DE2211506C3 - Vorrichtung zum kathodischen Korrosionsschutz von Metallkörpern, insbesondere Leitungen, Rohren u.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kathodischen Korrosionsschutz von Metallkörpern, insbesondere solchen länglicher Form, wie vor allem Leitungen, Rohren u. dgl., bestehend aus einer an den Metallkörper angelegten Schutzanode, die aus einem gegenüber dem Metall des zu schützenden Metallkörpers unedleren Metall gefertigt ist und die mittels eines um den Metallkörper schraubenförmig herumgewickelten Halteelementes an dem Metallkörper gehalten ist.

Aus der GB-PS 7 10 100 ist es bekannt, für den kathodischen Korrosionsschutz von Metallkörpern, wie elektrischen Kabeln, Rohren, Leitungen od. dgl, die z. B. im Erdboden verlegt werden, band- oder drahtförmige Schutzanoden zu verwenden, die wendelförmig um den Metallkö:rper herumgewickelt und an diesem durch ein nichtmetallisches Halteelement gehalten werden, welches ebenfalls in Wendelform um den Metallkörper und die hierauf liegende Schutzanode aufgebracht wird.

Für den Korrosionsschuiz von Kesseln, Wärmeaustauschern u. dgl. sind aus der US-PS 34 09 530 auch Korrosionsschutzvorrichtungen bekannt, die aus einer spiralförmig gewickelten Schutzanode bestehen, auf welche ein schraubenförmig vorgeformtes Band aus Isoliermaterial, wie Kunststoff, mit Klemmsitz aufgebracht wird. Diese flexiblen Korrosionsschutzvorrichtuiigen werden in den Kesselinnenräumen oder den Flüssigkeitskanal des Kessels oder Wärmeaustauschers angeordnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die zum Korrosionsschutz von Metallkörpern, wie vor allem Rohren, Leitungen u. dgl., bestimmt ist, so auszubilden, daß eine einfache und rasche Montage der Schutzanode an dem Metallkörper ohne die Verwendung von Spezialwerkzeugen möglich ist, wobei die Kathodenschutzvorrichtung sich der Außenkontur des zu schützenden Metallkörpers eng anpassen soll.

Diese Aufgabe w^;rd erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Halteeiement schraubenförmig vorgeformt ist und zur Lagesicherung der Schutzanode an dem Metallkörper unter Klemmwirkung im unverformten Zustand einen Innendurchmesser aufweist, der erheblich kleiner ist als der Durchmesser des Metallkörpers.

Die Verwendung eines schraubenförmig vorgeformten Halteelementes für die Befestigung der Schutzanode erlaubt ein einfaches und rasches Anbringen der Schutzanode an dem Metallkörper ohne die Verwendung von Spezialwerkzeuge^ Die Verwendung ist leicht lösbar und von einfacher Ausbildung. Dabei lassen sich zusammen mit dem schraubenförmig vorgeformten Halteelement Schutzanoden unterschiedlicher Ausbildung verwenden. Besonders zweckmäßig ist eine Anordnung, bei der die Schutzanode, wie bekannt, ebenfalls schraubenförmig um den Metallkörper herumgewickelt wird. Vorzugsweise wird hierbei eine schraubenförmig vorgeformte Schutzanode verwendet, die unter federelastischem Aufweiten mit Klemmung um den Metallkörper herumwickelbar ist. Die Verwendung solcher schraubenförmig vorgeformter Schutzanoden in Verbindung mit ebenfalls schraubenförmig vorgeformten Halteelementen erlaubt einen festen Sitz dieser Teile an dem zu schützenden Metallkörper. Da sich die Schutzanode und das Halteelement der Außenkontur des Metallkörpers eng anschmiegen, wird insgesamt durch den Anbau der Korrosionsschutzvorrichtung die Außenabmessung des Metallkörpers nicht nennenswert erhöht.

Um einen besonders festen Sitz des Halteelementes und damit auch der Schutzanode an dem Metall-

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körper zu erzielen und ein unbeabsichtiges Lösen dieser Teile von dem Metallkörper zu verhindern, hat das schraubenförmig vorgefonnte Halteelement zweckmäßig in seinen Endbereicüen eine kleinere Schraubensteigung als auf seinem mittleren Bereich. Das Halteelement wird vorteilhafterweise so ausgebildet, daß zumindest sein nach außen freiliegender Oberflächenbereich aus nichtmetallischem Material besteht. Vorteilhaft ist die Verwendung eines Halteelementes, welches aus einem einzigen, schraubenfürmig vorgeformten Kunststoffstab oder -draht besteht.

