DE2139259A1

DE2139259A1 - Korrosionsbeständiger Überzug fur katodisch geschützte Metallgegenstande

Info

Publication number: DE2139259A1
Application number: DE19712139259
Authority: DE
Inventors: Herbert G Allentown Pa Townsend (V St A )
Original assignee: Bethlehem Steel Corp
Current assignee: Bethlehem Steel Corp
Priority date: 1970-08-05
Filing date: 1971-08-05
Publication date: 1972-02-17
Also published as: FR2101255B1; GB1362275A; FR2101255A1; US3707450A; CA953681A

Description

BETHLEHEM STEEL CORPORATION, Bethlehem, Pennsylvania, VStA

Korrosionsbeständiger Überzug für katodisch geschützte Metallgegenstände .

Die Erfindung bezieht sich auf einen korrosionsbeständigen Überzug für katodisch geschützte Metallgegenstände sowie auf ein Verfahren zum Aufbereiten und Aufbringen eines derartigen Überzugs auf den Metallgegenständen.

Unterirdische Rohrleitungen, beispielsweise Gasfernleitungen, sind auf ihrer gesamten Länge katodisch geschützt» Diesen Schutz kann man durch einen eingeprägten Strom oder durch die Verwendung einer reaktiven Anode vornehmen.

Gasrohrleitungen sind im allgemeinen infolge des Innendrucks hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, und zwar im allgemeinen bis zu 72°A der Nennstreckgrenze das verwendeten Materials. Diese Tatsache stellt in Verbindung mit einem korrodierenden, niederohmigen (weniger als 10000 Ohm-centimeter) Boden an das katodische Schutzsystem langer Rohrleitungen äußerst hohe Anforderungen.

Die katodischen Schutzmaßnahmen sind bei Rohrleitungen auch ohne einen äußeren überzug wirksam. Es ist Jedoch allgemein

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üblich,, das Rohr mit einem verhältnismäßig schweren bituminösen Überzug zu versehen. Meistens wird vor dem Aufbringen de.s Bitumenüberzugs das Metallsubstrat mit einem Grundanstrich überzogen. Durch diese Maßnahmen wird der Strom her-. abgesetzt, den man für den katodischen Schutz benötigt.

Während unterirdische Metallgebilde, wie Rohrleitungen und Vorratsbehälter, im allgemeinen korrosionsfest sind, wenn der bituminöse Überzug in Ordnung bleibt, tritt dennoch das Problem auf, daß insbesondere an schadhaften Stellen der Überzug die Neigung hat, sich von dem Metallsubstrat abzulösen. Durch dieses Ablösen oder Abschälen wird die den Um-" gebungsbedingungen direkt ausgesetzte Metalloberfläche vergrößert. Das bedeutet, daß bei einer fest vorgegebenen eingeprägten katodischen Strommenge die Stromdichte (Strom pro Flächeneinheit) abnimmt. Der Grad des katodischen Schutzes, der durch die Polarisation der Metall-Boden-Grenzfläche _t gemessen gegenüber einer Bezugselektrode bestimmt ist, nimmt daher ebenfalls ab. Um die ursprüngliche Stromdichte und den ursprünglichen katodischen Schutzgrad aufrecht zu erhalten, ist es notwendig, mit zunehmender Ablösung den Gesamtstrom zu erhöhen.

Um das Abschälen oder Ablösen des Überzugs zu verzögern, hat man dem Überzug organische Verbindungen zugegeben, beispielsweise Imidazoline, Äthanolamine, Sulfonsäuren usw. Eine weitere Möglichkeit, die Wirksamkeit des katodischen Schutzes bei unterirdischen Metallgebilden aufrecht zu erhalten, besteht darin, dem Boden, der das metallische Gebilde umgibt, CaCO, hinzuzugeben, um die Ausbildung eines schützenden, kalkhaltigen Niederschlags zu fördern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Ablösen des schützenden Überzugs von unterirdischen katodisch geschütz ten Metallgebilden zu verhindern. Zumindest soll das Ablösen so gering wie möglich gehalten werden.

