DE2100486C3 - Elektrode für den kathodischen Korrosionsschutz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrode für den kathodischen Korrosionsschutz, insbesondere für in Meerwasser eingetauchte Körper, aus einem oder mehreren Rohren aus einem Metall mit einer bestimmten Spannungsdifferenz gegenüber der Umgebung, die eine Edelmetallbeschichtung aufweisen.

Bekannte Elektroden dieser Art, die zum Schutz von Wasserfahrzeugen benutzt werden, besitzen die Form von Platten, die in elektrisch isolierenden Verankerungsplatten eingegossen sind, die selbst von einem Rahmen umgeben sind, um sie damit an der Außenhaut des Wasserfahrzeugs mit Schrauben oder durch Schweißen zu befestigen. Derartige Elektroden, die parallel zur Außenhaut fest angebracht werden, liefern vollkommen zufriedenstellende Ergebnisse. Aus mehreren Gründen insbesondere zur Herabsetzung des Preises, benutzt man jedoch dünne Platten, die dementsprechend eine geringe elektrische Leitfähigkeit besitzen, und kompensiert diesen großen spezifischen Widerstand durch einen elektrischen Leiter, der die Platten verdoppelt und einen Nebenschluß bildet. Die Anbringung diesen elektrischen Nebenschlusses als auch die Schwierigkeit des sicheren Vergießens der Platten in ihren Verankerungsplatten stellen beträchliche Nachteile dar.

Eine andere bekannte Elektrode besitzt die Form eines Stabes oder eines zylindrischen Rohres, wobei die Elektrode mit einem ihrer Enden in einem isolierenden Teil eingespannt wird. Derartige Elektroder, sind leicht verletzbar und können durch schwimmende Körper beschädigt werden. Aus diesen Gründen sind sie zum Schutz von beweglichen oder unbeweglichen schwimmenden Körpern, etwa Wasserfahrzeugen, oder Pontons, ungeeignet.

Die bekannten Elektroden bestehen im wesentlichen aus einem Träger aus einem Metall, etwa Titan oder Tantal, das eine positive Spannungsdifferenz von mehreren Volt gegenüber der Umgebung aushalten kann, ohne einer Korrosion unterworfen zu sein, und das mit einer dünnen Schicht, deren Dicke im allgemeinen zwischen 2 und 5 μΐη liegt, aus einem edleren Metall überzogen ist, beispielsweise Platin oder Rhodium. Derartige Elektroden besitzen den Vorteil, daß sie eine Funktionsdauer von mehreren Jahren besitzen und anschließend mit einem neuen Belag versehen -verden können, falls sie während ihrer Funktionsdauer nicht beschädigt wurden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Elektrode der eingangs genannten Art zu schaffen, die leicht und sicher herstellbar, sowie leicht anbringbar und mit dem Stromerzeuger verbindbar ist, aufgrund ihres geringen elektrischen Widerstandes die Anbringung eines Nebenschlusses nicht benötigt, sowie robust ist und bei der die Gefahr einer Beschädigung durch schwimmende Körper vermieden wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rohre Perforationen aufweisen und in einer Nut einer Verankerungsplatte aus einem elektrisch isolierenden Material mit Hilfe eines elektrisch isolierenden Vergußmaterials vergossen sind, das durch die Perforationen in die Rohre eingedrungen ist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert
F i g. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektrode.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch zwei paarweise angeordnete Elektroden, die sich in einer Schutzvorrichtungbefinden.
Fig.3 stellt eine Verbindungsart dar, die für die erfindungsgemäßen Elektroden benutzt werden kann.

Die erfindungsgemäße Elektrode besitzt ein Rohr 1 aus Titan mit einem Durchmesser von etwa 50 mm und eine Wandstärke in der Größenordnung von 1 mm. Das Rohr 1 wird in einer elektrisch isolierenden Verankerungsplatte 2 befestigt, die z. B. aus nichtplastischem Polyvinylchlorid oder einer Preßschicht auf der Basis eines Epooxidharzes besteht. Die Verankerungsplatte 2 besitzt eine Längsnut 3, deren Querschnitt schwalbenschwanzförmig ist und in die das Rohr 1 mit Hilfe eines elektrisch isolierenden Vergußmaterials 4 vergossen ist, das anschließend aushärtet.

