186822. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés önműködő katódos védelemre
1 186.822 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés önműködő katódos védelemre. A fémtárgyak, különösen a föld alá elhelyezett fémtárgyak tönkremenetelének fő oka az elektrokémiai korrózió. Ennek lényege, hogy nedvesség jelenlétében a fém felületéről fémionok válnak le, részben külső elektromos erőtér, részben pedig a fém elektrokémiai potenciálja, illetve eltérő elektrokémiai potenciálú anyagok jelenléte miatt. Az ez elleni védekezés egyik lehetséges módja a külső áramforrással táplált védelem. Ennek lényege, hogy az elektrolit közegben (például földben, vízben, stb.) elhelyezett acél tárgyak (például csővezetékek, tartályok, stb.) védelmét úgy biztosítják, hogy az elektrolithoz képest azok potenciálját olyan értékre állítják, amely tartományban a fém felületéről nem lehetséges ion kiválás. Ezen eljáráshoz olyan szerkezetet kell létrehozni, amely tartalmaz egy pusztulásra ítélt fogyó anód szerkezetet, a védendő fémszerkezetet, valamint ezeket összekötő elektrolitos vezetőt, továbbá egy külső áramforrást, amelynek segítségével a potenciál eltolás biztosítható. Ezen védelmi rendszerek sajátossága, hogy az egyenáramú külső áramforrás negatív sarkát (katód) a védendő szerkezetre, pozitív sarkát (anód) pedig a fogyó anyagra csatlakoztatják. Ekkor az áramforrás pozitív kivezetése és az anód szerkezet közti fémes összeköttetésben elektronvezetéssel, az anód és a védendő fémszerkezet között az elektrolitban ionvezetéssel, míg a katód és az áramforrás negatív kapcsa között ugyancsak elektron vezetéssel védőáram indul meg. Ennek az áramnak a nagysága függ az elektrolit vezetőképességétől, az anód szétterjedési ellenállásától és a védendő szerkezet szigetelésétől. A megfelelő korrózió elleni védelem biztosításához olyan berendezéseket kell használni, amelyek alkalmazkodnak a védeni kívánt fémszerkezet körülményeihez. Egyszerűbb esetekben elégséges a potenciálra történő szabályozás, amikor is a védendő fémszerkezet valamely részének potenciálját a berendezés állandó értéken tartja. Bonyolultabb technológiai rendszereknél ezen potenciál szabályozást áramkorlátozással együtt kell realizálni, míg bonyolult kóboráramos terek esetében áramszabályozást kell biztosítani potenciál határolással. Az eddig ismert megoldások általában a szerkezet potenciálját visszacsatolva képeznek zárt szabályozási kört, amely egy paraméterrel történő szabályozás bonyolult rendszerek esetében nem jelent megoldást, ellenkezőleg sok esetben a védelmi komplexitást említve még káros is. A rendkívül sok berendezés közül néhányat az OMKBK 466534, 537813, 573373, 655,716, 692598, 707632 nyilvántartási számú folyóirat cikkei, valamint többek között a HA-995 számú szabadalmi bejelentés és a 176.001 számú magyar szabadalmi leírás ismertetnek. A szerkezet potenciálra történő önműködő szabályozás kóboráramos terek esetén ugyanis különös körül tekintést igényel. Az érzékelés helyén ható kóboráramos tér ugyanis túlvédettséget okozhat a védendő szerkezeten. így ennek hatására az automatika csökkenti a védőáram értékét A csökkent védőáram a védendő szerkezet távolabbi pontján, ahol a kóboráramok már nem hatnak, olyan mértékben csökkenti a védöpotenciá! értékét, hogy az a védelem nélküli állapotnál is kedvezőtlenebb lesz, Ily módon az időben gyakori kóboráramos változások esetén ez a védelem a szerkezet bizonyos részeit nem hogy védené, hanem fokozott veszélyeztetésnek teszi ki A jelen találmány célja olyan önműködő katód védelmi eljárás és berendezés kialakítása, amellyel biztosítható a fenti kedvezőtlen jellemző kiküszöbö- ÍéS6, Â fenti cél elérése esetén kiküszöbölhető a védendő szerkezetek esetleges tűivédettsége, illetve elégtelen védelme, ily módon sok kóboráramos helyen a veszélyeztetés megszűnhet, aminek vagyon és életvédelmi hatása igen jelentős. A jelen találmány feladata olyan önműködő katód védelmi eljárás és berendezés kialakítása, amellyel biztosítható, hogy a szabályozás a szerkezet potenciálon kívül más jellemzőre is megvalósítható legyen. A jelen találmány szerint a fenti feladatot olyan önműködő katód védelmi eljárással oldjuk meg, amelynél a védelmet biztosító egyenáramú generátor feszültségét legalább két paramétertől függően vagylagosan vezérelj ük. A jelen találmány szerinti önműködő katód védelmi eljárás egyik előnyös foganatosítási módjánál a szabályozást a kimenő áram, a kimenő feszültség, a szerkezet potenciál szonda potenciál illetve ezek bármelyikéből képzett tetszőleges függvénykapcsolat értéke közül legalább kettővel vagylagosan foganatosítjuk. A találmány szerinti önműködő katódos védelemre szolgáló berendezés vezérelhető egyenáramú generátort, különbségképzőt, kimenő feszültség érzékelőt, kimenő áram érzékelőt, szondabemenetet, VAGY kapuáramkört és alapjelképzőt tartalmaz, mimeilett a különbségképző az egyenáramú generátor vezérlő bemenetére van kimenetével csatlakoztatva, egyik bemenete pedig az alapjelképző kimenetével másik bemenete pedig a VAGY kapuáramkör kimenetével van összekötve, a VAGY kapuáramkör bemenetéihez pedig közvetve, vagy közvetlenül a kimenő feszültség érzékelő, a kimenő áram érzékelő, illetve a szonda bemenet van csatlakoztatva. A találmány szerinti önműködő katódos védelemre szolgáló berendezés egyik előnyös kiviteli alakjánál a kimenő feszültség érzékelő és a VAGY kapuáramkör közé illesztőkor és első kézi szabályozó van beiktatva, továbbá a kimenő áram érzékelő és a VAGY kapuáramkör bemenete közé illesztő erősítő és második kézi szabályozó van beiktatva, a szonda bemenet és a VAGY kapuáramkör bemenete közé pedig a szűrő-illesztő erősítő, matematikai műveleti egység ablak komparátor és harmadik kézi szabályozó van beiktatva. A találmány szerinti önműködő katódos védelemre szolgáló berendezés további előnyös kiviteli alakjánál a vezérelhető egyenáramú generátor impulzus keltő áramkört, transzformátoros leválasztó illesztő tagot, triacot, elválasztó transzformátort, biztosítót, egyenirányítót és aluláteresztő szűrőt tartalmaz, ahol az impulzus-keltő áramkör kimenete a transzformátoros leválasztó illesztő tag bemenetére, a transzformátoros leválasztó illesztőtag pedig a triac vezérlő bemenetére van kötve, a triachoz az elválasztó! transzformátor, az elválasztó transzformátorhoz pedig biztosítón keresztül az egyenirányító van csatlakoztatva, ennek kimenete pedig aluláteresztő szűrő bemenetére van kötve, továbbá a biztosító összeköttetésben van az impulzus-keltő áramkör tiltó bemenetével A találmány szerinti eljárást és berendezést a rajzon ábrázolt kiviteli példa alapján részletesen ismer-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