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Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dem Überzugsmaterial einen kalkhaltigen Inhibitor beizumengen. Auf diese Weise wird der Ablösevorgang verhindert oder zumindest stark verlangsamt. Dies bietet den weiteren Vorteil, daß über äußerst lange Zeiträume der katodische Schutz äußerst wirksam mit einer geringen Strommenge vorgenommen werden kann.

Gemäß der Erfindung wird die zu schützende Metalloberfläche, beispielsweise einer Metallrohrleitung, mit einem verhältnismäßig dünnen Grundüberzug aus einem chlorierten Elastomer bedeckt, beispielsweise mit Kautschuk oder Synthesekautschuk. Dieser Grundüberzug oder Anstrich wird mit einem Bitumen überzogen, vorzugsweise mit einem Kohlenteer. Der bituminöse Außenüberzug ist mit mindestens 5% Calciumcarbonat imprägniert. Der Grundanstrich enthält vorzugsweise ebenfalls mindestens 5% Calciumcarbonat.

Bei einer katodisch geschützten Rohrleitung mit einem nach der Erfindung ausgebildeten Überzug wird nicht nur die Ablöseneigung des Überzugs vermindert, sondern auch die Möglichkeit eröffnet, falls ein Ablösen tatsächlich stattfindet, den Korrosionsschutz mit einer wesentlich geringeren Strommenge aufrecht zu erhalten.

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Die erfindungsgemäße Lehre kann beispielsweise bei Stahlrohren angewendet werden, beispielsweise bei Erdgasrohrleitungen. Die Stahlrohre werden durch Sandstrahlen gereinigt und anschließend mit einem Chlorkautschukgrundanstrich versehen, der etwa 25 Gewichtsprozent Kalkstein enthält, dessen Korngröße kleiner als das durch ein DIN-Prüfsieb Nr. 40 (100-mesh, U.S.Std. Sieve Series) gesiebtes Material ist. Der Grundanstrich wird dadurch aufbereitet, daß CaI-ciumcarbonat in Form von Kalkstein mit einer handelsüblichen Chlorkautschukanstrichiösung gemischt wird. Dabei entsteht eine Suspension. Handelsübliche Chlorkautschukanstriche, die als Grundüberzüge für Kohlenteeremail gedacht sind, sind in flüssiger Form erhältlich, v/obei der Chlorkautschuk in einem geeigneten Lösemittel gelöst ist, beispielsweise in Xylol. Die 50 bis ^ Gewichtsprozent Lösemittel enthaltende Suspension wird auf die Außenfläche des Rohres aufgebracht. Dabei werden 3,8 1 (1 Gallon) Suspension auf 60 bis 80 m (650 bis 850 sq. ft.) Rohroberfläche verwendet. Nachdem das Lösemittel verdampft ist, ergibt sich ein Grundanstrich mit einer Stärke von etwa 0,025 mm (0,001 inch). Sobald der Grundanstrich an der Rohroberfläche fest angetrocknet ist, kann man auf das Rohr einen Bitumenüberzug auftragen.

Zur Aufbereitung des bituminösen Außenüberzugs wird Kohlenteeremail, eine Mischung aus leicht destilliertem Kohlenteer, einem inerten Füllstoff und vorzugsweise einem Weichmacher, bis zu einem gut fließfähigen Zustand erhitzt und dann dem heißen Teer etwa 25 Gewichtsprozent gemahlener Kalkstein zugegeben, dessen Korngröße geringer als diejenige eines durch ein DIN-Prüfsieb Nr. 40 (100-mesh, U.S.Std. Sieve Series) gesiebtes Material ist. Nachdem der Kalkstein mit der geschmolzenen Überzugsmasse vollkommen durchmischt ist, kann die Mischung auf der Außenoberfläche des Rohres aufgetragen werden. Die heiße Teeremail-Kalkstein-Mischung wird bei einer Temperatur von etwa 232 ⁰C (450 ⁰F) aus einem

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Behälter nach unten auf' das zu überziehende, horizontal ausgerichtete Rohr gegossen, das um seine Längsachse gedreht wird. Infolge der Drehbewegung v/ird das Rohr allmählich vollständig mit der Mischung bedeckt. Die Stärke der aufgebrachten Mischung beträgt vorzugsweise etwa 2,5 mm (0,1 inch).

