ES2337407T3 - Sistema de analisis y monitorizacion de la corrosion galvanica. - Google Patents
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Abstract
Un sistema integrado electroquímico para medir los valores y sentidos de la corriente galvánica para de dos a cuatro electrodos, que comprende una célula de corrosión y de dos a cuatro electrodos acoplados entre sí a través de una interfaz y expuestos a electrolito para permitir que se produzcan reacciones de oxidación y reducción electroquímica sobre la superficie de los electrodos, caracterizado porque los dos a cuatro electrodos son probetas (7) metálicas planas realizadas de diferentes metales y aleaciones, y dispuestas adyacentes y paralelas entre sí en la parte inferior de la célula de corrosión de modo que sus lados planos estén orientados hacia arriba, en el que los electrodos están acoplados a la interfaz a través de hilos metálicos, en el que el sistema comprende además un soporte que tiene canales abiertos hacia arriba, dentro de los cuales los electrodos están dispuestos respectivamente y dentro de los cuales se insertan los hilos metálicos, siendo el soporte de un material no corrosivo que funciona como barrera o aislador entre los electrodos, y un agitador con una varilla (6) agitadora, estando dispuesta la varilla (6) agitadora por encima del soporte y de ese modo por encima de los electrodos, en el que toda la combinación de probetas (7) está expuesta a electrolitos idénticos en condiciones idénticas permitiendo la monitorización de los valores y sentidos de la corriente galvánica al mismo tiempo para toda la combinación.
Description
Sistema de análisis y monitorización de la
corrosión galvánica.
La invención se refiere a un sistema integrado
electroquímico para medir los valores y el sentido de la corriente
galvánica para de dos a cuatro electrodos.
ROYAL SCIENTIFIC SOCIETY (RSS): "La Royal
Scientific Society (RSS) diseña un proyecto pionero llamado
``Galvanic Monitoring and Analyzing System'' (GCMAS
2006)"[Online] 5 de julio de 2005
(05-07-2005), Recuperado de
Internet:
URL:http://www.rss.gov.jo/whatsnew/news/NEW/corrosion.html>
[recuperado el 07-08-2007]'' da a
conocer un sistema para realizar experimentos de laboratorio y
analizar los resultados para estimar la vida útil de diferentes
metales y aleaciones. El sistema consiste en una célula
electroquímica que contiene cuatro electrodos eléctricos más un
electrodo de referencia, dos sondas de magnitud física para medir
(pH y temperatura) del electrolito y un agitador para controlar la
velocidad de los iones en caso de reacciones controladas por
transferencia de
masa.
masa.
El documento JP57190260 da a conocer un cuerpo
de composición de electrodo para medir la propiedad de polarización
electroquímica, que comprende un soporte de electrodo de una
sustancia aislante o un metal y un electrodo fijado a éste por medio
de un tornillo metálico a través de un manguito. En caso de un
manguito metálico o soporte de electrodo, se forma una capa aislante
entre el tornillo y el manguito o el soporte de electrodo.
RUSS BRAUNLING, PAUL DIETRICH: "Corrosion and
corrosivity monitoring system" PROCEEDINGS
OF THE SPIE: SMART STRUCTURES AND MATERIALS 2005: SENSORS AND SMART STRUCTURES TECHNOLOGIES FOR CIVIL, MECHANICAL, AND AEROSPACE SYSTEMS, vol. 5765, 2005, páginas 485-492,
XP002445824 da a conocer otro sistema de monitorización de la corrosión y la corrosividad.
OF THE SPIE: SMART STRUCTURES AND MATERIALS 2005: SENSORS AND SMART STRUCTURES TECHNOLOGIES FOR CIVIL, MECHANICAL, AND AEROSPACE SYSTEMS, vol. 5765, 2005, páginas 485-492,
XP002445824 da a conocer otro sistema de monitorización de la corrosión y la corrosividad.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención proporciona un sistema integrado
electroquímico según la reivindicación 1. Otras realizaciones de la
invención se describen en las reivindicaciones dependientes.
