DE2809322A1

DE2809322A1 - Korrosionsueberwachungssonde

Info

Publication number: DE2809322A1
Application number: DE19782809322
Authority: DE
Inventors: Michael Davies; Glyn Hourihan; Frank Smith
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1977-03-03
Filing date: 1978-03-03
Publication date: 1978-09-07
Also published as: FR2382689A1; JPS53118097A; FR2382689B1; GB1600134A; DE2809322C2; US4179653A

Description

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D-SOOO fwÜf-.'CHEN 22 ^⁰ ' ' Tel. 009/295125.

Mappe 24 405 -Dr.K/rm ICI Case Nr. MD.29387

IMPERIAL CHEMICAL IITOUSTRIES LIMITED London, Großbritannien

Korrosionsüberwachungssonde

09 S3 6/0879

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Korrosionsüberwachungssonde.

Es besteht ein Bedarf für die Messung der Geschwindigkeit, mit der ein korrosives Material eine Einrichtung, in der sich dieses Material befindet, korrodiert. Beispielsweise kann eine chemische Anlage durch die Reaktionsteilnehmer und/oder durch die Reaktionsprodukte korrodiert werden. Es ist natürlich klar, daß man in der Lage sein sollte, mittels einer geeigneten Überwachungseinrichtung festzustellen, ob eine Korrosion stattfindet oder nicht und wie schnell gegebenenfalls die Korrosion vonstatten geht, so daß Gegenmaßnahmen ergriffen werden können, bevor das Ausmaß der Korrosion so groß wird, daß die Anlage zu Bruch geht, was möglicherweise katastrophale Konsequenzen haben kann. Dies ist wichtig in Bereichen der Anlage, die besonders einer Korrosion ausgesetzt sein können.

Es gibt Korrosionsüberwachungssonden, die diese Funktion erfüllen. Beispielsweise ist eine Sonde bekannt, die einen Körper, üblicherweise einen rohrförmigen Körper, und ein Paar Elektroden aufweist, die aus dem Körper vorspringen und die gegenüber dem Körper an dessen Ende mit Hilfe einer Abdichtung aus einem elektrisch isolierenden-Material abgedichtet sind, welche beispielsweise aus einer keramischen Abdichtung oder aus einem organischen Earz, beispielsweise einem Epoxyharz, bestehen kann. Der Körper der Sonde kann in die Anlage eingeführt werden, die das korrosive Material enthält, wobei die Elektroden in das korrosive Material vorspringen. Zur Messung der Korrosionsgeschwindigkeit der Elektroden wird ein kleines Potential (z.B. 20 mV) an die Elektroden angelegt, so daß ein kleiner Strom durch das korrosive Material fließt. Dieser Strom ändert sich mit der Korrosion der Elektroden, weshalb Strommessungen vorgenommen werden können, um ein Maß für die Geschwindigkeit der Korrosion des Elektrodenmaterials zu erzielen. Die Sonde kann drei Elektroden enthalten, wobei eine eine Bezugselektrode ist. Die Sonde kann

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nur zur Messung der Korrosion verwendet werden, die durch elektrisch leitende Flüssigkeiten verursacht wird.

Eine andere bekannte Sondentype ist schematisch in der beigefügten Figur 1 dargestellt.

Diese Sonde besitzt einen Körper 56 und ein metallisches Sondenelement 57, welches gegenüber dem Körper mittels einer Abdichtung aus einem elektrisch isolierenden Material 53 abgedichtet ist, das beispielsweise aus einem keramischen Material oder einem organischen Harz, wie z.B. einem Epoxyharz, bestehen kann. Der obere Teil des Sondenelements, der die Form eines durchgehenden, die beiden Arme des Sondenelements verbindenden Drahts aufweist, der beim Gebrauch korrodiert, springt über die Abdichtung vor und ist vor mechanischer Schädigung durch einen offenen Schild 59 geschützt. Der Körper kann ein metallisches Überwachungselement 60 und ein metallisches Bezugselement 61 enthalten, die durch die Dichtung vor dem korrosiven Material geschützt sind. Obwohl dies in der Figur nicht dargestellt ist, kann der Körper mit Einrichtungen zur Befestigung an einer Anlage, die das korrosive Material enthält, ausgerüstet sein. Wenn beispielsweise die Sonde zur Überwachung der Korrosion in einer chemischen Anlage verwendet werden soll, dann kann der Körper mit einem äußeren Schraubengewinde versehen sein, mit dessen Hilfe der Körper in der Anlage in einem entsprechenden Gewindeloch der Anlage befestift werden kann. Die Sonde kann aber auch mittels eines Flansches in einem Loch der Anlage befestigt werden.

