных протекторов 4, 5 на крепежной шпильке 6 и затяжки гаек 7 и 8. Таким образом, между анодными протекторами 4, 5 и запорным элементом 3 обеспечивают неразъемные электрические соединения с низким электрическим сопротивлением защитному току.Anode protectors 4 and 5 are fixed to the
Для обеспечения электрохимической защиты кинематического элемента привода в виде поворотного вала 2 его вводят в состав катода, соединяя с запорным элементом 3 плотным шлицевым соединением со шлицами 20, дополнительно обеспечивая металлическое соединение между кинематическим элементом 2 и запорным элементом 3. Металлическое соединение выполняют в виде металлической перемычки 21 из коррозионно-стойкой проволоки либо пластины (нержавеющая сталь), присоединяемой концами к запорному элементу 3 и к кинематическому элементу 2, и/или с помощью коррозионно-стойкого конического штифта 22, запрессовывая его в приливы запорного элемента 3 и кинематического элемента 2.To ensure electrochemical protection of the kinematic element of the drive in the form of a
Для обеспечения электрохимической защиты корпуса 1 его соединяют с кинематическим элементом 2 гибким многожильным электрическим проводом 23, вне зоны действия коррозионной рабочей среды, с помощью сварки или посредством притирающегося коррозионно-стойкого электрического контакта 24.To ensure electrochemical protection of the
Таким образом, из элементов трубопроводной арматуры, нуждающихся в электрохимической защите от внутренней коррозии, образуют в зоне действия коррозионной рабочей среды неразъемные и условно-разъемные электрические соединения. Эти соединения не подвержены щелевой коррозии и имеют электрическое сопротивление защитному току по металлу, не превышающее 0,1 Ом в сухом состоянии после сборки.Thus, from elements of pipe fittings that need electrochemical protection against internal corrosion, in the zone of action of the corrosive working medium they form inseparable and semi-detachable electrical connections. These compounds are not susceptible to crevice corrosion and have an electrical resistance to the protective current of metal not exceeding 0.1 Ohm in the dry state after assembly.
При поступлении в проточную часть корпуса 1 трубопроводной арматуры коррозионной рабочей среды она замыкает электрический контур «анод - катод - коррозионная среда - анод». Поверхность анодных протекторов 4 и 5 начинает разрушаться и накапливать отрицательный электрический потенциал. Защитный электрический ток необходимой плотности протекает от анодных протекторов 4, 5 к катоду, включающему запорный элемент 3, кинематический элемент 2 и корпус 1, снижает электрический потенциал катода, обеспечивая его электрохимическую защиту. Электроизолирующие околоанодные экраны 14 и 15 препятствуют усиленному растворению анодных протекторов 4 и 5 в зазоре, отделяющем их от запорного элемента 3.When entering the flowing part of the
Радиус защитного действия анодного протектора, изготовленного практически из любого из вышеуказанных материалов, составляет примерно 600 мм. Соответственно, для защиты наиболее употребляемой трубопроводной арматуры с диаметром условного прохода, не превышающим 1200 мм, достаточно одного анодного протектора 4, 5 с каждой стороны от запорного элемента 3. Для трубопроводной арматуры больших условных проходов (более 1200 мм) на каждой стороне запорного элемента 3 следует устанавливать равномерно по окружности не менее четырех анодных протекторов 4, 5 из расчета перекрытия электрических полей каждого из них с радиусом 600 мм. Согласно расчетам масса одного анодного протектора 4, 5 из углеродистой стали может обеспечить срок эксплуатации трубопроводной арматуры из нержавеющей стали в морской воде до 10 лет, после чего производят замену анодного протектора.The protective radius of the anode tread made from almost any of the above materials is approximately 600 mm. Accordingly, to protect the most used pipe fittings with a nominal diameter of not more than 1200 mm, one anode tread 4, 5 on each side of the
Заявляемый способ электрохимической защиты трубопроводной арматуры от внутренней коррозии может быть использован для защиты различных типов трубопроводной арматуры - поворотных дисковых затворов, обратных дисковых затворов, клиновых и шиберных задвижек, а также трубопроводной арматуры клапанного типа.The inventive method of electrochemical protection of pipeline valves from internal corrosion can be used to protect various types of pipeline valves - butterfly valves, butterfly valves, wedge and slide valves, as well as valve valves.
