CH336240A - Verfahren und Schaltungsanordnung zum kathodischen Schutz metallischer Objekte - Google Patents

Verfahren und Schaltungsanordnung zum kathodischen Schutz metallischer Objekte

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CH336240A
CH336240A CH336240DA CH336240A CH 336240 A CH336240 A CH 336240A CH 336240D A CH336240D A CH 336240DA CH 336240 A CH336240 A CH 336240A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/04Controlling or regulating desired parameters

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Description


  Verfahren und     Schaltungsanordnung        zum        kathodischen    Schutz     metallischer    Objekte    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein  Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum     katho-          dischen    Schutz metallischer Objekte vor der Einwir  kung des sie umgebenden stromleitenden     Mediums     durch Aufrechterhaltung eines negativen Spannungs  potentials zwischen dem Objekt und dem Medium.  



  Derartige Einrichtungen sind bereits     bekannt    und  bestehen aus einem Stromkreis, dessen eine Elektrode  vom zu schützenden Objekt und dessen Gegenelek  trode von einem vom Objekt entfernt im Medium  befindlichen Leiter gebildet wird. Ferner enthält der  Stromkreis eine mit ihrem negativen Pol am Objekt  angeschlossene Gleichstromquelle. Solche Einrichtun  gen werden beispielsweise zum Schutz von in der  Erde verlegten Metallrohren vor den korrodierenden  elektrolytischen und chemischen Einwirkungen der  stromleitenden Erde benützt und haben sich im all  gemeinen bewährt.

   Ein Nachteil der bisher bekann  ten Einrichtungen dieser Art besteht aber     darin,    dass  deren Schutzwirkung je nach den Erdbodenverhält  nissen und dem Zustand der Gegenelektroden starken  und     unkontrollierbaren    Schwankungen unterworfen  ist. Die Schutzwirkung ist nämlich von der Poten  tialdifferenz zwischen dem Objekt und der unmittel  baren Umgebung abhängig und ist je nach Art und  Ausdehnung des Objektes bei einem bestimmten Wert  desselben optimal. Diese optimale Potentialdifferenz  kann durch einen bestimmten     Stromfluss    über das zu  schützende Objekt eingestellt werden und sollte auf  diesem Wert bleiben.

   Da aber die Stromstärke im gan  zen Stromkreis ausser von den     übergangswiderständen     an den Elektroden vor allem vom Widerstand zwi  schen dem Objekt und der weiter entfernten Gegen  elektrode abhängt und diese Widerstände infolge der  wechselnden     Witterungsverhältnisse    stark schwanken,  ändert sich auch die einmal eingestellte Potentialdif-         ferenz    am Objekt und damit die erzielbare Schutzwir  kung in unerwünschter Weise.  



  Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseiti  gung dieses Mangels und     betrifft    ein derartiges Ver  fahren zum     kathodischen    Schutz     metallischer    Objekte  in     einem        stromleitenden    Medium. Kennzeichnend  hierfür ist, dass zwischen dem betreffenden Objekt  und einer hiervon entfernt im Medium angeordneten  zweiten Elektrode ein     Stromfluss    erzeugt und dabei  entweder die über das Objekt fliessende Stromstärke  oder die     Potentialdifferenz    zwischen Objekt und Me  dium auf einem vorgegebenen Wert     konstantgehal-          ten        wird.     



  Die erfindungsgemässe Schaltung zur Durchfüh  rung dieses Verfahrens arbeitet mit einer regelbaren  Stromquelle zur Erzeugung eines Stromflusses ge  wünschter Stärke über das Objekt und kennzeichnet  sich durch Mittel zur selbsttätigen Beeinflussung der  Stromquelle.  



  Die erfindungsgemässe Schaltung ist nachstehend  in zwei     Ausführungsbeispielen    anhand der     Prinzip-          schaltbilder    der     Fig.    1 und 2 näher erläutert.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.    1 ist das  zu schützende Objekt 1, hier beispielsweise eine me  tallische,     im    Querschnitt gezeichnete Rohrleitung, die  im Erdboden 2 liegt, wie     üblich    mit dem negativen  Pol einer Gleichstromquelle 3 verbunden, deren posi  tiver Pol an der in einiger Entfernung vom Objekt 1  in der Erde befindlichen Gegenelektrode 4 ange  schlossen ist.

