DD244572A1 - ANODE ARRANGEMENT FOR CATODIC INTERNAL CORROSION PROTECTION, IN PARTICULAR PIPING - Google Patents
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- DD244572A1 DD244572A1 DD28487585A DD28487585A DD244572A1 DD 244572 A1 DD244572 A1 DD 244572A1 DD 28487585 A DD28487585 A DD 28487585A DD 28487585 A DD28487585 A DD 28487585A DD 244572 A1 DD244572 A1 DD 244572A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine oben genannte Anordnung von Inert- oder Aktivanoden in langgestreckten Hohlkoerpern beliebigen Durchmessers. Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer leicht montierbaren Anodenanordnung auch fuer nicht begehbare Rohrleitungen unter Verwendung verfuegbarer Anodenmaterialien aus Eigenaufkommen mit hohen Gebrauchswerteigenschaften. Aufgabe der Erfindung ist die Einsparungsmoeglichkeit eines hohen Schutzstromes durch Senkung des Ausbreitungswiderstandes der Anodenanordnung und die Vergroesserung der Schutzbereichslaengen durch Verringerung des Spannungsabfalles im Stromzufuehrungskabel. Erfindungsgemaess sind die einzelnen hydrodynamisch guenstig gestalteten Anoden vorzugsweise aus Eisen-Silizium-Legierung formschluessig und fluessigkeitsdicht, den elektrisch leitenden Kern umhuellend, in bestimmten Abstaenden vorzugsweise auf ein Aluminiumkabel aufgereiht, wobei durch isolierende Abstandskoerper ein direkter Kontakt der Anoden mit dem Schutzobjekt verhindert wird. Moegliche Anwendungsgebiete sind wasserfuehrende Stahlrohrleitungen beliebigen Querschnitts und andere elektrolytgefuellte Hohlkoerper, vorzugsweise zur Sanierung von Rohrleitungen mit schadhafter Innenisolierung. Fig. 1The invention relates to an above-mentioned arrangement of inert or active anodes in elongated hollow bodies of arbitrary diameter. The aim of the invention is the development of an easily assembled anode assembly also for non-accessible pipelines using available anode materials from own resources with high utility value properties. The object of the invention is the possibility of saving a high protection current by reducing the propagation resistance of the anode assembly and the Vergösser the Schutzbereichslaengen by reducing the voltage drop in the power supply cable. According to the invention, the individual hydrodynamically favorably designed anodes, preferably of iron-silicon alloy, are form-fitting and liquid-tight, enveloping the electrically conductive core, preferably strung on an aluminum cable at certain distances, whereby direct contact of the anodes with the protected object is prevented by insulating spacers. Possible fields of application are water-conducting steel pipes of any cross-section and other electrolyte-filled hollow bodies, preferably for the rehabilitation of pipelines with defective internal insulation. Fig. 1
Description
Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings
Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Inert- oder Aktivanoden zum katodischen Innenkorrosionsschutz von elektrolytgefüllten metallischen Hohlkörpern, insbesondere von wasserführenden Stahlrohrleitungen, bestehend aus einem elektrisch gut leitenden Kern mit Isoiationsüberzug, auf dessen Oberfläche, wie Stromzuführungskabel und dergleichen, und einer Vielzahl der Länge nach in bestimmten Abständen voneinander angeordneten und mit dem Kern in metallischer Verbindung stehenden einzelnen Anoden. Diese Anodenanordnung wird während oder nach der Rohrleitungsmontage in die Rohrleitung eingezogen und ermöglicht auch die einfache Nachrüstung.The invention relates to an arrangement of inert or active anodes for cathodic internal corrosion protection of electrolyte-filled metallic hollow bodies, in particular of water-bearing steel pipelines, consisting of a highly electrically conductive core with Isoiationsüberzug on the surface, such as power supply cable and the like, and a plurality of the length in certain Spaced apart and with the core in metallic connection standing individual anodes. This anode assembly is retracted during or after the pipeline assembly in the pipeline and also allows easy retrofitting.
Für den katodischen Korrosionsinnenschutz von Rohrleitungen und anderen langgestreckten Hohlkörpern sind verschiedene Anodenanordnungen bekannt, mittels derer der katodische Schutzstrom mit genügender Gleichmäßigkeit auf die katodisch zu schützende Innenfläche gebracht werden soll. Es können dafür sowohl Inertanoden als auch Aktivanoden verwendet werden. Bei der Verwendung von Inertanoden wird das Stromzuführungskabel isoliert durch die Rohrleitung hindurchgeführt und mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle verbunden.For the cathodic corrosion internal protection of pipes and other elongated hollow bodies, various anode arrangements are known, by means of which the cathodic protection current with sufficient uniformity to be placed on the inner surface to be protected cathodically. Both inert anodes and active anodes can be used for this purpose. When using inert anodes, the power supply cable is passed through the pipeline in isolation and connected to the positive pole of a DC voltage source.
