<Desc/Clms Page number 1>
Mittel zur Verbesserung des Korrosionsschutzes, besonders bei Stahlkonstruktionen
Die Erfindung bezieht sich auf die Materialzusammensetzung eines Mittels zur Verbesserung des kathodischen Korrosionsschutzes, besonders von Stahlkonstruktionen, welches mit den Stahlteilen in Gegenwart von Feuchtigkeit in Berührung gebracht wird, und welches aus der Braunkohlenverbrennung stammende, höchstens 2% Schwefel und mindestens 0, 10/0 Arsen enthaltende Flugasche als einen Bestandteil aufweist.
Es sind Korrosionsschutzverfahren bekannt, die aus einer Kombination von einer Isolation mit elektrischem Schutz bestehen. Der Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen kann verbessert werden, indem man ein Mittel benutzt, welches aus aus Braunkohlenverbrennung entstandener Flugasche, die höchstens 2% Schwefel und mindestens 0, 1% Arsen enthält, besteht und die aus einer Entstaubungsanalge, d. i. aus einem elektrostatischen Staubabscheider in einem Wärmekraftwerk, das Braunkohle verbrennt, anfällt, weiter durch Benutzung eines Mittels, das aus Stoffen besteht, die den Wert der Wasserstoffüberspannung heben, wie z. B. Salze der Arsens, Antimons, Zinns, des Quecksilbers, des Bleis, Zinks in einer Menge von mindestens 10 g/m2 der Oberfläche des mit Schutzüberzug versehen Metalls.
Diese Verfahren und Mittel können im anodischen Bereich der Streuströme, wo die Streuströme aus der Stahlkonstruktion kommen, nicht benutzt werden. Im anodischen Bereich werden zum Korrosionsschutz elektrische Drainagen benutzt, die wegen der Interferenz grösstenteils ungünstig die andern an den Korrosionsschutz nicht angeschlossenen Stahlkonstruktionen beeinflussen und weiter in zahlreichen Fällen nicht einmal genügend den Korrosionsschutz sichern.
Diese Nachteile werden durch das Mittel der Erfindung gemäss beseitigt, deren Wesen darin besteht, dass das Mittel folgende Zusammensetzung im trockenen Zustand hat : Flugasche 30 bis 98 Gew. -0/0, Kalziumarsenat 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, Thomasschlacke 1 bis 20, vorzugsweise 5 bis 10 Gew. -0/0.
Unter der Flugasche, die eine der Gemischkomponenten darstellt, ist Flugasche, die aus einer Entstaubungseinrichtung, d. i. aus einem elektrostatischen Abscheider in einem Wärmekraftwerk, das Braunkohle verbrennt, kommt, zu verstehen.
Das Mittel gemäss der Erfindung übt eine grössere Wirkung aus als das Benutzen einzelner Komponenten allein. Der Zusatz, welcher der Gemischkomponenten, auch immer senkt den Korrosionsverlust des Stahls in einer Saigon Lösung von Kochsalz ungefähr um 50gO. Der Zusatz des Gemisches gemäss der Erfindung senkt den Korrosionsverlust um 72%, d. i. um 22% mehr im Vergleich mit welcher Gemischkomponente auch immer, die selbständig benutzt wurde.
Ein weiterer Vorteil ist die allgemeine Anwendbarkeit des benutzten Mittels gemäss der Erfindung, das auch im anodischen Bereich der Streuströme wirksam ist. Das Phosphatanion, ds -. der Thomas-
<Desc/Clms Page number 2>
schlacke anwesend ist, wandert nämlich im anodischen Bereich der Streuströme zur Anode, d. i. zur Stahlkonstruktion, wo es mit dem Metall der Einrichtung derart reagiert, dass ein unlöslicher Überzug gebildet wird, der den elektrischen Widerstand des ganzen Bereiches der Streuströme erhöht und senkt auf diese Weise allmählich die Grösse dieser in die Konstruktion eintretenden Ströme.
Das Mittel gemäss der Erfindung sichert eine schnellere Bildung des Mineralüberzuges und die damit verbundene Entfernung der Isolationsfehler beim Kathodenschutz.
