Анодный узел системы катодной защиты

Полезная модель относится к области электрохимической защиты от коррозии и может быть использована при изготовлении анодов систем катодной защиты для морских судов и сооружений Техническим результатом изобретения является повышение срока службы анодного узла за счет повышения адгезии плакирующего слоя к основе и устранение его вспучивания Технический результат достигается за счет того, что в анодном узле для системы катодной защиты, содержащем диэлектрическую основу в виде плиты с наружным плакирующим слоем из материала, стойкого к воздействию продуктов электролиза морской воды, в средней части диэлектрической основы выполнена канавка, в дно которой вмонтирован анод в виде пластины из магнетита или феррита, или биметаллического материала ниобий-платина и присоединенного к ней токоподводящего стержня, согласно полезной модели, диэлектрическая основа выполнена из композиционного материала типа СТЭТ, состоящего из стеклоткани и эпоксидного связующего, а плакирующий слой из силиконовой резины (пентасила), стойкой к активному хлору, нанесен на композиционный материал при их совместном горячем прессовании, при этом отношение толщины плакирующего слоя к толщине диэлектрической основы находится в пределах (2-3):(40-45), что является условием необходимым и достаточным для предохранения диэлектрической основы от разрушающего воздействия хлора.

Полезная модель относится к области электрохимической защиты от коррозии и может быть использована, например, для изготовления анодов систем катодной защиты.

Известны многочисленные конструкции анодов, применяемых в автономных системах катодной защиты от коррозии подводной части корпусов судов («Коррозия и защита судов», Справочник под редакцией Люблинского Е.Я. и Пирогова В.Д., Л., Судостроение, 1987 г. и др.)

Все известные отечественные и зарубежные конструкции анодных узлов автономных систем катодной защиты состоят, в основном, из диэлектрической основы, электрода и токоподводящего стержня. Недостатком их является низкий срок службы определяемый работоспособностью диэлектрической основы, что связано с ее недостаточной химической стойкостью к продуктам электролиза морской воды. Применение же химически стойких материалов в качестве материала основы невозможно из-за их недостаточной механической прочности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является «Анодный узел для системы катодной защиты от морской коррозии металлических судов и сооружений» патент РФ №2064531, (публ. 27.07.96 г., бюл. №21, C23F 13/06).

Анодный узел для системы катодной защиты от морской коррозии металлических судов и сооружений, содержащий диэлектрическую основу в виде монолитной плиты с выполненной в ее средней части канавкой, в которую вмонтирован анод, состоящий из пластины, изготовленной из магнетита или феррита, или биметаллического материала платина-ниобий, подсоединенного к нему токоподводящего стержня, при этом диэлектрическая основа выполнена из конструкционного изоляционного материала, например, эпоксидного стеклопластика с наружным плакирующим слоем, стойким к воздействию продуктов электролиза морской воды, например, фторсодержащего полимера, а пластина анода установлена на дне канавки диэлектрической основы и жестко с ней соединена.

Недостатками известного решения является низкая адгезия материала плакирующего слоя к основе, что приводит к отслаиванию его от диэлектрической основы и вспучиванию из-за чего снижается срок службы и эксплуатационная надежность анодного узла.

Техническим результатом полезной модели является повышение срока службы и эксплуатационной надежности анодного узла за счет увеличения адгезии плакирующего слоя к основе и устранение его вспучивания

Технический результат достигается за счет того, что в анодном узле для системы катодной защиты, содержащем диэлектрическую основу в виде плиты с наружным плакирующим слоем из материала, стойкого к воздействию продуктов электролиза морской воды, в средней части диэлектрической основы выполнена канавка, в дно которой вмонтирован анод в виде пластины из магнетита или феррита, или биметаллического материала ниобий-платина, и присоединенного к ней токоподводящего стержня, согласно полезной модели, диэлектрическая основа выполнена из композиционного материала, состоящего из стеклоткани и эпоксидного связующего, а плакирующий слой выполнен из силиконовой резины, прочно связанной с композиционным материалом путем их совместного горячего прессования, при этом отношение толщины плакирующего слоя к толщине диэлектрической основы составляет (2-3):(40-45)

На фиг1 показан общий вид заявляемого анодного узла, на фиг.2 показано сечение по А-А.

Анодный узел состоит из диэлектрической основы 1, выполненной из композиционного материала с наружным плакирующим слоем из силиконовой резины 2, имеющей в средней части канавку 3, на дно которой установлен анод 4, состоящий из пластины, изготовленной из магнетита или феррита, или биметаллического материала платина-титан или платина-ниобий и подсоединенного к нему токоподводящего стержня 5 и жестко закреплен с основой.

Анодный узел прочно крепится к корпусу судна. К токоподводящему стержню 5 присоединен плюсовый источник питания, а к корпусу - отрицательный полюс.

Анодный узел работает следующим образом: при включении источника постоянного тока осуществляется подача защитного тока с анода на корпус. При прохождении тока через морскую воду у поверхности анода происходит электролиз морской воды, продуктом которого является активный хлор и продукты его растворения, разрушающие основу. Наличие плакирующего слоя силиконовой резины, обладающего высокой адгезией к материалу диэлектрической основы и химической стойкостью к активному хлору обеспечивает защиту основы анодного узла от воздействия продуктов электролиза морской воды, при этом не отслаиваясь и не

вспучиваясь и тем самым увеличивая срок службы анода до 25 лет и его эксплуатационную надежность.

Авторами для подтверждения были проведены сравнительные стендовые испытания прототипа и заявленной конструкции. Испытания проводились по ускоренной методике при повышенных значениях концентрации активного хлора у поверхности основы без механических воздействий и при периодическом воздействии механических нагрузок (вибрация, удар). Результаты испытаний представлены в таблице.

Сопоставляя срок службы прототипа до полного разрушения при ускоренных испытаниях на стенде (6 мес.) и фактический срок их службы на эксплуатирующихся судах (до 10 лет) можно спрогнозировать срок службы новых анодов заявленной конструкции до 25 лет при отсутствии разрушений при стендовых испытаниях в течение 2 лет.

Решение является «промышленно-применимым», так как может быть использовано в промышленности.

1. Анодный узел для системы катодной защиты, содержащий диэлектрическую основу в виде монолитной плиты с наружным плакирующим слоем из материала, стойкого к воздействию продуктов электролиза морской воды, в средней части диэлектрической основы выполнена канавка, в дно которой вмонтирован анод в виде пластины из магнетита или феррита, или биметаллического материала ниобий-платина и присоединенного к ней токоподводящего стержня, отличающийся тем, что диэлектрическая основа выполнена из композиционного материала, а плакирующий слой выполнен из силиконовой резины, нанесенной на композиционный материал при их совместном прессовании, при этом отношение толщины плакирующего слоя к толщине диэлектрической основы составляет (2-3):(40-45)

2. Анодный узел по п.1, отличающийся тем, что композиционный материал изготовлен из стеклоткани и эпоксидного связующего.