Bei der Verwendung von Aktivanoden wird das Stromzuführungskabel direkt mit der Rohrleitung verbunden. Eine Anodenanordnung unter Verwendung von inerten Anodenwerkstoffen ist im „Handbuch des katodischen Korrosionsschutzes", Hersg. W. von Baeckmann und W. Schwenk, Verlag Chemie Weinheim, Bergstraße, 1971, Seiten 349-350, beschrieben.When using active anodes, the power supply cable is connected directly to the pipeline. An anode arrangement using inert anode materials is described in "Handbook of Catodic Corrosion Protection", Hersg. W. von Baeckmann and W. Schwenk, Verlag Chemie Weinheim, Bergstrasse, 1971, pages 349-350.
Sie besteht aus einem etwa 3 mm dicken Titandraht, der in Abständen von etwa 1 m auf eine Länge von 3 bis 10cm mit einer dünnen Platinschicht von wenigen Mikrometern Dicke versehen ist. Durch ein wendelförmig um den partiell platinierten Titandraht gewickeltes Kupferkabel wird der Kurzschluß zwischen der Anode und der zu schützenden Rohrleitung verhindert. Bei anodischer Belastung wird die Titanoberfläche passiviert und die dabei entstehenden dünnen Titanoxidschichten sind im Passivierungsbereich für den Schutzstrom weitgehend undurchlässig. Der Schutzstrom kann demzufolge nur durch die platinierten Bereiche des Titandrahtes in den Elektrolyten eintreten und über diesen zur Rohrleitung fließen. Dabei wird durch den isolierten Kupferleiter ein bestimmter Abstand zwischen dem katodisch wirksamen platinierten Titandraht und der als Katode geschalteten Rohrwandung eingehalten, der einen elektrischen Kurzschluß verhindert. In der DE-OS Nr. 2019148 wird eine andere Anodenanordnung vorgeschlagen, bestehend aus einem isolierten, elektronenleitenden Kern und einer Vielzahl von mit diesem elektronenleitend verbundenen Anodenstiften aus Titan, Niob oder Tantal, deren edelmetallbeschichtete Köpfe mit dem Elektrolyten in Berührung stehen, aber durch ein die gesamte Anodenanordnung überziehendes elektrisch isolierendes Kunststoffnetz die Rohrinnenwand nicht direkt berühren können, so daß ein Kurzschluß vermieden wird.It consists of an approximately 3 mm thick titanium wire, which is provided at intervals of about 1 m to a length of 3 to 10 cm with a thin platinum layer of a few microns thick. By a helically wound around the partially platinum-plated titanium wire copper cable, the short circuit between the anode and the pipe to be protected is prevented. In the case of anodic stress, the titanium surface is passivated and the resulting thin titanium oxide layers are largely impermeable in the passivation region for the protective current. The protective current can therefore only enter through the platinum-plated areas of the titanium wire into the electrolyte and flow via this to the pipeline. In this case, a certain distance between the cathodically active platinum-plated titanium wire and the cathode wall connected as a cathode is maintained by the insulated copper conductor, which prevents an electrical short circuit. In DE-OS No. 2019148 another anode arrangement is proposed, consisting of an isolated, electron-conducting core and a plurality of this electronically connected anode pins made of titanium, niobium or tantalum, whose precious metal coated heads are in contact with the electrolyte, but by a the entire anode assembly covering electrically insulating plastic mesh can not directly touch the pipe inner wall, so that a short circuit is avoided.
Bedingt durch die relativ kleinen Anodenoberflächen, eignen sich beide bekannten Anodenanordnungen nur für Elektrolyten geringen spezifischen Widerstandes, wie beispielsweise Salzole oder Meerwasser, und dann auch nur für Rohrleitungen geringen Durchmessers beziehungsweise geringen Schutzstrombedarfes. Für Elektrolyten hohen spezifischen Widerstandes, wie beispielsweise Trinkwasser, und dann insbesondere für Rohrleitungen großen Durchmessers beziehungsweise hohen Schutzstrombedarfes sind diese Anodenanordnungen wegen des zu hohen Gesamtwiderstandes im Schutzstromkreis, insbesondere wegen des großen Ausbreitungswiderstandes Anode-Elektrolyt-Schutzobjekt, nicht geeignet. Wird nämlich die angelegte Spannung bis zum Durchschlagpotential des die Edelmetallbeschichtung tragenden Grundmetalles Titan, Niob oder Tantal erhöht, so können diese an sich korrosionsfesten Metalle, insbesondere in chloridhaltigen Elektrolyten, der Korrosion unterliegen, und die Edelmetallbeschichtung kann abgelöst werden, so daß die Anodenanordnung wirkungslos oder sogar zerstört wird. Außerdem sind die zur Anodenbeschichtung verwendeten Edelmetalle der Platingruppe defizitär und so teuer, daß auch ökonomische Gründe gegen die Anwendung der bekannten Anodenanordnungen sprechen. Die zuerst beschriebene platinierte Titandrahtanode hat die Nachteile, daß — bedingt durch den geringen Querschnitt und durch die im Vergleich zu Kupfer geringe spezifische elektrische Leitfähigkeit — der Titandraht ein schlechter elektrischer Leiter ist. Um den Spannungsabfall bei Stromdurchgang dennoch in den zulässigen Grenzen zu halten (etwa 0,3V), muß deshalb ein guter Stromleiter in Form eines isolierten Kupferkabels parallel geführt und in relativ kurzen Längsabständen mit dem Titandraht