Известно устройство электрохимической защиты трубопроводной арматуры от внутренней коррозии, защищенное патентом RU 2260072, МПК C23F 13/00, дата публикации - 10.09.2005. Устройство-аналог содержит анодные протекторы, выполненные в виде полых цилиндров, запрессованных в диэлектрические патрубки, установленные в рабочем трубопроводе по обе стороны от защищаемой трубопроводной арматуры. Внутренняя поверхность анодных протекторов контактирует с коррозионной рабочей средой. Анодные протекторы электрически и механически соединены с трубопроводной арматурой посредством контактных втулок с отбортовками и заклепок, в результате чего между анодными протекторами и трубопроводной арматурой протекает постоянный электрический ток, снижающий электрохимический потенциал деталей трубопроводной арматуры и обеспечивающий их защиту от внутренней коррозии. Для снижения непроизводительного расходования анодного протектора трубопроводная арматура электрически изолирована от рабочего трубопровода.A device is known for the electrochemical protection of pipeline valves against internal corrosion, protected by patent RU 2260072, IPC C23F 13/00, publication date - 09/10/2005. The analog device contains anode protectors made in the form of hollow cylinders pressed into dielectric tubes installed in the working pipeline on both sides of the protected pipeline fittings. The inner surface of the anode protectors is in contact with the corrosive medium. The anode protectors are electrically and mechanically connected to the pipe fittings by means of contact sleeves with flanges and rivets, as a result of which a constant electric current flows between the anode protectors and the pipe fittings, which reduces the electrochemical potential of the parts of the pipe fittings and ensures their protection against internal corrosion. To reduce unproductive consumption of the anode tread, the pipe fittings are electrically isolated from the working pipeline.
Аналог обладает следующими недостатками:The analogue has the following disadvantages:
- не обеспечено надежных электрических соединений по металлу между анодными протекторами и всеми требующими защиты элементами трубопроводной арматуры, в результате того, что между корпусом и кинематическим элементом привода (валом) установлен уплотнительный элемент из резины, обладающей электроизолирующими свойствами; между приводным валом и запорным элементом имеется конструктивный зазор, а в механическом соединении анодного протектора и корпуса имеет место щелевая коррозия, приводящая к полному исчезновению электрического контакта в процессе эксплуатации;- no reliable electrical connections for metal between the anode protectors and all elements of the pipe fittings requiring protection are provided, as a result of the fact that a sealing element made of rubber with electrical insulating properties is installed between the housing and the kinematic drive element (shaft); there is a structural gap between the drive shaft and the locking element, and crevice corrosion occurs in the mechanical connection of the anode protector and the housing, leading to the complete disappearance of the electrical contact during operation;
- не обеспечено рационального подбора материала анодных протекторов применительно к конкретному защищаемому материалу трубопроводной арматуры (материалу катода) и к конкретным характеристикам агрессивной рабочей среды;- there is no rational selection of the material of the anode protectors as applied to the specific protected material of the pipe fittings (cathode material) and to the specific characteristics of the aggressive working environment;
- из-за удаленности размещения анодных протекторов от трубопроводной арматуры ресурс анодных протекторов расходуется нерационально, сила защитного тока снижается ниже необходимой величины, при этом защитный ток рассеивается, не выполняя своей защитной функции;- due to the remoteness of the placement of the anode protectors from the pipe fittings, the resource of the anode protectors is spent irrationally, the protective current decreases below the required value, while the protective current dissipates without fulfilling its protective function;
- обеспечение электрической изоляции трубопроводной арматуры от рабочего трубопровода и изготовление трудоемких тонкостенных контактных втулок требует дополнительных расходов.- providing electrical isolation of pipe fittings from the working pipeline and the manufacture of labor-intensive thin-walled contact bushings requires additional costs.
