192976. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémtárgyak védelmére kóboráramok és/vagy elektrokémiai korrózió ellen elektrolitokban
5 192976 6 A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál a legpozitívabb potenciálcsúcsokkal rendelkező helyeket a szükséges biztonsággal kiértékelhető számú és időtartamú méréssel és a mérési eredmények matematikai-statisztikai kiértékelésével határozzuk meg. Egy másik előnyös foganatosítási mód esetében a katódvédelmet a védendő fémtárgyból és az áramcserepontokból álló kiegyenlített rendszer megmaradt legnagyobb potenciálkülönbség-szélsőértékeket mutató helyein valósítjuk meg. A találmány szerinti megoldással elkerülhető a védendő tárgy kóboráramok okozta károsodása, és egyidejűleg biztosítható az elektrokémiai korrózió elleni védelem. A találmány szerinti eljárás előnyei a következők:- Segítségével minden kóboráram-probléma megoldható, ami eddig nem volt lehetséges.- Alkalmazásához nem szükséges a kóboráram forrásának behatárolása.- A védelem a szokásos eljárásokhoz képest csökkentett energiaigénnyel biztosítható.- A védelem kidolgozásához statisztikai úton biztosított határértékeket használunk fel kritériumként.- Elmaradnak a szokásos védelmi módszerek (közvetlen és irányított drenázs, szutirázs és egyszerű katódos védelem) hátrányai.- Több kóboráramforrás jelenléte esetén csak a találmány szerinti módszer alkalmazásával lehet eredményesen eljárni.- Egyidejűleg biztosítjuk a talajkorrózió elleni védelmet is. További lényeges előnyt jelent, hogy a védendő tárgynál és a kóboráram okozójánál bekövetkező geometriai változások nem befolyásolják a védőrendszer vádőhatását. A találmányt a következőkben a csatolt rajzok alapján példák kapcsán ismertetjük Az 1. ábra elektrolitban levő fémszerkezet potenciáljának kóboráram hatására bekövetkező időbeli változását szemléltető diagram, a 2. ábra katódos védelem segítségével beállított védőpotenciál kóborárammentes helyen mérhető időbeli változását szemléltető diagram, a 3. ábra kóboráramos térben egyszerű katódos védelem esetén mutatja a potenciál-idő függvényét, a 4. ábra áramcserepontok létrehozása után szemlélteti a potenciál-idő függvényt, az 5. ábra az áramcserepontok és a katódos védelem együttes alkalmazása esetére mutatja a potenciál-idő függvényt, a 6. ábra az 1. példa szerinti rendszer mértékadó potenciáljainak vonalmenti változását szemléltető diagram, a 7. ábra diagramja kóborárammentes esetre szemlélteti az 1. példában alkalmazott katódos védelem vonalmenti potenciáleloszlását, és a 8. ábra az áramcserepontok és a katódos védelem együttes alkalmazása esetén szemlélteti az 1. példa szerinti rendszer mértékadó potenciáljait. Az 1. ábra azt kívánja megvilágítani, hogy egy többforrású kóboráram tér ben elhelyezkedő föld alatti fémszerkezet-rendszeren a kóboráram hatására sztochasztikusan változó, nagy negatív és pozitív csúcsokkal rendelkező Usz szerkezetpotenciál értékek lépnek fel. Egy föld alatti fémszerkezet elektrokémiai védelme akkor megoldott, ha a szerkezeten a talajhoz viszonyított Uk potenciálérték -850 mV vagy ennél negatívabb (2. ábra). A katódos védelem alkalmazásának a hidrogén-ion kiválás szab határt, amely -2 V-nál negatívabb Usz szerkezetpotenciál értéknél lép fel. A hidrogén kiválás a passzív védelem tönkremenetelét és az acélcső anyagának ridegedését és törését okozhatja. Fentiekből következik az a műszaki probléma, hogy kóboráram okozta pozitív szerkezetpotenciálok elnyomására rendkívül nagy energiákkal, a -2 V-os határon túl jelentősen negatív irányban kell a katódos védelmet beállítani. Ilyen üzem mellett elkerülhető a kóboráram korróziós hatása, azonban a fenti okok miatt ez a védelem saját maga jelent károsító forrást. Az Uszk szerkezetpotenciál a katódos védelemmel negatív irányban történt eltolás folytán negatív csúcsértékeiben jelentősen túllépi a megengedhető legnegativabb Uha szerkezetpotenciál értéket, ha a legpozitívabb csúcsokat a megengedhető legpozitívabb Uhf szerkezetpotenciál érték alá nyomjuk le (3. ábra) A találmány szerinti megoldás áramcsere pontok létrehozásával, a nagy csúcsok lemetszésével (4. ábra) olyan helyzetet teremt, hogy a katódos védelem feladatát járulékos károsító hatások nélkül oldhatja meg. Az áramcserepontok kialakításával csökkentett amplitúdójú Us2 szerkezetpotenciál ugyanis a katódos védelem segítségével történő eltolás után már az Uhf-Uha értékek közé szorítható (5. ábra). Fenti intézkedések konkrét gyakorlati megvalósítását az alábbi két példa illusztrálja. i. példa Egy üzemben több (olajat szállító) 1 acélcső három független egyenáramú villamos vontatás hatáskörzetében fekszik. Az 1 acélcsövön mérhető szerkezetpotenciálok +7 V és -1 V között ingadoznak (6. ábra). A villamos vontatások sín-talaj és a csővezetékek csőtalaj potenciál változásai között egyetlen pon-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