kontaktiert werden. Diese Kontaktstellen müssen flüssigkeitsdicht isoliert werden, da der Kupferleiter sonst bei anodischer Belastung elektrolytisch aufgelöst wird. Kontaktierung und nachfolgende Isolierung erhöhen den Montageaufwand beträchtlich. Nachteilig wirkt sich auch aus, daß der Querschnitt des Kupferleiters aus Gründen der angestrebten Flexibilität der wendelförmig in die Rohrleitung eingezogenen Anodenanordnung auf etwa 100 mm2 Cu beschränkt ist. Daraus ergeben sich, je nach Schutzstrombedarf, nur relativ kurze Schutzbereichslängen von 100m bei blanker Rohrleitung und bis 1000m bei sehr gut isolierter Rohrleitung, das heißt in diesen Abständen muß von außen jeweils ein von der Rohrleitung isoliertes Stromspeisekabel in die Rohrleitung eingeführt und mit der Anodenanordnung elktronenleidend verbunden sowie flüssigkeitsdicht von der Rohrleitung isoliert werden.Due to the relatively small anode surfaces, both known anode arrangements are suitable only for electrolytes of low resistivity, such as brine or seawater, and then only for pipelines of small diameter or low protection power demand. For electrolytes high resistivity, such as drinking water, and then especially for pipelines of large diameter or high protection requirements, these anode arrangements are not suitable because of the excessive total resistance in the protection circuit, in particular because of the large propagation resistance anode-electrolyte protection object. Namely, if the applied voltage is increased to the breakdown potential of the noble metal coating supporting base metal titanium, niobium or tantalum, these can be corrosion-resistant metals, especially in chloride-containing electrolytes, subject to corrosion, and the noble metal coating can be detached, so that the anode assembly ineffective or even destroyed. In addition, the noble metals of the platinum group used for anode coating are deficient and so expensive that economic reasons speak against the use of the known anode arrangements. The platinum-plated titanium anode described first has the disadvantages that - due to the small cross-section and the low electrical conductivity compared to copper - the titanium wire is a poor electrical conductor. In order to keep the voltage drop in the passage of current still within the allowable limits (about 0.3V), therefore, a good conductor in the form of an insulated copper cable must be performed in parallel and contacted in relatively short longitudinal distances with the titanium wire. These contact points must be isolated liquid-tight, otherwise the copper conductor is electrolytically dissolved at anodic load. Contacting and subsequent insulation increase the assembly effort considerably. Another disadvantage is that the cross-section of the copper conductor is limited to about 100 mm 2 Cu for reasons of desired flexibility of the spiraled into the pipe anodized anode assembly. This results, depending on the protection power requirements, only relatively short protection ranges of 100m with bare pipe and up to 1000m with very well insulated pipe, that is at these intervals must be introduced from the outside each isolated from the pipe power supply cable into the pipeline and the anode assembly elktronenleidend connected and liquid-tight isolated from the pipeline.
Die Lösung nach DE-OS Nr.2019148 hat darüber hinaus noch den Nachteil, daß der verwendete elektrisch leitende Kern durch die eindringenden Anodenstifte in der mechanischen Zugfestigkeit geschwächt wird, so daß auch aus diesem Grunde die Länge der Anodenanordnung durch die verringerte Zugfestigkeit beschränkt ist. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß das die Anordnung überziehende isolierende Kunststoffnetz beim Einziehen in Rohrleitungen durch immer vorhandene Rauhigkeiten im Bereich der Montageschweißnähte und dergleichen leicht beschädigt werden kann. Eine Anodenanordnung unter Verwendung von Aktivanodenwerkstoffen beschreibt die DE-OS Nr. 1696133. Sie besteht aus einem blanken Streifen aus Aluminium, Zink, Magnesium oder einer anderen für das zu schützende Metall geeigneten Legierung und soll direkt oder indirekt über ein geeignetes Trägermaterial mit der Rohrleitung verschweißt werden. Eine Variante sieht eine Klebeverbindung zwischen Anode und Rohr vor.The solution according to DE-OS No. 2019148 moreover has the disadvantage that the electrically conductive core used is weakened by the penetrating anode pins in the mechanical tensile strength, so that also for this reason, the length of the anode assembly is limited by the reduced tensile strength. Another disadvantage of this solution is that the insulating plastic net covering the assembly can be easily damaged when pulled into pipes by always present roughness in the field of assembly welds and the like. An anode arrangement using active anode materials is described in DE-OS No. 1696133. It comprises a bare strip of aluminum, zinc, magnesium or another alloy suitable for the metal to be protected and is intended to be welded directly or indirectly to the pipeline via a suitable carrier material become. A variant provides an adhesive connection between anode and tube.