Beim Gebrauch wird das Sondenelement durch das korrosive Material korrodiert, und da die Querschnittsfläche des Elements aufgrund der Korrosion abnimmt, nimmt der elektrische Widerstand des Elements zu. Ein Maß der Korrosion kann dadurch erhalten werden, daß man den Widerstand des Sondenelements in Zeitabständen mißt und die Änderung des Widerstands notiert.

Wenn der Widerstand des Sondenelements direkt gemessen wird, dann werden die erhaltenen Daten ilurph _ftdie Temperatur des Elements

wie auch durch seine Querschnittsfläche beeinflußt. Um Variationen in der Messung des Widerstands aufgrund von Veränderungen der Temperatur gering zu halten, besitzt die Korrosionsüberwachungssonde vorzugsweise auch ein Bezugselement und gegebenenfalls ein Überwachungselement. Beim Gebrauch wird der Widerstand des Sondenelenents mit dem Widerstand des Bezugselements verglichen, welches die gleiche Temperatur wie das Sondenelement aufweist, wobei eine Whetstone'sehe Brückenschaltung verwendet wird. Vor einer Messung kann der Widerstand des Bezugselements gegen den Widerstand des Überwachungselements geprüft werden, um sicherzustellen, daß der Widerstand des ersteren Elements sich nicht verändert hat.

Korrosionsüberwachungssonden der oben erwähnten Art leiden unter dem Nachteil, daß während des Gebrauchs die Abdichtung beschädigt werden kann, beispielsweise durch mechanische Einwirkung und/oder durch chemische Einwirkung des korrosiven Materials auf die Abdichtung. Das Ausmaß der Schädigung kann so stark sein, daß das korrosive Material die Abdichtung passiert und in den Körper der Sonde eindringt. Das Ergebnis des Eindringens des korrosiven Materials in den Körper der Sonde kann zu unkorrekten Ablesungen des zwischen den Elektroden fließenden Stroms oder zu unkorrekten Ablesungen des elektrischen Widerstands des metallischen Sondenelements führen. Es werden somit also unkorrekte Messungen der Korrosionsgeschwindigkeit erhalten. In Fällen, in denen der Körper der Sonde ein Bezugselement enthält, kann das korrosive Material, welches in den Körper der Sonde eindringt, das Bezugselement angreifen und seinen Widerstand ändern, so daß beim Gebrauch der Widerstand des Sondenelenents mit dem Widerstand eines durch Korrosion beeinflußten Bezugselements verglichen wird, wodurch eine unkorrekte Messung des Widerstands des Sondenelements erhalten wird.

Es wird nunmehr eine Korrosionsüberwachungssonde vorgeschlagen, bei welcher die Möglichkeit des Eindringens von korrosiven Material in den Körper der Sonde verringert oder praktisch vollständig beseitigt ist.g _{Q Q Q 3 g} _{/ Q} _{8 ? g}

Gegenstand der Erfindung ist also eine Korrosionsüberwachungssonde, bestehend aus einem Körper, einer Abdichtung innerhalb des Körpers und einem metallischen Sondenelement, das sich teilweise im Körper befindet und teilweise über die Abdichtung vorspringt, wobei mindestens ein Teil des Sondenelements, das über die Abdichtung vorspringt, korrodierbar ist, wobei das Kennzeichen darin liegt, daß die Abdichtung die Form mindestens einer Dichtung aus einem elektrisch isolierenden zusammendrückbaren Material aufweist und daß die Sonde mit Einrichtungen zum Zusammendrücken der Dichtung(en) versehen ist, um die Dichtung(en) zur Ausbildung einer Abdichtung zwischen dem Sondenelement und dem Körper zu veranlassen.