Die Schutzanode kann mehrteilig ausgebildet sein bzw. aus mehreren Litzen bestehen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die schraubenförmig vorgeformte Schutzanode und das schraubenförmig vorgeformte Hakeelement zu einem einzigen, schraubenförmig gewundenen Element vereinigt, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Metallkörpers und welches somit eng und mit Klemmsitz um den Metallkörper herumwickelbar ist. In diesem Fall wird also für die Halterung der Schutzanode kein gesondertes Halteelement benötigt. Vielmehr ist die Schutzanode selbst so ausgebildet, daß sie sich »5 mit Klemmsitz an dem zu schützenden Metallkörper festlegen läßt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht eine Korrosionsschutzvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,

F i g. 3 ein schraubenförmig vorgeformtes, aus einem Stab oder einem Drahtabschnitt bestehendes Halteelement in Seitenansicht, welches bei der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 Verwendung findet.

Die Zeichnung zeigt in den F i g. 1 und 3 einen Metallkörper 10 von langgestreckter Form, der hier aus einer Leitung oder einem Kabel besteht, an welchem die Korrosionsschutzvorrichtung 12 angebracht ist. Der Metallkörper 10 kann von unterschiedlicher Ausbildung und Zweckbestimmung sein. Er weist eine langgestreckte Form auf. Die Korrosionsschutzvorrichtung 12 dient vor allem zum Korrosionsschutz von im Erdreich oder unter Wasser liegenden länglichen Metallkörpern.

Die Korrosionsschutzvorrichtung 12 besteht aus einer Schutzanode 14 und einem Halteelement 16. Die Schutzanode 14 ist aus einem Metall gefertigt, welches unedler ist als das Metall des zu schützenden Metallkörpers. Im allgemeinen wird für die Schutzanode Zink verwendet, obgleich unter entsprechenden Bedingungen die Schutzanode auch aus anderen Werkstoffen, z. B. Magnesium, Aluminium, Stahl u. dgl., hergestellt werden kann.

Die Schutzanode 14 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus mehreren Litzen, die in Längsrichtung um den Metallkörper 10 wendelförmig herumgewickelt werden. Die Litzen der Schutzanode 14 können miteinander verbunden sein oder auch einzeln um den Metallkörper herumgewunden werden. Die Steigungshöhe und die Anzahl der Litzen der Schutzanode 14 können unterschiedlieh sein. Auch kann die Schutzanode 14 die Form eines Metallbandes, eines Kabels oder einer einzigen Drahtlitze haben. In allen diesen Fällen empfiehl' es sich, die Schutzanode 14 so auszubilden, daß sie sich über einen größeren Längenabschnitt des Metallkcrpers 10 erstreckt, um das Auftreten von örtlich hohen Kräften an dem Metallkörper zu vermeiden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schutzanode 14 schraubenförmig vorgeformt, derart, daß sie unter federelastischem Aufweiten mit Klemmung um den Metallkörper 10 herumwickelbar ist.

Um die Schutzanode 14 zuverlässig in elektrischer und mechanischer Verbindung an dem Metallkörper 10 zu halten, wird das Halteelement 16 verwendet, welches aus einem schraubenförmig vorgeformten Stab oder Draht besteht, dessen Innendurchmesser im unverformten Zustand erheblich kleiner ist als der Durchmesser des mit der Schutzanode versehenen Metallkörpers 10. Das Halteelement kann aus einem metallischen, nichtmetallischen, einem elektrisch leitfähigen oder elektrisch nichtieitrahigert Material hergestellt werden. Bei einem metallenen Halteelement 16 empfiehlt es sich, ein Metall einer solchen Zusammensetzung zu verwenden, daß es unter den Einsatzbedingungen nicht korrodiert. Da der Innendurchmesser des schraubenförmig vorgeformten Halteelementes 16 erheblich kleiner ist als der Außendurchmesser des die Schutzanode 14 tragenden Metallkörpers 10, ist sichergestellt, daß auch bei der Korrosion der Schutzanode 14 der sichere Schutz derselben an dem Metallkörper 10 aufrechterhalten bleibt.