Прототипом заявляемого устройства является устройство электрохимической защиты трубопроводной арматуры от внутренней коррозии, защищенное патентом CN 20101136049, МПК C23F 11/10; F16K 1/22, дата публикации - 01.09.2010. Прототип содержит дисковые либо листовые анодные протекторы из сплавов магния, цинка и алюминия, установленные непосредственно на запорном элементе. Анодные протекторы соединены с запорным элементом коррозионно-стойким резьбовым крепежом.The prototype of the claimed device is a device for the electrochemical protection of valves against internal corrosion, protected by patent CN 20101136049, IPC C23F 11/10;
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- от коррозии защищен, в основном, только запорный элемент трубопроводной арматуры, на котором установлены и закреплены анодные протекторы;- mainly only the shutoff element of the pipe fittings on which the anode protectors are mounted and fixed are protected from corrosion;
- отсутствуют надежные электрические соединения между запорным элементом и кинематическим элементом привода (валом), валом и корпусом из-за наличия монтажных зазоров в соединениях деталей и электроизолирующего элемента в уплотнении вала в корпусе;- there are no reliable electrical connections between the locking element and the kinematic element of the drive (shaft), the shaft and the housing due to the presence of mounting gaps in the connections of the parts and the insulating element in the shaft seal in the housing;
- неосуществимо задекларированное в описании прототипа крепление анодного протектора из сплавов магния, алюминия или цинка к запорному элементу из углеродистой или нержавеющей стали путем приварки, так как эти металлы принципиально не свариваемы;- impracticably declared in the description of the prototype fastening of the anode protector of magnesium, aluminum or zinc alloys to the carbon or stainless steel locking element by welding, since these metals are fundamentally not welded;
- при механическом закреплении анодного протектора на запорном элементе с помощью коррозионно-стойкого крепежа происходит быстрое окисление поверхности протектора в месте его контакта с крепежом и прохождение электрического тока от протектора к запорному элементу полностью прекращается;- when the anode tread is mechanically fixed to the locking element using corrosion-resistant fasteners, the tread surface is rapidly oxidized at its contact with the fastener and the passage of electric current from the tread to the locking element is completely stopped;
- отсутствует рациональный индивидуальный подбор материала анодных протекторов к материалу запорного элемента (катода) по критерию его электроотдачи в условиях конкретной рабочей среды;- there is no rational individual selection of the material of the anode protectors to the material of the locking element (cathode) according to the criterion of its electrical efficiency in a specific working environment;
- отсутствует электроизолирующий экран между анодным протектором и защищаемой деталью (катодом), в связи с чем защитный ток распределяется по катоду неравномерно;- there is no electrical insulating screen between the anode protector and the protected part (cathode), in connection with which the protective current is distributed unevenly across the cathode;
- отсутствует профилактика щелевой коррозии неработающих поверхностей анодных протекторов, запорного элемента (катода) и их крепежа за счет обеспечения их гидроизоляции.- there is no prevention of crevice corrosion of non-working surfaces of anode protectors, a locking element (cathode) and their fasteners by ensuring their waterproofing.
Заявляемое устройство электрохимической защиты трубопроводной арматуры от внутренней коррозии решает техническую задачу повышения эффективности и экономичности защиты объекта за счет рационального дифференцированного подбора материала анодного протектора по критерию его электроотдачи в паре с материалом объекта защиты в условиях конкретной рабочей среды и за счет надежного обеспечения протекания защитного электрического тока по металлу ко всем деталям трубопроводной арматуры при наименьшем электрическом сопротивлении.The inventive device for the electrochemical protection of pipe fittings from internal corrosion solves the technical problem of increasing the efficiency and cost-effectiveness of protecting an object by rational differentiated selection of the material of the anode protector according to the criterion of its electrical transfer paired with the material of the object of protection in a particular working environment and due to the reliable provision of protective electric current for metal to all parts of pipe fittings with the least electrical resistance.