   Für den im Stromkreis über die Gegen  elektrode 4 und das Objekt 1 fliessenden Gleichstrom  bildet das Objekt 1 die Kathode und besitzt gegen  über ihrer unmittelbaren     Umgebung    in der Erde ein  negatives Potential, das bei Einhaltung eines gewis  sen optimalen Wertes einen zuverlässigen Schutz  gegen elektrolytische und     chemische    Korrosion bietet.

        Es ist leicht einzusehen, dass der sich je nach  Witterung stark ändernde Widerstand des Stromkrei  ses zwischen der Gegenelektrode 4 und dem Objekt 1  über die Erde entsprechende Schwankungen des Stro  mes I und damit der Potentialdifferenz des Objekts 1  gegenüber dem Erdreich     in    der unmittelbaren Um  gebung bewirkt, was höchst unerwünscht ist und die  Schutzwirkung in     unkontrollierbarer    Weise beeinflusst.  Auch     etwa    vorhandene oder in der Richtung wech  selnde     Erdgleichströme    können     Änderungen    der Po  tentialdifferenz ergeben und die Schutzwirkung ver  mindern.  



  Zur Beseitigung dieses Mangels ist in der Schal  tung nach     Fig.    1 eine Stromquelle 3 vorgesehen, die  seitens eines am     Klemmenpaar    5 angeschlossenen und  durch die Einrichtung 6 angedeuteten Steuerstrom  kreises veränderbar ist. Dieser Regelstromkreis wird  seitens einer     Signalspannung    beeinflusst, die an der  Sonde 7 entsteht. Da die Sonde 7 in unmittelbarer  Nähe des Objekts 1     im    Erdreich sich befindet, ist die  von der Sonde gelieferte Signalspannung. direkt ab  hängig von der     Potentialdifferenz    zwischen dem Ob  jekt 1 und dessen unmittelbarer Umgebung.

   Durch  geeignete     Ausbildung    des von der Sonde 7 als Signal  quelle gespeisten Steuerstromkreises 6 und des Strom  versorgungsgerätes 3 kann erreicht werden, dass die  über das Objekt 1 fliessende Stromstärke automatisch       derart        geändert    wird, dass sich stets ein gewünschter  Wert der     Potentialdifferenz    am Objekt 1 gegenüber  der Umgebung einstellt, und zwar unabhängig von  irgendwelchen Änderungen des Widerstandes der  Erdstrecke zwischen dem Objekt 1 und der Gegen  elektrode 4.  



  Vorzugsweise ist der Steuerstromkreis 6 mit einem  Verstärker versehen, beispielsweise einem mehrstufi  gen Magnetverstärker, der     angenähert    leistungslos sei  tens der Signalspannung an der Sonde 7     gesteuert     werden kann und über die Anschlüsse 5 die Strom  quelle 3 entsprechend     beeinflusst.     



  Falls erwünscht, kann entweder am Steuerstrom  kreis 6 oder an der Stromquelle 3 ein Regler 8, hier  als Regelwiderstand angedeutet, zur Einstellung des  erwünschten Sollwertes von I vorgesehen sein. Fer  ner kann der im Steuerstromkreis 6 vorhandene Ver  stärker über ein     Messinstrument    9 die am Objekt 1  herrschende Potentialdifferenz anzeigen.  



  Naturgemäss ist die von der Sonde 7 gelieferte  Signalspannung relativ klein. Es hat sich deshalb als  vorteilhaft erwiesen, das Material der Sonde 7     derart     zu wählen, dass dieselbe mit dem Objekt 1 zusammen  eine möglichst grosse galvanische Spannung ergibt und  selbst möglichst wenig anfällig gegen Korrosion ist.  



  Die     Fig.    2 zeigt ein     Prinzipschema    eines weiteren       Ausführungsbeispiels,    bei welchem der Strom I in  dem von der Stromquelle 10 gespeisten Stromkreis  über die Gegenelektrode 4 und das zu     schützende     Objekt 1 selbsttätig     angenähert    konstant gehalten  wird. Hierzu wird eine Stromquelle 10 konstanter  Stromergiebigkeit bei wechselnder Belastung verwen  det, beispielsweise ein Magnetverstärker mit den bei-    den Kernen<B>11</B> und 12, der Steuerwicklung 13, den  beiden Erregerwicklungen 14 und 15 und dem     Voll-          weggleichrichter    16.