Die Stärke de's Überzugs wird im allgemeinen durch das.Aufbringen einer Überdeckung aus Filz, Pappe, Glasfasern oder Packpapier bestimmt, die den Überzug auf die gewünschte Stärke bringt. Darüberhinaus schützt die Überdeckung den Überzug während der weiteren Handhabung und beim Verlegen des Rohres.

Die zum Überziehen einzelner Rohre verwendeten Überzugsmaterialien kann man auch zum Abdecken von bloßen Flächen zusammengebauter Rohrleitungen verwenden, beispielsweise zum Abdecken der Schweißstellen miteinander verbundener Rohre.

Nachdem die Rohrleitung mit den überzogenen Rohren fertiggestellt und in dem Graben ausgelegt ist, v/erden an der Rohrleitung elektrische Verbindungen angebracht, um in an sich bekannter Yfeise einen katodischen Schutz durch einen eingeprägten Strom herzustellen.

Die bei dem Schutzsystem mit dem eingeprägten Strom benutzten Anoden können aus einem beliebigen leitenden Material bestehen, beispielsweise aus Kupfer, Kohle, Eisen usw., jedoch vorzugsweise aus einem Material, das nur langsam zerfällt und daher eine hohe Lebensdauer hat. Als Stromquelle für den eingeprägten Gleichstrom kommen beispielsv/eise eine Batterie, ein Generator oder eine Gleichrichteranlage in Frage. Um jede beliebige Rohroberfläche schützen zu können, die während des Gebrauchs freigelegt werden könnte, sollte in bezug auf eine Kupfer-Kupfersulfat^Bezugselektrod© an der Metalloberfläche eine Katodenspannung von mindestens -G_a85 V aufrechterhalten werden.

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Eine gemäß der Erfindung behandelte Rohrleitung benötigt zum Schutz der Rohroberfläche weniger Strom, als es bei den bekannten katodischen Schutzmaßnahmen erforderlich ist. Die geringere eingeprägte Stromstärke ist darauf zurückzuführen, daß ein Ablösen oder Abblättern der Schutzschicht in einem , weit geringeren Maße als bisher stattfindet und daß der gemäß der Erfindung aufgebrachte Überzug die verzögernde Wirkung hat, die Bildung von schützenden kalkhaltigen Schichten auf irgendwelchen freien Metalloberflächen und in den Poren des Überzugs zu fördern.

Der geringere Stromverbrauch macht sich nicht nur in niedrigeren Betriebskosten bemerkbar, sondern vermindert auch die " Menge des katodisch entwickelten Wasserstoffs. Von den Rohren oder Tanks absorbierter Wasserstoff kann nämlich die Versprödung fördern, wenn der verwendete Stahl eine Fließ-

festigkeit oder Streckgrenze von mehr als 7030 kg/cm (100000 psi) hat.

Die erfindungsgemäße Lehre findet vor allem bei Erdgasfernleitungen Anwendung, da diese Rohrleitungen im allgemeinen einem hohen Innendruck ausgesetzt sind. Bei derartigen Rohrleitungen kann man es sich nicht leisten, daß die Rohrwandungen durch Korrosion geschwächt werden. Die Rohre könnten nämlich sonst brechen und würden eine ständige Explosionsgefahrenquelle darstellen. Darüberhinaus findet die Erfindung aber auch auf andere unterirdische Behälter Anwendung, insbesondere auf solche, die einem hohen Druck ausgesetzt sind.

