DE1083688B

DE1083688B - Circuit arrangement of an external current compensation system to prevent electrolytic corrosion on hulls

Info

Publication number: DE1083688B
Application number: DEV13572A
Authority: DE
Inventors: Johannes Fischer; Alois Olbrich; Karl Schubart; Rudolf Smudel; Otto Stuhlert; Willi Wiegand; Otto Wilde
Original assignee: THESEN MATHIAS WERFT
Current assignee: THESEN MATHIAS WERFT
Priority date: 1957-12-19
Filing date: 1957-12-19
Publication date: 1960-06-15

Description

Schaltungsanordnung einer Fremdstromkompensationsanlage zur Verhinderung elektrolytischer Korrosion an Schiffskörpern Der Schiffskörper ist in seiner Gesamtabmessung ein dünnwandiger Hohlkörper, der durch seine große Oberfläche dem Korrosionsangriff in großem Umfange ausgesetzt ist. Seine Lebensdauer wird daher durch den Umfang der Korrosionsschäden bestimmt.Circuit arrangement of an external current compensation system for prevention electrolytic corrosion on hulls The hull is in its overall dimensions a thin-walled hollow body that is resistant to corrosion due to its large surface area is exposed to a large extent. Its lifespan is therefore determined by the scope the corrosion damage determined.

Infolge der ungleichmäßigen Oberflächeneigenschaften des Stahles, die unter anderem auf unterschiedliche Gefügeausbildung sowie unterschiedliche Oberflächenbehandlung und vor allem auf das Vorhandensein verschiedener Walzhautschichten zurückzuführen sind, bilden sich auf der Oberfläche edlere und unedlere Zonen aus, d. h., es entstehen kathodische und anodische Bereiche, die zur Bildung von sogenannten Lokalelementen führen.Due to the uneven surface properties of the steel, which among other things on different structure formation as well as different surface treatment and above all due to the presence of various mill skin layers are, more noble and less noble zones are formed on the surface, d. i.e., it arise cathodic and anodic areas that lead to the formation of so-called local elements to lead.

Dieses Verhältnis der kathodischen zu den anodischen Flächen, d. h., die Wirksamkeit der Lokalelemente, ist ausschlaggebend für den Korrosionsangriff. Die Korrosion äußert sich dadurch, daß Anfressungen im Bereich der Wirksamkeit dieser Lokalelemente am Unterwasserschiff entstehen (Lochfraß oder sogenannte Pittings). Sowohl durch die verschiedenen Oberflächeneigenschaften der Schiffsplatten in sich, bzw. der verschiedenen Materialzusammensetzungen der gesamten Außenhaut, als auch durch die Materialunterschiede zwischen Schiffskörper und Bronzepropeller bildet sich ein Element mit nahezu konstantem Potential, in dessen Auswirkung gleichermaßen elektrolytische Korrosionsschäden auftreten.This ratio of the cathodic to the anodic areas, i. H., the effectiveness of the local elements is decisive for the corrosion attack. The corrosion manifests itself in the fact that erosion in the area of effectiveness of this Local elements on the underwater hull arise (pitting or so-called pitting). Both due to the different surface properties of the ship's panels, or the different material compositions of the entire outer skin, as well due to the material differences between the hull and the bronze propeller an element with almost constant potential, in its effect equally electrolytic corrosion damage occurs.

Diesen Einwirkungen hat man zu begegnen versucht durch Anbringung von aus Magnesium- oder aus anderen Metallen bestehenden Opferanoden am Schiffskörper.Attempts have been made to counteract these effects by attaching them of sacrificial anodes made of magnesium or other metals on the hull of the ship.

Ferner hat man zur Verhütung dieser Schäden bekannterweise und insbesondere bei abgestellten keserveeinheiten den gefährdeten Schiffskörpern über einen Gleichrichter ein entsprechendes Gegenpotential zugeführt.Furthermore, it is known and in particular to prevent this damage when the reserve units are parked, the endangered hulls via a rectifier a corresponding counter potential supplied.