Das Rohr 1 besitzt regelmäßig auf einem Teil seiner Wandung verteilte Perforationen 5, die einen Abstand

von 50 mm und einen Durchmesser in der Größenordnung von 10 mm besitzen. Das Vergußmaterial 4, das zunächst flüssig ist, füllt die Nut 3 vollkommen und dringt in das Innere des Rohrs 1 durch die Perforationen

5 ein. Wenn das Vergußmaterial 4 aushärtet, wird das Rohr 1 in der schwalbenförmigen Nut 4 fest verankert Zur weiteren Verankerung kann man außerdem Drähte

6 aus Tantal oder Titan, die beispielsweise einen Durchmesser von 1 oder 2 mm besitzen, durch Hindurchschieben durch einander gegenuberliegei.de, im gleichen Abschnitt des Rohrs 1 gelegene Perforationen 5 anbringen, wobei die Drähte 6 an beiden Seiten über das Rohr 1 hinausragen.

Die Edelmetallbeschichtung 7 aus Platin oder Rhodium einer Stärke in der Größenordnung von 2,5 μπι ist auf dem Teil der Wandung des Rohrs 1 angebracht, die sich außerhalb der Verankerungsplatte 2 befindet, wobei dieser Teil beispielsweise einem Winkel von 160° entspricht.

Das Herstellen einer derartigen Elektrode ist leicht auszuführen und ermöglicht eine sichere Verankerung der Rohre 1. Desweiteren wird der Widerstand des Rohrs 1 nicht vergrößert und es erübrigt sich daher, elektrische Nebenschlußwiderstände vorzusehen, selbst wenn das Rohr 1 eine Länge von mehreren Metern haben muß. Daher kann eine derartige Elektrode, die eine Länge von 2 m besitzt und einen Strom von 100 A aufnimmt, 10 Jahre im Meerwasser betrieben werden.

Wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel kann man gemäß F i g. 2 eine Verankerungsplatte 2 verwenden, die mit zwei zueinander parallelen Nuten 3 versehen ist, in denen die mit der Edelmetallbeschichtung 7 versehenen Rohre la und Xb vergossen werden. Die Verankerungsplatte 2 befindet sich in einem Metallprofil 20, das einen U-förmigen Querschnitt besitzt, der ihm eine sehr große Festigkeit verleiht. Zwischen den Rändern der Verankerungsplatte 2 und den Schenkeln des Metallprofils 20 befinden sich elektrisch isolierende Platten 8a und 8b, wodurch jeder Kurzschluß zwischen den Rohren la, Ib und dem Metallprofil 20 vermieden wird, wenn sich die Rohre la, Xb in einem elektrisch leitenden Medium befinden. Eine Metallplatte 9 ist durch Schrauben an den Platten 8a und Sbbefestigt, so daß das Metallprofil 20 und die Rohre la und 16 elektrisch isoliert sind.

Auf diese Weise wird die Elektrode vollkommen geschützt und kann leicht gehandhabt, transportiert und angebracht werden, ohne daß das Risiko einer Beschädigung, insbesondere der leitenden Sjhicht aus Platin oder Rhodium, die aufgrund ihrer geringen Stärke besonders anfällig ist, besteht. Anstelle von zwei

Rohren Xa, Xb können auch mehrere verwendet werden. Die Befestigung der Metallplatte 9 wird ohne jedes Element vorgenommen, das geeignet ist, irgendeine Abdichtung zu bewirken, während die beiden Enden des Metallprofils 20 nicht verschlossen sein können. Wenn diese Einheit montiert wird, dringt der Elektrolyt, in dem sie sich befindet (in diesem Beispiel Meerwasser), in das Innere ein und füllt das gesamte freie Volumen. Die Elektroden können dann betrieben werden, ohne daß man die Metaliplatte 9 entfernt Unter diesen Bedingungen wird der mechanische Schutz der Elektroden sichergestellt

Die Elektrode besitzt im allgemeiner, eine bestimmte Länge eines leitenden Kabels, das beim Anbringen der Elektrode an dem zu schützenden Körper mit einem Kabel verbunden wird, das von einem Generator kommt Am Rohr 1 kann man eine Buchse ansetzen, an die das leitende Kabel angelötet wird.

