DE1093169B - Anode zum Schutz von mit korrodierenden Salzloesungen in Beruehrung stehenden Metalloberflaechen - Google Patents

Description

Es ist üblich, Seefahrzeuge gegen die Einwirkung von Seewasser zu schützen, indem ein oder mehrere Farbanstriche aufgebracht werden. Diese enthalten öfter Substanzen, die die Ablagerung und das Wachstum von Organismen auf der Außenwand der Schiffe verhindern.

Auch der sogenannte kathodische Schutz wurde schon verwendet. Bei diesem Verfahren werden Metallkörper aus einem solchen Metall, das in der elektrischen Spannungsreihe niedriger als Eisen oder das zu schützende Metall steht, beispielsweise Magnesium, auf der Außenwand des Schiffes oder einer sonstigen zu schützenden Metalloberfläche angebracht. Diese Anoden verursachen eine solche Potentialdifferenz zwischen der Außenwand des Schiffes bzw. der Metalloberfläche und dem Wasser, daß die Korrosion des Eisens vermindert wird, selbst dann, wenn der Anstrich Löcher zeigt.

Solche Magnesiumanoden weisen im allgemeinen die Form eines der Länge nach halbierten zylindrischen Körpers auf, und sie werden mit der Basisfläche, welche die Form eines länglichen Rechteckes hat, auf die zu schützende Metalloberfläche gelegt und dort befestigt.

Es ist weiterhin empfohlen worden, den Rostbefall von phosphätierten Eisenteüen beim Lagern in einem feuchten Medium, wie Wasser oder Nebel, zu verhindern oder wenigstens zu verlangsamen, indem man sie mit einem ungeschützten eisernen Hilfsstück in leitende Verbindung bringt. Der Rostbefall setzt dabei vor allem bei diesem Hilfsstück ein, während die phosphätierten Eisenteile längere Zeit geschützt bleiben, bis das Hilfsstück ganz zersetzt ist. Es handelt sich hierbei aber nicht eigentlich um einen kathodischen Schutz, da das betreffende Hilfsstück aus dem gleichen Metall wie der zu schützende Gegenstand besteht.

Ein Nachteil des kathodischen Schutzes besteht darin, daß eine Änderung in der Potentialdifferenz zwischen der Außenwand des Schiffes und dem Seewasser zur Blasenbildung in dem Farbanstrich führen kann, welcher dann an dieser Stelle abblättert. Diese Erscheinung ist am augenfälligsten in der Nachbarschaft der Anoden, wo die Stromdichte am größten ist. Obgleich die Korrosion durch die Anwesenheit der Anode an den Stellen verhindert wird, wo die Farbe verschwunden ist, wird doch der schützende Effekt bezüglich des Wachstums von Organismen weitgehend verringert.

Oft ist der durch den kathodischen Schutz hervorgerufene Strom auch sehr viel stärker als für den gewünschten Effekt notwendig ist. Besonders im Anfang, wenn der Farbanstrich noch wenig beschädigt ist, kann der Strom viel zu stark sein. Dies führt nicht nur zu einer zusätzlichen Schädigung, wie bereits erwähnt wurde, sondern gleichfalls zu einer übertriebenen und unwirksamen Verwendung des Anodenmetalls.

Es wurde nun gefunden, daß diese beachtlichen Nachteile vermieden werden können und ein sehr guter Schutz

Salzlösungen in Berührung stehenden

Metalloberflächen

Anmelder:

N. V. De Bataafsche Petroleum
Maatschappij, Den Haag

Vertreter: Dr. K. Schwarzhans, Patentanwalt,
München 19, Romanplatz 9

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 21. Dezember 1953

Hendrik Willem van der Hoeven

und Marinus Oudeman, Amsterdam (Niederlande)*

sind als Erfinder genannt worden

von Metalloberflächen gegenüber der korrodierenden Einwirkung von mit diesen in Berührung stehenden Salzlösungen, wie Meerwasser, möglich wird, wenn man die Anoden in bekannter Weise aus einem Metall herstellt, das niedriger in der elektrischen Spannungsreihe steht als das zu schützende Metall, und sie gleichzeitig mit einem Schutzüberzug versieht, wobei aber die Form der Anoden so gewählt wird, daß die mit der Salzlösung in Berührung stehende überzugsfreie Zone während ihrer Verwendung anwächst.

Vorzugsweise werden solche Anoden verwendet, deren mit der korrodierenden Salzlösung in Berührung stehende überzugsfreie Zone während der Verwendung mindestens um das lOfache anwächst. Für den Schutz von Schiffsaußenwänden werden vorzugsweise Anoden verwendet, die zur Hauptsache aus Magnesium bestehen.

