CH361956A

CH361956A - Verfahren zur Verhinderung des Diffundierens eines Mediums durch eine auf eine feste Unterlage aufgebrachte Stoffschicht und Anwendung des Verfahrens zum Korrosionsschutz von Wandungen

Info

Publication number: CH361956A
Authority: CH
Inventors: Dubach Max
Original assignee: Cellulosefabrik Attisholz Ag V
Priority date: 1958-09-16
Filing date: 1958-09-16
Publication date: 1962-05-15

Description

Verfahren zur Verhinderung des Diffundierens eines Mediums durch eine auf eine feste Unterlage aufgebrachte Stoffschicht undAnwendung des Verfahrens zum Korrosionsschutz vonWandungen
Es ist bekannt, Wandungen, beispielsweise die Metallwandungen von Behältern, Reaktionsgefässen, Rohrleitungen und dergleichen gegen die korrodierende Wirkung eines Mediums mit einem Überzug zu schützen, welcher in der Regel aus trocknenden Lacken oder Ölen, Einbrennlacken, Kunstharzen, Kunststoffen und Kombinationen derselben besteht, wobei mit Kunststoffen das gesamte Gebiet sowohl der synthetischen Kunstharze als auch der veredelten und umgewandelten Naturprodukte gemeint ist.

Alle diese durch Streichen, Spritzen, im Tauchverfahren in der Form von Folien oder sonstwie auf die Metallwand aufgebrachten Schutzschichten besitzen bekanntlich eine gewisse Durchlässigkeit für die meisten Gase oder Flüssigkeiten und können nicht verhindern, dass die Gas- oder Flüssigkeitsmoleküle in den Schutzüberzug hinein- und durch diesen hindurchdiffundieren und die Metallwand erreichen. Die durch den Schutzüberzug diffundierenden Substanzen reichern sich an der Trennschicht Schutzüberzug-Me tallmantel an. Je nach Medium findet an der Trennschicht eine Kondensation oder Korrosion statt, und in der Folge wird der Schutzüberzug vom Metallman- tel weggedrückt. Unter diesen Umständen haben die meisten Schutzüberzüge, eine sehr beschränkte Lebensdauer und vielfach ist ihre Anwendung überhaupt illusorisch.

Man versucht diesen Umständen heute gewöhnlich dadurch zu begegnen, dass die Schichtdicke der Schutzüberzüge erhöht wird. Durch diese Massnahme kann aber der Diffusionsvorgang nicht aufgehoben, sondern höchstens verzögert werden.

Gegenstand des Patentes ist nun ein Verfahren zur Verhinderung des Diffundierens eines Mediums durch eine auf eine feste Unterlage aufgebrachte Stoffschicht und die Anwendung dieses Verfahrens zum Korrosionsschutz von Wandungen, insbesondere Gefässwandungen.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffschicht Wärme in einer solchen Menge zugeführt wird, dass dadurch die Entstehung eines Temperaturgefälles in der Diffusionsrichtung unterbunden wird.

Bei der erfindungsgemässen Anwendung des neuen Verfahrens zum Korrosionsschutz von Wandungen, auf welchen eine Korrosionsschutzschicht aufgetragen ist, ist es kennzeichnend, dass die Wärmezufuhr zur Schutzschicht durch die Beheizung der Wandung erfolgt. Durch das Unterbinden der Entstehung eines Temperaturgefälles in der Richtung der Diffusion, bei Gefässen somit nach der Seite des Metallmantels hin kann die Diffusion und damit die Anreicherung von diffundierenden Substanzen an der Metalloberfläche verhindert werden. Zweckmässig wird der Stoffschicht so viel Wärme zugeführt, dass darin ein Temperaturgefälle gegen die Diffusionsrichtung entsteht, wodurch die Schutzwirkung einer solchen Stoffschicht erhöht werden kann.

Eine beispielsweise Ausführungsform des VerfÅah- rens nach der Erfindung und die erfindungsgemässe Anwendung desselben zum Korrosionsschutz von Wandungen wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher mit einer Schutzschicht ausgekleidete Gefässe dargestellt sind, und zwar zeigt:
Fig. 1 ein doppelwandiges Gefäss,
Fig. 2 ein Gefäss, dessen Wand mittels Rohrschlangen und
Fig. 3 ein Gefäss, dessen Wand elektrisch beheizt ist.

Das Reaktionsgefäss 1 nach Fig. 1 ist beispielsweise aus Eisen hergestellt und ist innen mit einer korrosionsbeständigen Schutzschicht 2, z. B. aus Kunstharz, ausgekleidet. Ein äusserer Mantel 3 umgibt mit Zwischenraum das Reaktionsgefäss 1. Zur Verminderung von Wärmeverlusten ist der Mantel 3 mit einer Wärme-Isolationsschicht 4 umgeben. Mittels einer Pumpe 6 wird eine geeignete Flüssigkeit (z. B.