Die Nachteile dieser Lösung bestehen darin, daß es technisch schwierig, wenn nicht gar unmöglich ist, eine elektrisch gut leitende und mechanisch belastbare Verbindung zwischen Anodenwerkstoff und Rohrwandung herzustellen, zumal in nicht begehbaren Rohrleitungen. Für die Nachrüstung bereits verlegter Rohrleitungen ist diese Lösung nicht anwendbar.The disadvantages of this solution are that it is technically difficult, if not impossible, to produce an electrically good conductive and mechanically strong connection between the anode material and the pipe wall, especially in non-accessible pipelines. This solution is not applicable for the retrofitting of already installed pipelines.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung ist eine Verlängerung der Lebensdauer von mit Elektrolyten in Form wäßriger Lösungen beaufschlagten Rohrleitungen oder anderen metallischen Hohlkörpern. Ferner soll eine Einsparung von defizitären Materialien, wie platiniertes Titan, Niob oderTantal, durch Verwendung einheimischer Rohstoffe, vorzugsweise von Eisensilizium-Guß-Legierungen möglich sein. Auch die Montage der Anoden in den Rohrleitungen und dergleichen soll erleichtert werden, ein hoher Vorfertigungsgrad soll ermöglicht werden und gleichzeitig eine Verringerung der Wartungsarbeiten eintreten sowie die Möglichkeit des einfachen Ersatzes verbrauchter Anoden geschaffen werden.The object of the invention is an extension of the life of exposed to electrolytes in the form of aqueous solutions pipes or other metallic hollow bodies. Furthermore, it should be possible to save on deficient materials, such as platinized titanium, niobium or tantalum, by using domestic raw materials, preferably iron-silicon cast alloys. Also, the assembly of the anodes in the pipelines and the like should be facilitated, a high degree of prefabrication should be made possible while reducing the maintenance occur and the possibility of easy replacement of spent anodes are created.
Die Herstellung der Anodenanordnung soll mit geringerem Aufwand an Material und Arbeitszeit möglich sein. Insbesondere soll die flexible Kupferleitung durch ein relativ starres Aluminiumkabel ersetzt werden. Das zerreißungsgefährdete Isoliernetz soll durch eine mechanisch stabilere Lösung ersetzt werden, die das Einziehen der Anodenanordnung auch in Rohrleitungen mit großem innerem Rauhigkeitsgrad ohne die Gefahr einer Beschädigung gestattet.The production of the anode assembly should be possible with less effort on material and working time. In particular, the flexible copper cable should be replaced by a relatively rigid aluminum cable. The risk of tearing insulation network is to be replaced by a mechanically more stable solution that allows the retraction of the anode assembly in pipelines with a large inner roughness without the risk of damage.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anodenanordnung zu entwickeln, die im Vergleich mit den bekannten Lösungen eine höhere elektrische Leitfähigkeit und einen geringeren Spannungsabfall beim Stromdurchgang durch die Anoden gewährleistet. Die Kontaktierung und nachfolgende Isolierung der Anoden auf dem Kern soll wesentlich einfacher und dadurch der Montageaufwand wesentlich verringert werden. Weiterhin soll die Anodenanordnung ein geringeres Hindernis beimThe invention has for its object to develop an anode assembly, which ensures a higher electrical conductivity and a lower voltage drop in the passage of current through the anodes in comparison with the known solutions. The contacting and subsequent isolation of the anodes on the core should be much easier and thus the assembly costs are significantly reduced. Furthermore, the anode assembly is a lesser obstacle in the
Einziehen auch in gekrümmte Rohrleitungen darstellen und eine hohe Abriebfestigkeit der Isolierung gegenüber der Rohrleitungsinnenwand erzielt werden. Es soll auch praktisch keine Beschränkung des Kernquerschnitts notwendig sein, so daß auch eine Verwendung praxisüblicher Aluminium-Plastmantelkabel größeren Querschnitts möglich ist. Die Schutzbereichslängen zwischen den einzelnen Stromeinspeisestellen sollen wesentlich vergrößert werden. Durch die Verwendung preisgünstiger Materialien soll es möglich sein, die Anodenoberflächen so zu vergrößern, daß der Ausbreitungswiderstandwesentlich geringer als bei bekannten Anodenanordnungen ist, so daß jeder gewünschte Schutzstrom auf die Rohrinnenwandung aufgeprägt werden kann, auch bei Rohrleitungen großen Durchmessers mit schlechtleitenden Elektrolyten. Schließlich soll es noch ermöglicht werden, erforderlichenfalls auch mit höheren Gleichspannungen zu.arbeiten, ohne daß die Anodenwerkstoffe, wie beispielsweie bei Verwendung platzierten Titans, zerstört werden. Erfindungsgemäß steht jede der Anoden formschlüssig und flüssigkeitsdicht den Kern umhüllend, mit dessen Oberfläche in ellektronenleitendem Kontakt. Dies ist der Fall, indem die einzelnen Anoden in Abständen voneinander auf dem Kern, beispielsweise ähnlich einer Perlenkette, angeordnet sind und diesen umhüllend mit dessen Oberfläche eine gut elektronenleitende sowie flüssigkeitsdichte Verbindung hergestellt ist.Drawing also in curved piping represent and high abrasion resistance of the insulation against the pipe inner wall can be achieved. It should also be virtually no restriction of the core cross section necessary, so that a use of conventional aluminum plastic sheath cable larger cross-section is possible. The protected area lengths between the individual power supply points should be significantly increased. By using inexpensive materials, it should be possible to increase the anode surfaces so that the propagation resistance is substantially lower than known anode arrays, so that any desired protection current can be imparted to the inner wall of the pipe, even with large diameter pipes having poorly conducting electrolytes. Finally, it should still be possible, if necessary zu.arbeiten work with higher DC voltages without the anode materials, such as when using placed titanium, are destroyed. According to the invention, each of the anodes is a form-fitting and liquid-tight enveloping the core, with its surface in ellektronenleitendem contact. This is the case in which the individual anodes are arranged at intervals from one another on the core, for example similar to a string of pearls, and are provided with a surface thereof which produces a good electron-conducting and liquid-tight connection.