Unter Beibehaltung eines ausreichenden Korrosionsschutzes kann die Erfindung in mannigfacher Weise abgewandelt werden und bei allen unterirdischen Behältern oder Gefäßen Verwendung finden.

Das für den Außenüberzug verwendete Köhlenteeremail kann man beispielsweise weich machen, halbweich machen oder überhaupt nicht weich machen, was von der Temperatur abhängt, der das

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überzogene Werkstück ausgesetzt ist. Das Weichmachen von Email wird im allgemeinen mit gemahlener Kohle vorgenommen. Weiterhin kann man anstelle von Kohlenteer andere Bitumen verwenden, beispielsweise Petroleumasphalt oder Naturasphalt, obwohl sich Kohlenteer in Form von Kohlenteeremail als äußerst nützlich erwiesen hat.

Calciumcarbonat erweist sich nahezu in jeder beliebigen Form als Inhibitor in dem Überzug verwendbar, und zwar für den Fall, daß das Carbonat derart fein ist, daß es sich vollständig und gleichmäßig mit-dem Material für den Grundanstrich und mit dem Material für den Außenüberzug mischt. Gemahlener Kalkstein hat sich für diesen Zweck als außerordentlich geeignet erwiesen. Der Feinheitsgrad soll dabei kleiner sein als das mit einem DIN-Prüfsieb Nr. 40 (100-mesh U.S.Std. Sieve Series) erhältliche Material. Das Calciumcarbonat kann man in Form von gemahlenem Dolomit zugeben. Weiterhin kann man andere Erdalkalimetallcarbonate verwenden, einschließlich von Barium und Strontium, und zwar alleine oder zusammen. Auch diese alternativ verwendbaren Inhibitoren sollten, um ihre Wirkung voll zu entfalten, kleiner sein als ein durch ein DIN-Prüfsieb Nr. 40 (100-mesh U.S.Stad. Sieve Series) gesiebtes Material. Wenn man Inhibitorsubstanzen mit einer etwas größeren Teilchengröße verwendet, kommt der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt in einem geringeren Maße zur Geltung.

Die in dem Grundanstrich oder dem Außenüberzug maximal verwendbare Calciumcarbonatmenge ist dadurch bestimmt, daß bei der vorgeschlagenen Aufbringtemperatur sowohl das Grundanstrichmaterial als auch das Bitumenmaterial gut fließfähig sein müssen." Der obere Grenzwert für die zu verwendende Calciumcarbonatmenge hängt somit von der. Art des Überzugsmaterials ab.

Die Herstellerfirmen geben an, daß bei einem nicht weichgemachten Kohlenteeremail die Aufbringtemperatur im allgemei-

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nen zwischen 191 und 246 ⁰C (375 und 475 ⁰F) und bei einem

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(450 und 550 ⁰F) liegen soll.

weichgemachten Kohlenteeremail zwischen 232 und 288 ⁰C

Bei einem handelsüblichen Kohlenteeremail hat es sich herausgestellt, daß man im vollkommen weichgemachten Zustand bei 232 ⁰C (450 ⁰F) 42 Gewichtsprozent Calciumcarbonat zugeben kann, während man im nicht weichgemachten Zustand bei 220 ⁰C (428 ⁰F) 54 Gewichtsprozent Calciumcarbonat zugeben kann, ohne daß die gute Fließfähigkeit der Mischung nachteilig beeinträchtigt wird*

Der Grundanstrichmasse kann man eine größere Calciumcarbonat- ψ menge zugeben als dem Kohlenteeremail, da die Grundanstrichmasse ein Lösemittel enthält, das die Fließfähigkeit fördert.

Andere Stoffe als Chlorkautschuk sind als Grundanstrichmaterial bedingt verwendbar.

