DE1131966B - Device for the corrosion protection of capacitors made of copper and copper alloys - Google Patents

Device for the corrosion protection of capacitors made of copper and copper alloys

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DE1131966B DES40301A DES0040301A DE1131966B DE 1131966 B DE1131966 B DE 1131966B DE S40301 A DES40301 A DE S40301A DE S0040301 A DES0040301 A DE S0040301A DE 1131966 B DE1131966 B DE 1131966B
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Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

S40301VIb/48dS40301VIb / 48d

ANMELDETAG: 3. A U G U S T 1954REGISTRATION DATE: AUGUST 3, 1954

BEKANNTMACHUNG
UER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 20. JUNI 1962 NOTICE
UER REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: JUNE 20, 1962

Kondensatorrohre, die mit Meerwasser gespeist werden, beispielsweise von Kondensatoren an Bord von Schiffen oder in der Nähe des Meeres, bestehen gewöhnlich aus Kupfer oder Kupferlegierungen, z. B. aus Messinglegierungen mit oder ohne Arsen, gegebenenfalls mit Zusatz von Zinn, und Kupfernickellegierungen, gegebenenfalls mit Zusatz von Eisen und Mangan. Trotz der großen Korrosionsfestigkeit von Kupfer und seinen Legierungen gegen Meerwasser tritt in bestimmten Fällen doch eine merkliche Korrosion auf, vor allem wenn das Wasser merkliche Mengen organischer Stoffe und Mikroorganismen enthält.Condenser tubes that are fed with seawater, for example from condensers on board from ships or near the sea, are usually made of copper or copper alloys, e.g. B. made of brass alloys with or without arsenic, possibly with the addition of tin, and copper-nickel alloys, optionally with the addition of iron and manganese. Despite the great resistance to corrosion of In certain cases, copper and its alloys show noticeable corrosion against seawater especially if the water contains significant amounts of organic matter and microorganisms.

Es wurde nun gefunden, daß eine homogene Schutzschicht aus Eisenoxyduloxyd Fe3 O4 auf dem Kupfer oder den Kupferlegierungen der Zerstörung durch Korrosion entgegenwirkt. Die Korrosion ist gleich Null, wenn die betreffende Fläche ganz mit dem Oxyd Fe3 O4 bedeckt ist, sie ist schwach, wenn eine Oxydzwischenschicht von Cu.7O vorhanden ist, und sie ist jedoch sehr stark, wenn die Fläche mit Kupferchlorid bedeckt ist, das seinerseits mit Eisenoxyduloxyd Fe3 O4 bedeckt ist.It has now been found that a homogeneous protective layer of iron oxide Fe 3 O 4 on the copper or the copper alloys counteracts the destruction by corrosion. Corrosion is zero if the surface in question is completely covered with the oxide Fe 3 O 4 ; it is weak if there is an intermediate oxide layer of Cu. 7 O is present, and it is very strong when the surface is covered with copper chloride, which in turn is covered with ferric oxide Fe 3 O 4 .

Es ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung selektiver Korrosion durch salzhaltiges Wasser an Rohren und Maschinenteilen aus Kupfer und kupferhaltigen Legierungen, wobei die Vorrichtung zwei Elektroden aufweist, bei denen die Anode, in Stromrichtung des Wassers gesehen, hinter der Kathode angeordnet ist, bekannt. Derartige Vorrichtungen erfordern, daß beide Elektroden vor den zu schützenden Rohren und Apparatteilen angeordnet sind. Es sind zwei Elektroden erforderlich.It is already a method and a device for avoiding selective corrosion by saline Water on pipes and machine parts made of copper and copper-containing alloys, with the Device has two electrodes, in which the anode, seen in the direction of flow of the water, behind the cathode is arranged, is known. Such devices require that both electrodes be in front of the pipes and apparatus parts to be protected are arranged. Two electrodes are required.

Es wurde nun gefunden, daß man wesentlich einfacher und vorteilhafter verfährt, wenn man eine Vorrichtung benutzt, bei der der Behälter, in dem sich die zu schützenden Kondensatorrohre befinden und der ja normalerweise schon aus Eisen gefertigt ist, selbst als Kathode geschaltet ist und bei der man die Anode im Gegensatz zur bekannten Vorrichtung stromaufwärts in zuströmendem Wasser anordnet.It has now been found that the procedure is much easier and more advantageous if one Device used in which the container in which the condenser tubes to be protected are located and which is normally already made of iron, is itself connected as a cathode and where you In contrast to the known device, the anode is arranged upstream in the inflowing water.

Die neue Vorrichtung nach der Erfindung benötigt also nur Anoden, während der Behälter selbst die Kathode der korrosionsschützenden Elektrolytzelle bildet.The new device according to the invention thus only requires anodes, while the container itself the Forms the cathode of the anti-corrosive electrolyte cell.