Заявленная техническая задача решена в устройстве электрохимической защиты трубопроводной арматуры от внутренней коррозии, содержащем анодные протекторы, установленные непосредственно на запорном элементе трубопроводной арматуры и закрепленные на нем с помощью коррозионно-стойкого резьбового крепежа. В качестве катода использован запорный элемент трубопроводной арматуры, кинематический элемент привода трубопроводной арматуры в виде вала, штока либо шпинделя и корпус трубопроводной арматуры, при этом запорный элемент трубопроводной арматуры катода и анодный протектор дополнительно соединены неразъемными или условно-разъемными металлическими соединениями в единую электрическую цепь с суммарным электрическим сопротивлением по металлу в сухом состоянии величиной не более 0,1 Ом. Материал анодного протектора выбран в зависимости от материала катода и концентрации в рабочей среде коррозионно-активных компонентов, в частности - хлорид-иона, из условия, что алгебраическая разность Δφ электрохимических потенциалов катода φк и анода φа удовлетворяет соотношению: 0,4 B≤Δφ≤0,5 B. Резьбовой крепеж для соединения анодных протекторов и запорного элемента выполнен в виде шпильки с глухими гайками, причем в запорном элементе и в анодных протекторах выполнены сквозные монтажные отверстия для шпильки, которая соединена с запорным элементом сваркой. В монтажные отверстия анодных протекторов запрессованы коррозионно-стойкие опорные втулки для шпильки, а между опорной втулкой и глухой гайкой установлена прокладка из электро- и гидроизолирующего материала. Между запорным элементом и анодным протектором установлен околоанодный экран из электро- и гидроизолирующего материала. Металлическое соединение запорного элемента трубопроводной арматуры катода и анодного протектора выполнено неразъемным в виде металлической перемычки из коррозионно-стойкой проволоки либо пластины, присоединяемой концами к анодному протектору и к запорному элементу сваркой, пайкой, заливкой либо запрессовкой в зависимости от сочетания контактных пар материалов в соединении. Запорный элемент соединен с кинематическим элементом привода плотным шлицевым соединением. Металлическое соединение запорного элемента с кинематическим элементом привода выполнено неразъемным в виде металлической перемычки из коррозионно-стойкой проволоки либо пластины, присоединенной концами к запорному элементу и к кинематическому элементу сваркой, пайкой, заливкой либо запрессовкой в зависимости от сочетания контактных пар материалов в соединении. Металлическое соединение запорного элемента с кинематическим элементом привода выполнено с помощью коррозионно-стойкого конического штифта, запрессованного в приливы запорного и кинематического элементов. Металлическое соединение кинематического элемента привода с корпусом трубопроводной арматуры выполнено в виде гибкого электрического провода, расположенного вне зоны действия коррозионной рабочей среды.The claimed technical problem is solved in the device for the electrochemical protection of pipe fittings from internal corrosion, containing anode protectors mounted directly on the shut-off element of the pipe fittings and mounted on it using corrosion-resistant threaded fasteners. As a cathode, a shutoff element of pipe fittings, a kinematic element of a drive of pipe fittings in the form of a shaft, rod or spindle, and a body of pipe fittings are used, while the shutoff element of the pipe fittings of the cathode and the anode protector are additionally connected with integral or semi-detachable metal connections into a single electric circuit with total electrical resistance for metal in the dry state with a value of not more than 0.1 ohms. The material of the anode tread is selected depending on the cathode material and the concentration of corrosive components in the working medium, in particular, the chloride ion, from the condition that the algebraic difference Δφ of the electrochemical potentials of the cathode φ к and the anode φ а satisfies the ratio: 0.4 B≤ Δφ≤0.5 B. The threaded fastener for connecting the anode protectors and the locking element is made in the form of a stud with blind nuts, and through the mounting element and in the anode protectors are made through mounting holes for the stud, which is connected to nym element welding. Corrosion-resistant support sleeves for studs are pressed into the mounting holes of the anode protectors, and a gasket made of electrical and waterproofing material is installed between the support sleeve and the blind nut. Between the locking element and the anode protector, a near-anode screen of electric and waterproof material is installed. The metal connection of the locking element of the cathode pipe fittings and the anode protector is made one-piece in the form of a metal jumper from a corrosion-resistant wire or plate connected to the anode protector and to the locking element by welding, soldering, filling or pressing depending on the combination of contact pairs of materials in the connection. The locking element is connected to the kinematic element of the drive by a tight spline connection. The metal connection of the locking element with the kinematic element of the drive is made integral in the form of a metal jumper from a corrosion-resistant wire or plate connected by the ends to the locking element and to the kinematic element by welding, soldering, pouring or pressing, depending on the combination of contact pairs of materials in the connection. The metal connection of the locking element with the kinematic element of the drive is made using a corrosion-resistant conical pin, pressed into the tides of the locking and kinematic elements. The metal connection of the kinematic element of the drive with the body of the pipe fittings is made in the form of a flexible electric wire located outside the zone of action of the corrosive working medium.
