DE1521957C - Vorrichtung zum zeitlich ununterbro chenen, bedienungsfreien Überwachen der Gute des Kathodenschutzes von Anlagen - Google Patents

Vorrichtung zum zeitlich ununterbro chenen, bedienungsfreien Überwachen der Gute des Kathodenschutzes von Anlagen

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Publication number
DE1521957C
DE1521957C DE1521957C DE 1521957 C DE1521957 C DE 1521957C DE 1521957 C DE1521957 C DE 1521957C
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Germany
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relay
cathodic protection
counter
potential difference
clock
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Expired
Application number
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English (en)
Inventor
Bernard Marie Louis Boulogne Heuze (Frankreich)
Original Assignee
Societe dEtudes contre la Corrosion SECCO, Paris
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zeitlich ununterbrochenen, bedienungsfreien Überwachen der Güte des Kathodenschutzes von Anlagen mit einem Relais und mit einer Bezugselektrode, zwischen der und der zu schützenden Anlage eine Potentialdifferenz besteht.
Bei einer bekannten Vorrichtung wird die Wirksamkeit des Kathodenschutzes automatisch durch die Potentialdifferenz zwischen zwei Platten bestimmt. Diese Potentialdifferenz soll dabei als Maß für die Aggressivität der Umgebung der zu schützenden Anlage dienen. Die Wirksamkeit des Kathodenschutzes wird also geändert, wenn die Aggressivität der Umgebung sich ändert. Dabei handelt es sich nicht um eine Kontroll- und Meßeinrichtung. Mit der bekannten Vorrichtung ist es zwar möglich, den Kathodenschutz der sich ändernden Aggressivität der Umgebung anzupassen; es ist aber unmöglich, das Potential zu messen, dem die Anlage tatsächlich unterworfen war, und festzustellen, ob jede Korro- ao sionsgefahr gut ausgeschaltet worden ist. Die bekannte Vorrichtung ist insbesondere dann unwirksam, wenn die Eigenschaften der Umgebung gleichbleiben, das Potential der zu schützenden Anlage aber durch vagabundierende Ströme oder Induktionsströme geändert wird oder wenn das Potential der zu schützenden Anlage zwischen zwei festen Grenzen liegen soll.
Es sind auch schon Vorrichtungen bekannt, bei denen der Kathodenschutz nach der Potentialdifferenz zwischen der zu schützenden Anlage und einer Bezugselektrode festgelegt wird.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird die Potentialdifferenz zwischen der Anlage und der Bezugselektrode dauernd durch ein Voltmeter gemessen. Um aber aus diesen Meßwerten brauchbare Schlüsse ziehen zu können, wäre ein dauerndes Ablesen durch eine Bedienungsperson erforderlich. Das ist aus Kostengründen nicht durchführbar. Es müßte also als Voltmeter ein Schreiber verwendet werden, was wiederum mit hohen Kosten verbunden ist und bei der Empfindlichkeit solcher Apparate und unter den beim Kathodenschutz im allgemeinen gegebenen Bedingungen ebenfalls schwierig wäre.
Es ist schließlich noch eine Vorrichtung bekannt, bei der der durch das Kathodenschutzsystem fließende Strom über ein Relais geführt wird, dessen Arbeitskontakte im Stromkreis einer Kontrollampe liegen. Das Verlöschen der Kontrollampe zeigt also an, daß ein ausreichender Kathodenschutz nicht mehr sichergestellt ist. Auch eine derartige Anlage ist nur dann sinnvoll, wenn eine Bedienungsperson vorhanden ist, die das Verlöschen der Kontrollampe feststellt und erforderliche Maßnahmen für die Wiederherstellung eines ausreichenden Kathoden-Schutzes einleitet.
Die bekannten Vorrichtungen beschäftigen sich also entweder mit einer automatischen Steuerung des ' Kathodenschutzes oder mit einer Überwachung des Kathodenschutzes durch Anzeigegeräte, die von einer Bedienungsperson ständig kontrolliert werden müssen. Die Vorrichtungen zur automatischen Steuerung des Kathodenschutzes sind relativ aufwendig und entsprechend kostspielig. Die automatischen Steuerungseinrichtungen sind zwar bei den Vorrichtungen mit Anzeigeinstrument nicht erforderlich, dafür sind diese Vorrichtungen aber nur dort geeignet, wo ständig eine Bedienungsperson zur Verfügung steht.
Bei keiner der bekannten Vorrichtungen ist eine Möglichkeit zum zeitlich ununterbrochenen, bedienungsfreien Überwachen der Güte des Kathodenschutzes gegeben. Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Vorrichtungen insoweit zu ergänzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese Potentialdifferenz in bekannter Weise an die Arbeitsspule des Relais gelegt ist, dessen Ansprechschwellwert auf den für den Kathodenschutz mindestens erforderlichen Wert dieser Potentialdifferenz einstellbar ist, und daß die Arbeitskontakte des Relais im Betätigungsstromkreis einer die Ausfallhäufigkeit und/oder die Ausfalldauer des Kathodenschutzes aufzeichnenden Kontrolleinrichtung liegen. Die Kontrolleinrichtung kann beispielsweise ein bei jedem Ansprechen des Relais um eine Einheit weiterrückendes Zählwerk sein. Beispielsweise kann das Zählwerk aber auch durch eine während des Ansprechens des Relais laufende Uhr ersetzt werden. Gegebenenfalls werden auch ein Zählwerk und eine Uhr zueinander parallel in den Betätigungsstromkreis geschaltet.