Wasser) oder ein Gas (z. B. Luft) im Kreislauf über die Rücklaufleitung 8, beispielsweise von unten nach oben, durch den Zwischenraum umgewälzt. Die auf diese Weise zirkulierende Flüssigkeit bzw. das Gas wird in einem Vorwärmer 5 mittels eines beliebigen Heizmittels (z. B. Dampf), welches die Heizschlange 7 durchsetzt, aufgewärmt.

Bei einer Temperatur eines mit dem Schutzüberzug in Berührung stehenden Mediums von z. B. 75O C wird die im Zwischenraum zirkulierende Flüssigkeit im Vorwärmer 5 beispielsweise auf 78 C erwärmt.

Die Strömungsgeschwindigkeit dieser Flüssigkeit muss so gross sein, dass ihre Temperatur beim Austritt aus dem Zwischenraum in die Rücklaufleitung 8 gleich hoch oder höher ist wie die Temperatur des mit dem Schutzüberzug in Berührung stehenden Mediums, d. h. sie muss beispielsweise 769 C betragen. Durch Einbau von Leitblechen in den Zwischenraum kann für eine gleichmässige Verteilung und Strömung der darin zirkulierenden Flüssigkeit gesorgt werden.

Das Gefäss gemäss Fig. 2 unterscheidet sich vom oben beschriebenen Gefäss dadurch, dass die wärme übertragende Flüssigkeit bzw. das Gas in Heizrohren 9, welche um die Behälterwand 1 gewickelt sind, geführt wird. Um eine gleichmässige Temperaturverteilung zu erzielen, sind die Heizrohre 9 in parallele Heizzonen aufgeteilt. Alle Heizzonen werden von der zentralen Druckleitung 10 gespeist, und die wärme übertragende Flüssigkeit wird über die Rücklaufleitung 8 im Kreislauf gehalten. Die wärmeübertragende Flüssigkeit (z. B. Ö1) wird im Vorwärmer 5 mit Hilfe der Heizschlange 7 aufgewärmt und mittels der Pumpe 6 in Umlauf gehalten.

Bei einer Temperatur eines mit dem Schutzüberzug 2 in Berührung stehenden Mediums von z. B.

600 C müssen die Temperatur der in den Heizrohren 9 zirkulierenden Flüssigkeit, die Abstände der Heizrohre 9 und die Geschwindigkeit der darin zirkulierenden Flüssigkeit so aufeinander abgestimmt werden, dass jeder Punkt des Mantels 1 mindestens eine Temperatur von 600 C aufweist. Um die Wärmeverluste zu vermindern, ist der Behälter mit einer Wärmeisolationsschicht 4 versehen.

Beim Gefäss gemäss Fig. 3 sind um den mit einem Schutzüberzug 2 versehenen Metallmantel 1 elektrisch isolierte Widerstandsdrähte 11 gewickelt. Das Ganze ist zum Vermindern der Wärmeverluste mit einer Wärmeisolationsschicht 4 versehen. Der Querschnitt der Widerstandsdrähte 11, deren Abstände und die elektrische Belastung müssen wiederum so aufeinander abgestimmt sein, dass jeder Punkt des Metallmantels 1 dieselbe oder eine höhere Temperatur aufweist, als ein mit dem Schutzüberzug 2 in Berührung stehendes Medium.

Dank dem erfindungsgemässen Verfahren und der Anwendung desselben zum Korrosionsschutz von Wandungen ist die Verwendbarkeit und Haltbarkeit von Schutzschichten aus den eingangs erwähnten Stoffen nur noch durch ihre chemische Beständigkeit bzw. durch ihre Wärmebeständigkeit begrenzt. Dadurch wird der Anwendungsbereich solcher Schutzüberzüge wesentlich erweitert. Vor allem bieten dieselben als Auskleidung in Gefässen auch dann noch einen hinreichenden Korrosionsschutz, wenn sie mit Medien in Berührung kommen, deren Temperatur die Raumtemperatur in der Umgebung des Gefässes bedeutend übersteigt. Die jeweilige Schutzschichtdicke kann dabei auf das zum Erreichen der praktischen Porenfreiheit notwendige Mass beschränkt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Verhinderung des Diffundierens eines Mediums durch eine auf eine feste Unterlage aufgebrachte Stoffschicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffschicht Wärme in einer solchen Menge zugeführt wird, dass dadurch die Entstehung eines Temperaturgefälles in der Diffusionsrichtung unterbunden wird.

II. Anwendung des Verfahrens zum Korrosionsschutz von Wandungen, auf welchen eine Korrosionsschutzschicht aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmezufuhr zur Schutzschicht durch die Beheizung der Wandung erfolgt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Wärmezufuhr in der Stoffschicht ein Temperaturgefälle gegen die Diffusionsrichtung erzeugt wird.

2. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung mittels eines an derselben vorbeistreichenden Heizmediums, beheizt wird.

3. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung mittels von einem Heizmedium durchflossenen Rohrschlangen beheizt wird.

4. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung mittels einer elektrischen Heizwicklung beheizt wird.