Существо заявляемого устройства поясняется чертежом, на фиг.1 которого изображена защищаемая трубопроводная арматура в виде поворотного дискового затвора, в разрезе, на фиг.2 - то же, сечение A-A.The essence of the claimed device is illustrated by the drawing, in Fig. 1 which shows the protected pipe fittings in the form of a rotary butterfly valve, in a section, in Fig. 2 is the same, section A-A.
Поворотный дисковый затвор включает корпус 1, кинематический элемент привода в виде поворотного вала 2 и установленный на валу запорный элемент в виде поворотного диска 3. Непосредственно на запорном элементе 3 установлены анодные протекторы 4 и 5.The butterfly valve includes a
Плотность защитного тока прямо пропорциональна алгебраической разности электрохимических потенциалов металлов катода и анода Δφ=φк-φа. Исследования и опыт эксплуатации протекторной защиты изделий машиностроения показывают, что существует оптимальная, с точки зрения эффективности защиты и экономичности расхода анодных протекторов, величина 0,4 B≤Δφ≤0,5 B. При значении Δφ<0,4 B плотность защитного тока недостаточна для эффективной защиты сложных внутренних поверхностей трубопроводной арматуры. При значении Δφ>0,5 B происходит неоправданно быстрый расход материала анодного протектора и, одновременно с этим, на защищаемой поверхности объекта с большой скоростью выпадает осадок солей жесткости, выделяемых под действием защитного тока из коррозионной рабочей среды вследствие подщелачивания прикатодного слоя жидкости. Этот осадок блокирует защитное действие анодного протектора и негативно влияет на работоспособность трубопроводной арматуры - происходит заклинивание кинематического элемента привода (вала, штока, шпинделя), нарушается герметичность в затворе. Особенно такие явления характерны для случаев защиты трубопроводной арматуры из углеродистой стали (φк≈ -0,4 B) анодными протекторами из сплавов магния (φа≈1,2 B; Δφ≈0,8 B).The protective current density is directly proportional to the algebraic difference of the electrochemical potentials of the metals of the cathode and anode Δφ = φ to -φ a . Research and operating experience of the tread protection of engineering products show that there is an optimum, from the point of view of protection efficiency and economical consumption of anode protectors, a value of 0.4 B≤Δφ≤0.5 B. At a value of Δφ <0.4 V, the protective current density is insufficient for effective protection of complex internal surfaces of pipe fittings. When Δφ> 0.5 V, the anode protector material is unjustifiably quickly consumed and, at the same time, sediment of hardness salts precipitated under the action of protective current from the corrosive medium due to alkalization of the cathode layer of the liquid precipitates at a high speed on the protected surface of the object. This precipitate blocks the protective effect of the anode tread and negatively affects the performance of the pipe fittings - the kinematic element of the drive (shaft, rod, spindle) is jammed, and the tightness in the valve is broken. Such phenomena are especially characteristic for cases of protection of pipe fittings made of carbon steel (φ to ≈ -0.4 V) by anodic protectors made of magnesium alloys (φ а ≈1.2 B; Δφ≈0.8 B).