Das metallische Sondenelement kann von der Type sein, die zwei oder mehr Elektroden aufweist, bei denen die Korrosion des Sondenelements dadurch bestimmt wird, daß man die durch Korrosion der Elektroden hervorgerufene Änderung des Stroms mißt, der zwischen den Elektroden fließt, wenn eine bestimmte kleine Potentialdifferenz an die Elektroden angelegt wird.

Alternativ kann das metallische Sondenelement von der Type sein, die ein kontinuierliches Element aufweist, wobei die Korrosion des Sondenelements dadurch bestimmt wird, daß man die durch Korrosion des Elements verursachte Änderung des elektrischen Widerstands des Sondenelements mißt.

Die Verwendung der ersteren Type ist auf korrosive Materialien beschränkt, die Flüssigkeiten sind und die elektrisch leitend sind. Die letztere Tyo© kann bei solchen korrosiven elektrisch leitenden flüssigen Materialien und darüber hinaus auch bei nicht-leitenden korrosiven flüssigen Materialien, wie z.B. Kohlenwasserstoffen, und bei korrosiven gasförmigen Materialien verwendet werden.

Die Sonden können mit Einrichtungen zum Verbinden des Sondenelements mit einer geeigneten elektrischen Vorrichtung ausge-

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rüstet sein, die im Falle des Sondenelements aus mindestens zwei Elektroden eine Einrichtung zur Erzeugung einer Potentialdifferenz an den Elektroden und eine Einrichtung zur Messung des resultierenden Stroms besitzt und im Falle des kontinuierlichen Sondenelenents eine Einrichtung zur Messung des elektrischen Widerstands des Elements aufweist. Im letzteren Fall kann der Körper der Korrosionsüberwachungssonde ein Bezugselement enthalten, dessen Widerstand mit dem Widerstand des Sondenelements unter Verwendung einer Wheatstone'sehen Brückenschaltung, wie oben beschrieben, verglichen werden kann. Der Körper der Sonde kann auch ein Überwachungselement enthalten.

Das Sondenelement kann aus jedem gewünschten Metall bestehen, dessen Korrosion zu bestimmen ist. Wenn jedoch die Korrosionsüberwachungssonde zur Messung einer Korrosion in einer chemischen Anlage verwendet werden soll, dann wird das Sondenelement im allgemeinen aus dem gleichen Metall wie die Anlage oder zumindest aus dem gleichen Metall wie der Teil der Anlage, wo die Sonde installiert wird, bestehen. Das Sondenelement kann beispielsweise aus Weichstahl, Edelstahl oder Titan bestehen.

Der Körper der Korrosionsüberwachungssonde, der im allgemeinen aus einem Metall besteht und der vorzugsweise aus einem Material hergestellt ist, das nicht wesentlich durch das korrosive Material angegriffen wird, kann eine Rohrform aufweisen und besitzt in geeigneter Weise eine ringförmige Lippe, an v/elcher eine ringförnige Dichtung anliegen kann und gegen welche eine Dichtung gedrückt werden kann, um eine Abdichtung zwischen dem Sondenelement und dein Körper zu bewirken, wodurch der Eintritt von korrosivem Material in den Körper der Sonde verhindert wird.

Die Einrichtungen zum Zusammendrücken der Dichtung(en) können aus einer oder mehreren ringförmigen Hülsen bestehen, die innerhalb des Körpers angeordnet sind. Die Hülse kann ein Außengewinde aufweisen und an den Körper über ein entsprechendes Innengewinde im Körper befestigt sein. Die Hülse kann direkt oder indi-

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rekt an der Dichtung oder an den Dichtungen anliegen, wobei ein Anziehen der Hülse verursacht, daß die Dichtung(en) zusammengedrückt wird bzw. werden, so daß eine Abdichtung entsteht.