Heißgewalzte Kohlenstoffstahlplatten mit einer Größe von 100 · 100 * 3 mm (4-inch by 4-inch by 1/8-inch) hat man als Prüfstücke verwendet, um das Verhalten von inhibitierten und nicht inhibitierten Überzügen bei einem simulierten katodischen Schutz zu überprüfen. Die Prüfstücke wurden sandgestrahlt und in Trichloräthylendampf gereinigt. Mit einer & Bürste wurde die Grundanstrichmasse (Chlorkautschuk) aufgebracht, nachdem zum Herstellen von einigen Prüfstücken die für die Testzwecke erforderlichen Inhibitormengen zugemischt waren. Alle mit dem Grundanstrich versehenen und nicht versehenen Prüfstücke wurden in einen Behälter mit geschmolzenem Überzugsbitumen (weichgemachtem Kohlenteeremail) eingetaucht, und zwar für eine gewisse Zeitspanne (etwa 3 Sekunden), um die Prüfstücke mit einem Bitumenüberzug mit einer Stärke von 2,3 * 0,75 mm (0,09 ί 0,03 inch) zu beschichten. Anschließend wurden die überzogenen Prüfstücke in Luft getrocknet. Mischungen aus dem Überzugsbitümen und dem Inhibitor wurden dadurch aufbereitet, daß das Bitumen auf die Aufbringtempe-

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ratur von 232 bis 254 ⁰C (450 bis 490 ⁰F) erhitzt und anschließend die gewünschte Inhibitormenge zugegeben wurde, und zwar 25 Gewichtsprozent Calciumcarbonat sowohl bei der Grundanstrichmasse als auch bei dem Uberzugsmaterial*

Um für verschiedene Inhibitorarten bei der empfohlenen Aufbringtemperatur die maximal zugebbare Menge festzustellen, wurden Viskositätsprüfungen vorgenommen. Für die nachfolgenden Ablöseprüfungen wurden geringere als die maximal möglichen Mengen verwendet.

Nachdem die Prüfstücke überzogen waren, wurden für die Ablöseprüfungen die folgenden Schritte vorgenommenζ

1) Ein Loch mit einem Durchmesser von 6,35 mm (1/4 inch) wurde in der Mitte eines Prüfstücks durch den überzug gebohrt, bis der blanke Stahl hervortrat, um mit Absicht eine blanke oder freie Stelle hervorzubringen.

2) Ein an beiden Enden offenes Glasrohr mit einer Länge von 100 mm (4 inch) und einem Durchmesser von 76 mm (3 inch) wurde mit Epoxidharz an dem Prüfstück derart befestigt, daß um die freie oder blanke Stelle ein Behälter gebildet wurde.

3) Eine Magnesiumanode mit einer Abmessung von 25*25*100 mm (1 inch by 1 inch by 4 inches) wurde über einen Widerstand von 1 0hm mit einer Stahlplatte elektrisch verbunden und etwa 25 mm (1 inch) über der freigelegten Stelle in einen Elektrolyten gehängt. Die Anode tauchte etwa 50 mm (2 inch) in den Elektrolyten ein, um als reaktive Magnesiumanode für einen katodischen Schutz zu sorgen.

4) Der Elektrolyt bestand aus 1% Natriumchlorid (NaCl), Λ% Natriumsulfat (Na₂SO^) und 196 Natriumcarbonat () in 300 ml destilliertem Wasser.

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5) Während einer Prüfzeit von 120 Tagen wurde in Abständen von einer Woche der Flüssigkeitsspiegel durch Zugabe von destilliertem Wasser auf dem vorgegebenen Stand gehalten. Weiterhin wurde durch Messen der Spannung an dem Widerstand von 1 Ohm mit einem Elektrometer der Strom festgestellt.

6) Nach 120 Tagen wurde der Versuch abgebrochen, die Zelle auseinandergenommen, die Masse des Grundanstrichmaterials und des äußeren Überzugs von dem freigelegten Bereich mit einer Spachtel entfernt und die Ablösung gemessen.