Un sistema electroquímico (Software, Hardware y
célula de corrosión galvánica) usado para medir los valores y
sentidos de las corrientes galvánicas para dos, tres o cuatro
electrodos adyacentes y paralelos entre sí con un material no
corrosivo que funciona como barrera o aislador entre ellos, probetas
metálicas planas de (15*30*2) mm realizadas de diferentes metales y
aleaciones, acopladas entre sí usando la interfaz diseñada por lo
que los valores y sentidos de las corrientes galvánicas pueden
monitorizarse al mismo tiempo para toda la combinación exponiéndola
a medios corrosivos idénticos (electrolitos) en condiciones
idénticas. El electrolito se mantiene perpendicular sobre las
probetas planas que se mantienen en la parte inferior de la célula
de corrosión para permitir que se produzcan reacciones
electroquímicas (oxidación y reducción) sobre la superficie de las
probetas planas acopladas que se conectan a través de la interfaz a
través de canales de conducción especiales diseñados en la célula de
corrosión y realizados de material no corrosivo que van a conectarse
a través de un hilo metálico eléctrico especial con la interfaz
diseñada, de modo que el investigador puede usar el panel de control
del paquete de software para medir valores y sentidos de las
corrientes galvánicas en microamperios, miliamperios y amperios,
potencial de acoplamiento usando un electrodo de referencia y todo
para la representación gráfica en línea en el tiempo en cualquier
momento durante el experimento, sin afectar a la continuidad de la
reacción electroquímica debido a la corrosión galvánica, además de
lo anterior el sistema dado permite al investigador medir también la
temperatura, el pH y medir y controlar la velocidad del motor de
agitación (200-4000 RPM) para el electrolito en la
célula de corrosión con el fin de controlar la migración de iones
desde el volumen del electrolito a la superficie adyacente de las
probetas planas cuando la reacción electroquímica se controla por
transferencia de masa. La célula de corrosión tiene aberturas
especiales para introducir gases inertes tales como nitrógeno o
argón para eliminar el oxígeno con el fin de llevar a cabo las
reacciones electroquímicas controladas por activación. El sistema
podría utilizarse para llevar a cabo investigaciones sobre la
selección de materiales para aleación, construcción y protección
catódica para fines de ánodo de sacrificio y estudiar los fenómenos
de corrosión por picadura y en hendiduras generados debido al
acoplamiento galvánico entre metales. Asimismo, este sistema permite
a los investigadores predecir nuevas series galvánicas de metales
introduciendo nuevos entornos corrosivos aparte del agua del mar que
es obvio en la mayoría de las normas internacionales. El sistema
permite al investigador explorar e identificar en profundidad las
causas de la inversión de polaridad que se produce en los metales a
determinadas temperaturas y razones de área de cátodo a ánodo y que
causan situaciones desastrosas debido a la acción
galvánica.
galvánica.
\vskip1.000000\baselineskip
GCMAS contiene los siguientes componentes:
- 1.
- Paquete de software
- 2.
- Hardware, consiste en lo siguiente.
- a.
- Tarjeta de interfaz
- b.
- Tarjeta de adquisición de datos
- 3.
- Célula de corrosión galvánica
\vskip1.000000\baselineskip
El paquete de software mostrado en las figuras
(1-6) se diseño y fabricó usando (AUTOLAB 6) y
funciona en el entorno de (WinXP, Me y 2000), necesita un procesador
pentium 4 con velocidad de procesamiento de (2,8 GHz) y RAM de 256
Mb. Este software se usa para llevar a cabo un acoplamiento a través
de la tarjeta de interfaz y la célula de corrosión galvánica entre
dos, tres y cuatro electrodos a la vez (probetas metálicas planas de
(15*30*2) mm) con el fin de estudiar el problema de corrosión
galvánica en la industria además de la protección catódica mediante
ánodo de sacrificio. Este software controla todo el experimento de
corrosión galvánica. Permite al usuario seleccionar el nombre de
cada electrodo metálico de la lista dada posteriormente, cada
electrodo según se muestra en la figura (1) posterior, así como el
n.° de electrodos necesarios para acoplarse y hasta cuatro
electrodos a la vez, señalando con una marca verde cada electrodo
seleccionado. El usuario puede elegir la medición del potencial de
acoplamiento, la temperatura y el pH. Asimismo, puede accionar el
motor seleccionando la velocidad entre 200-4000 RPM
y la dirección de movimiento (en sentido horario y antihorario). A
continuación el usuario puede insertar el tiempo del experimento en
horas y minutos (HH:MM) y el tiempo de muestreo en horas, minutos y
segundos (HH:MM:SS) según el experimento deseado. Las lecturas de
corrientes galvánicas pueden aparecer o bien en (microamperios,
miliamperios y amperios) o elegir Auto para que el software elija la
unidad. El software puede almacenar datos (corrientes galvánicas,
potencial de acoplamiento y suma de corrientes) y representar de
manera gráfica corrientes galvánicas y el potencial de acoplamiento
en el tiempo durante el experimento sin afectar a la continuidad de
la reacción electroquímica debido a la corrosión galvánica, además
de lo anterior, el paquete de software permite al usuario
monitorizar el tiempo transcurrido, tiempo restante, muestras
capturadas y muestras restantes del experimento así como la barra de
progreso de porcentaje del experimento y pausar o salir del
experimento en cualquier momento. El paquete de software diseñado
permite al usuario usar un cursor para obtener el valor de las
corrientes galvánicas y el potencial de acoplamiento en el tiempo en
cualquier punto sobre el gráfico y puede volver a obtener datos
almacenados y gráficos guardados previamente. Todas las
características anteriores se muestran en las figuras (1 a 6)
posteriores.
posteriores.