Bei dieser Vorrichtung kommt das zuströmende Wasser, insbesondere das zuströmende Seewasser, zunächst mit der Eisenanode und dann mit der Kathode in Berührung, bevor es mit den zu schützenden Kondensatorrohren in Kontakt kommt. Hierbei werden Chlorionen freigesetzt, die oxydierend und bakterientötend wirken. Außerdem werden Ferrationen gebildet, aus denen sich durch Reduktion Fe3 O4 Vorrichtung zum Korrosionsschutz von Kondensatoren aus KupferIn this device, the inflowing water, in particular the inflowing seawater, first comes into contact with the iron anode and then with the cathode before it comes into contact with the condenser tubes to be protected. This releases chlorine ions, which have an oxidizing and bactericidal effect. In addition, ferrations are formed, from which Fe 3 O 4 device for corrosion protection of capacitors made of copper is formed by reduction

und Kupferlegierungenand copper alloys

Anmelder:Applicant:

Compagnie de construction de gros materiel electro mecanique, ParisCompagnie de construction de gros materiel electro mecanique, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin-Grunewald, und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Tal 71,Representative: Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin-Grunewald, and Dipl.-Ing. H. Tischer, Munich 2, Tal 71,

PatentanwältePatent attorneys

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 3. August 1953 (Nr. 652 833)Claimed priority: France of August 3, 1953 (No. 652 833)

bildet und auf den Kupferrohren als Schutzbelag abscheiden kann.forms and can deposit on the copper pipes as a protective coating.

Es ist ferner vorteilhaft, zusätzlich auf der Kupferoder Kupferlegierungsfläche eine unlösliche und schützende Oxydschicht aus CuO, vorzugsweise in Form eines braunen Komplexes aus Mangandioxyd Mn O2 und Kupferoxyd Cu O, zu erzeugen.It is also advantageous to additionally produce an insoluble and protective oxide layer of CuO, preferably in the form of a brown complex of manganese dioxide Mn O 2 and copper oxide Cu O, on the copper or copper alloy surface.

Um den Niederschlag von Mangandioxyd auf der zu schützenden Fläche zu erzeugen, ist außer der Eisenanode noch eine Mangananode vorzusehen; es bildet sich dann ein Manganation MnO4', das zu Mangandioxyd reduziert wird.In order to generate the precipitation of manganese dioxide on the surface to be protected, a manganese anode must be provided in addition to the iron anode; a manganate ion MnO 4 'then forms, which is reduced to manganese dioxide.

Die Reduktion wird hauptsächlich durch den Wasserstoff bewirkt, der sich an der Kathode neben Ätznatron entwickelt.The reduction is mainly effected by the hydrogen, which is next to the cathode Caustic soda developed.

Wenn die Kondensatorrohre aus Kupfer- oder Kupferlegierungsflächen in Rohrboden angebracht sind, die ihrerseits in einem eisernen Behälter befestigt sind und dieser als Kathode dient, entwickelt sich an den Behälterwänden Ätznatron und macht das Wasser alkalisch, wodurch diese Wände gegen Korrosion geschützt werden. Außerdem wird die Konzentration an Kupferchlorid auf den Rohrwänden vermindert, diese ist um so geringer, je alkalischer das Wasser ist.When the condenser tubes made of copper or copper alloy surfaces are installed in tube sheets are, in turn, fastened in an iron container and this serves as a cathode Caustic soda adheres to the container walls and makes the water alkaline, thereby counteracting these walls Corrosion protection. It also increases the concentration of copper chloride on the pipe walls the more alkaline the water, the less it is.

Die Vorrichtung nach der Erfindung sei in Form eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung näher beschrieben.The device according to the invention is in the form of an exemplary embodiment with reference to the drawing described in more detail.

Die Figur stellt schematisch einen Röhrenkondensator dar, der mit Salzwasser als Kühlmittel betriebenThe figure shows schematically a tube condenser operated with salt water as the coolant

209 610/381209 610/381

wird und mit einer Anordnung zum Schutz gegen Korrosion ausgerüstet ist.and is equipped with an arrangement for protection against corrosion.

Der Kondensator enthält ein Rohrbündel 1 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, das in Rohrboden 2,3 gehalten wird. Diese befinden sich in einem Behälter, dessen Stirnwände 4, 5 beispielsweise aus Gußeisen und dessen zylindrischer Mantel 6 aus Stahlblech bestehen.The condenser contains a tube bundle 1 made of copper or a copper alloy, which is held in the tube sheet 2, 3. These are located in a container whose end walls 4, 5 are made of cast iron, for example, and whose cylindrical jacket 6 is made of sheet steel.

