CS256623B1

CS256623B1 - Placement of current counter electrodes in electrochemical corrosion protection of tubular heat exchangers

Info

Publication number: CS256623B1
Application number: CS862537A
Authority: CS
Inventors: Vlastimil Bartel; Miluse Mokra; Pavel Novak; Vladimir Payer; Jaroslav Podval; Ludmila Vesela
Original assignee: Vlastimil Bartel; Miluse Mokra; Pavel Novak; Vladimir Payer; Jaroslav Podval; Ludmila Vesela
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS253786A1

Abstract

Řešení ae týká umístění proudových protielektrod při elektrochemické grotikorozní ochraně trubkových výměníku tepla. Proudová protielektrody procházejí stěnou pláště výměníku pomocí izolačních průchodek přímo do mezitrubkového grostoru a jsou uloženy pod úhlem větším nez 10 k podélné ose výměníku.The solution ae concerns the placement of current counter electrodes in electrochemical grotic corrosion protection of tubular heat exchangers. The current counter electrodes pass through the wall of the exchanger shell using insulating bushings directly into the intertube grouser and are placed at an angle greater than 10 to the longitudinal axis of the exchanger.

Description

Vynález se týká umístění proudových protielektrod při elektrochemické prótikorozní ochraně trubkových výměníků·The invention relates to the placement of current counterelectrodes in the electrochemical proticorrosion protection of tube exchangers.

Všechna doposud známá řešení spočívají v umístění proudových protielektrod ( katod při anodické ochraně a anod při katodické ochraně ) buS přímo do podélné osy výměníku, nebo rovnoběžně s ní.To vyvolává nutnost používat velmi dlouhých proudových protielektrod ( 10 m i více ),se kterými se obtížně manipuluje při transportu od výrobce,ale zejména při jejich výměně,která se provádí v intervalech 1-3 roky.Také je z konstrukčních důvodů nutné,aby tyto dlouhé protielektrody byly svařeny ze dvou nebo víoe kusů.Svary mívají podstatně nižší korozní odolnost v daném agresivním médiu,což snižuje životnost protielektrod a způsobuje obtíže při jejich výměně.Výběr konstrukčních materiálů pro proudové protielektrody je omezen,protože některé vysoce legované materiály ( např. na bázi litých slitin chrámu a molybdénu ),které by jinak byly pro výrobu protielektrod velmi vhodné,nelze buň v dostatečné .délce vyrobit,nebo je jejioh svařování obtížné,popř. zcela nemožné nebo jejioh svar má nevyhovující odolnost v daném prostředí.Protože při značné délce těehto protielektrod dochází k jejich průhybu,je nutno uvnitř mezitrubkového prostoru vytvářet podpěry z elektricky nevodivého materiálu a nevodivé průchodky přepážkami a dalšími vestavbami výměníků,což je jednak nákladné a značně obtížné konstrukčně i výrobně při obvykle značné agresivitěAll known solutions consist in placing current counter-electrodes (cathodes for anodic protection and anodes for cathodic protection) either directly into or parallel to the longitudinal axis of the exchanger. This makes it necessary to use very long current counter-electrodes (10 mi more) with which It is also necessary for constructional reasons that these long counterelectrodes should be welded from two or more pieces. Welds tend to have significantly lower corrosion resistance in a given aggressive The choice of construction materials for the current counterelectrodes is limited because some highly alloyed materials (eg based on cast alloy of the temple and molybdenum) that would otherwise be very suitable for the production of counterelectrodes cannot be used. cell in sufficient. length, or its welding is difficult, resp. Because of their sagging over a considerable length of the counter electrodes, it is necessary to create supports of electrically non-conductive material and non-conductive bushings in the inter-tube space through the bulkheads and other exchangers, which is both costly and very difficult design and manufacture with usually considerable aggressiveness

256 623 a teplotě daného média,jednak způsobuje obtíže při zasouvání protielektrody.Při použití podélných protielektrod je též obtížně řešitelné rovnoměrné rozdělení ochranného potenciálu na neisotermních površích.To je nutno řešit protielektródami proměnného průřezu,stínícími apod.,což staví konstruktéra před někdy těžko řešitelné problémy.256 623 and the temperature of the medium, both causes difficulties in insertion counterelectrode.With the use of longitudinal counterelectrodes is also difficult to solve even distribution of protective potential on non-isothermal surfaces.This has to solve counterelectrodes of variable cross-section, shielding, etc., which confronts the designer sometimes difficult .

Hlavní nevýhodou proudových protielektrod rovnoběžných s podélnou osou výměníku je,že musí procházet alespoň na jedné straně vodním prostorem,aby mohly být připojeny na přívod proudu,anebo tímto vodním prostorem musí procházet přívodní kabel} pak je řešení spoje kabel / elektroda konstrukčně nesnadné.To vyvolává nutnost použít nejméně dvě izolační průchodky a dvojí těsnění.Jednak agresivní médium / vodní prostor,jednak vodní prostor / okolí.Vnitřní těsnění je nepřistupně,konstrukce dvojitého těsnění je složitá a tento uzel bývá zdrojem poruch, zejména nekontrolovaného průniku obou medií do sebe.Proto je nutné často odstavovat provoz výměníku a přetěsňovat vnitřní průchodky.The main disadvantage of the current counterelectrodes parallel to the longitudinal axis of the exchanger is that they have to pass through at least one side of the water space to be connected to the power supply, or the supply cable must pass through this water space. necessity to use at least two insulating bushings and double gaskets.Only aggressive medium / water space, as well as water space / surroundings.Inner seal is inaccessible, construction of double seal is complex and this node is a source of disturbances, especially uncontrolled penetration of both media into each other.Therefore it is often necessary to shut down the exchanger operation and to seal the inner bushings.

