DE2355869B2 - Vorrichtung zum feststellen von beschaedigungen an einer korrosionshindernden auskleidung auf der stahlwand eines behaelters - Google Patents

Description

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Emailschicht Der Widerstand 6 und das Millivoltmeter und/oder Anzeigegerät 7 dienen zur Strommessung. Wenn der Schalter 12 -offen ist, entspricht dies der tmailschicht in gutem Zustand, d. h. das Pt-Fe-Element ti ist nicht vorhanden und allein das Pt-Ta-Element 10 und die eventuellen Störquellen bilden eine Spannung, die aber bei Belastung mit einem 100 Ohm Meßwiderstand 6 zusammenbricht, denn der resultierende Innenwiderstand des Pt-Ta-Elementes und eventreller Störquellen ist viel größer als der Meßwiderstand. ·ο Wenn der Schalter 12 geschlossen ist, entspricht dies einer beschädigten Emailschicht, das Pt-Fe-Element 11 ist vorhanden und ein markanter Anstieg der gemessenen Spannung erfolge denn der Innenwiderstand des Pt-Fe-Elementes ist kleiner als der Meßwiderstand, so daß beim Pt-Fe-Element — im Gegensatz zum Pt-Ta-Element und den Störquellen — die treibende Spannung bei niederohmischer Belastung nicht zusammenbricht.

Der Meßwidersland ist also so zu wählen, daß er viel kleiner als der resultierende Innenwiderstand des Tp-Ta-Elementes und der Störquellen und größer als der Innenwiderstand des Pt-Fe-Elementes ist.

Der optimale Wert des Meßwiderstandes ist je nach Leitfähigkeit des verwendeten Elektrolyts zu ermitteln. Dafür kann mit einem Eisenstab eine defekte Emailschicht simuliert und mittels eines variablen Widerstandes der optimale Wert des Meßwiderstandes ermittelt werden, mit dem das höchste Signal-Rausch-Verhältnis erreicht wird In den Versuchen im Betrieb mit Bromwasserstoffsäure (60 Gew.-% H₂O, 40 Gew.-% Hbr, bei einer Temperatur von 95°) als Elektrolyt, wurde der oben angegebene optimale Wert von 100 Ohm ermittelt.

Versuche im Betrieb haben gezeigt, daß bei dem oben angegebenen Strommeßverfahren ein Verhältnis des gemessenen Parameters von etwa 5,8 zwischen guter und schadhafter Emaillierung erreicht wird. Dadurch lassen sich Schäden der Emailschicht eindeutig feststellen. Da der Störabstand genügend groß ist, eignet sich das Strommeßverfahren für die kontinuierliche Überwachung des Emailschichtzustandes im Betrieb. Die sofortige Anzeige ermöglicht frühzeitig, geeignete Maßnahmen zu treffen.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird für die Anzeige, Fig.3, als Anzeigegerät 13 ein Kompensationsschreiber für 50 mV 14 mit Netzanschluß 15 eingesetzt; dadurch ist es möglich, den Emailzustand kontinuierlich zu registrieren und verfolgen. Eine Alarmvorrichtung 16 wird bei Überschreitung eines voreingestellten Schwellwertes betätigt Um das Anzeigegerät 13 zu eichen und den Ansprechwert der Alarmvorrichtung einzustellen, ist es nötig, bei Inbetriebnahme des Gerätes eine defekte Emailschicht mit einem Eisenstab zu simulieren. Dieser Stab wird eingetaucht und der Ausschlag des Schreibers 14 auf 80 % eingestellt, der Ansprechwert der Alarmvorrichtung wird auf 50 % festgelegt

Es ist im weiteren zweckmäßig die gemessene Spannung zu integrieren, damit die Menge des bei Beschädigung der Emailschicht in Lösung gegangenen Eisens festgestellt werden kann. Diese Integration kann mit einer in der Alarmvorrichtung eingebauten Integratorschaltung durchgeführt werden.

