Способ защиты металлических изделий от коррозии

(56) Кузнецов М. В. И др. Противокоррозионная защита трубопроводов И резервуаров, М. Недра, 1992,с. 15-16(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ОТ КОРРОЗИИ(57) Изобретение относится К защите металлов от коррозии с использованием постоянного электричес кого тока и может быть использовано для защиты металлических конструкций, находящихся в агрессивных средах.Технический результат изобретения - снижение эксплуатационных расходов за счет исключения из системы защиты элементов, подвергаемых разрушению, достигается тем, что способ включает использование постоянного электрического тока, который пропускают непосредственно через металлическое изделие, при этом величину защитного тока устанавливают в пределах 1-10-1-103 А.Изобретение относится к защите металлов от коррозии с использованием постоянного электрического тока И может быть использовано для защиты металлических конструкций, находящихся в агрессивных средах.Известен способ электрохимической анодной защиты от коррозии (а. с. СССР М 1127916, кл. С 23 Р 13/00, 1984), включающий поддержание потенциала пассивации поверхности защищаемого металла относительно опорного потенциала электрода сравнения,который поляризуют постоянным током, причем потенциал электрода сравнения устанавливают равным сумме равновесного потенциала и потенциала перенапряжения реакции.Данный способ предусматривает использование источника тока поляризации, соединенного с ним регистратора и усилителя потенциала, источника тока поляризации электрода сравнения, вспомогательного электрода, поляризуемого электрода сравнения. Это усложняет способ и затрудняет его реализацию.Известен также способ протекторной защиты от коррозии (Люблинский Е. Я. Электрохимическая защита от коррозии. М. Металлургия, 1987, с. 77), при котором к защищаемому металлу присоединяют протектор для создания гальванического элемента, в котором электролитом является коррозионная среда. Принцип действия заключается в том, что разрушению подвергается протектор (анод), имеющий более электроотрицательный потенциал, чем защищаемое сооружение, которое служит катодом в образовавшейся гальванической паре.Недостатком данного способа является безвозвратная потеря материала протектора, в качестве которого используются в основном дорогостоящие металлы магний, цинк, алюминий и их сплавы.Наиболее близким к изобретению является способ защиты металлических изделий от коррозии (Кузнецов М. В. др., Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров, М. Недра, 1992, с. 15-16),включающий постоянную катодную поляризацию металлического изделия, осуществляемую от внешнего источника электрической энергии. При этом изделию придается отрицательнь 1 й электрический потенциал, оно становится катодом, и разрушение металла термодинамически невозможно.Недостатком данного способа является необходимость использования искусственно создаваемого анода - заземления для замыкания электрической цепи через грунтовый электролит.Аноды представляют собой конструкции, состоящие из элемента, подвергаемого анодной поляризации (материала анода), и вспомогательных элементов,служащих для конструктивного оформления анода. Аноды являются наиболее ответственными элементами систем катодной защиты, так как от их технических характеристик зависит эффективность системы катодной защиты. Являясь вспомогательными электродами в системах катодной защиты, аноды должны допускать высокий ток нагрузки, отличаться невысокойполяризуемостью и иметь небольшую скорость растворения. Стали и алюминиевые сплавы имеют вь 1 сокую скорость анодного растворения, поэтому не нашли широкого применения. Малорастворимые аноды требуют использования дорогостоящих материалов - ферросилида, магнетита, сплавов свинца,платины или ее сплавов.Все это усложняет способ и повышает эксплуатационные затраты.Задачей изобретения является упрощение способа защиты металлических изделий от коррозии.Технический результат - снижение эксплуатационных расходов за счет исключения из системы защиты элементов, подвергаемых разрушению, и повь 1 щение эффективности защиты достигается тем, что способ защиты металлических изделий от коррозии, включающий использование постоянного электрического тока, отличается тем, что электрический ток пропускают непосредственно через металлическое изделие,при этом величина тока равна 1-10 - 1-103 А. Пропускание электрического тока непосредственно через металлическое изделие исключает использование искусственно создаваемого анода или присоединение протектора, а также позволяет осуществлять защиту без использования дополнительных электродов.Снижение величины тока менее 1-106 А не обеспечивает эффективной защить 1 от коррозии, кроме того, контроль за такой малой величиной требует специального оборудования, что усложняет способ. Повышение величины тока более 1-103 А нецелесообразно, так как не влияет на эффективность защиты,которая остается без изменения.На чертеже приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство состоит из источника постоянного тока 1, соединенного с ним через регулируемое сопротивление 2 металлического изделия 3, помещенного в емкость 4 с коррозионной средой. Величину постоянного тока контролируют по показаниям микроамперметра 5.Способ реализуют следующим образом.В емкость 4 с электролитом, например, 3 раствором поваренной соли, помещают металлическое изделие 3, изготовленное из стали Ст-3. Изделие 3 в виде пластины предварительно очищают от продуктов коррозии и грязи, для чего погружают в смесь растворов 0,1 уротропина и 5 соляной кислоты,взятых в равных объемах, и травят 10 мин. Затем промывают в проточной воде, высушивают, обезжиривают спиртом. Очищенное таким образом металлическое изделие 3 подключают к источнику постоянного тока 1, например, элементу типа Марс или крона через регулируемое сопротивление 2. Величину постоянного тока контролируют по показанию микроамперметра 5.Процесс ведут при температуре 0 С И величине постоянного тока 1-103 А в течение 100 ч. Контрольный образец металлического изделия помещаютв аналогичные условия, но без подключения к источнику постоянного тока.По истечении 100 ч металлические изделия вь 1 нимают из раствора электролита, высушивают фильтровальной бумагой, промывают водой И погружают в ранее приготовленную смесь растворов уротропина и соляной кислоты на 2-3 мин. Этого времени достаточно, чтобы разрыхлить свежеобразованнь 1 й коррозионный слой. Потом изделие промывают водой, высушивают, протирают спиртом, очищают и взвешивают. По разности веса изделий до и после опыта определяют вынос массы - коррозию под Действием электролита. Первоначальный вес изделия,через которое пропускают электрический постоянный ток, - 4,О 935 г, вес контрольного образЦа 4,07 О 8 г. Уменьшение массы изделий после проведения опь 1 та соответственно равно О,0215 г и 0,20 г или 0,52 И 4,91 от исходного веса.Уменьшение массы контрольного образца в 9,44 раза выше, а следовательно коррозионная стойкость ниже, чем у изделия, через которое пропускают электрический ток.Способ осуществляют по примеру 1, но в качестве электролита используют 14 растворы соляной И серной кислот, взятых в соотношении 11, при 100 С, в течение 2 часов И величине тока 1-103 А. Начальный вес изделия, через которое пропускают постоянный электрический ток, - 5 г, контрольного образца - 5,51 г. Уменьшение массы в результате коррозии составило соответственно 0,03 г и 0,4 г или 0,6 И 7,25 .Таким образом, коррозионная стойкость изделия, через которое пропускают постоянный электрический ток, в 12 раз выше, чем у контрольного образ ца.Способ зашиты металлических изделий от коррозии, включающий использование постоянного электрического тока, отличающийся тем, что электрический ток пропускают непосредственно через металлическое изделие, при этом величину защитного тока устанавливают в пределах 1-10-1-103 А.Верстка Казпатент, Исполнитель Л.Н.Анишенко Корректор Т.И.Рогачевич Ответственный за выпуск Э.З. Фаизова