W Nach Beendigung des Versuchs wurde bei jedem Prüfstück, von dem sich der Überzug abgelöst hat, die geradlinige Ablösestrecke in Zentimeter gemessen. Diese Messungen stellen die Gesamtablösung dar und erstrecken sich vom Rand der freigelegten Stelle bis zum Rand derjenigen Öffnung, die durch das Ablösen des Überzugs entstand. Die Grundanstrich-Außenüberzug-Ablösung stellt denjenigen Teil des Prüfstücks dar, auf dem sich der Außenüberzug von dem Grundanstrich gelöst hat. Die Grundanstrich-Stahl-Ablösung stellt denjenigen Teil des Prüfstücks dar, auf dem sich der Grundanstrich von dem Stahl gelöst hat. Die Summe dieser beiden Ablösungen wird in der Tabelle I mit Gesamtablösung bezeichnet.

Die Tabelle I stellt zwei Versuchsreihen dar. Bei der ersten Versuchsreihe ist überhaupt kein Inhibitor vorhanden und bei der zweiten Versuchsreihe enthält sowohl der Grundanstrich als auch der Außenüberzug einen Inhibitor. Für jede Versuchsreihe wurden drei Prüfstücke, und zwar jeweils zwei, untersucht. Die Durchschnittsergebnisse jedes Prüfstückpaares sind in der Tabelle dargestellt.

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tabelle; i

Strom Gesamtablösung (Durch- from Rand der frei·

Versuchs reihe	Überzug	PrUf- stück	schnitts wert)	gelegten Stelle}
Nr.	. Art	Nr*	Mikro ampere	Zentimeter
I kein Inhibitor	Weichgemachtes Kohlenteeremail "' aufgetragen auf einem Chlorkaut- schukgrundan- . strich	1 2 3	2180 2040 1980	2,68 2,28 2,68
II Inhibitor	Weichgemachtes Kohlenteeremail mit 25% CaCO₃- Pulver aufgetra gen auf einem Chlorkauts chuk- grundanstrich mit 25% CaCO₃-	1 2 3	960 740 1110	0,88 0,85 0,78

Pulver

Die durchschnittliche Stromverminderung bei den inhibitierten Prüfstücken betrug 52%, während die durchschnittliche Abnahme der linearen Gesamtablösung bei denselben Prüfstücken sogar 67% betrug.

Aus den obigen Vergleichsergebnissen geht der Unterschied bezüglich des benötigten Stroms und der auftretenden Ablösung zwischen den Prüfstücken mit einem Inhibitor bei der Versuchsreihe II und den Prüfstücken ohne einen Inhibitor der Versuchsreihe I klar hervor.

Über einen Zeitraum von 30 Tagen wurden weitere Versuche vorgenommen. Bei diesen Versuchen wurden die Prüfstücke in genau der gleichen Weise behandelt wie bei den Versuchen, die in der Tabelle I zusammengefaßt sind, lediglich mit der Ausnahme, daß die Versuchszeit kürzer war. Auf diese Weise wurde es ermöglicht, zahlreiche Versuchsstücke in einer verhältnismäßig kurzen Zeit zu überprüfen,

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In der nachstehenden Tabelle II sind die Ergebnisse der Kurzzeitversuche dargestellt. Auch hier wurden jeweils zwei Prüfstücke untersucht und die gemessenen Werte gemittelt. In der Tabelle II sind die Unterschiede in bezug auf den Strom und die Ablösung zwischen den inhibitierten und den nicht inhibitierten Prüfstücken nicht so groß wie in der Tabelle I. Dazu ist zu bemerken, daß der 30-Tage-Test im Verhältnis zu einer Versuchsdauer von vier Monaten verhältnismäßig kurz ist.