Рекомендации по выбору материала анодных протекторов в зависимости от материала трубопроводной арматуры и концентрации в рабочей среде хлорид-иона приведены в таблице 2.Recommendations for choosing the material of the anode protectors depending on the material of the pipe fittings and the concentration of chloride ion in the working medium are given in table 2.
Оптимальных значений стационарных электрохимических потенциалов φа анодных протекторов из сплавов алюминия, цинка и магния достигают путем соответствующего легирования.The optimal values of stationary electrochemical potentials φ and anode protectors made of aluminum, zinc and magnesium alloys are achieved by appropriate alloying.
Анодные протекторы 4 и 5 закреплены на запорном элементе 3 с помощью шпильки 6 и глухих гаек 7 и 8. Для этого в запорном элементе 3 выполнено сквозное монтажное отверстие 9, в анодных протекторах 4 и 5 выполнены сквозные монтажные отверстия 10 и 11. В монтажные отверстия 10 и 11 анодных протекторов 4 и 5 запрессованы коррозионно-стойкие опорные втулки 12 и 13 для шпильки 6. Шпилька 6 установлена в сквозном монтажном отверстии 9 запорного элемента 3 и соединена с ним сваркой. Между анодным протектором 4 и запорным элементом 3 установлен электроизолирующий околоанодный экран 14, между анодным протектором 5 и запорным элементом 3 установлен электроизолирующий околоанодный экран 15. Электроизолирующие околоанодные экраны 14, 15 выполнены из стеклопластика или герметика, их дополнительная функция - заполнение щелевого зазора между анодным протектором 4 и запорным элементом 3, обеспечение герметичности затвора трубопроводной арматуры. Анодные протекторы 4 и 5, электроизолирующие околоанодные экраны 14 и 15, стянуты на резьбовой шпильке 6 с запорным элементом 3 при помощи глухих гаек 7 и 8. Анодный протектор 4 по периферии дополнительно соединен с запорным элементом 3 коррозионно-стойкими радиальными металлическими перемычками 16 и 17 (минимум - две перемычки на каждый анодный протектор), анодный протектор 5 аналогично соединен с запорным элементом 3 радиальными металлическими перемычками 18 и 19. Перемычки 16, 17, 18, 19 выполнены в виде лепестков из коррозионно-стойкой ленты или проволоки (нержавеющая сталь) и соединены с анодными протекторами с нерабочей стороны. Стальные металлические перемычки 16, 17, 18, 19 вварены в анодные протекторы 4, 5 из углеродистых сталей. В литые анодные протекторы 4, 5 из сплавов магния, алюминия и цинка стальные металлические перемычки 16, 17, 18, 19 заложены при отливке. В анодные протекторы 4, 5, изготовленные из листовой или кованой заготовки, стальные металлические перемычки 16, 17, 18, 19 в виде ленты, штыря или проволоки запрессованы. С запорным элементом 3 стальные металлические перемычки 16, 17, 18, 19 соединены аргоно-дуговой сваркой. Таким образом, между анодными протекторами 4, 5 и запорным элементом 3 выполнены неразъемные электрические соединения с низким электрическим сопротивлением защитному току.The anode protectors 4 and 5 are fixed to the
Для обеспечения электрохимической защиты кинематического элемента 2 он введен в состав катода за счет соединения с запорным элементом 3 плотным шлицевым соединением со шлицами 20. Дополнительно обеспечено металлическое соединение между кинематическим элементом 2 и запорным элементом 3 в виде металлической перемычки 21 из коррозионно-стойкой проволоки либо пластины, присоединенной концами к запорному элементу 3 и к валу 2, и/или с помощью коррозионно-стойкого конического штифта 22, запрессованного в приливы запорного элемента 3 и кинематического элемента 2.To ensure electrochemical protection of the
Для обеспечения электрохимической защиты корпуса 1 он соединен с кинематическим элементом 2 гибким многожильным электрическим проводом 23, вне зоны действия коррозионной рабочей среды, с помощью сварки или посредством притирающегося коррозионно-стойкого электрического контакта 24.To ensure electrochemical protection of the
Таким образом, из элементов трубопроводной арматуры, нуждающихся в электрохимической защите от внутренней коррозии, образованы в зоне действия коррозионной среды неразъемные и условно-разъемные электрические соединения. Эти соединения не подвержены щелевой коррозии и имеют электрическое сопротивление защитному току по металлу, не превышающее 0,1 Ом в сухом состоянии после сборки.Thus, from elements of pipe fittings that need electrochemical protection against internal corrosion, one-piece and semi-detachable electrical connections are formed in the zone of action of the corrosive medium. These compounds are not susceptible to crevice corrosion and have an electrical resistance to the protective current of metal not exceeding 0.1 Ohm in the dry state after assembly.