Durch Benutzung des Mittels gemäss der Erfindung verschlechtert sich die Qualität der Isolation durch Einfluss des Kathodenschutzes nicht, sie bleibt hingegen unverändert und in einigen Fällen wird sie sogar verbessert. Der Kathodenschutz bringt einerseits eine Kationenwanderung zur Kathode hervor, die beim Kathodenschutz durch die Rohrleitung dargestellt ist, wodurch allmählich ein Mineralüberzug gebildet wird. Die Arsensalze, die im Gemisch anwesend sind, heben ebenfalls die Wasserstoffüberspannung. Der Wasserstoff im Zustand des Entstehens bleibt an der Metalloberfläche auch bei negativen Potenzialen und scheidet sich nicht in Gasform aus.
Er trennt derart das nackte Metall von dem umgebenden Korrosionsmilieu und verringert den Verbrauch des elektrischen Stromes beim Kathodenschutz, bzw. senkt den Streustromeintritt auf die Rohrleitung bis um 20% im Vergleich mit dem Mittel, welches aus Stoffen besteht, die den Wert der Wasserstoffüberspannung heben. Ein weiterer Vorteil ist die erhöhte Inhibitionswirkung auch in jenen Fällen, wo die Stahlkonstruktion nicht kathodisch geschützt wird. Sämtliche Komponenten des Gemisches sind Abfallstoffe, die ausserordentlich wohlfeil sind und für die es meistens keine Verwendung gibt.
Beispiel l : EinGemischbestehendaus90 Gew.-'%'ausBraunkohlenverbrennungentstandener Flug- asche, die höchstens 2% Schwefel und mindestens 0, 1% Arsen enthält und aus einer Entstaubungseinrichtung, d. i. aus einem elektrostatischen Abscheider in einem Wärmekraftwerk, das Braunkohle verbrennt, kommt, aus 5 Gew.-% Kalziumarsenat und aus 5 Gew.-% Thomasschlacke wurde getrocknet, granuliert und in einem nicht porösen Lehmbodentypus benutzt. Der Verbrauch an elektrischem Strom für Kathodenschutz war mindestens um 20% niedriger im Vergleich mit dem Mittel, welches aus aus Braunkohlenverbrennung entstandener Flugasche, die höchstens 2% Schwefel und mindestens 0, 1% Arsen enthält, besteht.
Bei Benutzung dieses Gemisches im anodischen Bereich, d. i. im Bereich des Streustromeintritts auf die Stahlkonstruktion, sank die eintretende Strommenge auf diese Konstruktion von 8 A auf 6 A, d. i. um 25%.
Beispiel 2: Ein Gemisch bestehend aus 80 Gew.-% aus Braunkohlenverbrennung entstandener Flugasche, die höchstens 2% Schwefel und mindestens 0, 1% Arsen enthält und aus einer Entstaubungseinrichtung, d. i. aus einem elektrostatischen Abscheider in einem Wärmekraftwerk, das Braunkohle verbrennt, kommt, weiter aus 15 Gew.-% Kalziumarsenat und 5 Gew.-% Thomasschlacke, wurde getrocknet, granuliert und als Zusatz in die Schüttung der Stahlkonstruktion in einem porösen feuchten Boden mit sich änderndem Niveau des Unterwassers beigefügt. Ein erhöhter Gehalt an Kalziumarsenat im Gemisch stellt sicher, dass es zu keiner Ausschwemmung der Arsenkomponente kommt.
Der Verbrauch an elektrischem Strom für Kathodenschutz war um 25% niedriger im Vergleich mit dem Mittel, welches aus aus Braunkohlenverbrennung entstandener Flugasche, die höchstens 2% Schwefel und mindestens 0, 1% Arsen enthält, besteht. Bei Benutzung dieses Gemisches im anodischen Bereich des Streustromeintritts auf die Stahlkonstruktion sank die Eintrittsstrommenge auf diese Konstruktion von 8A auf 5 A, d. i. um 37, 5%.
<Desc / Clms Page number 1>
Means to improve the corrosion protection, especially with steel structures
The invention relates to the material composition of an agent for improving the cathodic corrosion protection, especially of steel structures, which is brought into contact with the steel parts in the presence of moisture, and which comes from lignite combustion, at most 2% sulfur and at least 0, 10/0 Having fly ash containing arsenic as a component.
Corrosion protection methods are known which consist of a combination of insulation with electrical protection. The corrosion protection of steel structures can be improved by using an agent which consists of fly ash resulting from the combustion of lignite, which contains at most 2% sulfur and at least 0.1% arsenic, and which consists of a dedusting system, i.e. i. from an electrostatic dust collector in a thermal power station, which burns lignite, is obtained, further by using an agent that consists of substances that raise the value of the hydrogen overvoltage, such as. B. salts of arsenic, antimony, tin, mercury, lead, zinc in an amount of at least 10 g / m2 of the surface of the metal provided with a protective coating.
