DE1293478B

DE1293478B - Verfahren zur elektrischen Feststellung von Beschaedigungen einer Emailschicht

Info

Publication number: DE1293478B
Application number: DE1968P0043880
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Phys Dr Deichelmann
Original assignee: Pfaudler Werke GmbH
Current assignee: Pfaudler GmbH
Priority date: 1968-01-24
Filing date: 1968-01-24
Publication date: 1969-04-24

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Feststellung von Beschädigungen einer korrosionshindernden Emailschicht auf dem elektrisch leitenden Trägerwerkstoff eines emaillierten Apparats mit Einbauelementen und/oder Ausbesserungsteilen aus Tantal, bei welchem zwischen einer Elektrode in einem elektrisch leitenden Medium in dem Apparat und dem Trägerwerkstoff eine niedrige Gleichspannung angelegt wird und eine Nachweiseinrichtung für die Stromstärke zur Feststellung vorhandener Beschädigungen Verwendung findet.
Es sind eine Reihe von elektrischen Prüfgeräten bekannt, mit denen eine derartige Feststellung von Beschädigungen einer elektrisch isolierenden Deckschicht auf einem elektrisch leitenden Trägerwerkstoff erfolgen kann. Verfahren dieser Art sind jedoch für die Prüfung von Emailschichten chemischer Apparate mit hoher Korrosionsbeanspruchung nicht geeignet, weil im einen Fall die bei derartigen Apparaten grundsätzlich vorhandenen Ausbesserungen der Emailschicht aus Tantal eine Beschädigung der Emailschicht vortäuschen würden (vgl. Deutsche Patentschrift 727 042), während im anderen Falle (Deutsches Gebrauchsmuster 1951708) außerdem eine Prüfung größerer emaillierter Apparate oder von emaillierten Stutzen geringer Nennweite praktisch nicht möglich erscheint. Den in der Praxis bisher durchgeführten Verfahren zur Prüfung korrosionsbeständiger Emailschichten (die visuelle Untersuchung, die Statifluxprüfung, die Naßprüfung und die Hochspannungsprüfung) haftet dagegen der Nachteil an, daß damit lediglich die Prüfung von Apparaten und Zubehörteilen vor der Inbetriebnahme oder während einer Produktionsunterbrechung erfolgen kann.
Emaillierte Apparate werden jedoch häufig für Prozesse mit sehr hohen Korrosionsbeanspruchungen eingesetzt, die sich kontinuierlich über lange Zeiträume erstrecken können. Möglicherweise eingetretene Beschädigungen der Emailschicht können deshalb während der Dauer eines Prozeßzyklus nicht festgestellt werden. Als Folge dieser zunächst nicht feststellbaren Schäden kann es an der betreffenden Stelle zur Korrosion des Trägerwerkstoffes kommen, die je nach Art und Dauer des Angriffs zu einer vollständigen Durchdringung der Behältenvand od. dgl. führen kann. Wird eine mechanische Beschädigung der Emailschicht rechtzeitig bemerkt, d. h. bevor der Trägerwerkstoff wesentlich in Mitleidenschaft gezogen wurde, dann kann eine Reparatur an Ort und Stelle erfolgen, in den meisten Fällen mit Hilfe einer Tantalschraube. Bleibt die Beschädigung aber längere Zeit hindurch unbemerkt und ist der Trägerwerkstoff bereits weitgehend oder vollständig zerstört, so bleibt in vielen Fällen als Reparaturmöglichkeit nur die vollständige Erneuerung der Deckschicht des betreffenden Apparats im Herstellerwerk, sofern nicht überhaupt eine Neubeschaffung erforderlich ist. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur elektrischen Feststellung von Beschädigungen der Emailschicht eines emaillierten Apparats anzugeben, womit während des Betriebs auftretende Beschädigungen durch Stromstärkeänderungen sofort festgestellt werden können, ohne daß auf die Verwendung von Einbauelementen und/oder Ausbesserungsteilen aus Tantal verzichtet werden muß.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß vor Inbetriebnahme der Nachweiseinrichtung, aber nach der Bechickung des Apparates mit einem elektrisch leitenden Produktmedium die frei liegenden Oberflächen der mit dem Trägerwerkstoff in elektrisch leitender Verbindung stehenden Einbauelemente und/ oder Ausbesserungsteile aus Tantal durch Verbindung des Trägerwerkstoffs mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle niedriger Spannung mit einer eektrisch nicht leitenden Passivierungsschicht überzogen werden, und daß diese Spannungsquelle auch zur Lieferung der Nachweisspannung Verwendung findet. Mit diesem Verfahren kann deshalb trotz des Vorhandenseins von Einbauelementen und Ausbesserungsteilen aus Tantal eine elektrische Feststellung von Beschädigungen der Emailschicht während des Betriebs erfolgen. Ein Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, daß sofort festgestellt werden kann, daß eine Aufnahme von Eisen durch das Produktmedium erfolgt. In zahlreichen Fällen könnte nämlich eine ganze Charge unbrauchbar werden, wenn eine Verunreinigung des Produktmediums durch die Aufnahme von Eisen erfolgt. Deshalb werden durch die Erfindung auch die Einsatzmöglichkeiten emaillierter Apparate erweitert, weil in gewissen Fällen emaillierte Apparate trotz ihrer sonstigen Vorteile wegen der Gefahr mechanischer Beschädigungen der Emailschicht nicht eingesetzt werden konnten.
