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 AnlagenInfo
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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)
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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