Kit dem Ausdruck "Dichtung" ist eine Packung mit irgendeiner gev/ünschten Form gemeint, die zusammendrückbar ist. Die Dichtung kann flach sein (z.B. die Form einer Scheibe haben), die Form einer Hülse oder die Form eines Rings, beispielsweise eines sogenannten O-Rings, besitzen. Die Korrosionsüberwachungssonde kann mehr als eine Dichtung enthalten, und die verwendete Anzahl und ihre Type hängt von der jeweiligen Form des Körpers und des Sondenelements der Korrosionsüberwachungssonde ab. Beispielsweise kann in der Sonde eine Dichtung zusammengedrückt v/erden und dazu veranlaßt werden, sowohl am Körper als auch am Sondenelement anzuliegen, wodurch eine Abdichtung herbeigeführt wird. Alternativ kann die Sonde mehrere Dichtungen und mindestens ein nicht-zusammendrückbares Teil zwischen dem Körper und dem Sondenelement aufweisen, wobei mindestens eine Dichtung zusammengedrückt wird und am Sondenelement und an dem oder den nicht-zusammendrückbaren Teilen anliegt und mindestens eine Dichtung zusammengedrückt wird und am Körper und an dem oder den nicht-zusammendrückbaren Teilen anliegt, wobei eine Abdichtung herbeigeführt wird.

Das Material der Dichtung(en), welches ein elektrisch isolierendes Material sein wird, sollte im Hinblick auf die Natur des korrosiven Materials, mit welchem die Sonde und die Dichtung(en) in Kontakt kommen, ausgewählt v/erden. Es ist klar, daß für die Dichtung (en) ein Material ausgewählt wird, das gegenüber einer Korrosion durch das korrosive Material beständig ist. Materialien für die Dichtung(en) sind z.B. Polytetrafluoroäthylen (PTFE), Naturgummi, ein synthetischer Gummi, z.B. Neoprengummi, und komprimierte Asbestfasern (CAF).

Eine spezielle Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Korrosionsüberwachungssonde ist dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Teile aufweist:

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a) einen rohrförmigen Körper mit einer ringförmigen Lippe am oberen Ende,

b) ein Sondenelement, das mindestens zwei metallische Scheiben besitzt, wobei jede Scheibe einen Stift über und unter der Ebene der Scheibe und einen oder mehrere Kanäle durch die Scheibe aufweist und wobei die Scheiben so übereinander angeordnet sind, daß die Stifte einer bestimmten Scheibe durch die Kanäle der benachbarten Scheibe oder Scheiben hindurchgehen,

c) eine Abdichtung, bestehend aus einer oder mehreren Dichtungen in Form einer Kanäle aufweisenden Scheibe aus . einem elektrisch isolierenden Material, die zwischen benachbarten metallischen Scheiben angeordnet ist bzw. sind, und aus einer ringförmigen Dichtung aus einem elektrisch isolierenden Material, die zwischen der oberen metallischen Scheibe und der Lippe des Körpers angeordnet ist, und

d) Einrichtungen zum Zusammenpressen der Kanäle aufweisenden Scheibe(n) und der ringförmigen Dichtung, um eine Abdichtung herbeizuführen.

Mindestens ein Teil der Stifte über den Ebenen der Scheiben besteht aus korrodierbarem Metall. Gegebenenfalls können die Stifte und die Scheiben insgesamt aus einem korrodierbaren Metall bestehen.

Die Einrichtungen zum Zusammendrücken der Abdichtung kann aus einer mit einem Gewinde versehenen Hülse bestehen, die auf einem Innengewinde im Körper sitzt. Die Gewindehülse sollte elektrisch von den Scheiben des Sondenelements isoliert sein, beispielsweise durch eine Scheibe eines isolierenden Materials, das unterhalb der unteren Scheibe des Sondenelements angeordnet ist.

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Die Stifte in den oberen Flächen der metallischen Scheiben können die Elektroden einer Korrosionsüberwachungssonde bilden. Alternativ können die Stifte verbunden sein, so daß ein kontinuierliches korrodierbares metallisches Element entsteht.