При поступлении в проточную часть корпуса 1 коррозионной рабочей среды она замыкает электрический контур «анод - катод - коррозионная среда - анод». Поверхность анодных протекторов 4 и 5 начинает разрушаться и накапливать отрицательный электрический потенциал. Защитный электрический ток необходимой плотности протекает от анодных протекторов 4, 5 к катоду, включающему запорный элемент 3, кинематический элемент 2 и корпус 1, снижает электрический потенциал катода, обеспечивая его электрохимическую защиту. Электроизолирующие околоанодные экраны 14 и 15 препятствуют усиленному растворению анодных протекторов 4 и 5 в зазоре, отделяющем их от запорного элемента 3.When entering the flowing part of the
Радиус защитного действия анодного протектора, изготовленного практически из любого из вышеуказанных материалов, составляет примерно 600 мм. Соответственно, для защиты наиболее употребляемой трубопроводной арматуры с диаметром условного прохода, не превышающим 1200 мм, достаточно одного анодного протектора 4, 5 с каждой стороны от запорного элемента 3. Для трубопроводной арматуры больших условных проходов (более 1200 мм) на каждой стороне запорного элемента 3 следует устанавливать равномерно по окружности не менее четырех анодных протекторов из расчета перекрытия электрических полей каждого из них с радиусом 600 мм. Согласно расчетам масса одного анодного протектора из углеродистой стали может обеспечить срок эксплуатации трубопроводной арматуры из нержавеющей стали в морской воде до 10 лет, после чего производят замену анодного протектора.The protective radius of the anode tread made from almost any of the above materials is approximately 600 mm. Accordingly, to protect the most used pipe fittings with a nominal diameter of not more than 1200 mm, one anode tread 4, 5 on each side of the
Заявляемое устройство электрохимической защиты трубопроводной арматуры от внутренней коррозии может быть использовано для защиты различных типов трубопроводной арматуры: поворотных дисковых затворов, обратных дисковых затворов, клиновых и шиберных задвижек, а также трубопроводной арматуры клапанного типа.The inventive device for the electrochemical protection of pipe fittings against internal corrosion can be used to protect various types of pipe fittings: butterfly valves, butterfly valves, butterfly and gate valves, as well as valve valves.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012151084/02A RU2536306C2 (en) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | Device and method for electrochemical production of pipeline valves against internal corrosion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012151084/02A RU2536306C2 (en) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | Device and method for electrochemical production of pipeline valves against internal corrosion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012151084A RU2012151084A (en) | 2014-06-10 |
| RU2536306C2 true RU2536306C2 (en) | 2014-12-20 |
Family
ID=51213956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012151084/02A RU2536306C2 (en) | 2012-11-28 | 2012-11-28 | Device and method for electrochemical production of pipeline valves against internal corrosion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2536306C2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1136497A1 (en) * | 1984-02-07 | 1996-02-20 | Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Device for protecting internal surface of pipe lines against corrosion |
| RU2124071C1 (en) * | 1997-04-09 | 1998-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" | Method of cathodic protection of valves |
| CN1408900A (en) * | 2001-09-20 | 2003-04-09 | 兰州兴业材料保护有限公司 | Anode protection anticorrosion method for acid separating device |