   Derartige Magnetverstärker sind  allgemein bekannt und liefern bei Speisung mit Wech  selstrom über das     Klemmenpaar    17 an den Ausgangs  klemmen 18 einen in weitem Bereich von der Be  lastung praktisch unabhängigen Strom 1, wobei die  Klemmenspannung sich automatisch dem erforder  lichen Wert anpasst. Falls erwünscht, kann die Span  nung am     Klemmenpaar    18 durch ein Instrument 19  angezeigt werden, um die Widerstandserhöhung im  Erdstromkreis und die eventuelle Zunahme der Kor  rosion an der Gegenelektrode 4 feststellen und mit  dem Anfangswert vergleichen zu können.  



  Bei geeigneter Dimensionierung einer derartigen       Stromquelle    10 mit weitgehend konstanter Strom  ergiebigkeit kann also ebenfalls erreicht werden, dass  der Strom über das als Kathode geschaltete Objekt 1  praktisch unabhängig von den Widerstandsschwan  kungen im Stromkreis über die Erde und die Gegen  elektrode 4 ist.  



  Natürlich kann der Magnetverstärker 10 auch  eine andere geeignete Schaltung besitzen. Beispiels  weise kann ein derartiger Verstärker mit einer vom  Strom I unabhängigen Steuerwicklung versehen und  das     Klemmenpaar    18 unmittelbar im Gleichrichter 16  angeschlossen werden. Dann erfolgt eine     Stromkon-          stanthaitung    entsprechend der jeweiligen     Sättigungs-          charakteristik    der Kerne 11 und 12. Durch einen ge  trennten, einstellbaren Steuerstrom über die Steuer  wicklung 13 kann dann die Sättigungscharakteristik  und der Arbeitspunkt auf derselben den jeweiligen  Verhältnissen angepasst werden.

Claims (1)

  1. PATENTTANSPRÜCHE I. Verfahren zum kathodischen Schutz metalli scher Objekte vor der Einwirkung des sie umgeben den stromleitenden Mediums durch eine negative elektrische Potentialdifferenz zwischen dem Objekt und dem Medium, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen dem betreffenden Objekt und einer hiervon entfernt im Medium angeordneten zweiten Elektrode ein Stromfluss erzeugt und dabei entweder die über das Objekt fliessende Stromstärke oder die Potential- differenz zwischen Objekt und Medium auf einem vorgegebenen Wert konstantgehalten wird.
    1I. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einer regel baren Stromquelle zur Erzeugung eines Stromflusses gewünschter Stärke über das Objekt, gekennzeichnet durch Mittel zur selbsttätigen Beeinflussung der Stromquelle. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass durch eine dem Objekt benach barte, im gleichen Medium befindliche Sonde ein von der Potentialdifferenz zwischen Objekt und Medium abhängiges Signal abgeleitet und durch dasselbe die über das Objekt fliessende Stromstärke geregelt wird. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die von der Sonde gelieferte Signal spannung zur angenähert leistungslosen Steuerung eines Verstärkers verwendet wird. 3.
    Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die von der Sonde gelieferte Signal spannung einem Messinstrument zum Anzeigen der am Objekt herrschenden Potentialdifferenz zugeführt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass als Stromquelle eine solche mit angenähert konstanter Stromergiebigkeit unabhängig von der Belastung durch den Stromkreis verwendet wird. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die von der Stromquelle gelieferte Spannung zwecks überwachung des Zustandes des Erdstromkreises angezeigt wird.
CH336240D 1955-09-19 1955-09-19 Verfahren und Schaltungsanordnung zum kathodischen Schutz metallischer Objekte CH336240A (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1521957B1 (de) * 1962-12-22 1969-12-11 Contre La Corrosion S E C C O Vorrichtung zum zeitlich ununterbrochenen,bedienungsfreien Ueberwachen der Güte des Kathodenschutzes von Anlagen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1521957B1 (de) * 1962-12-22 1969-12-11 Contre La Corrosion S E C C O Vorrichtung zum zeitlich ununterbrochenen,bedienungsfreien Ueberwachen der Güte des Kathodenschutzes von Anlagen

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