Die erfindungsgemäße Anodenanordnung gestattet die Verwendung praxisüblicher Aluminium-Plastemantelkabel großen Querschnitts, wodurch jetzt die Einspeisung großer Schutzstromstärken mit geringem Spannungsabfall möglich ist und der Kern eine große mechanische Festigkeit aufweist. Ein solches Stromzuführungskabel gewährleistet auch eine gute Fixierung der Anodenanordnung im Schutzobjekt, auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten, so daß zuverlässig ein Verschleiß der Abstandshalter durch unerwünschte Schwingungen verhindert wird. Trotzdem ist die Anodenanordnung noch so weit verformbar, daß sie sowohl zum Transport auf Trommeln gewickelt werden kann, als auch eine ausreichende Anpassungsfähigkeit bei Richtungsänderungen des Schutzobjektes aufweist, die zwangsläufig beim Einziehen des Anodenstranges in gekrümmte Rohrleitungen oder andere Schutzobjekte eintritt.The anode assembly according to the invention allows the use of conventional aluminum plastic sheath cable large cross-section, which now the supply of high protection currents with low voltage drop is possible and the core has a high mechanical strength. Such a power supply cable also ensures a good fixation of the anode assembly in the protected object, even at high flow velocities, so that reliable wear of the spacers is prevented by unwanted vibrations. Nevertheless, the anode assembly is still so far deformable that it can be wound both for transport on drums, as well as having sufficient adaptability to changes in direction of the object to be protected, which inevitably occurs when pulling the anode strand in curved pipes or other protective objects.
Die hydrodynamische günstige Gestaltung der Abstandskörper verringert dabei den Reibungswiderstand und erleichtert mit Sicherheit die Überwindung an der Rohrinnenwand häufig vorhandener Hindernisse.The hydrodynamic favorable design of the spacers thereby reduces the frictional resistance and certainly facilitates the overcoming of the inner wall of the pipe frequently existing obstacles.
Damit der Stromausgang nur auf die eigentlichen Anoden beschränkt bleibt und der elektrisch leitende Kern nicht durch anodische Belastung elektrolytisch aufgelöst werden kann, bleibt zwischen den Anoden der Kern von dem Isolationsüberzug umhüllt. Aus demselben Grunde ist auch noch die Fuge zwischen jeder Anode und dem Kern mit elektrisch nicht leitendem Material flüssigkeitsdicht isoliert. Damit kein Kurzschluß zwischen denAnoden und der Rohrleitungsinnenwand entstehen kann, muß ein bestimmter Abstand zwischen jeder Anode und der Rohrleitungsinnenwand eingehalten werden. Das kann einmal durch die Anode teilweise umhüllende isolierende, beispielsweise ringförmige Abstandskörper oder auch durch direkt auf dem Stromzuführungskabel angeordnete, beispielsweise kugelförmige Abstandskörper erfolgen, deren Außendurchmesser aber größer als derjenige der Anoden sein muß, um einen elektrischen Kurzschluß zu verhindern. Die Abstandskörper können als Voll- oder Hohlkörper ausgebildet sein.Thus, the current output is limited only to the actual anodes and the electrically conductive core can not be electrolytically dissolved by anodic load, the core remains enveloped by the insulation coating between the anodes. For the same reason, the gap between each anode and the core with electrically non-conductive material is also liquid-tight isolated. To prevent a short circuit between the anodes and the pipe inner wall, a certain distance must be maintained between each anode and the pipe inner wall. This can be done once by the anode partially enveloping insulating, for example, annular spacers or even arranged directly on the power supply cable, for example, spherical spacer body whose outer diameter but must be greater than that of the anodes to prevent electrical short circuit. The spacers may be formed as solid or hollow body.
Die Verwendung von ringförmigen Abstandskörpern erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn als Material Elstomere dienen. Durch die eigene Elastizität rasten diese dann unverrückbar in eine formschlüssige angepaßte, beispielsweise rillenförmige Ausnehmung am Umfang der Anoden ein, die bei mehrteiligen Anoden über den Schraubenverbindungen angeordnet ist. Dadurch ergibt sich zugleich eine zusätzliche Abdichtung und Sicherung der Schraubverbindungen gegen das Eindringen des Elektrolyten.The use of annular spacers proves to be particularly advantageous when serving as material Elstomere. By their own elasticity, these then snap immovably into a form-fitting adapted, for example, groove-shaped recess on the circumference of the anodes, which is arranged in multi-part anodes on the screw connections. This results at the same time an additional seal and securing the screw against the penetration of the electrolyte.