| RU2299273C1 (en) * | 2006-05-22 | 2007-05-20 | Александр Гарольдович Редекоп | Apparatus for protecting against corrosion |
| CN201306552Y (en) * | 2008-12-04 | 2009-09-09 | 淮北科奥工程建设有限公司 | Groove type embedding composite anode lathe dog pipe joint |
| CN101818816A (en) * | 2010-03-30 | 2010-09-01 | 西安石油大学 | Cathodic protection corrosion-proof valve |
-
2012
- 2012-11-28 RU RU2012151084/02A patent/RU2536306C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1136497A1 (en) * | 1984-02-07 | 1996-02-20 | Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Device for protecting internal surface of pipe lines against corrosion |
| RU2124071C1 (en) * | 1997-04-09 | 1998-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" | Method of cathodic protection of valves |
| CN1408900A (en) * | 2001-09-20 | 2003-04-09 | 兰州兴业材料保护有限公司 | Anode protection anticorrosion method for acid separating device |
| RU2299273C1 (en) * | 2006-05-22 | 2007-05-20 | Александр Гарольдович Редекоп | Apparatus for protecting against corrosion |
| CN201306552Y (en) * | 2008-12-04 | 2009-09-09 | 淮北科奥工程建设有限公司 | Groove type embedding composite anode lathe dog pipe joint |
| CN101818816A (en) * | 2010-03-30 | 2010-09-01 | 西安石油大学 | Cathodic protection corrosion-proof valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012151084A (en) | 2014-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6082398B2 (en) | System, apparatus, and method for utilizing bracelet galvanic anodes to protect a cement shielded underground well casing section in a cellar area | |
| CA3016238C (en) | System and method for cathodic protection by distributed sacrificial anodes | |
| KR101096809B1 (en) | Protecting caustic apparatus for pipe | |
| AU730773B2 (en) | A corrosion-protected metal construction, e.g. in the form of a pipeline includable in a larger pipe system | |
| RU2536306C2 (en) | Device and method for electrochemical production of pipeline valves against internal corrosion | |
| CN205190984U (en) | Sleeve pipe is sacrificed to marine sea water system anticorrosion cast iron | |
| US20130320664A1 (en) | Connector | |
| CN205974675U (en) | Anticorrosive spelter with blind hole leak detection structure | |
| US3445370A (en) | Corrosion prevention device for irrigation pipe | |
| RU132080U1 (en) | DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL PROTECTION OF PIPELINES FOR INTERNAL CORROSION | |
| CN100526510C (en) | Integration corrosion-proof method for copper seawater pipe line | |
| CN108004553A (en) | Detachable pipeline erosion protection system and its replacing options for seawaterline | |
| WO2017007334A1 (en) | Cathodic protection systems | |
| CN207975037U (en) | A kind of sea water pump | |
| JP4970352B2 (en) | Bolt corrosion protection device | |
| KR101205366B1 (en) | Sacrificial anode apparatus for ship | |
| KR102652545B1 (en) | Impressed current cathodic protection system for pipe | |
| KR20120006809A (en) | Sacrificial Flange and Pump Assembly Using Same | |
| JP7157452B2 (en) | Anti-corrosion material for flange joints | |
| US2887446A (en) | Pipe coupling | |
| RU52915U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTION AGAINST CORROSION OF SUBMERSIBLE EQUIPMENT OF OIL-PRODUCING WELLS | |
| JP4620409B2 (en) | Anti-corrosion device for small-diameter piping system valve or pump inner surface | |
| KR100393824B1 (en) | Galvanic Corrosion Control of Seawater Piping | |
| CN218000806U (en) | Anti-rust high-strength bimetal wear-resistant elbow | |
| CN218208235U (en) | High-strength corrosion-resistant rare earth alloy part |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |