Протекторная защита цистерны от коррозии

Изобретение относится к области электрохимической защиты от коррозии цистерн для транспортировки и внесения органоминеральных удобрений.

Протекторная защита цистерны для органоминеральных удобрений от коррозии включает цистерну 1 и катодный протектор 10.

Новым является то, что цистерна 1 снабжена протекторным отсеком 4 с крышкой 7, крышка 7 - приспособлением для помещения и извлечения протекторов, а катодный протектор 10 выполнен магниевым или цинковым для обогащения ОМУ дополнительными питательными элементами.

1 с.п. формулы, 2 илл.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к цистернам для транспортировки и внесения жидких органоминеральных удобрений.

Органоминеральные удобрения (ОМУ) представляют собой смесь органических и минеральных удобрений, полученных в едином технологическом процессе или путем механического смешения. Система ОМУ должна обеспечивать сбалансированное питание растений (1).

При приготовлении жидких ОМУ к жидкому навозу добавляют минеральные удобрения, увеличивая этим общее содержание солей в среднем до 2,0%. Преобладающие анионы в жидком ОМУ - NO₃^-, C^-, H₂PO₄^-, SO₄^2-. Поэтому ОМУ представляет собой коррозионную среду, вызывающую в первую очередь равномерную и контактную коррозию металлов, помещенных в эту среду (2).

Как правило, цистерны для транспортировки и внесения ОМУ изготовляются из углеродистых сталей, чрезвычайно подверженных жидкостной коррозии. Поэтому для защиты металла цистерны от коррозии применяют защитные покрытия. Для цистерн под ОМУ применяются лакокрасочные покрытия и металлические, как правило, цинковые, которые обеспечивают метод электрохимической защиты. Цинковое покрытие является анодным по отношению к черным металлам и защищает сталь от коррозии электрохимически. Электрохимическая защита бывает анодной и катодной.

Известна цистерна с анодной защитой (3). Анодная защита включает в систему внешний источник постоянного тока.

Известна протекторная защита резервуаров для хранения аммиачной воды. Протекторная защита от коррозии - это разновидность катодной защиты, не требующая внешнего источника тока.

Это наиболее близка по технической сущности к заявляемому устройству конструкция, включающая резервуар для технической жидкости и катодный протектор (4). В конструкции катодного протектора использована хромированная в вакууме стальная лента, приваренная к основанию с помощью стоек

Однако в представленной конструкции защита от коррозии предусмотрена только для аммиачной воды, которая в отличие от ОМУ представляет из себя щелочной раствор, имеющий только один катион NH₄⁺. Кроме того, для ревизии протектора нужно залезать внутрь резервуара. Предложенные катодные протекторы предназначены для монтажа в новых, еще не эксплуатирующихся резервуарах. Для защиты резервуаров бывших в эксплуатации предложенным способом требуется специальная химическая пассивация. Кроме того, указанные резервуары являются стационарными конструкциями, в которых в отличие от цистерн, не совершается коррозионного процесса под действием механических факторов. В цистернах, как транспортных конструкциях для перевозки таких многокомпонентных жидкостей как ОМУ, фактор механического воздействия является значительным.

Известно, что протекторы устанавливаются в конструкциях имеющих периодический или постоянный контакт с жидкостью, что характерно для транспортных цистерн.

Известно, что при работе протекторной защиты происходит растворение самого протектора.

Техническая задача предполагаемого изобретения состоит в обеспечении цистерн для транспортировки и внесения ОМУ защиты от жидкостной коррозии.

Поставленная задача решается тем, что для протекторной защиты цистерны для органоминеральных удобрений от коррозии, включающей цистерну и катодный протектор, согласно изобретению, цистерна снабжена протекторным отсеком с крышкой, крышка - приспособлением для помещения и извлечения протекторов, а катодный протектор выполнен магниевым или цинковым для обогащения ОМУ дополнительными питательными элементами.

внутри цистерны устанавливаются протекторы для защиты внутренней поверхности.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает, что новым является то, что цистерна снабжена протекторным отсеком с крышкой, крышка - приспособлением для помещения и извлечения протекторов, а катодный протектор выполнен магниевым или цинковым.

Для того чтобы не производить внутри цистерны ревизию состояние протекторов, замену изношенных или изменения их количества, по мере старения внутренней изоляции, цистерна снабжается отсеком для протекторов.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».

Заявляемое устройство соответствует критерию «изобретательский уровень», так как достигнут результат, удовлетворяющий существующую потребность, а именно: надежная защита цистерны для перевозки органоминеральных удобрений и других агрессивных жидкостей от коррозии.

Заявляемое устройство соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку может быть использовано в сельском хозяйстве.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 - изображена цистерна с отсеком для протекторов (вид сбоку); на фиг.2 - изображен отсек для протекторов.

Пример конкретного применения.

Устройство включает цистерну 1 на шасси 2, перекачивающий агрегат 3, отсек для протекторов 4. Цистерна заполнена ОМУ 5. Протекторный отсек 4 включает обечайку 6 из просечно-вытяжного стального листа и крышку 7 с приспособлением для помещения и извлечения протекторов, например, со скобой 8 для крепления канатов 9. Для цистерн 1 с ОМУ следует применять магниевые или цинковые протекторы 10, продукты растворения которых, в виде солей магния и цинка, будут дополнительно обогащать питательными элементами транспортируемые удобрения. Протекторы 10, как правило, имеют стальную арматуру 11, к которой присоединяются канаты 9 и медные провода 12. Контакты проводов 12 с обечайкой 6 цистерны 1 осуществляются через крепежный узел 13.

Работает протекторная защита следующим образом.

В отсек для протекторов 4 цистерны 1, не имеющей внутренней защитной изоляции или имеющей старую поврежденную, загружаются протекторы 10, при этом канаты 9 присоединяются к скобе 8, а провода 12 закрепляются в узле 13.

При транспортировке цистерны ОМУ смывают с протекторов продукты коррозии, которые обогащают ОМУ питательными элементами. При ревизии состояние протекторов 10, замене изношенных или изменения их количества их извлекают из отсека 4 вместе с крышкой 7 канатами 9.

Если протекторную защиту применяют в сочетании с защитным покрытием, которое в цистернах 1 подвергается разрушению из-за механического воздействия ОМУ, то протекторная защита продлевает срок службы защитного покрытия. Наряду с этим, транспортируемые в цистернах ОМУ дополнительно обогащаются питательными элементами, являющимися продуктами растворения протектора.

Экономический эффект применения данного устройства заключается в реальном продлении срока службы цистерны без выполнения сложных работ по защите внутренней поверхности от коррозии при помощи нанесения дополнительной изоляции.

Расчет параметров протектора для зашиты от коррозии цистерн для транспортирования органоминеральных удобрений

Расчет проводим при условии, что общее содержание солей в органоминеральных удобрений (ОМУ) в среднем равно 2,0%. В ОМУ преобладают: NO₃^-, C^-, H₂PO₄^-, SO₄^2-.

Основным расчетным параметром электрохимической защиты, определяющим мощность и общий защитный ток системы катодной защиты, является плотность тока защиты i _защ, которую принимаем равной ~ 40 мА/ м², считая состояние защищаемой внутренней поверхности цистерны старым лакокрасочным или без покрытия.

Площадь защищаемой поверхности цистерны в 10 м³ составляет в среднем, включая волнорезы, 50 м².

Ток протектора магниевого П-ПОМ-10 при =4,5 см/м равен I_п=2,8 А. Известно, что при одинаковых условиях токоотдача цинковых протекторов составит лишь третью часть от токоотдачи магниевых протекторов. Поэтому для такого же размера цинкового протектора I_п=1,0 А.

Общий защитный ток для цистерны определяется по формуле:

I=i_защхS=40х50=2000 мА=2,0 А.

Количество магниевых протекторов будет равно:

Nm=I/I_п=2,0/2,8~1 шт.

Количество цинковых протекторов:

N_ц=I/I_п=2,0/1,0~2 шт.

Конструкционно-расчетные протекторы размером 600х200х250 легко монтируются в цистерне.

Список литературы

1. ГОСТ 9.056-75 «Стальные корпуса кораблей и судов. Электрохимическая защита при долговременном стояночном режиме».

2. Справочник. А.А.Герасименко и др. «Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений». - М.: Машиностроение, 1987.

3. Справочник. И.В.Стрижевский и др. «Защита металлических сооружений от подземной коррозии». - М.: Недра, 1981.

4. ГОСТ 26251-84 «Протекторы для защиты от коррозии». Технические условия.

Протекторная защита цистерны для органоминеральных удобрений от коррозии, включающая цистерну и катодный протектор, отличающаяся тем, что цистерна снабжена протекторным отсеком с крышкой, крышка - приспособлением для помещения и извлечения протекторов, а катодный протектор выполнен магниевым или цинковым для обогащения ОМУ дополнительными питательными элементами.