Die Erfahrungen aus den Versuchen zeigten, daß die aktive Platinelektrode möglichst tief im Apparat angeordnet sein muß, damit dieser auch bei niedrigem Flüssigkeitsniveau überwacht werden kann. Im weiteren muß die Elektrode so konstruiert sein, daß der am Platin entstehende Wasserstoff von der Platinoberfläche aufsteigen kann, ohne sich erst anzusammeln. In Reaktionskesseln wird die Platinelektrode vorzugsweise am Stromstörer oder Thermorohr befestigt. Die Verbindungsleitung wird im Email eingebettet. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Platin-Schraubenelektrode am Auslaufventil zu montieren. Die Elektrode wird gegen den Ventilschaft elektrisch isoliert und die Zuleitung erfolgt durch den Ventilschaft. Beim Einbauen ist darauf zu achten, daß alle Metallteile, die überwacht werden sollen, elektrischleitend mit der Kesselwand verbunden werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Gemäß der Erfindung wird also nicht mehr wie bei Patentansprüche: der Vorrichtung der eingangs erwähnten Art eine Leitfähigkeitsmessung mit einer äußeren Speisespan-

1. Vorrichtung zum Feststellen von Beschädigun- nungsquelle durchgeführt, sondern unmittelbar eine gen an einer korrosionshindernden Auskleidung auf 5 Strommessung durch entsprechende niederohmige der Stahlwand eines Behälters mit einer in die Ausbildung des äußeren Strommeßkreises. Eine äußere Behälterflüssigkeit ragenden Platinelektrode und Spannungsquelle wird damit überflüssig, Fehlanzeigen einer zwischen Behälterwand und Elektrode ange- oder sogar Anzeigeausfälle durch Ausfall der Speiseschlossenen Meßeinrichtung, dadurch ge- spannungsquelle sind vermieden und die Vorrichtung kennzeichnet, daß die Meßeinrichtung eine io kann auch in explosionsgefährdeten Räumen bedenkenpassive Strom-Meßschaltung (6,7) ist los eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrich-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- tung gewährleistet auch ein sehr gutes Signal-Störspanzeichnet, daß der zwischen Platinelektrode (3) und nungs-Verhältnis.

Stahlwand (2) liegende Innenwiderstand (6) der Im folgenden wird anhand der Zeichnungen eine

Strommeßschaltung niederohmig, insbesondere in 15 bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher der Größenordnung von 100 Ohm, gewählt ist erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Uber-

wachung einer Emailauskleidung,

Fig.2 das Ersatzschaltbild der Überwachungsvor-20 richtung, wobei der defekte Apparat durch das

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststel- Pt- Fe- Element dargestellt ist.

len von Beschädigungen an einer korrosionshindernden Fig. 3 das Blockschema der Anzeigeeinrichtung

Auskleidung auf der Stahlwand eines Behälters mit einer inciustriellen Überwachungsvorrichtung mit einem einer in die Behälterflüssigkeit ragenden Platinelektro- Kompensationsschreiber für 5OmV, mit Netzanschluß de und einer zwischen Behälterwand und Elektrode 25 und Alarmkontakten, einer Alarmlampe und einem angeschlossenen Meßeinrichtung. Meßwiderstand von 100 Obm mit Abgriff zum Eichen

Eine Vorrichtung dieser Art ist bekannt (DT-AS bei lnbe'riebnahme.

16 48 474). Hierbei ist eine von außen angelegte Der in Fig. 1 schematisch im Schnitt gezeigte

