ITMI20111070A1

ITMI20111070A1 - Componente di sostituzione per flange di elettrolizzatori

Info

Publication number: ITMI20111070A1
Application number: IT001070A
Authority: IT
Inventors: Timo Steyer
Original assignee: Uhdenora Spa
Priority date: 2011-06-14
Filing date: 2011-06-14
Publication date: 2012-12-15
Also published as: EP2721200B1; EP2721200A1; JP5977821B2; US9790604B2; CN103797158B; BR112013029759A2; EA201490003A1; US20140110250A1; EA025857B1; JP2014517154A; CA2834201A1; KR20140034216A; CN103797158A; BR112013029759B1; WO2012172021A1

Description

DESCRIZIONE

AMBITO DELLâ€™INVENZIONE

La presente invenzione Ã ̈ relativa ad una cella di un elettrolizzatore formato da un arrangiamento modulare di celle elettrochimiche, ciascuna cella avente almeno un guscio comprendente due elementi di flangia a forma di cornice saldati tra loro lungo il perimetro interno della cornice. Lâ€™aggiunta del secondo elemento permette di aumentare lo spessore totale della flangia nei punti di maggiore esposizione alla corrosione migliorando cosÃ¬ la resistenza della stessa alla corrosione. Lâ€™invenzione prevede anche un metodo rapido, economico ed efficace di riparazione di una flangia danneggiata a causa della corrosione.

ANTECEDENTI DELLâ€™INVENZIONE

I fenomeni di corrosione delle flange di elettrolizzatori sono noti agli esperti del ramo. Questi fenomeni si verificano soprattutto nelle zone della flangia esterne in corrispondenza delle guarnizioni. In queste zone infatti, il ristagno di sostanze corrosive e lâ€™assenza di ossigeno atto a sostenere la passivazione e quindi ad assicurare la protezione del materiale metallico favoriscono lâ€™instaurarsi della corrosione. Per prevenire questi fenomeni Ã ̈ possibile ricorrere allâ€™attivazione della flangia stessa depositandovi uno strato catalitico, ad esempio di platino o ossido di rutenio. Questa procedimento Ã ̈ perÃ² complesso in quanto la deposizione di catalizzatore richiede trattamenti ad alta temperatura che potrebbero portare a deformazioni della flangia.

Se invece la flangia Ã ̈ giÃ stata attaccata dalla corrosione, Ã ̈ richiesto un intervento per evitare la sua foratura e la successiva fuoruscita di sostanze dallâ€™elettrolizzatore. I metodi dellâ€™arte nota prevedono in questo caso la rimozione della parte danneggiata che richiede una pulitura della zona sottoposta alla corrosione e la successiva saldatura nella zona interessata con una nuova parte di materiale. Questo procedimento, tuttavia, ha dei grossi limiti in quanto nelle zone di corrosione il ristagno di sostanze corrosive e dei sottoprodotti della corrosione, come ad esempio TiH, non permettono alla successiva saldatura di essere efficace. Queste sostanze vanno quindi eliminate con molta cura per poter ottenere una saldatura efficace in quelle zone, e questo porta ad operazioni molto lunghe e spesso dai risultati non ottimali.

Si evidenzia pertanto lâ€™esigenza di disporre di un nuovo metodo di prevenzione della corrosione e di nuove tecniche di riparazione di parti corrose che sia semplice, veloce e poco costoso.

DESCRIZIONE DELLâ€™INVENZIONE

Vari aspetti della presente invenzione sono enunciati nelle rivendicazioni annesse. Sotto un primo aspetto lâ€™invenzione riguarda una cella di un elettrolizzatore formato da un arrangiamento modulare di celle elettrochimiche ciascuna cella comprendente almeno un vassoio costituito da una parete di fondo e da un primo elemento di flangia in forma di cornice di un primo materiale metallico, detto primo elemento di flangia integrale con detta parete di fondo o in alternativa ad essa fissato lungo la periferia, un secondo elemento di flangia a forma di cornice piana di un secondo materiale metallico fissato a detto primo elemento di flangia, ove detto fissaggio Ã ̈ una saldatura localizzata lungo i bordi interni di detto primo elemento di flangia e detto secondo elemento di flangia. Una soluzione di questo tipo permette di allungare la vita della flangia contro i fenomeni della corrosione essendo lo spessore totale della flangia aumentato. Inoltre, il fatto che lâ€™applicazione della cornice piana avvenga solo sulla parte di flangia piÃ¹ sensibile alla corrosione e non su tutta la parete di fondo consente un notevole risparmio di materiale.