Uvedené nevýhody odstraňuje umístění proudových protielektrod při elektrochemické protikorozní ochraně trubkových výměníků tepla podle vynálezu,jehož podstata spočívá v tom,že proudové protielektrody zasahují přímo do mezitrubkového prostoru a procházejí stěnou pláště výměníku izolační průchodkou a jsou uloženy pod úhlem větším než 10° k podélné ose výměníku.These disadvantages are eliminated by the placement of the current counterelectrodes in the electrochemical corrosion protection of the tube heat exchangers according to the invention, which consists in that the current counterelectrodes extend directly into the inter-tube space and pass through the wall of the exchanger shell through an insulating bushing and positioned more than 10 ° to the longitudinal axis .

Výhodou uvedeného řešení je,že takto umístěné protlelektro dy jsou krátké,levné a lze je vyrobit z libovolného vhodného materiálu.Jejich výměna je snadná,takže mohou být použity protielektrody i z velmi levného materiálu s nízkou životností. Utěsnění protielektrod nečiní potíže a je vizuálně kontrolovatené a přístupné údržbě bez nutnosti odstávky zařízení z ohodu.The advantage of this solution is that the protlelectrodes placed in this way are short, inexpensive and can be made of any suitable material. Their replacement is easy, so that counterelectrodes can also be used from a very low-cost, low-life material. Sealing the counter electrodes is not a problem and is visually inspected and accessible for maintenance without the need to shut down equipment.

- 3 256 623- 3 256 623

Rovnoměrné rozdělení ochranného proudu,resp. potenciálu lze zajistit vhodným rozmístěním více protielektrod,přičemž mohou být jednotlivé elektrody vyrobeny o různé velikosti nebo tvaru nebo i z různých matriálů.Např. na teplejším konci chladiče může být protielektroda vetší a z odolnějšího materiálu než na konci studeném.S výhodou je možno každou z více použitých protielektrod napájet proudem odlišné velikosti,v závislosti na potřebné ochranné proudové hustotě v blízkosti předmětné protielektrody.Even distribution of protective current, resp. potential can be ensured by appropriate placement of multiple counter-electrodes, whereby individual electrodes can be made of different size or shape or even from different materials. at the warmer end of the heat sink, the counter electrode may be larger and more durable than at the cold end. Preferably, each of the multiple counter electrodes used may be powered by a different size depending on the required current protection current near the counter electrode.

Příklad umístění protielektrod podle vynálezu je zobrazen na připojeném výkrese,kde je schematicky v nárysovém řezu znázorněno toto umístění ve vertikálním trubkovém výměníku tepla. Příkladem využití vynálezu ( viz výkres ) je anodicky chráně^· ný chladič 2 koncentrované kyseliny sírové,vyrobený z korozivzdorné oceli ČSN 17 248,1.V mezitrubkovém prostoru £ se chladí 98 % ní HgSO^ z 95 na 65°C,chladící voda proudí v trubkách. Stěnou pláště £ chladiče 2 procházejí pod úhlem 60° k podélné ose chladiče £ čtyři katody i vyrobené z tyče á 8 mm z oceli ČSN 17 35O,l.Délka katod £ je 250 mm.Ve stěně pláště £ jsou katody £ upevněny a od pláště elektricky isolrvány teflonovými průchodkami 2 *Sklon katod £ zajišťuje,že případné úniky kyseliny sírové průchodkami 2 odtečou neškodně pod chladič £ do havarijní jímky a neohrozí spoj katod s přívodními kabely ochranného proudu.Umístění průchodek £ umožňuje jejioh pravedelnou kontrolu a dotahování jednou týdně.Krátké katody £ jsou levné a snadno vyměníteIné,proto se budou preventivně vyměňovat každý rok při pravidelných odstávkách.An example of the positioning of the counterelectrodes according to the invention is shown in the attached drawing, where the positioning in a vertical tube heat exchanger is shown schematically in a sectional view. An example of use of the invention (see drawing) is an anodically protected concentrated sulfuric acid cooler 2, made of stainless steel. In the inter-tube space, 98% HgSO4 is cooled from 95 to 65 ° C, cooling water flows in tubes. Four cathodes 1 made of 8 mm rod of steel ČSN 17 350.1 extend through the wall of the casing 4 of the cooler 2 at an angle of 60 ° to the longitudinal axis of the cooler. The cathode length is 250 mm. Electrically insulated with Teflon grommets 2 * The slope of the cathodes ensures that any leakage of sulfuric acid through the grommets 2 will flow harmlessly beneath the radiator 5 into the sump and will not compromise the connection of the cathodes to the protective current supply cables. They are cheap and easy to replace, so they will be replaced preventively every year during regular downtime.

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

258 823

Location of the current counter electrodes in the electrochemical corrosion protection of the tube heat exchangers _t characterized in that the current counter electrodes (1) extending directly into the inter-tube space (2) and passing through the shell wall (4) of the heat exchanger (3) are positioned at an angle greater than 10 ° to the longitudinal axis of the exchanger (3) ·

1 drawing