Die isolierenden Abstandskörper können hohl und kugelförmig, aber auch kugelhalbschalenförmig ausgebildet sein, so daß sie teilweise auf der Anode und teilweise direkt auf dem elektrisch leitenden Kern oder auf dessen Isolationsüberzug angeordnet sind. Das ist besonders vorteilhaft, wenn ein Eindringen des Elektrolyten zwischen Anode und Kern zur Kontaktfläche zu verhindern ist, ohne Schraubenverbindungen zu verwenden. Die Abstandskörper können aber auch aus einem Stück bestehen und in sich starr oder elastisch oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei ihre Teile fest, beispielsweise die Halbschalen durch Klebe- oder Schweißverbindungen, oder auch lösbar, beispielsweise durch Schrauben miteinander oder mit den Anoden und/oder dem Stromzuführungskabel verbunden sind. Vorteilhaft im Hinblick auf die einfache Herstellung und Montage der Anoden auf dem Kern ist es auch, wenn die Anoden aus zwei oder mehreren Teilen bestehend, beispielsweise als Halbschalen, die fest und gut elektronenleitend mit dem Kern ausgebildet sind, beispielsweise durch eine Klebe- oder Schweißverbindung miteinander verbunden sind, oder wenn diese leicht lösbar von dem Kern, beispielsweise mit bekannten Niet-oder Schraubverbindungen, ausgestattet sind. Die Schraubverbindungen bieten besondere Vorteile bei dem Ersatz verbrauchter Anoden, da diese leicht und bequem auch von Hand auf dem wiederverwendbaren Kern montiert werden können. Zur einfachen flüssigkeitsdichten Kontaktierung der Anoden mit dem Kern ist es besonders vorteilhaft, die Anoden so auszubilden, daß der an sich durchgängige Isolationsüberzug des Kernes nur im Bereich des höchsten Kontaktdruckes der Halbschalen der Anoden auf den elektrisch leitenden Kern, also im Bereich der Schraubenverbindungen, zur Freilegung einer Kontaktfläche entfernt wird, die übrigen Partien der Halbschalen der Anoden aber, die Schraubverbindungen beidseitig abdichtend, auf den Isolationsüberzug gepreßt werden, wodurch hier eine zuverlässige Preßdichtung gegen das Vordringen des Elektrolyten zur Kontaktfläche erzielt und somit auf die Dauer ein guter elektronenleitender Kontakt zwischen der Anode und dem elektrisch leitenden Kern gesichert ist. Durch die erfindungsgemäße Anodenanordnung ist es möglich, jetzt sowohl bekanntes Inertmaterial als auch Aktivanodenmaterial zu verwenden. Ökonomisch vorteilhaft ist die Verwendung von Eisen-Silizium-Gußlegierungen, welche sowohl billig als auch gut vergießbar sind. Diese Variante kommt vorzugsweise für große Schutzobjekte in Betracht, für die eine Stromzuführung vertretbar ist. Für kleinere Schutzobjekte ist dagegen die Verwendung von Aktivanodenmaterial, insbesondere bekannter Magnesium-Aluminium-Zink-Legierungen vorteilhafter. Allerdings muß hierbei in Kauf genommen werden, daß dre Anoden, je nach Schutzstrombedarf, sich mehr oder weniger schnell verbrauchen und öfter ersetzt werden müssen, was aber bei der erfindungsgemäßen Lösung ohne wesentliche Schwierigkeiten möglich ist.The insulating spacer body may be hollow and spherical, but also spherical shell-shaped, so that they are partially disposed on the anode and partly directly on the electrically conductive core or on the insulation coating. This is particularly advantageous when penetration of the electrolyte between the anode and core to the contact surface is to be prevented without using screw connections. However, the spacers may also consist of one piece and be rigid or elastic or multipart, with their parts fixed, for example, the half shells by adhesive or welded joints, or even releasably, for example by screwing each other or with the anodes and / or Power supply cables are connected. It is also advantageous with regard to the simple manufacture and assembly of the anodes on the core if the anodes consist of two or more parts, for example half-shells, which are solid and well electronically conductive with the core, for example by means of an adhesive or welded connection are connected to each other, or if they are easily detachable from the core, for example, with known rivet or screw, equipped. The screw connections offer particular advantages in the replacement of spent anodes, as these can be easily and conveniently mounted by hand on the reusable core. For easy liquid-tight contacting of the anodes with the core, it is particularly advantageous to form the anodes so that the continuous insulation coating of the core only in the region of the highest contact pressure of the half-shells of the anodes on the electrically conductive core, ie in the region of the screw connections to Exposing a contact surface is removed, the remaining parts of the half-shells of the anodes but the screw on both sides sealingly pressed onto the insulation coating, thereby achieving a reliable press seal against the advance of the electrolyte to the contact surface and thus in the long term good electron-conducting