DE1138604B

DE1138604B - Anordnung fuer den kathodischen Schutz von Eisenteilen im Wasser

Info

Publication number: DE1138604B
Application number: DET17654A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Leif Rump
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-12-17
Filing date: 1959-12-24
Publication date: 1962-10-25
Also published as: GB936470A; FR1245382A; NL247246A

Description

Anordnung für den kathodischen Schutz von Eisenteilen im Wasser Graphitanoden, Eisen oder andere leitende Materialien werden zum kathodischen Schutz von Eisenteilen, wie eingerammte, ins Wasser, insbesondere ins Seewasser, reichende mechanische Stahlschichtbewehrungen, verwendet, z. B. bei Hafenanlagen, Kanälen zum Abführen von Kühlwasser, frei stehenden Vertäuungspfosten (duc d'Albe's), Führungs-, Puffer- oder Stoßvorrichtungen in Fährboothäfen, Docks, Docktüren u. dgl. Solche Anoden werden allgemein im Wasser an Stellen angebracht, an denen die Gefahr ihrer Zerstörung durch ankernde Schiffe oder durch Bagger des Hafens so gering wie möglich ist. Es ist jedoch schwierig, eine geeignete Stelle zu finden, und darüber hinaus sind so angebrachte Anoden nicht in bequemer Weise bei der Kontrolle, Reparatur und Erneuerung zugänglich.
Die Herstellung von Anlagen oder Anordnungen für den kathodischen Schutz von Eisenteilen im Wasser bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Bei den Anoden werden die genannten Nachteile dadurch vermieden, daß man sie am Ufer in eingelassene oder eingegrabene Gefäße oder Röhren bringt. Die Gefäße oder Röhren sind aus porösem Material und mit Hilfsmitteln, wie z. B. Trennwänden, Pumpen od. dgl., versehen, durch die sie wenigstens teilweise mit Wasser gefüllt bleiben und bei denen das durch die Wände des Gefäßes oder der Röhre hindurchtretende Wasser entfernt werden kann.
Es wurde nun gefunden, daß Anoden, die auf diese Weise angebracht sind, genauso wirksam sind wie solche Anoden, die sich im Wasser in der Nähe der zu schützenden Eisenteile befinden, wobei gleichzeitig die Nachteile, die an den bekannten Anlagen zur Unterbringung der Anoden eintreten, vermieden werden.
Infolge der Porosität der Wände der Gefäße oder Röhren enthalten diese Wände in ihren Poren Wasser, und ihre Leitfähigkeit ist größer als diejenige solcher Wände, die aus nicht porösen keramischen Materialien hergestellt sind. Dabei ist der Spannungsabfall geringer und folglich der Aufwand an elektrischer Energie herabgesetzt. Diese Wirkung wird weiterhin vergrößert, wenn das im Gefäß oder der Röhre enthaltene Wasser aus Salzwasser besteht, als Folge der Diffusion des Salzes in das Wasser, das im umgebenden Boden enthalten ist. Eine besonders große Wirkung wird erhalten, wenn man Vorsorge trifft, daß ein leichter Drucküberschuß wenigstens periodisch im Gefäß oder der Röhre vorherrscht im Vergleich zum Wasserdruck im umgebenden Boden, wobei das Wasser langsam vom Gefäß oder der Röhre in den Boden eindringt und eine bestimmte Salzkonzentration in diesem verursacht. Wenn die zur Verwendung kommenden Anoden aus Graphit oder ähnlichen Stoffen bestehen, die nur bis zu einem geringen Grade durch den elektrolytischen Prozeß zerstört werden, so wird eine bestimmte Menge Chlor, abhängig von dem von der Anode abgegebenen Strom, an der Oberfläche der Anode entstehen.
Diese Chlormenge löst sich im Wasser, und wenn das Wasser nicht entfernt wird oder wenn die Erneuerung zu gering ist, wird der elektrolytische Prozeß gehemmt.
Eine geeignete Erneuerung des Wassers kann an den Stellen mit Gezeiten von einem bestimmten Umfang (Ebbe-Flut) durch Verbinden der Gefäße oder Röhren mit der See oder dem Meer mit Hilfe eines Verbindungsrohrs unterhalb des Meerwasserspiegels erhalten werden. Zweckmäßig ist das Rohr aus einem für Wasser undurchlässigen und gegen Chlor enthaltende Flüssigkeit widerstandsfähigen Material hergestellt. So kann das Rohr aus einem chemisch widerstandsfähigen gepreßten Kunststoffpolymerisat bestehen.
Bei Verwendung eingelassener Gefäße sind die genannten Verbindungsrohre zweckmäßig so darin angeordnet, daß sie dicht über dem Boden der Gefäße od. dgl. einmünden, so daß der Wasserspiegel in den Gefäßen in Abhängigkeit vom Wasserspiegel des Seewassers steigt und fällt, wobei die Entfernung des Chlor enthaltenden Wassers und eine frische Seewasserzufuhr erreicht wird. Bei Verwendung einer porösen horizontalen Röhre zur Aufnahme der Anoden kann dieselbe mit der See, wie vorbeschrseben, an einem Ende verbunden sein, während sie am anderen Ende mit einem Wasserbehälter entsprechender Größe in Verbindung steht.
Besonders an denjenigen Stellen, die keine Gezeiten haben, kann es jedoch vorteilhaft sein, die künstliche Erneuerung des Wassers mit Hilfe einer Pumpe durchzuführen, die so angeordnet ist, daß sie dem Gefäß oder der Röhre, in der sich die Anoden befinden, Seewasser zuführen kann.