Sotto un altro aspetto lâ€™invenzione riguarda un metodo di riparazione di una cella di un elettrolizzatore formato da un arrangiamento modulare di celle elettrochimiche ciascuna delle quali comprendente un vassoio costituito da una parete di fondo e da un primo elemento di flangia in forma di cornice di un primo materiale metallico, detto primo elemento di flangia integrale con detta parete di fondo o in alternativa ad essa fissato lungo la periferia, essendo detto primo elemento di flangia danneggiato dalla corrosione, comprendente il fissaggio di un secondo elemento di flangia a forma di cornice piana di un secondo materiale metallico a detto primo elemento di flangia, ove detto fissaggio Ã ̈ una saldatura localizzata lungo i bordi interni di detto primo elemento di flangia e detto secondo elemento di flangia. PoichÃ© la saldatura di questo secondo elemento di flangia viene effettuata lungo il perimetro interno delle due cornici, lâ€™operazione risulta molto piÃ¹ semplice e vantaggiosa rispetto a quelle dellâ€™arte nota interessando una zona pulita e non interessando direttamente la zona di corrosione .

In una forma di realizzazione, detto primo materiale metallico di detto primo elemento di flangia e detto secondo materiale metallico di detto secondo elemento di flangia sono lo stesso materiale.

In unâ€™altra forma di realizzazione, detto primo materiale metallico di detto primo elemento di flangia Ã ̈ titanio e detto secondo materiale metallico di detto secondo elemento di flangia Ã ̈ una lega di titanio e palladio.

Sotto un altro aspetto, lâ€™invenzione riguarda un metodo di riparazione di una cella di un elettrolizzatore formato da un arrangiamento modulare di celle elettrochimiche detta cella comprendente un vassoio costituito da una parete di fondo e da un primo elemento di flangia in forma di cornice di un primo materiale metallico, detto primo elemento di flangia integrale con detta parete di fondo o in alternativa ad essa fissato lungo la periferia, un secondo elemento di flangia a forma di cornice piana di un secondo materiale metallico fissato a detto primo elemento di flangia, ove detto fissaggio Ã ̈ una saldatura localizzata lungo i bordi interni di detto primo elemento di flangia e detto secondo elemento di flangia, comprendente la rimozione di detto secondo elemento di flangia in forma di cornice piana se danneggiato da corrosione da detto primo elemento di flangia, il susseguente fissaggio di un nuovo elemento di flangia in forma di cornice piana, ove detto fissaggio Ã ̈ una saldatura localizzata lungo i bordi interni di detto primo elemento di flangia e detto nuovo elemento di flangia.

Alcune forme di realizzazione esemplificative dellâ€™invenzione sono descritte nel seguito con riferimento al disegno allegato, il quale ha il solo scopo di illustrare la disposizione reciproca dei diversi elementi in forme di realizzazione particolari dellâ€™invenzione; in particolare, il disegno non sarÃ inteso come riproduzione in scala. DESCRIZIONE IN BREVE DELLA FIGURA

La figura mostra una vista schematica tridimensionale di una possibile forma di realizzazione dellâ€™invenzione comprendente un vassoio, una cornice ed una guarnizione esplosi.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA FIGURA

In figura Ã ̈ mostrata una forma di realizzazione dellâ€™invenzione comprendente un vassoio 1 costituito da una parete di fondo 5 e un primo elemento di flangia a forma di cornice 6. Se non integrale con la parete di fondo 5, detto primo elemento di flangia 6 Ã ̈ saldato ad essa lungo la periferia 7. Un secondo elemento di flangia a forma di cornice piana 2 viene fissato tramite saldatura lungo il perimetro interno delle due cornici 4 andando a coprire le zone colpite dalla corrosione 8. Una guarnizione 3 viene poi disposta al di sopra del secondo elemento di flangia 2.