In diesem Zusammenhang muß herausgestellt werden, daß die gemäß der Erfindung behandelten unterirdischen Rohrleitungen und Behälter über Jahre hinaus geschützt sind. Gerade dieser langzeitige Schutz begründet den beachtlichen technischen Fortschritt der Erfindung. Die in den beiden Tabellen gezeigten Ergebnisse gehen lediglich auf beschleunigte Versuche zurück. Aus der Tabelle I geht jedoch eindeutig die größere Schutzwirkung der inhibitierten Überzüge hervor.

Die Versuchsergebnisse der Tabelle II dienen vor allem dazu, um den Einfluß von verschiedenen Veränderlichen zu zeigen. Die mit dem 30-Tage-Versuch erhaltenen Ergebnisse liefern jedoch auch einen eindeutigen Beweis für die Verbesserung des Korrosionsschutzes bei den inhibitierten Prüfstücken.

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TABELLE II

Versuchs-.
reihe

Hr.

Grundanstrich Außenüberzug

Art

Inhibitor

Mittlerer Gesamtstrom Milliampdre

Gesamtablösung

Zentimeter

I
Prüfstück 1

η 3

1 2 3

ο II

t© Prüfstück

C3 "

O 8J

^ III

-* Prüfstück 1 co « 2

** IY

Prüfstück 1 » 2

.« 3

Chlorkautschuk

keiner

25% CaCO₃ Reagenz

20% CaCO₃ Reagenz

25% Kalkstein gesiebt mit 400-mesh weichgemachter keiner
Kohlenteer *

weichgemachter 25% CaCO,
Kohlenteer _Reagen2 *

weichgemachter 20% CaCO-Kohlenteer _Reagenz "

weichgemachter 25% Kalkstein
Kohlenteer gesiebt mit

400-mesh

1610 1980 1790

1540

"1260

1370

1360 1500 1290

1340 1470 1480

0,83 0,60 0,80

0,47 0,47 0,50

0,50 0,45 0,45

0,52 0,52 0,55

Prüfstück 1 π 2 3

YI

Prüfstück 1 η 2

Chlorkautschuk

25% Dolomit gesiebt mit 400-mesh

keiner weichgemachter 25% Dolomit
Kohlenteer gesiebt mit

400-mesh

weichgemachter 25% CaCO,
Kohlenteer _Reagenz

1530 1330 1350

1560 1010 1270

0,62 0,60 0,55

0,67 0,67 0,70

ro cn co

Versuchsreihe

Nr.

Grundanstrich

Art

Inhibitor

TABELLE II (Fortsetzung)

Außenüberzug Art Inhibitor

Mittlerer

Gesamtstrom

Milliampere

Gesamtablösung Zentimeter

CO
O
CD

VII
Prüfstück

HL
Π

VIII
Prüfstück

1 2 3

Chlorkautschuk

40% Kalkstein gesiebt mit 400-mesh

25% CaCO₃ Reagenz weichgemachter 35% Kalkstein
Kohlenteer gesiebt mit

400-mesh

weichgemachter keiner
Kohlenteer

1100 1190 1260

1980 1750 2020

0,42 0,48 0,48

0,42 0,57 0,29

* Koppers 7OB Außenteeremail

Aus der Tabelle II geht hervor, daß die Gesamtablösung wesentlich geringer ist, wenn sowohl der Grundanstrich als auch der Außenüberzug mindestens mit 20% Calciumcarbonat oder dolomithaltigem Material inhibitiert sind. Selbst Inhibitormengen von nur 5% ergeben noch annehmbare Ergebnisse, obgleich die Wirkung wesentlich geringer ist als bei einer Inhibitormenge von 20% oder mehr. Wenn in dem Grundanstrich kein Inhibitor, jedoch in dem Außenüberzug ein Inhibitor verwendet wurde, wie es beispielsweise bei der Versuchsreihe Nr. 6 der Fall ist, wurde die Gesamtablösung kaum merkbar vermindert.. Die benötigte Gesamtstrommenge zum Schutz der Prüfstücke der Versuchsreihe 6 ist jedoch wesentlich geringer als bei den Prüfstücken der Versuchsreihe I, bei der weder der Grundanstrich noch der Außenüberzug einen Inhibitor enthält. Ähnliche Verbesserungen der benötigten Gesamtstrommenge ergeben sich für die Versuchsreihen II bis V und VII. Bei der Versuchsreihe VIII, bei der lediglich der Grundanstrich einen Inhibitor enthält, ergab sich eine Verbesserung der Gesamtablösung, jedoch ^^m Vergleich zu der Versuchsreihe I keine Verminderung des benötigten Stroms.