contact between the Anode and the electrically conductive core is secured. The anode arrangement according to the invention makes it possible to use both known inert material and active anode material. Economically advantageous is the use of iron-silicon casting alloys, which are both cheap and good pourable. This variant is preferably suitable for large protective objects, for which a power supply is acceptable. For smaller objects, however, the use of active anode material, in particular known magnesium-aluminum-zinc alloys is more advantageous. However, this must be taken into account that dre anodes, depending on the protection power requirement, consume more or less quickly and must be replaced more often, but this is possible without significant difficulties in the inventive solution.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Anodenanordnung wird nachstehend anmehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The anode arrangement will be explained in more detail below on several embodiments. In the accompanying drawings show:
Fig. 1 — die Anodenanordnung als Anodenstrang in der wasserführenden Rohrleitung mit den auf dem Kern in Längsrichtung in Abständen angeordneten und den Kern umhüllenden Anoden sowie den ringförmigen Abstandskörper;Fig. 1 - the anode assembly as an anode strand in the water-bearing pipe with the longitudinally arranged on the core at intervals and the core enveloping anodes and the annular spacer body;
Fig. 2 — die Anodenanordnung mit den auf dem Kern angeordneten Anoden wie nach Fig. 1, jedoch mit zwischen den AnodenFig. 2 - the anode assembly with arranged on the core anodes as shown in FIG. 1, but with between the anodes
angeordneten kugelförmigen Abstandskörpern; Fig. 3 — die Anodenanordnung mit sowohl auf der Anode als auch auf dem Isolationsüberzug des Stromzuführungskabels angeordneten kugelhalbschalenförmigen Abstandskörpern;arranged spherical spacers; Fig. 3 - the anode assembly with both on the anode and on the insulation coating of the power supply cable arranged spherical half-shell-shaped spacer bodies;
Fig. 4 — die aus einem Stück bestehende um den Kern als Vollkörper gegossene Anode; Fig. 5 — den Schnitt nach der Linie A-A der Fig.4;Fig. 4 - the one-piece cast around the core as a solid anode; Fig. 5 - the section along the line A-A of Figure 4;
Fig. 6 — die aus zwei Halbschalen bestehende Anode mit den Klebverbindungen; Fig.7 — den Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 6; Fig. 8 — die aus zwei Halbschalen bestehende Anode mit den Schraubverbindungen, dem unterbrochenen IsolationsüberzugFig. 6 - consisting of two half-shells anode with the adhesive bonds; Figure 7 - the section along the line B-B of Fig. 6; Fig. 8 - consisting of two half-shells anode with the screw, the interrupted insulation coating
und dem ringförmigen Abstandskörper in der formschlüssig angepaßten rillenförmigen Ausnehmung; Fig. 9 — den Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 8.and the annular spacer body in the form-fitting adapted groove-shaped recess; 9 - the section along the line C-C of Fig. 8.
Die Fig. 1 und die vergrößerte Darstellung Fig. 8 lassen die formschlüssige, flüssigkeitsdichte, den Kern 4 umhüllende Anordnung der Anoden 1; 2; 3 sowie den elektronenleitenden Kontakten der Kontaktfläche 5 gut erkennen. In der Fig. 8 ist besonders gut sichtbar, wie der Kern 4, ausgenommen die Kontaktfläche 5, von dem Isolationsüberzug 17 umhüllt und wie letzterer mit jeder Anode 1; 2; 3 flüssigkeitsdicht verbunden ist.Fig. 1 and the enlarged view Fig. 8 leave the positive, liquid-tight, the core 4 enveloping arrangement of the anodes 1; 2; 3 and the electron-conducting contacts of the contact surface 5 well. In Fig. 8 is particularly well visible, as the core 4, except for the contact surface 5, wrapped by the insulation coating 17 and like the latter with each anode 1; 2; 3 is connected liquid-tight.
Zu sehen sind auch aus der Fig. 1; 2 und 3 die Abstandskörper 6; 7; 8 und 9 und wie deren größerer Durchmesser D als der Anodendurchmesser einen Kurzschluß der Anoden mit der Rohrinnenwand 10 verhindert.You can also see from Fig. 1; 2 and 3, the spacer body 6; 7; 8 and 9 and how their larger diameter D than the anode diameter prevents a short circuit of the anodes with the tube inner wall 10.
Auch die Anordnung des ringförmigen Abstandskörpers 6 auf dem Umfang der Anode 1 ist in Fig. 1 und 8 gut erkennbar, wie auch die Anordnung des vollen kugelförmigen Abstandskörpers 7 und des hohlen kugelförmigen Abstandskörpers 8 zwischen den Anoden 1 und 2 sowie 2 und 3 der Fig.2 deutlich sichtbar ist.The arrangement of the annular spacer body 6 on the circumference of the anode 1 is clearly visible in Fig. 1 and 8, as well as the arrangement of the full spherical spacer body 7 and the hollow spherical spacer body 8 between the anodes 1 and 2 and 2 and 3 of FIG .2 is clearly visible.
