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Verfahren zum Schutz von Metallgegenständen gegen Korrosion durch vagabundierende
Ströme.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren, um Metallgegenstände, die mit Elektrolyten in Berührung stehen, vor Korrosion zu schützen. Wenn zwei verschiedene Metalle mit einem Elektrolyten in Berührung stehen, so entsteht bekanntlich zwischen diesen Metallen eine Potentialdifferenz, die einen Strom und damit Korrossion hervorruft. Es war lange eine ungelöste Aufgabe, diese Korrosion, die sich besonders bei Schiffswänden, Propellerrahmen, Propellern, ortsfesten und Schiffskesseln, Kondensatoren usw. unangenehm bemerkbar machte, zu verhindern. Es wurde allgemein angenommen, dass die Schuld an dieser Korrosion ausschliesslich elektrochemische Ursachen tragen, die z. B. zwischen einem Bronzepropeller und der Stahlwand des Schiffes mit dem Seewasser als Elektrolyten eine Potentialdifferenz verursachen.
Ausserdem können Temperaturunterschiede, die in den Kesseln, Kondensatoren u. dgl. gegebenenfalls ein Fliessen von Thermosströmen verursachen.
Um diese Korrosion zu verhindern, ist es bereits vorgeschlagen worden, eine eigene Stromquelle (Dynamomaschine) vorzusehen und deren positiven Pol mit isolierten Anoden, die in den zu schützenden Kesseln, Kondensatoren, Propellerrahmen usw., angebracht werden, zu verbinden und den negativen Pol der Stromquelle unmittelbar an den zu schützenden Gegenstand, z. B. die Schiffswand anzuschliessen. War die Korrosion durch die oben genannten Umstände verursacht, so erzielte man durch dieses Verfahren befriedigende Ergebnisse. In manchen Fällen jedoch erwies sich das Verfahren aus bisher unbekannten Gründen als nicht erfolgreich. Es hat sich nun gezeigt, dass die Korrosion nicht nur durch galvanische Ströme verursacht werden kann, sondern häufig auch ihren Grund in vagabundierenden Strömen hat, die ihren Ursprung von elektrischen oder andern Maschinen nehmen.
So wurde z. B. bei Schiffen gefunden, dass die Korrosion durch vagabundierende Ströme verursacht wurde, die von der elektrischen Licht-und Kraftmaschine des Schiffes herstammten.
Metallgegenstände, z. B. Wasserleitungen, werden in der Nähe von elektrischen Zentralen ausserordentlich rasch korrodiert und auch diese Korrosion ist durch von der Zentrale herstammende vagabundierende Ströme verursacht. Durch das oben erwähnte Verfahren ist es nicht möglich, Metallgegenstände vor Korrosion durch vagabundierende Ströme zu schützen, und den Gegenstand der Erfindung bildet daher ein Verfahren, durch das ein solcher Schutz erreicht werden soll. Nach der Erfindung werden die Metallgegenstände, die vor Korrosion durch vagabundierende Ströme geschützt werden sollen, an die Stromquelle, von der die vagabundierenden Ströme herstammen, u. zw. an deren negativen Pol angeschlossen.
Ist nicht nur eine Stromquelle, die vagabundierende Ströme aussendet, vorhanden, so werden die zu schützenden Gegenstände in der beschriebenen Weise mit jeder der in Frage kommenden Stromquellen in der beschriebenen Weise verbunden.
Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Schaltungsschemen zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung, u. zw. zeigt Fig. 1 eine geschützte Wasserleitung im Schnitt. Fig. 2 die Ausbildung einer Schiffsturbinen-und Kondensatoranlage, und Fig. 3 eine andere Schaltung zum Schutze eines Kondensators. Diese Anlagen sind beispielsweise mit Selbstanzeigevorrichtungen schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist ein Wasserleitungsrolir dargestellt, das
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z. B. in der Nähe einer elektrischen Zentrale verlegt ist. In dem Rohr 1 ist isoliert eine als Anode dienende Stange 2 angeordnet, die durch die Stützen 3 getragen wird und an Aussenkontakte 4 angeschlossen ist.
Diese Kontakte sind durch Leitungen entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Widerständen und gegebenenfalls Gleichrichtern an den positiven Pol der Stromquelle angeschlossen, während das Rohr 1 in derselben Weise mit deren negativen Pol verbunden ist. Ist das Rohr in einem Elektrolyten, z. B. feuchter Erde verlegt, so ist es erforderlich, Vorkehrungen für eine Verhinderung von Korrosionen der Aussenwand zu treffen. Man verlegt zu diesem Zweck in der Nähe des gefährdeten Rohrstückes eine Anodenstange 5, die in'derselben Weise wie die Anoden, 3 mit dem positiven Pol der Störungsstromquelle verbunden wird.