Um den Sitz des Halteelementes 16 an dem Metallkörper 10 zu erhöhen und ein unbeabsichtigtes Lösen des Halteelementes zu verhindern, empfiehlt es sich, das Halteelement so auszubilden, daß seine Schraubenwindungen in den Endbereichen eine kleinere Steigungshöhe aufweisen als im mittleren Bereich.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß die Schutzanode 14 und das Halteelement 16 in gegenläufiger Richtung schraubenförmig gewunden sind, so daß diese Teile im Anschlußzustand einander kreuzen und überdecken.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht auch die Möglichkeit, die Schutzanode 14 und das Halteelement 16 zu einem einzigen schraubenförmig vorgeformten Teil zu vereinigen. In diesem Fall wird die Schutzanode 14 aus einem federelastischen Material einer solchen Festigkeit hergestellt, daß sie sich mit festem Klemmsitz um den langgestreckten Metallkörper herumwinden läßt. Von der Verwendung weiterer Halte- und Befestigungsmittel kann dabei abgesehen werden. Es versteht sich, daß auch in diesem Fall der Innendurchmesser der schraubenförmig vorgeformten Schutzanode so bemessen ist, daß er erheblich kleiner ist als der Außendurchmesser des Metallkörpers 10, so daß eine zuverlässige mechanische Befestigung der Schutzanode bei Aufrechterhaltung ihres elektrischen Kontaktes mit dem Metallkörper selbst während der Korrosion der Schutzanode gewährleistet ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Schutzanodenmaterial insbesondere dann, wenn es keine ausreichende Eigenfestigkeit hat, auf einen Innenkern der erforderlichen Festigkeit aufzubringen. Es entsteht in diesem Fall eine Schutzanode 14 mit einer bimetallischen Zusammensetzung, die z. B. einen Stahlkern mit einer äußeren Zinkbeschichtung aufweist.

Der ohrnsche Widerstand zwischen dem Metall-

körper 10 und der Schutzanode 14 sollte möglichst klein sein und vorzugsweise unter 0,01 Ohm liegen, um einen wirksamen kathodischen Korrosionsschutz zu erzielen. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, die Schutzanode 14 in bestimmten Abständen durch Punktschweißen mit dem Metallkörper 10 zu verbinden oder in anderer Weise einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Metallkörper und der Schutzanode zu bewirken.

Das aus einer Einzellitze oder einer Mehrzahl von Litzen oder sonstigen schraubenförmig vorgeformten Elementen bestehende Halteelement 16 läßt sich aus jedem Werkstoff herstellen, der eine ausreichende, den jeweiligen Einsatzbedingungen angepaßte Festigkeit, Elastizität und Flexibilität hat. Beispielsweise kann das Halteelement aus Aluminium, Stahl und anderen metallischen Werkstoffen oder aber auch aus Kunststoff hergestellt werden. Bei einem mehrteiligen Halteelement können die Einzelelemente desselben an den Berührungsstellen mittels eines ίο Klebstoffs, durch Weich- oder Hartlöten oder auf andere Weise untereinander verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche: ^*

1. Vorrichtung zum kathodischen Korrosionsschutz von Metallkörpern, insbesondere solchen länglicher Form, wie vor allem Leitungen, Rohren u. dgl., bestehend aus einer an den Metallkörper angelegten Schutzanode, die aus einem gegenüber dem Metall des zu schützenden Metallkörpers unedleren Metall gefertigt ist und die mittels eines um den Metallkörper schraubenförmig herumgewickelten Halteelementes an dem Metallkörper gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteeiement (16) schraubenförmig vorgeformt ist und zur Lagesicherung der Schutzanode (14) an dem Metallkörper (10) unter Klemmwirkung im unverformten Zustand einen Innendurchmesser aufweist, der erheblich kleiner ist als der Durchmesser des Metallkörpers.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzanode (14) ebenfalls schraubenförmig um den Metallkörper (10) herumgewickelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzanode (14) schrau- »5 benförmig vorgeformt ist und unter federelastischem Aufweiten mit Klemmung um den Metallkörper (10) herumwickelbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schraubenförmig vorgeformte Halteelement (16) in seinen Endbereichen eine kleinere Schraubensteigung hat als auf seinem mittleren Bereich.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der nach außen freiliegende Oberflächenbereich des schraubenförmig vorgeformten Halteelements (16) aus nichtmetallischem Material besteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (16) aus einem einzigen, schraubenförmig vorgeformten Kunststoffstab oder -draht besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzanode (14) mehrteilig ist bzw. aus mehreren Litzen besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmig vorgeformte Schutzanode (14) und das schraubenförmig vorgeformte Halteelement (16) zu einem einzigen schraubenförmig gewundenen Element vereinigt sind, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Metalikörpers (10) und welches somit eng und mit Klemmsitz um den Metallkörper herumwickelbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzanode (14) aus einer Bimetallzusammensetzung besteht.