These methods and means cannot be used in the anodic area of stray currents, where the stray currents come from the steel structure. In the anodic area, electrical drains are used for protection against corrosion, which because of the interference largely have an unfavorable effect on the other steel structures that are not connected to the corrosion protection and, in many cases, do not even sufficiently ensure the corrosion protection.
These disadvantages are eliminated by the agent according to the invention, the essence of which is that the agent has the following composition in the dry state: fly ash 30 to 98% by weight, calcium arsenate 1 to 50, preferably 5 to 20% by weight , Thomas slag 1 to 20, preferably 5 to 10 wt. -0/0.
Among the fly ash, which is one of the mixture components, there is fly ash obtained from a dedusting device, i. i. comes from an electrostatic precipitator in a thermal power plant that burns lignite.
The agent according to the invention has a greater effect than the use of individual components alone. The addition of any of the mixture components reduces the corrosion loss of the steel in a Saigon solution of common salt by approximately 50 gO. The addition of the mixture according to the invention lowers the corrosion loss by 72%, i. i. 22% more compared to whichever mixture component was used independently.
Another advantage is the general applicability of the agent used according to the invention, which is also effective in the anodic range of stray currents. The phosphate anion, ds -. the Thomas
<Desc / Clms Page number 2>
slag is present, namely migrates in the anodic area of the stray currents to the anode, i. i. to steel construction, where it reacts with the metal of the device to form an insoluble coating which increases the electrical resistance of the whole range of stray currents and thus gradually decreases the magnitude of these currents entering the construction.
The agent according to the invention ensures faster formation of the mineral coating and the associated removal of the insulation faults in cathodic protection.
By using the means according to the invention, the quality of the insulation does not deteriorate due to the influence of the cathodic protection, but it remains unchanged and in some cases it is even improved. On the one hand, the cathodic protection brings about a migration of cations to the cathode, which is shown in the cathodic protection by the pipeline, whereby a mineral coating is gradually formed. The arsenic salts that are present in the mixture also raise the hydrogen overvoltage. The hydrogen in the state of formation remains on the metal surface even with negative potentials and is not precipitated in gaseous form.
In this way, it separates the bare metal from the surrounding corrosion environment and reduces the consumption of electrical current for cathodic protection, or reduces the stray current entry into the pipeline by up to 20% compared to the agent, which consists of substances that increase the value of the hydrogen overvoltage. Another advantage is the increased inhibition effect even in those cases where the steel structure is not cathodically protected. All components of the mixture are waste materials that are extremely cheap and for which there is usually no use.
Example 1: A mixture consisting of 90% by weight of fly ash formed from lignite incineration, which contains at most 2% sulfur and at least 0.1% arsenic and from a dedusting device, i. i. comes from an electrostatic precipitator in a thermal power station that burns lignite, from 5 wt .-% calcium arsenate and from 5 wt .-% Thomas slag was dried, granulated and used in a non-porous clay soil type. The consumption of electrical power for cathodic protection was at least 20% lower in comparison with the agent, which consists of fly ash resulting from the combustion of lignite, which contains a maximum of 2% sulfur and at least 0.1% arsenic.
When using this mixture in the anodic area, i. i. In the area of the stray current entering the steel structure, the amount of current entering this structure fell from 8 A to 6 A, i.e. i. by 25%.
Example 2: A mixture consisting of 80% by weight of fly ash produced from lignite combustion, which contains at most 2% sulfur and at least 0.1% arsenic and from a dedusting device, i. i. comes from an electrostatic separator in a thermal power station that burns lignite, further from 15 wt .-% calcium arsenate and 5 wt .-% Thomas slag, was dried, granulated and added to the bed of the steel structure in a porous moist soil with changing Attached to the level of the underwater. An increased content of calcium arsenate in the mixture ensures that the arsenic components are not washed out.
The consumption of electrical current for cathodic protection was 25% lower in comparison with the agent, which consists of fly ash produced from lignite combustion, which contains a maximum of 2% sulfur and at least 0.1% arsenic. When using this mixture in the anodic area of the stray current entry to the steel structure, the entry current amount to this structure decreased from 8A to 5A, i.e. i. by 37.5%.