Mit einer solchen Vorrichtung ist es möglich, im Nachhinein festzustellen, ob das Potential der Anlage irgendwann einmal Werte hatte, für die man Korrosionsgefahr annehmen muß. Mit der Vorrichtung ist es insbesondere möglich, in Nachhinein festzustellen, wie oft und wie lange die für den wirksamen Kathodenschutz erforderliche Potentialschwelle unterschritten wurde. Man erhält damit ein Maß für die aufgetretene Korrosion. Überschreitet diese einen zugelassenen Wert, so wird einfach die dem Kathodenschutz entsprechende Potentialdifferenz auf einen entsprechend höheren Wert eingestellt und gleichzeitig auch der Ansprechschwellwert des Relais der Überwachungsvorrichtung entsprechend neu eingestellt. Eine solche Nachstellung wird nur einige wenige Male erforderlich sein, bis die Einregelung auf optimale Kathodenschutzbedingungen für die jeweilige Anlage erfolgt ist. Dafür ist eine kostspielige Einrichtung für die automatische Anpassung des Kathodenschutzes nicht erforderlich, und es kann überdies auch auf eine ständige Bedienung verzichtet werden. Es genügt vielmehr, die erfindungsgemäße Vorrichtung gelegentlich abzulesen und bei dieser Gelegenheit — falls nach den abgelesenen Werten erforderlich — durch zwei einfache Einstellungen die Kathodenschutzbedingungen den Gegebenheiten anzupassen.
Durch die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltene Auskunft über das, was sich in einem Überwachungszeitraum tatsächlich ereignet hat, ist es möglich, den Kathodenschutz besser einzustellen und für die Zukunft unter den jeweils gegebenen speziellen Bedingungen weitere Korrosion weitgehend zu verhindern. Das geschieht über die einfache und ausreichende Auskunft über die Wirksamkeit eines von vornherein festgelegten Kathodenschutzes, für dessen Beurteilung es weniger erforderlich ist, den zeitlichen Verlauf des Potentials an der zu schützenden Anlage zu kennen, als die Anzahl und die Dauer der Momente, in denen dieses Potential einen korrosionsgefährlichen Wert annimmt. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann also mit einer einfachen und unkomplizierten Kathodenschutzanlage mit geringem Aufwand und ohne ständige Bedienung eine gute Kathodenschutzsicherung erzielt werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und
F i g. 2 die Schaltung der Vorrichtung nach F i g. 1.
Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1, das über Drähte mit der mit Kathodenschutz zu versehenden Anlage 2 und einer Bezugselektrode 3 verbunden ist, die vorzugsweise in der Nähe der Anlage 2 und in einer der Umgebung der Anlage 2 gleichartigen Umgebung angeordnet ist. Im Gehäuse 1 ist ein voltmetrisches Relais 4 angeordnet, das derart eingestellt ist, daß es anspricht, sobald die Potentialdifferenz zwischen der Anlage 2 und der Bezugselektrode 3 einen Wert erreicht, der eine Korrosion der Anlage zur Folge hat. Das Ansprechen des Relais 4 läßt ein Zählwerk 5 um einen Zähler weiterrücken und setzt außerdem eine Uhr 6 in Gang. Steigt die Potentialdifferenz zwischen der Anlage 2 und der Bezugselektrode 3 wieder auf einen Wert, der eine Korrosion der An- so lage verhindert, so wird das Relais 4 beispielsweise abfallen und den Lauf der Uhr 6 wieder unterbrechen. Bei erneutem Ansprechen des Relais 4 rückt dann das Zählwerk 5 wieder um eine Einheit weiter, und die Uhr 6 läuft so lange, wie der Kathoden- »5 schutz der Anlage unzureichend ist. Die Uhr 6 ist mit einem Langzeit-Addierwerk versehen, das es unter allen Umständen ermöglicht, ihre gesamte Laufzeit abzulesen.
Ein Schalter 7 ermöglicht verschiedene Steuerschaltungen, und zwar beispielsweise ein Kurzschließen der Arbeitsspule des Relais 4 beispielsweise während des Transportes der Vorrichtung, die Spannungsüberprüfung von die Vorrichtung mit Strom versorgenden Batterien, ein Einstellen der Ansprechschwelle des Relais 4 usw. An den Klemmen 8 sind die Anlage 2 und die Bezugselektrode 3 angeschlossen, und Klemmen 9 dienen zum Anschluß eines Voltmeters.
