Анод катодной защиты

Полезная модель относится к области электрохимической защиты от коррозии и может быть использована для изготовления анодов систем катодной защиты подводной части корпусов судов и различных морских сооружений. В аноде катодной защиты от коррозии корпусов морских судов и сооружений, содержащем диэлектрическую изоляционную основу, в которую вмонтирован рабочий электрод с нанесенным покрытием и соединенный с токопроводящим стрежнем из того же материала, при этом покрытие рабочего электрода выполнено из наноструктурированной платины с преимущественной кристаллографической ориентацией граней монокристаллов в поверхностном слое (111), (311), (110), (100), прочно сцепленной с рабочим электродом путем ионно-плазменного нанесения на магнетронной установке в вакууме, покрытие рабочего электрода выполнено из двух или более слоев. Увеличивается срок службы анодов катодной защиты (до 40-50) лет и тем самым продлевается безремонтный период эксплуатации морских судов и сооружений.

Полезная модель относится к области электрохимической защиты от коррозии и может быть использована для изготовления анодов систем катодной защиты подводной части корпусов судов и различных морских сооружений.

Известен платино-титановый анод, содержащий титановую основу с активным анодным покрытием в виде полос, в котором анодное покрытие выполнено из платиновой фольги, заглубленной в титановую основу на толщину фольги, SU 470307.

Данное покрытие недостаточно прочное и долговечное.

Известен анодный узел для системы катодной защиты, состоящий из диэлектрической основы, выполненной из композиционного материала с наружным плакирующим слоем из силиконовой резины, нанесенным на композиционный материал в процессе их совместного прессования, имеющей в средней части канавку, на дно которой установлена пластина, выполненная из биметаллического материала ниобий-платина, соединенная с токопроводящим стержнем, RU 76342 U1.

Недостатками данного технического решения являются низкая прочность сцепления платинового покрытия с ниобиевой подложкой рабочего электрода, а также повышенная скорость расхода платины.

Известен также анод катодной защиты, содержащий диэлектрическую изоляционную основу из высокопрочного и химически стойкого к продуктам электролиза морской воды прессматериала с выполненной в ней канавкой, в которую вмонтирован рабочий электрод из ниобия или титана с платиновым покрытием, соединенный с токопроводящим стержнем из того же материала, платиновое покрытие выполнено из наноструктурированной платины, нанесенной способом ионно-плазменного напыления на магнетронной установке в вакууме с преимущественной кристаллографической ориентацией граней монокристаллов платины в поверхностном слое (111), (311), (110), (100).

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.

Оно позволяет увеличить срок службы корпусов морских судов и сооружений до 25 лет без ремонта подводной части за счет соответствующего увеличения срока службы анодов катодной защиты; однако в настоящее время актуальна задача продления срока безремонтной службы корпусов морских судов и сооружений до 40-50 лет. Для этого необходимо увеличение толщины платинового покрытия рабочего электрода анода катодной защиты до 30-40 мкм, но выполнение платинового покрытия такой толщины в один слой привело бы к недопустимому снижению адгезии платинового покрытия к рабочему электроду, связанному с резким возрастанием внутренних напряжений в покрытии. Следствием этого является самопроизвольное отделение платинового покрытия от рабочего электрода; кроме того, однослойное платиновое покрытие указанной выше значительной толщины не обеспечивает сохранение требуемой его структуры, что увеличивает скорость анодного растворения платины.

Задачей настоящей полезной модели является увеличение срока службы анодов катодной защиты (до 40-50) лет и тем самым продление безремонтного периода эксплуатации морских судов и сооружений.

Согласно полезной модели в аноде катодной защиты от коррозии корпусов морских судов и сооружений, содержащем диэлектрическую изоляционную основу, в которую вмонтирован рабочий электрод с нанесенным покрытием и соединенный с токопроводящим стрежнем из того же материала, при этом покрытие рабочего электрода выполнено из наноструктурированной платины с преимущественной кристаллографической ориентацией граней монокристаллов в поверхностном слое (111), (311), (110), (100), прочно сцепленной с рабочим электродом путем ионно-плазменного нанесения на магнетронной установке в вакууме, покрытие рабочего электрода выполнено из двух или более слоев.

Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «Новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:

на фиг.1 - вид сверху;

на фиг.2 - разрез А-A на фиг.1;

Анод катодной защиты от коррозии корпусов морских судов и сооружений содержит диэлектрическую основу 1, выполненную из высокопрочного эпоксидного стеклопластика марки «СТЭТ, плакированного стойкой к активному хлору резиной. В диэлектрическую основу 1 вмонтирован рабочий электрод 2, выполненный из ниобия, титана или тантала, соединенный с токопроводящим стержнем 3 из такого же материала. Рабочий электрод 2 снабжен покрытием 4, выполненным из наноструктурированной платины с преимущественной кристаллографической ориентацией граней монокристаллов в поверхностном слое (111), (311), (110), (100), прочно сцепленной с рабочим электродом путем ионно-плазменного нанесения на магнетронной установке в вакууме. Покрытие 4 рабочего электрода 2 выполнено в приведенном примере из двух слоев. Это позволяет увеличить толщину покрытия 4 до 30 мкм, а при выполнении покрытия из трех слоев - до 45 мкм.

Выполнение покрытия 4 из двух или более слоев обеспечивает достижение технического результата, состоящего в сохранении требуемой его текстуры с преимущественной кристаллографической ориентацией граней монокристаллов платины. Кроме того, предотвращается возникновение значительных внутренних напряжений в платиновом покрытии и сохраняется достаточная сила его сцепления с рабочим электродом.

Срок службы анода с двухслойным покрытием увеличивается до 40 лет, а с трехслойным - до 50 лет. Соответственно, увеличивается срок безремонтной службы корпусов морских судов и сооружений.

Анод катодной защиты от коррозии корпусов морских судов и сооружений, содержащий диэлектрическую изоляционную основу, в которую вмонтирован рабочий электрод с нанесенным покрытием и соединенный с токопроводящим стрежнем из того же материала, отличающийся тем, что покрытие рабочего электрода выполнено из наноструктурированной платины с преимущественной кристаллографической ориентацией граней монокристаллов в поверхностном слое (111), (311), (110), (100), прочно сцепленной с рабочим электродом путем ионно-плазменного нанесения на магнетронной установке в вакууме, при этом покрытие рабочего электрода выполнено из двух или более слоев.