Die Verbindung kann auch mit Hilfe eines speziellen Kabelschuhs bewirkt werden, der das vorher abisolierte Kabefende einfaßt. In diesem Falle setzt man zwischen dem Kabelschuh und dem Rohr 1 ein Zwischenstück aus einem elektrisch leitenden Material, dessen eine Seite plan und dessen andere die Form eines Teils eines Zylinders besitzt, so daß mit Hilfe einer Schraube und einer Mutter die Einheit, die durch den Kabelschuh und das Zwischenstück gebildet wird, fest gegen das Rohr 1 gedrückt wird. In den beiden Fällen wird die Verbindung angebracht, bevor das Rohr 1 in der Nut 4 der Verankerungsplatte 2 vergossen wird. Das Vergußmaterial umgibt auch die Verbindung und isoliert diese vollkommen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Verbindungsart wird ein Schaft 10 mit dem Rohr 1 verschweißt. Er verläuft durch die Verankerungsplatte 2, das Metallprofil 20, das die Verankerungsplatte 2 umfaßt, und eine Metallwand 11, an der die Elektrode befestigt wird. Ein Isolierrohr 12 umgibt den Schaft 10. Eine äußere zweiteilige Umhüllung 13, 14, die durch einen Schraubverschluß 15 verschlossen ist, sichert das Gesamte. Das Isolierrohr 12 hat einen Durchmesser, der zwischen demjenigen des Schaftes 10 und demjenigen der Umhüllung 13 liegt, so daß das isolierende Material 21 dazwischen fließen kann, um die vollkommene Abdichtung der Verbindung zu gewährleisten.

Die eigentliche Verbindung wird durch den Block 16

hergestellt, der auf den Schaft 10 geschraubt und mit

einer Ausnehmung versehen ist, in der das Kabel 17 eingesteckt ist. Eine Schraube 18 drückt das Kabel 17 gegen den Block 16.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektrode für den kathodischen Korrosionsschutz, insbesondere für in Meerwasser eingetauchte Körper, aus einem oder mehreren Rohren aus einem Metall mit einer bestimmten Spannungsdifferenz gegenüber der Umgebung, die eine Edelmetallbeschichtung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1) Perforationen (5) aufweisen und in einer Nut (3) einer Verankerungsplatte (2) aus einem elektrisch isolierenden Material mit Hilfe eines elektrisch isolierenden Vergußmaterials (4) vergossen sind, das durch die Perforationen (5) in die Rohre (1) eingedrungen ist.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Edelmetallbeschichtung (7) nur einen Teil des Rohres (1) bedeckt.

3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gevcennzeichnet, daß die Nut (3) schwalbenschwanzförmig ist.

4. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch zwei sich gegenüberliegende Perforationen (5) Drähte (6) erstrecken, die über das Rohr (1) hinausragen und in dem Vergußmaterial (4) eingebettet sind.

5. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verankerungsplatte (2) innerhalb eines U-förmigen Metallprofils (20) befindet, wobei elektrisch isolierende Platten (8a, 8b) die höher als die Schenkel des Metallprofils (20) sind, zwischen letzteren und der Verankerungsplatte (2) angebracht sind und daß eine Metallplatte (9) auf den isolierenden Platten (8a, Sb) befestigt ist.

6. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rohr (1) ein leitender Schaft (10) angeschweißt ist, der an seinem Ende eine Verbindungseinrichtung zu einem Generator besitzt und durch die Verankerungsplatte (2) und die Wandung (ίί) des zu schützenden Körpers verläuft.

7. Elektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (10) von einer äußeren Umhüllung (13, 14) umgeben ist, in der sich mit Abstand zu der äußeren Umhüllung (13, 14) ein Isolierrohr (12) befindet, während der freibleibende Raum durch isolierendes Material (21) gefüllt ist.