Fig. 2 zeigt die Schaltung der Vorrichtung von Fig. 1. Das voltmetrische Relais 4 besitzt eine Arbeitsspule 10, die als Drehspule ausgebildet ist. Die Arbeitskontakte 11 des Relais 4 schließen sich, sobald die Potentialdifferenz zwischen der Anlage 2 und der Bezugselektrode 3 den Schwellwert erreicht, auf den das Relais eingestellt ist. Beim Schließen der Arbeitskontakte 11 rückt ein Zählwerk 12 um eine Stufe weiter, und die Uhr 13 wird in Gang gesetzt. Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Betätigung des Zählwerks 12 mit Hilfe eines Stromimpulses, der von einem Kondensator 14 dann abgegeben wird, wenn die im Stromkreis einer Batterie 15 liegenden Arbeitskontakte 11 des Relais 4 geschlossen werden. Dem Kondensator 14 ist ein Entladewiderstand 16 parallelgeschaltet, der es ihm ermöglicht, sich beim öffnen des Arbeitskontakts 11 schnell zu entladen. Er ist damit wieder arbeitsbereit.
Solange die Arbeitskontakte 11 geschlossen sind, wird die Uhr 13 durch die Batterie 15 betrieben. Die Uhr läuft also so lange, wie die Arbeitsspule 10 den Arbeitskontakt 11 geschlossen hält. Zählwerk 12 und Uhr 13 verbrauchen bei dieser Schaltung nur einen kleinen Strom, so daß die Batterie 15 eine geringe Kapazität besitzen kann. Man verwendet beispielsweise 9-Volt-50-Amperestunden-Batterien. Über ein Potentiometer 17 kann die Batterie 15 auch zum Ansteuern des voltmetrischen Relais 4 verwendet werden. Das ist in einer bestimmten Schaltstellung eines Vielfachschalters 18 möglich, der sonst die Arbeitsspule 10 des Relais mit der Anlage 2 und der Bezugselektrode 3 verbindet.
Im folgenden sind Kenndaten der einzelnen Schaltungselemente beispielsweise angegeben: die Arbeitsspule 10 des Relais weist einen Innenwiderstand von 20 Kiloohm auf; die Kontaktgabe kann zwischen 0,5 und 1,5 Volt eingestellt werden. Das Zählwerk 12 kann bis zu 9999 Impulse registrieren und hat während des Zählvorgangs eine kurzzeitige Spitze der Stromaufnahme bei 300 Milliampere. Die Uhr 13 benötigt bei einer Spannung von 9 Volt eine Stromstärke von 10 Milliampere. Die Kapazität des Kondensators 14 beträgt 2000 Mikrofarad. Die Batterie 15 weist eine Klemmenspannung von 9 Volt und eine Kapazität von 50 Amperestunden auf. Der Entladewiderstand 16 hat einen Widerstandswert von 10 Ohm. Das Potentiometer 17 hat einen Gesamtwiderstandswert von 1000 Ohm. Als Vielfachschalter 18 wird ein Schalter mit sechs Kreisen und vier Schaltstellungen gewählt.
Die als Ausführungsbeispiel beschriebene Überwachungsvorrichtung arbeitet rein qualitativ. Sie kann gegebenenfalls auch quantitativ ausgebildet werden, wenn die Korrosionsgefahr bestimmt werden soll, der die Anlage während der Zeitspanne des Fehlens des Kathodenschutzes ausgesetzt ist. Es ist bekannt, daß diese Gefahr durch das Spannungs-Zeit-Integral während des Ansprechens der Vorrichtung gegeben ist. Die beschriebene Vorrichtung ist also beispielsweise mit einem V/h-Meter bekannter Bauart zu ergänzen, das beispielsweise an Stelle der Uhr 13 in die Anlage eingebaut wird.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum zeitlich ununterbrochenen, bedienungsfreien Überwachen der Güte des Kathodenschutzes von Anlagen mit einem Relais und mit einer Bezugselektrode, zwischen der und der zu schützenden Anlage eine Potentialdifferenz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß diese Potentialdifferenz in bekannter Weise an die Arbeitsspule (10) des Relais (4) gelegt ist, dessen Ansprechschwellwert auf den für den Kathodenschutz mindestens erforderlichen Wert dieser Potentialdifferenz einstellbar ist, und daß die Arbeitskontakte (11) des Relais (4) im Betätigungsstromkreis einer die Ausfallhäufigkeit und/ oder die Ausfalldauer des Kathodenschutzes aufzeichnenden Kontrolleinrichtung (12, 13) liegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung ein bei jedem Ansprechen des Relais (4) um eine Einheit weiterrückendes Zählwerk (12) ist. .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung eine jeweils für die Dauer des Ansprechens des Relais (4) laufende Uhr (13) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zueinander parallelgeschaltet im Betätigungsstromkreis ein Zählwerk (12) und eine Uhr (13) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zählwerk (12) ein Kondensator (14) vorgeschaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Unterbrechen des Betätigungsstromkreises durch das Relais (4) über den Kondensator (14) ein Entladewiderstand (16) schaltbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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