Gleichspannung zur Stromkompensation der von der Apparat 1 besitzt eine Stahlwandung 2, die auf der Platinelektrode erzeugten Spannung vorgesehen, so 30 Innenseite mit einer Emailschicht 3 überzogen ist. An daß bei defekter Innenauskleidung ein Depolarisations- einigen Stellen, an denen die Emailschicht bereits früher strom fließt, der zur Schadenmeldung und Alarmierung Beschädigungen aufgewiesen hat, befinden sich sogeausgenutzt wird. Die hier vorgesehene zusätzliche nannte Tantal-Plomben 4, die zur Reparatur eingesetzt Gleichspannungsquelle ist nachteilig. Die Zuverlässig- wurden. Eine vom Apparat elektrisch isolierte Platinkeit der Überwachung hängt weitgehendst von dieser 35 elektrode 5 ist im Inneren des Apparats angeordnet. Die äußeren Spannungsquelle ab und es müssen daher Platinelektrode ist über einen außerhalb des Apparats zusätzliche Vorrichtungen zurr. Überwachen dieser liegenden 100 Ohm Meßwiderstand 6 mit der Wandung Gleichspannung vorgesehen sein. Solche zusätzlichen 2 des Apparats verbunden. Ein Millivoltnieter und/oder Spannungsquellen sind außerdem dann unerwünscht Anzeigegerät 7 ist parallel zum Meßwiderstand bzw. sogar unbrauchbar, wenn Anlagen überwacht 40 geschaltet,
werden sollen, bei denen Explosionsgefahr besteht. Bei Beschädigung der Emailschicht und Anwesenheit

Es ist an sich auch schon vorgeschlagen worden eines elektrisch leitenden Mediums 8 im Apparat, bildet (DT-OS 21 54 127) anstelle einer Platinelektrode eine die Platinelektrode 5 mit der exponierten Stahlfläche 9 Tantalelektrode vorzusehen und zur Überwachung eine ein Pt-Fe-Element. Ein von diesem Element gelieferter Spannungsmessung durchzuführen. Eine derartige 45 Strom fließt dann durch den Meßwiderstand 6. Dieser Spannungsmessung mit einem relativ hochohmigen Strom, der mit dem Millivoltmeter 7 durch Messung des Spannungsmesser besitzt den Nachteil, daß die Überwa- Spannungsabfalls über den Meßwiderstand ermittelt chung durch Störsignale sehr leicht beeinträchtigt wird. wird, ist ein Maß für die Auflösungsgeschwindigkeit des Bei einem Raktionskessel mit einem elektromotorge- Eisens und daher für das Ausmaß der Beschädigung der triebenen Rührwerk treten beispielsweise Störspannun- 5° Emailschicht.

gen von 30 Millivolt und mehr in der Behälterwand auf Die Kriterien zur Wahl des zweckmäßigsten Wertes

und diesen Spannungen würde eine Spannungsmessung des Meßwiderstandes ergeben sich einerseits aus dem nach diesem älteren Vorschlag überlagert werden. Das unten beschriebenen Meßprinzip, andererseits aus dem Signal-Störspannungs-Verhältnis ist bei dieser Vorrich- Bestreben, den höchsten Rauschabstand bei der tung nach dem älteren Vorschlag also sehr schlecht. 55 Signalmessung zu erreichen, damit die Beschädigungen

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der der Emailschicht eindeutig erkannt werden können,
eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der ohne Der Meßprinzip kann anhand des Ersatzschaltbildes

zusätzliche äußere Spannungsquellen eine sichere in F i g. 2 erläutert werden. Eine erste Spannungsquelle Überwachung der korrosionshindernden Auskleidung 10 und deren Quellenwiderstand stellen das Pt-Ta-EIeauf der Stahlwand eines Behälters möglich ist. 60 ment dar, das zwischen der Platinelektrode 5 und den

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorichtung Ausbesserungsteilen aus Tantal 4 entstehen kann, wenn der eingangs erwänten Art, erfindungsgemäß dadurch auf diesen Ausbesserungsteilen sich keine vollständig gelöst, daß als Meßeinrichtung eine passive Strom-Meß- isolierende Schicht bildet. Eine zweite Spannungsquelle schaltung verwendet wird. Vorzugsweise ist hierbei der U und deren Quellenwiderstand stellen das Pt-Fe-EIezwischen Platinelektrode und Stahlwand liegende 65 ment dar, das sich bei schadhafter Emailschicht Innen widerstand der Strommeßschaltung relativ zwischen der Platinelektrode 5 und der exponierten niederohmig gewählt, beispielsweise in der Größenord- Stahlfiäche 9 bildet. Ein Schalter 12 ermöglicht die mine von 100 Ohm. Darstellung des guten oder schadhaften Zustands der