Die Rohrboden 2, 3 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht direkt am Mantel 6, sondern unter Einschaltung von isolierenden Zwischenlagen 7,8 befestigt, die eine direkte elektrische Verbindung zwichen dem Kupfer und dem Eisen verhindern.The tube sheets 2, 3 are in the illustrated embodiment not directly on the jacket 6, but with the inclusion of insulating intermediate layers 7, 8 that prevent a direct electrical connection between the copper and the iron.

Der Behälter 4, 5, 6 wird von salzigem Kühlwasser (beispielsweise Seewasser) durchströmt, das durch eine Leitung 9, etwa mittels einer Pumpe 10, zugeleitet und durch eine Leitung 11 wieder abgeleitet wird. Die Pumpe 10 saugt das Wasser aus einem Zufuhrkanal 12 an.Salty cooling water (for example sea water) flows through the container 4, 5, 6, which is fed in through a line 9, for example by means of a pump 10, and is discharged again through a line 11. The pump 10 sucks in the water from a supply channel 12.

Gemäß der Erfindung ist in dem Kanal 12 eine Eisenanode 13 eingesetzt, die aus mehreren Platten bestehen kann, während eine zweite Anode 14 aus Mangan vorzugsweise in der Eintrittskammer 15 des Behälters 4, 5, 6 angeordnet ist. Die Stirnwände 4, 5 der Kühlkammer dienen als Kathoden, und die verschiedenen Elektroden 13, 14, 4, 5 sind beispielsweise bei 16 an eine Stromquelle angeschlossen.According to the invention, an iron anode 13 is used in the channel 12, which consists of several plates may exist, while a second anode 14 made of manganese preferably in the inlet chamber 15 of the Container 4, 5, 6 is arranged. The end walls 4, 5 of the cooling chamber serve as cathodes, and the various Electrodes 13, 14, 4, 5 are connected to a power source at 16, for example.

Die gezeigte elektrolytische Schutzanordnung bewirkt an den Platten 13 die Bildung von Fe O4-Ionen, die durch das von der Pumpe geförderte Wasser mitgenommen werden, an den Anoden 13 und 14 die Bildung von Chlorionen, die eine Abtötung der Bakterien bewirken, sowie eine Reduktion der FeO4-Ionen auf den Kupfer- oder Kupferlegierungsflächen unter Bildung eines Fe3O4-Niederschlages sowie schließlich eine Alkalisierung des Wassers bei dem Eintritt in den Behälter 4, 5, 6 und mithin den Schutz des Eisenmetalls gleichzeitig mit der Verminderung der Konzentration an Kupferchlorid Cu Cl2. Wie bereits bemerkt, dient das beschriebene Ausführungsbeispiel nur zur Veranschaulichung der Erfindung, ohne diese zu beschränken.The electrolytic protection arrangement shown causes the formation of FeO 4 ions on the plates 13, which are carried along by the water conveyed by the pump, and the formation of chlorine ions on the anodes 13 and 14, which kill the bacteria, and a reduction of the FeO 4 ions on the copper or copper alloy surfaces with the formation of an Fe 3 O 4 precipitate and finally an alkalization of the water upon entry into the container 4, 5, 6 and therefore the protection of the ferrous metal at the same time as the concentration is reduced Copper chloride Cu Cl 2 . As already noted, the exemplary embodiment described serves only to illustrate the invention without restricting it.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Vorrichtung zum Korrosionsschutz von Kondensatorrohren aus Kupfer oder Kupferlegierungen gegen Salzwasser, insbesondere gegen fließendes Seewasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1) in einem eisernen Behälter (4 bis 6) elektrisch gegen diesen isoliert angeordnet sind, der das mit den Rohren in Berührung kommende Wasser enthält, daß der Behälter als Kathode dient und Anoden (13) aus Eisen außerhalb des Behälters und stromaufwärts in dem zuströmenden salzhaltigen Wasser angeordnet sind.1. A device for the corrosion protection of condenser tubes made of copper or copper alloys against salt water, in particular against flowing sea water, characterized in that the tubes (1) are arranged in an iron container (4 to 6) electrically insulated from this, which is connected to the tubes in Incoming water contains that the container serves as a cathode and anodes (13) made of iron are arranged outside the container and upstream in the incoming saline water. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mangananode (14) zwischen der oder den Eisenelektroden und den Kondensatorrohren, insbesondere auf der Stirnwand (4) des Behälters, gegen diesen elektrisch isoliert, angeordnet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a manganeseode (14) between the iron electrode (s) and the condenser tube, in particular on the end wall (4) of the container, electrically insulated from it, is arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mangananode (14) mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle (16) über einen variablen Widerstand verbunden ist.3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the manganeseode (14) connected to the positive pole of a direct current source (16) via a variable resistor is. In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 80 407.Considered publications:
Swiss patent specification No. 80 407. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen For this purpose, 1 sheet of drawings © 209 610/351 6.© 209 610/351 6.
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