\vskip1.000000\baselineskip
- a.
- Tarjeta de interfaz: mostrada en las figuras (7 y 8) posteriores se diseñó y fabricó para medir y controlar las características dadas en el software diseñado, se coloca entre la célula de corrosión y la tarjeta de adquisición de datos.
- b.
- Tarjeta de adquisición de datos: (mostrada en la figura (7)) recoge datos de la tarjeta de interfaz para el software.
\vskip1.000000\baselineskip
La célula de corrosión galvánica mostrada en las
figuras (9 y 10) y la tabla (1), usada para colocar dos, tres y
cuatro probetas metálicas planas a la vez de (15*30*2) mm adyacentes
y paralelas entre sí con un material no corrosivo que funciona como
barrera entre ellos. El electrolito se mantiene perpendicular sobre
las probetas planas que se mantienen en la parte inferior de la
célula de corrosión para permitir que se produzcan reacciones
electroquímicas de oxidación y reducción sobre la superficie de las
probetas planas acopladas, cuatro canales de conducción realizados
de material no corrosivo y cuatro hilos metálicos eléctricos
insertados dentro de estos canales usados para conectar las probetas
planas a la interfaz. La célula de corrosión galvánica permite al
usuario conectar el electrodo de referencia, sondas de pH, de
temperatura y el motor de agitación para electrolito y también se
usa para introducir gases inertes tales como nitrógeno o argón para
eliminar el oxígeno con el fin de llevar a cabo las reacciones
electroquímicas controladas por activación.
Claims (4)
1. Un sistema integrado electroquímico para
medir los valores y sentidos de la corriente galvánica para de dos a
cuatro electrodos, que comprende una célula de corrosión y de dos a
cuatro electrodos acoplados entre sí a través de una interfaz y
expuestos a electrolito para permitir que se produzcan reacciones de
oxidación y reducción electroquímica sobre la superficie de los
electrodos, caracterizado porque los dos a cuatro electrodos
son probetas (7) metálicas planas realizadas de diferentes metales y
aleaciones, y dispuestas adyacentes y paralelas entre sí en la parte
inferior de la célula de corrosión de modo que sus lados planos
estén orientados hacia arriba, en el que los electrodos están
acoplados a la interfaz a través de hilos metálicos, en el que el
sistema comprende además un soporte que tiene canales abiertos hacia
arriba, dentro de los cuales los electrodos están dispuestos
respectivamente y dentro de los cuales se insertan los hilos
metálicos, siendo el soporte de un material no corrosivo que
funciona como barrera o aislador entre los electrodos, y un agitador
con una varilla (6) agitadora, estando dispuesta la varilla (6)
agitadora por encima del soporte y de ese modo por encima de los
electrodos, en el que toda la combinación de probetas (7) está
expuesta a electrolitos idénticos en condiciones idénticas
permitiendo la monitorización de los valores y sentidos de la
corriente galvánica al mismo tiempo para toda la combinación.
2. El sistema según la reivindicación 1, que
comprende además un electrodo (4) de referencia, una sonda (2) de
temperatura y una sonda (3) de pH.
3. El sistema según la reivindicación 1, que
comprende además gas inerte tal como nitrógeno o argón para eliminar
el oxígeno con el fin de llevar a cabo las reacciones
electroquímicas en la célula de corrosión.
4. El sistema según la reivindicación 1, que
comprende además un paquete de software que permite al usuario
seleccionar el n.º de probetas planas que van a acoplarse con el fin
de medir los valores de la corriente galvánica en microamperios,
miliamperios y amperios así como los sentidos, para elegir medir o
no medir el potencial de acoplamiento usando un electrodo de
referencia, y almacenar datos durante el experimento sin afectar a
la continuidad de la reacción electroquímica debido a la corrosión
galvánica, elegir medir o no medir la temperatura y el pH y medir y
controlar la velocidad de un motor de agitación y una dirección de
agitación para el electrolito en la célula de corrosión con el fin
de controlar la migración de los iones desde el volumen del
electrolito a la superficie adyacente de las probetas (7) planas
cuando la reacción electroquímica se controla por transferencia de
masa.
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|---|---|---|---|
| EP07101839A EP1956357B1 (en) | 2007-02-06 | 2007-02-06 | Galvanic Corrosion Monitoring And Analysis System |
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