Bei allen in den Tabellen I und II aufgeführten Prüfstücken lag die Stärke des Grundanstrichs zwischen 0,0127 bis 0,0381 mm (0,0005 bis 0,0015 inch) und die Stärke des Außenüberzugs zwischen 1,65 bis 3,05 mm (0,065 bis 0,120 inch).

Alle in der Beschreibung und den Ansprüchen angegebene Prozentzahlen stellen Gewichtsprozent dar.

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Claims

Patentansprüche

(1 J Verfahren zum Oberflächenschutz eines einer korrodierenden Umgebung ausgesetzten Metallgegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zu schützenden Oberfläche ein elastomerer Grundüberzug und ein bituminöser Außenüberzug aufgebracht werden, daß mindestens einem der aufzubringenden Überzüge nicht weniger als 5 Gewichtsprozent eines Erdalkalimetallcarbonats beigemengt werden und daß der derart überzogene Metallgegenstand als Katode einem hinreichend hohen elektrischen Strom ausgesetzt wird, der die Oberfläche des Gegenstands gegenüber Korrosion schützt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Metallgegenstand aus Eisen besteht und daß als Elastomer Chlorkautschuk und als Bitumen Kohlenteeremail verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Gegenstand aus Eisen ein Rohr oder ein Tank ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß sowohl dem Grundüberzug als auch dem Außenüberzug nicht weniger als 5 Gewichtsprozent Calciumcarbonat beigemengt werden.'
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß sowohl dem Grundüberzug als auch dem Außenüberzug nicht weniger als 20 Gewichtsprozent Calciumcarbonat beigemengt werden.

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6. Verfahren zum Überziehen der Metalloberfläche eines katodisch zu schützenden Metallgegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche ein Grundüberzug aus einer chlorierten Verbindung, bei der es sich um Natur- oder Synthesekautschuk handelt, mit nicht weniger als 5 Gewichtsprozent Calciumcarbonat· aufgebracht wird und daß der Grundüberzug mit einem Außenüberzug aus einem Bitumen mit nicht weniger als 5 Gewichtsprozent Calciumcarbonat bedeckt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß für den Außenüberzug ein Kohlenteeremail verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeic h η et,

daß sowohl der Grundüberzugsmasse als auch der Außenüberzugsmasse nicht weniger als 20 Gewichtsprozent Calciumcarbonat beigemengt' werden.
9. Katodisch geschützte Metallrohrleitung, deren Außenoberfläche mit einem korrosionsbeständigen Schutzüberzug versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Außenoberfläche der Rohrleitung mit einer ersten Schicht aus Chlorkautschuk verklebt ist, daß die erste Schicht mit einer zweiten Schicht aus Bitumen überzogen ist und daß mindestens die eine der beiden Schichten eine Dispersion von mindestens 5 Gewichtsprozent Calciumcarbonat enthält. . ~ -^:;
10. Metallrohrleitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß sowohl die erste als auch die zweite Schicht mindestens 20 Gewichtsprozent Calciumcarbonat enthalten.

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11. Metallrohrleitung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stärke der ersten Schicht zwischen 0,014 und 0,038 mm (0,0005 und 0,0015 inch) und die Stärke der zweiten Schicht zwischen 1,7 und 3,1 mm (0,065 und 0,120 inch) liegt.

Li/Gu

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