Es maß ferner noch erwähnt werden, daß die Erneuerung des Wassers in bestimmten Fällen auch dadurch erreicht werden kann, daß man Wasser, das von dem umgebenden Boden durch die porösen Wände der Gefäße oder Röhren hineinsickert, nach einer niedriger gelegenen Stelle durch einen entsprechenden Überlauf ablaufen läßt.
In der Zeichnung sind eine Anzahl von Ausführungsformen der Erfindung zum Zwecke der Erläuterung dargestellt.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der Anordnung mit einem einfachen Anodengefäß, dessen Wassererneuerung durch die Veränderung des Seewasserspiegels erfolgt. Die Ausführungsform ist im vertikalen Schnitt senkrecht zur Ufermauer aus einer zu schützenden eingerammten mechanischen Stahlschichtbewehrung dargestellt; Fig. 2 zeigt in vertikalem Schnitt entlang der Linie II 1I gemäß Fig. 3 eine Anordnung, die aus zwei Gefäßen und einem Verbindungsrohr aus porösem Material besteht, in dem die Anoden untergebracht sind; Fig. 3 zeigt dieselbe Anordnung gemäß Fig. 2 in horizontalem Schnitt entlang der Linie III-III nach Fig. 2, und Fig. 4 zeigt einen Teil derselben Ausführungsform, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, in vertikalem Schnitt entlang der Linie IV-IV gemäß Fig. 3.
In der Fig. 1 stellt 1 eine eingerammte mechanische Stahlschichtbewehrung dar, die die Ufermauer gegen einen Hafen oder einen Kanal bildet, dessen durchschnittlicher Wasserspiegel mit 2 bezeichnet ist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet die Uferstraße, und 4 ist ein Gefäß einer Reihe von Anodengefäßen, das in einiger Entfernung von der eingerammten Bewehrungsschicht am Ufer derselben eingebaut ist. Das Gefäß 4 ist aus porösen keramischen Ringen hergestellt und enthält am Boden desselben eine Graphitanode 5. Vom Boden des Gefäßes geht eine dünne Kunststoffröhre 6 durch die Wandung und durch die eingerammte Bewehrungsplatte in einer Höhe hindurch, die etwas unter dem durchschnittlichen Wasserspiegel, aber oberhalb der Anode 5 liegt. Die Röhre erstreckt sich etwa 2,5 cm über die die Uferbewehrung bildende eingerammte Platte hinaus.
Wenn. zu erwarten ist, daß die Veränderungen im Wasserspiegel verhältnismäßig gering sind, kann die Erneuerung des Wassers, das sich im Gefäß befindet, gesteigert werden, indem man dem Gefäß eine größere Breite in der Nähe des durchschnittlichen Meereswasserspiegels verleiht. Die Erneuerung bei einem bestimmten Wechsel des Wasserspiegels hängt von der Querschnittsfläche desjenigen Teiles des Gefäßes ab, innerhalb dessen sich der Wasserspiegel ändert.
In den Fig. 2 bis 4 sind zwei Gefäße 4, 4 durch eine horizontale Röhre 9 verbunden, parallel zu der Rammbewehrung 1 verlaufend angeordnet (Fig. 2 und 3). Die Anoden 5 sind in der genannten Röhre 9, die aus porösem Material besteht, angeordnet. In einem der Gefäße 4 befindet sich eine horizontale Wand 12, durch die der untere Teil des Gefäßes in zwei Kammern 13 und 14 aufgeteilt wird. Mit Hilfe einer Pumpe 10 in diesem Gefäß kann das Wasser von der Kammer 13 in die Kammer 14 gepumpt werden, von der aus es durch die Röhre 9 zu dem anderen Gefäß 4 hindurchtreten kann und von diesem durch einen Überlauf 11 zum Meer. Die Kammer 13 ist mit dem Meer durch eine Kunststoffröhre 15 mit einem Filter 16 verbunden. Die Röhre 9 befindet sich vorteilhafterweise in einem Graben, der an seiner Sohle mit einer Füllung eines wasserdurchlässigen Materials, wie z. B. feinem Kies oder Sand, versehen .ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung für den kathodischen Schutz von Eisenteilen im Wasser an Kaianlagen, Wasserkanälen u. dgl., insbesondere eingerammten Stahlschichtbewehrungen, gekennzeichnet durch im Ufer eingelassene, aus porösem Material bestehende und die Anoden (5) enthaltende Gefäße (4) und Rohre (6), mit denen die Gefäße (4) wenigstens teilweise mit Wasser gefüllt gehalten werden können und das durch die Wände der Gefäße oder Röhren durchsickernde Wasser entfernt oder ersetzt werden kann.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere durch Röhren (9) mit Anoden (5) untereinander in Verbindung stehende Gefäße (4).
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäße (4) oder Röhren (9), in denen die Anoden (5) untergebracht sind, mit der See bzw. dem Meer durch Rohre (6) unterhalb des Seewasserspiegels (2) verbunden sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (6) einen geringen Durchmesser im Vergleich zu den Gefäßen (4) oder den Röhren (9) besitzen und bis zum Boden der Gefäße geführt sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Pumpe (10) enthält, durch die das Seewasser kontinuierlich oder periodisch in das Gefäßsystem gepumpt werden kann.