Das Sondenelenent kann zwei metallische Scheiben besitzen, von denen jede Scheibe einen Stift über und unter der Ebene der Scheibe aufweist, wobei jede Scheibe einen Kanal durch die Ebene der Scheibe besitzt, v/elcher einen Stift der anderen Scheibe aufnimmt, wenn das Sondenelement in 'der Korrosionsüberwachungssonde zusammengebaut ist. So geht der Stift auf der unteren Fläche der oberen Scheibe durch den Kanal in der unteren Scheibe hindurch und der Stift auf der oberen Fläche der unteren Scheibe durch den Kanal in der oberen Scheibe hindurch.

Das Sondenelement kann drei metallische Scheiben umfassen, wobei jede Scheibe einen Stift über und unter der Ebene der Scheibe besitzt und jede Scheibe zwei Kanäle durch die Ebene der Scheibe aufweist, wobei jeder Kanal einen Stift der anderen Scheiben aufnimmt, wenn das Sondenelement zusammengebaut wird. Die Kanäle und Stifte in jeder Scheibe werden symmetrisch auf der Oberfläche einer jeden Scheibe angeordnet sein. Die drei Stifte im ^ondenelement können als korrodierbare Elektroden in der Korrosionsüberwachungssonde wirken.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Sondenelement vier metallische Scheiben aufweisen, wobei jede Scheibe einen Stift über und TJtnter der Ebene der Scheibe und drei Kanäle durch die Ebene der Scheibe besitzt, wobei jeder Kanal einen Stift der anderen Scheiben aufnimmt, wenn das Sondenelement zusammengebaut wird. Die Kanäle und Stifte in einer jeden Scheibe werden symmetrisch auf der Oberfläche einer jeden Scheibe angeordnet sein. Die vier Stifte im Sondenelement können als zwei Paare von korrodierbaren Elektroden wirken. Alternativ können Paare von Stiften miteinander verbunden sein, so daß zwei korrodierbare kontinuierliche metallische Elemente entstehen, oder es kann auch ein

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Paar von Stiften als korrodierbare Elektroden dienen und ein Paar miteinander verbunden sein, so daß ein korrodierbares kontinuierliches metallisches Element entsteht.

Die Stifte können mit Mitteln zum Verbinden mit einer geeigneten elektrischen Vorrichtung ausgerüstet sein.

Die Dichtung kann auch eine Hülse aus einem elektrisch isolierenden I-Iaterial umfassen, das in ringförmigen Raun zwischen den zusamsnge fügten metallischen Scheiben und Scheiben aus isolierendem Material sowie dem Körper angeordnet ist. Ein Zusammendrücken der isolierenden Scheiben hat zur Folge, daß sie an der Hülse anliegen und eine Abdichtung mit dem Körper ergeben.

Eine spezielle Ausführungsform einer Korrosionsüberwachungssonde der allgemein beschriebenen Type wird nun anhand der Figuren 2 und 3 näher beschrieben.

Die Korrosionsüberwachungssonde von Figur 2 ist im Schnitt gezeigt. Die Sonde besitzt einen rohrförmigen Körper 1 aus einer Iii/Cr/Fe-Legierung (Inconel 600) mit einer ringförmigen Lippe 2 und einem Gewinde 3. Ein Sondenzusammenbau ist innerhalb des Körpers angeordnet. Der Sondenzusammenbau besitzt einen Stift 4, der über und unter der Ebene einer ersten Scheibe 5 vorspringt, und einen Stift 6, der über und unter der Ebene einer zweiten Scheibe 7 vorspringt. Die Scheiben 5 und 7 besitzen jeweils Kanäle 8 bzw.9, die so angeordnet sind, daß der untere Teil des Stifts 4 durch den Kanal 9 und der obere Teil des Stifts 6 durch den Kanal 8 hindurchgehen kann. Die Scheiben und Stifte bestehen aus demjenigen Metall, dessen Korrosion überwacht werden soll, im vorliegenden