Auf diese Weise kann man sowohl die äussere wie die innere Korrosion verhindern.
In Fig. 2 ist die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung zum Schutz eines Kondensators vor Korrosion dargestellt, die durch vagabundierende Ströme, welche von einer Schiffsturbine herstammen, verursacht wird. Das Entstehen solcher Ströme kann durch den mit grosser Geschwindigkeit aus den Turbinendüsen austretenden und auf die Schaufeln auftreffenden Dampf veranlasst werden, durch den eine Potentialdifferenz entsteht'. Die elektrische Verbindung mit der Turbinenwelle 7 wird durch Kupfergewebe oder Bürsten 6 hergestellt, die entweder unmittelbar auf der Welle oder auf besonderen, auf ihr aufgesetzten Ringen laufen. Die Bürsten sind von der übrigen Turbinenkonstruktion isoliert und mit der ebenfalls isolierten Anode 8 verbunden, die ganz oder teilweise in den Elektrolyten im Kondensator 9 eintaucht.
Der Kondensator selbst wird durch Verbindung mit dem Turbinengehäuse auf negativer Spannung gehalten. Ist die Licht-und Kraftmaschine eines Schiffes die Ursache der Korrosionen, so wird der positive Pol der Dynamomaschine, wenn nötig, durch einen oder mehrere Widerstände mit den Anoden und der negative Pol auf dieselbe Weise mit dem zu schützenden Gegenstand verbunden. In Fig. 3 ist eine Schaltung dargestellt, durch die ein Kondensator vor vagabundierenden Strömen geschützt werden soll, die von benachbarten Hauptleitungen herstammen und in der Einrichtungen angeordnet sind, durch die Kurzschlüsse angezeigt werden sollen. Der Kondensator 11 besitzt vier isolierte Anoden 18 und ist bei 19 geerdet.
EMI2.1
verbunden.
Die negative Hauptleitung 13 ist bei 20 geerdet und in die Erdungsleitung sind in Serien-Parallelschaltung Widerstände 21 eingeschaltet, die in Anzahl und Stärke Widerständen 22 entsprechen, die in die Anodenzuleitungen eingeschaltet sind. In die Erdungsleitung ist ausserdem ein Ampèremeter'23 eingeschaltet, der die Stärke des Schutzstromes anzeigt. Zwischen die Hauptleitungen 12 und 13 können irgendwelche Kurzschlussanzeiger geschaltet werden. In der Zeichnung ist eine solche Anzeigevorrichtung dargestellt, die aus zwei gleichen Widerständen 24 und 25 besteht, die in der Mitte geerdet sind. Tritt in einer der Leitungen 12 oder 13 ein Kurzschluss auf, so brennt die auf der andern Seite liegende Lampe heller als die andere, während sie sonst gleich stark leuchten.
Die in den Verbindungsleitungen für den zu schützenden Gegenstand liegenden Anzeigevorrichtungen zeigen Kurzschlüsse in diesen Leitungen an. Wird z. B. die Leitung 15 an einer Stelle geerdet, so leuchtet die in dieser Leitung liegende Lampe 22 stärker als die in den ändern positiven Verbindungsleitungen angeordneten Lampen.
Besitzt die zu schützende Anlage dieselbe Spannung wie die positive Seite der Störungsstromquelle, so muss deren Polarität auf geeignete Weise umgekehrt werden. Dieser Schutz ist sogar dann wirksam, wenn die Störungsstromquelle z. B. eine Schiffslichtmaschine nur mit Unterbrechungen arbeitet. Wahrscheinlich liegt die Ursache dieser Erscheinung in der negativen Polarisation des zu schützenden Gegenstandes und an der Bildung einer Wasserstoffschicht an diesem Gegenstande, die bis zur Wiederinbetriebsetzung der Stromquelle vorhalten. Wenn notwendig, kann aber auch das Verfahren nach der Erfindung mit der bekannten Anordnung besonderer Schutzstromquellen vereinigt werden.
Das Anwendungsgebiet der Erfindung bilden alle aus Metall hergestellten Gegenstände und Anlagen, die der Gefahr der Korrosion aus einer der genannten Ursachen ausgesetzt sind oder sein können und die mit Flüssigkeiten in Berührung stehen oder stehen können, die als Elektrolyten zu wirken imstande sind. Als Beispiel seien genannt Brücken, Eisenbetonkonstruktionen, Flüssigkeitsleitungen, Schwimmdocks, Landungsbrücken, Schleusentore usw.