Die Herstellung des Potentialgleichgewichtes und die Regelung dieser Anlage erfolgt manuell und periodisch in Abhängigkeit der von einem ständig im Meßstromkreis des Schiffspotentials eingeschalteten Meßgerätes angezeigten Werte und bedarf einer sich in gewissen Abständen wiederholenden Überwachung.The establishment of the equilibrium of potential and the regulation of this Installation takes place manually and periodically depending on the one constantly in the measuring circuit of the ship potential switched on measuring device and requires a monitoring that is repeated at certain intervals.

Außer den bereits geschilderten Ursachen für die Elementbildung und der sich daraus ergebenden elektrolytischen Korrosion ist jedoch ein sich in der Ausrüstung befindliches Schiff noch anderen Einflüssen ausgesetzt: Fehlgeleitete Schweiß- und Versorgungsströme führen zu sogenannten vagabundierenden Strömen, die, wie die Erfahrung gezeigt hat, in weit stärkerem Maße und weitaus kürzerer Zeit elektrolytische Korrosion am Unterwasserschiff hervorrufen.In addition to the causes for the formation of elements and however, the resulting electrolytic corrosion is a factor Equipment still exposed to other influences: misguided ship Sweat and supply currents lead to so-called stray currents, which, as experience has shown, to a far greater extent and for a much shorter time cause electrolytic corrosion on the underwater hull.

Zur Verhütung der durch diese Einwirkungen entstehenden Schäden mit Hilfe der Fremdstromkompensation reichen die bisher bekannten Anlagen nicht aus, da diese Einflüsse zeitlich und größenmäßig starken Schwankungen unterlegen sind, die durch eine manuelle Regelung nur sehr schwer und äußerst unzuverlässig ausgeglichen werden können.To prevent the damage caused by these effects with With the help of external current compensation, the previously known systems are not sufficient, since these influences are subject to strong fluctuations in terms of time and size, which are very difficult and extremely unreliable to compensate for by manual control can be.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Verhütung der elektrolytischen Korrosion bei Schiffen zu schaffen, die dem Umstand des durch unterschiedliche Schweißströme u. dgl. beeinflußten, schwankenden Schiffspotentials Rechnung trägt, indem das jeweils erforderliche Gegenpotential automatisch eingeregelt wird, und welche die Möglichkeit bietet, selche Störungen, die das Schiffspotential über den Regelbereich hinaus beeinflussen, sofort anzuzeigen.The invention is based on the object of a system for prevention of electrolytic corrosion in ships caused by the circumstance of different welding currents and the like. Influenced, fluctuating ship potential Takes into account by automatically adjusting the required counter-potential and which offers the possibility of such disturbances that the ship's potential affect beyond the control range, to be displayed immediately.

Ausgehend von der allgemein bekannten, sich durch viele Versuche herausgestellten Tatsache, daß der größtmögliche Schutz gegen Korrosion für ein Schiff dann gegeben ist, wenn ein Schutzpotential von 830 bis 850 mV, gemessen Schiff gegen Kupfer-KupfersulfatelEktro-de, gewährleistet ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß das Meßgerät selbstschreibend und zu einem Regler in an sich bekannter Weise parallel geschaltet ist und daß in dem Kompensationsstromkreis ein durch den Regler über einen Verstärker und ein Relais gesteuerter, motorisch verstellbarer Regelwiderstand angeordnet ist.Based on the well-known, established through many experiments The fact that the greatest possible protection against corrosion for a ship is then given is when a protective potential of 830 to 850 mV, measured by ship against copper-copper sulphate electrodes, is guaranteed, the object is achieved in that the measuring device is self-writing and is connected in parallel to a controller in a manner known per se and that in the compensation circuit a through the controller via an amplifier and a relay controlled, motor-adjustable variable resistor is arranged.

An Hand der Zeichnung sei auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher eingegangen: Zwischen der Kupfer-Kupfersulfatelektrode 1 und dem Schiffskörper2 wird das jeweils vorherrschende Eigenpotential des Schiffskörpers 2 gemessen und von einem schreibenden mV-Meter 3 angezeigt und laufend registriert.On the basis of the drawing, an embodiment of the invention should be noted detailed: Between the copper-copper sulfate electrode 1 and the hull2 becomes the respective prevailing intrinsic potential of the hull 2 measured and displayed by a writing mV meter 3 and continuously registered.