An Hand eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Ein Stahlbehälter 1 ist auf seiner Innenseite mit einer Deckschicht 2 aus Email versehen. In dieser Deckschicht gegebenenfalls vorhandene Emailschäden können durch eine Tantalschraube 4 mit einem als Dichtung dienenden Ring aus Polytetrafluoräthylen abgedeckt sein. In den mit dem Produktmedium gefüllten Produktraum 3 ragt ein rohrförmiges Einsatzteil 4, dessen Außenseite ebenfalls mit einer Deckschicht 5 aus Email versehen ist. Am unteren Ende des Einbauteils ist eine Metallelektrode 6 vorgesehen, die mit dem Produktmedium in elektrisch leitender Verbindung steht. Diese Metallelektrode ist vom Metallkörper des Einbauteiles 4 elektrisch isoliert, was vorzugsweise durch Einschmelzen der Elektrode oder deren Zuleitung in eine Emailschicht erfolgt.
Der Einbauteil 4 kann jedoch an Stelle der Emaillierung auch eine anodisch passivierte korrosionshindernde Schutzschicht aufweisen.
Von der Metallelektrode führt im hohlen Innern des Einbauteils 4 eine elektrische Leitung 7 isoliert vom Metallkörper des Einbauteils nach außen. Diese elektrische Leitung ist mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle 8 verbunden. Die Gleichspannungsquelle kann eine negative Ausgangsspannung von mindestens 0,5 Volt gegen Erde und einen Kurzschlußstrom von mindestens 10 mA haben. Vorzugsweise beträgt die Spannung 16 Volt und der Kurzschlußstrom 100mA. Der positive Pol der Gleichspannungsquelle steht über einen stromgesteuerten Schalter 9 mit der Außenwand des Stahlbehälters 1 in elektrisch leitender Verbindung. Dieser stromgesteuerte Schalter hat mindestens zwei Schaltstellungen und eine Ansprechschwelle oberhalb 0,1 mA, welche vorzugsweise bei 30 mA liegt. Als Nachweiseinrichtung für einen Stromanstieg in diesem Stromkreis kann ein Signalgeber 10 an sich beliebiger Art Verwendung finden.
Solange die Emailschicht und die gegebenenfalls vorhandenen Tantal- oder Kittausbesserungen unversehrt sind, fließt in dem geschlossenen Stromkreis mit der Spannungsquelle 8 nur ein geringer Strom, weil nämlich die Emailschicht einen sehr hohen elektrischenWiderstand hat, oder weil sich unter Wirkung der angelegten Gleichspannung durch anodische Oxydation eine dicht haftende Passivierungsschicht bildet, die als guter Isolator wirkt. Auch die über Stutzen, Kittstellen usw. abfließenden Kriechströme sind gering. Wenn jedoch eine Beschädigung der Emailschicht auftritt, kommt das in allen praktisch interessierenden Fällen elektrisch leitfähige Produkt mit dem metallischen Trägerwerkstoff des Behälters oder des betreffenden Zubehörteiles in Berührung. Infolgedessen steigt die Stromstärke in diesem Stromkreis stark an, weil die Trägerwerkstoffe für emaillierte Apparate od. dgl. nicht anodisch passivierbar sind.
Als Trägerwerkstoff findet bevorzugt Stahl Verwendung. Der Stromanstieg in dem Stromkreis mit der Stromquelle 8 betätigt den Schalter 9, der seinerseits den Signalgeber 10 steuert.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur elektrischen Feststellung von Beschädigungen einer korrosionshindernden Emailschicht auf dem elektrisch leitenden Trägerwerkstoff eines emaillierten Apparats mit Einbauelementen und/oder Ausbesserungsteilen aus Tantal, bei dem zwischen einer Elektrode in einem elektrisch leitenden Medium in dem Apparat und dem Trägerwerkstoff eine niedrige Gleichspannung angelegt wird und eine Nachweiseinrichtung für die Stromstärke zur Feststellung vorhandener Beschädigungen Verwendung findet, dadurch gekennzeichnet, daß vor Inbetriebnahme der Nachweiseinrichtung, aber nach der Beschickung des Apparates mit einem elektrisch leitenden Produktmedium die frei liegenden Oberflächen der mit dem Trägerwerkstoff in elektrisch leitender Verbindung stehenden Einbauelemente und/oder Ausbesserungsteile aus Tantal durch Verbindung des Trägerwerkstoffs mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle niedriger Spannung mit einer elektrisch nicht leitenden Passivierungsschicht überzogen werden und daß diese Spannungsquelle auch zur Lieferung der Nachweisspannung verwendet wird.