Die Anordnung der kugelhalbschalenförmigen Abstandskörper 9 einerseits sowohl auf den Anoden 1; 2; 3 als auch andererseits auf dem Isolationsüberzug 17 des Stomzuführungskabels 4; 17 ist aus der Fig. 3 ersichtlich.The arrangement of the spherical half-shell-shaped spacer body 9 on the one hand both on the anodes 1; 2; 3 and on the other hand on the insulation cover 17 of the power supply cable 4; 17 is shown in FIG. 3.
In den Fig. 4 und 5 ist die Ausführungsform der aus einem Stück bestehenden Anoden 1; 2; 3 als umgossene Vollkörper zu sehen.In Figs. 4 and 5, the embodiment of the one-piece anodes 1; 2; 3 to see as a cast solid body.
Dort ist auch gezeigt, wie der Isolationsüberzug 17 mit der Anode 1 durch die Klebverbindung 11 flüssigkeitsdicht verbunden ist.There is also shown how the insulation coating 17 is liquid-tightly connected to the anode 1 by the adhesive bond 11.
Die Ausführungsform der mehrteiligen Anoden 1; 2; 3 zeigen die Fig.6 und 7. Diebeiden Halbschalen 13; 14 sind hierdurch die Klebverbindungen 12 miteinanderverbunden.The embodiment of the multi-part anodes 1; 2; 3 show FIGS. 6 and 7. The two half-shells 13; 14 are thereby the adhesive bonds 12 connected together.
Die mehrteilig lösbare Ausführungsform der Anoden 1; 2; 3 ist in den Fig.8 und 9 vergrößert dargestellt. Hier sind die beiden Halbschalen 13 und 14 durch die Schraubverbindungen 15; 16 lösbar miteinanderverbunden. Durch diese Schraubverbindungen erfolgt der höchste Kontaktdruck der Halbschalen 13; 14 auf den Kern 4 an den Kontaktflächen 5, so daß hierein guter elektronenleitender Kontakt zwischen den Anoden 1; 2; 3 und dem Kern 4 besteht. Der flüssigkeitsdichte Abschluß dieser Kontaktfläche 5 gegen das Eindringen des Elektrolyten erfolgt durch die Preßdichtungen 18, indem der Isolationsüberzug 17 durch den gleichen Druck der Schraubenverbindungen 15; 16 dort zwischen dem Kern 4 und den Wänden der Bohrungen der Halbschalen 13; 14 zusammengepreßt wird und weiterhin noch dadurch, daß der elastisch dehnbare ringförmige Abstandskörper 6 infolge seiner elastischen Kraft dichtend über den Schraubverbindungen 15; 16 in der angepaßten rillenförmigen Ausnehmung 21 am Umfang der Anoden 1; 2; 3 liegt.The multi-part detachable embodiment of the anodes 1; 2; 3 is shown enlarged in FIGS. 8 and 9. Here are the two half shells 13 and 14 by the screw 15; 16 releasably connected together. Through these screw the highest contact pressure of the half-shells 13 takes place; 14 on the core 4 at the contact surfaces 5, so that here a good electron-conducting contact between the anodes 1; 2; 3 and the core 4 is. The liquid-tight termination of this contact surface 5 against the penetration of the electrolyte is carried out by the Preßdichtungen 18 by the insulation coating 17 by the same pressure of the screw 15; 16 there between the core 4 and the walls of the bores of the half-shells 13; 14 is compressed and still further characterized in that the elastically stretchable annular spacer body 6 due to its elastic force sealingly over the screw 15; 16 in the adapted groove-shaped recess 21 on the circumference of the anodes 1; 2; 3 is located.
Zur weiteren Verbesserung der Abdichtung der Kontaktfläche 5 gegen den Elektrolyten dienen außerdem noch die Abdichtungen 19; 20 zwischen dem Isolationsüberzug 17 und den Anoden 1; 2; 3 sowie zwischen den Schraubverbindungen 15; 16 und den Anoden 1; 2; 3 durch plastische Dichtungsmasse, Gußharz oder Kleber. Dabei sichert der ringförmige Abstandskörper 6 gleichzeitig die Schraubverbindungen 15; 16 zusätzlich noch gegen Korrosion und ein Herausfallen.To further improve the sealing of the contact surface 5 against the electrolyte also serve the seals 19; 20 between the insulation coating 17 and the anodes 1; 2; 3 and between the screw 15; 16 and the anodes 1; 2; 3 by plastic sealant, casting resin or adhesive. At the same time, the annular spacer body 6 secures the screw connections 15; 16 additionally against corrosion and falling out.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD28487585A DD244572A1 (en) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | ANODE ARRANGEMENT FOR CATODIC INTERNAL CORROSION PROTECTION, IN PARTICULAR PIPING |
Applications Claiming Priority (1)
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DD28487585A DD244572A1 (en) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | ANODE ARRANGEMENT FOR CATODIC INTERNAL CORROSION PROTECTION, IN PARTICULAR PIPING |
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DD244572A1 true DD244572A1 (en) | 1987-04-08 |
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ID=5574749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD28487585A DD244572A1 (en) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | ANODE ARRANGEMENT FOR CATODIC INTERNAL CORROSION PROTECTION, IN PARTICULAR PIPING |
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-
1985
- 1985-12-20 DD DD28487585A patent/DD244572A1/en not_active IP Right Cessation
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