Gleichzeitig geht dieser Meßwert als Impuls an den Regler 4. Weicht dieser Impuls von dem vorgegebenen Schutzpotential (830 bis 850 mV) nach oben oder unten ab., so schwenkt der Drehspiegel 4a aus seiner Normallage und lenkt einen Lichtstrahl der Glühlampe 4 b auf die Fotozelle 4 c für Links- bzw. Rechtslauf. Hierdurch erhält die Relaisanordnung 6 über den Fotozellenverstärker 5 sinngemäß einen. Stromimpuls. Das entsprechende Relais betätigt nunmehr den Motor'? im Rechts- oder Linsklauf so, daß über das Getriebe 8 der Regelwiderstand 9 den Kompensationsstrom begrenzt bzw. so vergrößert, daß das gewünschte Schutzpotential eingehalten bzw. wiederhergestellt wird.At the same time, this measured value is sent to controller 4 as a pulse this pulse from the specified protection potential (830 to 850 mV) upwards or below., The rotating mirror 4a pivots out of its normal position and steers you Light beam from the incandescent lamp 4 b onto the photocell 4 c for left or right rotation. As a result, the relay arrangement 6 receives analogously via the photocell amplifier 5 a. Current pulse. The corresponding relay now actuates the motor '? in legal or Linsklauf so that via the gear 8 of the variable resistor 9 the compensation current limited or increased so that the desired protection potential is maintained or is restored.

An Stelle des hier beschriebenen Fotozellenreglers lassen sich verständlicherweise andere, ähnliche Regler verwenden.Instead of the photocell regulator described here, it is understandable that use other, similar controllers.

Nehmen nun die potentialändernden Einflüsse durch außergewöhnliche Umstände eine derartige Größe an, daß der Regelbereich der Anlage überschritten wird, so tritt der Widerstand 9 in die obere bzw. untere Endlage und betätigt hierbei über Kontakte 3 a eine Signaleinrichtung, wie z. B. Hupe 3 b od. dgl., wodurch angezeigt wird, daß sofort zu behebende Störungen vorliegen.Now take the potential-changing influences through extraordinary Circumstances of such a size that the control range of the system is exceeded is, the resistor 9 enters the upper or lower end position and is actuated here Via contacts 3 a a signaling device, such as. B. Horn 3 b or the like. Which indicates that there are faults to be rectified immediately.

Der Kompensationsgleichstrom wird über einen Einphasentrafo 10 mit sekundärseitiger Stufenschaltung und über eine Selentrockengleichrichteranordnung 11 in Grätzschaltung erzeugt. Statt der dargestellten Anordnung des Regelwiderstandes 9 zwischen Transformator 10 und, Gleichrichter 11 kann auch der Regelwiderstand 9 primärseitig am Transformator 10 bzw. ausgangsseitig am Gleichrichter 11 angeordnet sein.The compensation direct current is generated via a single-phase transformer 10 with a secondary stage circuit and via a selenium dry rectifier arrangement 11 in a Graetz circuit. Instead of the illustrated arrangement of the variable resistor 9 between the transformer 10 and the rectifier 11, the variable resistor 9 can also be arranged on the primary side on the transformer 10 or on the output side on the rectifier 11.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Circuit arrangement of an external current compensation system to prevent electrolytic corrosion on ships with a measuring device which is used to set the voltage of the compensation current and which is switched into the measuring circuit to determine the potential of the ship's wall against the outside water, characterized in that the measuring device (3) is self-writing and closed a controller (4) is connected in parallel in a manner known per se and a motor-adjustable variable resistor (9) controlled by the controller (4) via an amplifier (5) and a relay (6) is arranged in the compensation circuit.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized by limiting the control range of the resistor (9) Contact stops (3a) for actuating a signaling device (3b). Into consideration printed publications: Schiff und Hafen, 1954, pp.137 and 477; 1957, p.314; Schip en Werf, 2/1/57; Trans Navel Arch, vol. 95/55, no.

3, pp. 413 to 452.