Установка для захисту від внутрішньої корозії сталевих трубопроводів

Реферат: UA 107054 U UA 107054 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до корозійно-захисної техніки, зокрема до засобів захисту електрохімічними методами (протекторний, інгібіторний). Галузь застосування - системи гарячого водопостачання (ГВП) комунальних господарств, систем тепловодопостачання підприємств. Відомі пристрої електрохімічного захисту внутрішніх поверхонь трубопроводів (проспект НДІСТ, видав. "Час", Київ, 1991 р.) та протикорозійна електролізерна установка "Деоксиген" (проспект НВФ "Вікорт", держ. ліцензія УК № 00581, Київ, 2000 p.), що містять проточний сталевий резервуар із магнієвим анодом, підключеним до позитивного полюса зовнішнього джерела постійного струму, негативний полюс якого з'єднаний з корпусом резервуара. Ці пристрої забезпечують ефективний захист від корозії, але є металоємними та габаритними, займають багато місця в теплопунктах, вимагають окремої площі для встановлення. Крім цього вони збільшують гідравлічний опір систем ГВП. Найбільш близькою за технічною суттю до запропонованої корисної моделі є "Установка для захисту від внутрішньої корозії сталевих трубопроводів" (патент України на корисну модель № 2175), яка містить проточний металевий резервуар із магнієвим анодом, стаціонарно підвішеним на кришці резервуара за допомогою ізольованої струмопровідної шпильки, регульоване джерело постійного струму, позитивний полюс якого з'єднаний з анодом, а негативний - з корпусом резервуара, до регульованого джерела постійного струму як регулятори приєднані датчики швидкості потоку та швидкості корозії. Указаний пристрій на відміну від розглянутих аналогів підвищує ефективність захисту при добових коливаннях водорозбору, проте має недоліки. Магнієвий анод розміщується у корпусі установки, яка монтується у трубопровід через вхідний і вихідний патрубки та встановлюється на ніжках. Таке виконання установки є металоємним та габаритним, що не задовольняє вимогам сучасних теплових пунктів. Показання датчика швидкості корозії використовуються лише для регулювання струму розчинення анода і неможливо проаналізувати зміну швидкості корозії з часом, а відповідно і оцінити ефективність роботи установки. Датчик швидкості потоку лопаткового типу швидко зношується у потоці гарячої води і дає невірні результати або сигналізує про відсутність потоку. Використаний в установці принцип визначення швидкості корозії за поляризаційним опором не враховує вплив нерозчинних продуктів корозії на поверхні електродів, що призводить до завищення результатів вимірювання та перевитрати магнієвого електрода. В основу корисної моделі поставлено задачу створення протикорозійної установки, в якій корпус з магнієвим анодом встановлюється співвісно з трубопроводом, що значно зменшує габаритні розміри та металоємність конструкції. Електронний блок установки обладнаний функцією архівації параметрів роботи установки (результатів визначення швидкості корозії, потоку, величин струму та напруги) для періодичного аналізу ефективності роботи установки. Датчик швидкості потоку замінено з лопаткового на електрохімічний, принцип роботи якого базується на залежності струму відновлення кисню від швидкості потоку води. Визначення швидкості корозії виконується за двоступінчатим методом, використовуючи двоелектродний датчик швидкості корозії. Усе це дозволяє не тільки підвищити ефективність захисту від корозії та зменшити габаритні розміри установки та гідравлічний опір, але й підвищити ефективність використання матеріалу анода, подовжити термін його служби. Суть корисної моделі полягає в тому, що установка, яка містить проточний металевий резервуар із розміщеним у ньому магнієвим анодом, встановлюється співвісно із трубопроводом водопостачання, регульоване джерело постійного струму, позитивним полюсом з'єднане з анодом, а негативним - з корпусом резервуара, підключене до мікропроцесорного блока керування із функцією архівації показань, до регульованого джерела постійного струму як регулятори приєднані електрохімічний датчик швидкості потоку та датчик швидкості корозії, що працює за двоступінчатим методом поляризаційного опору. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена схема установки. Установка містить сталевий проточний резервуар 1 із магнієвим анодом 2, що розміщується співвісно із трубопроводом водопостачання, мікропроцесорний блок керування із регульованим джерелом постійного струму 3, позитивний полюс якого підключений до анода, а негативний до корпусу резервуара, електрохімічний датчики швидкості потоку 4 та датчик швидкості корозії 5, що працює за двоступінчатим методом поляризаційного опору, з'єднані з блоком керування. Установка працює наступним чином. Після заповнення резервуара водою й увімкнення мікропроцесорного блока керування починається анодне розчинення магнію з переходом продуктів розчинення у воду й осіданням на стінках трубопроводів і також на сталевих електродах датчика швидкості корозії. Величина струму розчинення залежатиме від швидкості потоку води та швидкості корозії електродів у воді після обробки її продуктами анодного 1 UA 107054 U 5 10 15 20 розчинення магнію. Обидва датчики одночасно керують роботою джерела струму. На початку захисту, коли величина швидкості корозії максимальна, струм розчинення також буде максимальним. З часом, після утворення захисної плівки, струм зменшиться й буде підтримуватися на необхідному рівні для забезпечення необхідного ступеня захисту від корозії. Це приведе до заощадливого використання матеріалу анода. Співвісне розташування корпусу установки, де розміщено магнієвий анод, з трубопроводом значно зменшує металоємність установки та її габаритні розміри. Нова конструкція дозволяє монтувати установку у прямі ділянки трубопроводу без додаткової обв'язки, що зменшує гідравлічний опір системи водопостачання, а також задовольняє сучасним вимогам щодо габаритних розмірів обладнання у теплових пунктах. Результати визначення швидкості корозії, швидкості потоку води, величини струму та напруги архівуються в пам'яті блока керування та можуть періодично зчитуватись для аналізу роботи установки. Це дозволить проаналізувати захист від корозії та своєчасно вжити заходів для підвищення ефективності гальмування корозії. Датчик швидкості потоку електрохімічного типу, принцип роботи якого заснований на прямій залежності між швидкістю руху води та струмом відновлення кисню, значно підвищує надійність показань та має великий ресурс роботи, оскільки відсутні елементи, що піддаються механічному або хімічному зносу. Двоступінчатий метод визначення швидкості корозії значно підвищує ефективність роботи датчика корозії в умовах утворення на його поверхні осадів продуктів корозії. Такий датчик дозволяє більш точно оцінювати швидкість корозії в умовах роботи системи водопостачання, а, відповідно, забезпечує раціональне використання магнієвого анода. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 1. Установка для захисту від внутрішньої корозії сталевих трубопроводів, що містить проточний металевий резервуар із принаймні одним магнієвим анодом, опущеним у резервуар з водою, регульоване джерело постійного струму, позитивний полюс якого з'єднаний з анодом, а негативний - з корпусом резервуара, яка відрізняється тим, що проточний металевий резервуар встановлюється співвісно із трубопроводом водопостачання. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що мікропроцесорний блок керування установки обладнаний функцією архівування показників роботи установки - швидкості корозії, швидкості потоку, величини сили струму розчинення магнію та напруги на установці. 3. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що до регульованого джерела постійного струму як регулятор швидкості потоку приєднаний датчик електрохімічного типу, що визначає швидкість потоку за струмом відновлення розчиненого у воді кисню. 4. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що до регульованого джерела постійного струму як регулятор швидкості корозії приєднаний датчик швидкості корозії, що працює за двоступінчатим методом поляризаційного опору. 2 UA 107054 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3