ESEMPIO

Due strisce di TiPd delle dimensioni 1,0 mm x 27,0 mm x 2129 mm e due strisce di TiPd delle dimensioni 1,0 mm x 25,0 mm x 1214 mm sono state stirate a macchina. Le quattro strisce sono poi state saldate in modo da formare una cornice di forma rettangolare dello spessore di 1,0 mm (vedi figura). La cornice Ã ̈ stata poi appoggiata al di sopra della flangia della stessa forma e stesse dimensioni a filo. La flangia e la cornice sono state prima assicurate con dispositivi di serraggio e poi fissate con punti di saldature sul perimetro esterno ogni 100 mm e sul perimetro interno ogni 30 mm. La flangia e la cornice sono state a questo punto saldate tramite saldatura TIG lungo tutto il perimetro interno.

La precedente descrizione non intende limitare lâ€™invenzione, che puÃ² essere utilizzata secondo diverse forme di realizzazione senza per questo discostarsi dagli scopi e la cui portata Ã ̈ univocamente definita dalle rivendicazioni allegate.

Nella descrizione e nelle rivendicazioni della presente domanda la parola â€œcomprendereâ€ e le sue variazioni quali â€œcomprendenteâ€ e â€œcomprendeâ€ non escludono la presenza di altri elementi o componenti aggiuntivi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Cella di un elettrolizzatore formato da un arrangiamento modulare di celle elettrochimiche, detta cella comprendente almeno un vassoio costituito da una parete di fondo e da un primo elemento di flangia in forma di cornice di un primo materiale metallico, detto primo elemento di flangia integrale con detta parete di fondo o in alternativa ad essa fissato, un secondo elemento di flangia a forma di cornice piana di un secondo materiale metallico fissato a detto primo elemento di flangia, ove detto fissaggio Ã ̈ una saldatura localizzata lungo i bordi interni di detto primo elemento di flangia e detto secondo elemento di flangia.
2. Cella secondo la rivendicazione 1, ove detto primo materiale metallico di detto primo elemento di flangia e detto secondo materiale metallico di detto secondo elemento di flangia sono lo stesso materiale.
3. Cella secondo la rivendicazione 1, ove detto primo materiale metallico di detto primo elemento di flangia Ã ̈ titanio e detto secondo materiale metallico di detto secondo elemento di flangia Ã ̈ una lega di titanio e palladio.
4. Metodo di riparazione di una cella di un elettrolizzatore formato da un arrangiamento modulare di celle elettrochimiche comprendente un vassoio costituito da una parete di fondo e da un primo elemento di flangia in forma di cornice di un primo materiale metallico, detto primo elemento di flangia integrale con detta parete di fondo o in alternativa ad essa fissato, essendo detto primo elemento di flangia danneggiato dalla corrosione, comprendente il fissaggio di un secondo elemento di flangia a forma di cornice piana di un secondo materiale metallico a detto primo elemento di flangia, ove detto fissaggio Ã ̈ una saldatura localizzata lungo i bordi interni di detto primo elemento di flangia e detto secondo elemento di flangia.
5. Metodo di riparazione della cella secondo la rivendicazione 4, ove detto primo materiale metallico di detto primo elemento di flangia Ã ̈ titanio e detto secondo materiale metallico di detto secondo elemento di flangia Ã ̈ una lega di titanio e palladio.
6. Metodo di riparazione di una cella di un elettrolizzatore formato da un arrangiamento modulare di celle elettrochimiche, detta cella comprendente almeno un vassoio costituito da una parete di fondo e da un primo elemento di flangia in forma di cornice di un primo materiale metallico, detto primo elemento di flangia integrale con detta parete di fondo o in alternativa ad essa fissato, un secondo elemento di flangia a forma di cornice piana di un secondo materiale metallico fissato a detto primo elemento di flangia, ove detto fissaggio Ã ̈ una saldatura localizzata lungo i bordi interni di detto primo elemento di flangia e detto secondo elemento di flangia, comprendente la rimozione di detto secondo elemento di flangia in forma di cornice piana da detto primo elemento di flangia, il susseguente fissaggio di un nuovo elemento di flangia in forma di cornice piana, ove detto fissaggio Ã ̈ una saldatura localizzata lungo i bordi interni di detto primo elemento di flangia e detto nuovo elemento di flangia.