Eine geeignete Raumform für eine derartige Anode ist in Fig. 1 dargestellt. Die Basisfläche α wird durch ein längliches Rechteck gebildet, während ein Längsschnitt parallel zu der längsten Seite dieses Rechtecks die Form eines an der Spitze abgestumpften gleichschenkligen Dreiecks hat. Die Basisfläche α liegt auf der zu schützenden Oberfläche auf, und die Verbindung zwischen der Anode und dieser Oberfläche kann mittels Schraubbolzen erfolgen. Die parallel zu der Basisfläche befindliche kleinste Rechteckfläche b steht mit der korrodierenden Salzlösung in Berührung, während die beiden schrägen Begrenzungsflächen c mit einem die Elektrizität nichtleitenden Schutzüberzug versehen sind.

009 648/381

Der nichtleitende Schutzüberzug kann z. B. aus Farbe, Lack, Firnis, Bitumen oder einem anderen makromolekularen Produkt bestehen.

Die Richtung, in welcher das Anodenmetall aufgezehrt wird, liegt senkrecht zu der rechtwinkligen Oberfläche b, die in Berührung mit der Flüssigkeit steht. Die Fläche eines im rechten Winkel zu dieser Richtung des Anodenverbrauchs genommenen Querschnitts, welcher Querschnitt parallel zu der rechtwinkligen parallelen Basisfläche liegt, wächst allmählich von der schmälsten Fläche b bis zu der größten Fläche α an. Im Maße, wie der Angriff auf die Anode fortschreitet, steht der korrodierenden Flüssigkeit also eine konstant wachsende Berührungszone gegenüber.

Andere Anodenformen können mit entsprechender Wirkung verwendet werden; vorausgesetzt, daß diese Formen so ausgebildet sind, daß die mit der korrodierenden Salzlösung in Berührung stehende, keinen Schutzüberzug aufweisende Zone während der Verwendung der Anoden anwächst. Geeignet ist z. B. eine Anode in Form eines Stumpfkegels, dessen Basis auf der zu schützenden Oberfläche befestigt ist, während die Endfläche der Spitze mit der Flüssigkeit in Berührung steht.

Die Begrenzungsflächen der Anoden können auch gekrümmt sein. So können bei der in Fig. 1 dargestellten Raumform die beiden mit einem Schutzüberzug versehenen Seiten c durch zylindrische Flächen, vorzugsweise Hohlzylinder, ersetzt sein (vgl. Fig. 2).

Beispiel

Die stählerne Außenwand eines Schiffes A war mit Anoden der in Fig. 2 dargestellten Form versehen. Die Anoden bestanden aus Magnesium mit 6% Aluminium und 3% Zink. Die Maße sind in Zentimeter angegeben. Die Zahl der Anoden betrug 1 pro 2 qm der zu schützenden Schiffswand.

Für Vergleichszwecke war die Wand eines anderen Schiffes B mit Anoden der gleichen Magnesiumlegierung versehen, welche die in Fig. 3 angezeigte Form aufwiesen und gleichfalls in der Menge von einer Anode pro 2 qm angewendet wurden. Diese Anoden weisen keinen Schutzanstrich auf, so daß bei ihnen im Verlauf der Anwendung die mit der korrodierenden Flüssigkeit in Berührung stehende Zone auch nicht laufend anwachsen konnte, wie es erfindungsgemäß vorgesehen ist.

Die Schiffswände wurden mit einem gewöhnlich verwendeten Grundanstrich auf Asphaltbasis versehen. Die gekrümmten Oberflächen der Anoden d (vgl. Fig. 2) wurden mit einer Äthoxylinharzgrundfarbe versehen.

2 Monate lang wurden beide Schiffswände der Wirkung des Brackwassers des Ij in den Hafenanlagen bei Amsterdam ausgesetzt. Unter diesen Bedingungen zeigte sich bei dem Schiff A ein wirksamer Schutz gegen Korrosion, und es trat praktisch keine Schädigung des Farbanstriches auf, selbst in der Nähe der Anoden. Das Schiff B zeigte dagegen auf der ganzen Oberfläche in beträchtlichem Maße die Erscheinung der Blasenbildung unter der Farbe. Im Falle von B zeigte der Farbanstrich außerdem bereits nach wenigen Tagen in der Nachbarschaft der Anoden Schaden.

Es wurden die folgenden Amperezahlen gemessen (in mA):

Zeitdauer	A	B
nach 1 Tag	3	5
nach 5 Tagen	8	17
nach 10 Tagen	10	27
nach 15 Tagen	12	34
nach 20 Tagen	10	40
nach 25 Tagen	11	44
nach 30 Tagen	11	51
nach 35 Tagen	13	58
nach 40 Tagen	10	60
nach 45 Tagen	14	62
nach 50 Tagen	13	63

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anode zum Schutz von mit korrodierenden Salzlösungen in Berührung stehenden Metalloberflächen aus einem Metall, das niedriger in der elektrischen Spannungsreihe steht als das zu schützende Metall, gekennzeichnet durch einen Schutzüberzug und eine mit der Salzlösung in Berührung stehende, während der Verwendung der Anode, vorzugsweise mindestens um das lOfache anwachsende überzugsfreie Zone.

2. Anode nach Anspruch 1 zum Schutz von Schiffsaußenwänden, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Hauptsache aus Magnesium besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Marine Engineering«, 1953, Augustheft, S. 150.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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