Fall ist das Weichstahl. Zwischen den Scheiben 5 und 7 ist eine Dichtung 10 angeordnet, die Kanäle zur Aufnahme der Stifte 4 und 6 aufweist und aus komprimierten Asbestfasern (CAF) besteht. Eine ähnliche, mit Kanälen versehene CAF-Scheibe 11 ist unter der Scheibe 7 angeordnet, und eine Kanäle aufweisende Inconel-Scheibe 12 liegt unter der CAF-Scheibe 11. Die zusammengefügten Inconel-

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und CAF-Scheiben sind innerhalb einer PTFE-Scheibe 13 angeordnet, und eine PTFE-Dichtung 14 befindet sich auf der Scheibe 5. Das Sondenelement wird durch ein Weichstahl-Verbindungsstück 15, das an den Spitzen der Stifte 4 und 6 angeschweißt ist, vervollständigt. (Alternativ kann das Verbindungsstück 15 weggelassen werden, wobei die Stifte 4, 6 dann Elektroden bilden.). Die zusammengefügten Inconel- und CAF-Scheiben werden im Körper 1 mit Hilfe einer Inccnel-Külse 16, die in den Körper 1 eingeschoben ist, und einer mit einem Gewinde versehenen Inconel-Hülse 17, die mit dem Gewinde 3 auf dem Körper 1 zusammenwirkt, festgehalten. Der obere Teil des Körpers 1 tragt eine mit einem Gewinde versehene Hülse 18, die dazu dient, das Sondenelement vor mechanischer Beschädigung zu schützen. Der Körper 1 kann mit einer (nicht gezeigten) Einrichtung zur Befestigung der Sonde in einer Anlage ausgerüstet sein. Beispielsweise kann der Körper ein Außengex^inde aufweisen, mit dessen Hilfe die Sonde in einem entsprechenden Loch in der Anlage befestigt werden kann. Alternativ kann der Körper mit Hilfe eines Flansches in einer Anlage befestigt werden.

Gegebenenfalls können die Stifte 4 und 6 zumindest in dem Bereich PTFE-Hülsen tragen, wo sie durch die Kanäle 9 und 8 hindurchgehen, um sicherzustellen, daß kein Kontakt zwischen dem Stift 4 und. der zweiten Scheibe 7 und zwischen dem Stift 6 und der ersten Scheibe 5 erfolgt, was zu einem elektrischen Kurzschluß führen kann.

Beim Zusammenbau der Korrosionsüberwachungssonde von Figur 2 werden die Weichstahlscheiben 5 und 7 und ihre entsprechenden Stifte, die CAF-Scheiben 10 und 11, die Inconel-Scheibe 12 und die PTFE-Dichtung 14 zusammengefügt, und der so gebildete Zusammenbau wird dann in die PTFE-Hülse 13 eingefügt. Dann wird das Weichstahl-Verbindungsstück 15 an die Spitzen der Stifte 4 und 6 angeschweißt. Dieser Zusammenbau wird dann in den Körper 1 zusammen mit der Dichtung 14, die an der Lippe 2 des Körpers 1 anliegt, eingefügt, die Hülse 16 und die Gewindehülse 17 werden in den Körper einge-

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setzt, und die Schutzhülse 13 wird am oberen Teil des Körpers festgeschraubt. Abschließend wird die Gewindehülse 17 dicht in den Körper 1 eingeschraubt, was zur Folge hat, daß die PTFE-DiCiitung 14 an der Lippe 2 dos Körpers 1 anliegt und eine Abdichtung mit dem Körper schafft, und daß die CAF-Scheiben 10 und 11 zusammengedrückt werden und sich radial expandieren und an der PTFE-Mülse 13 anliegen, wobei eine Abdichtung mit dem Körper 1 herbeigeführt wird.

Die in Figur 3 gezeigte Korrosionsüberwachurgssonde stellt eine schematische Darstellung in verminderten Haßstab der Sonde von Figur 2 dar. Zusätzlich su den Teilen der Sonde, die in Figur 2 beschrieben sind, besitzt die in Figur 3 gezeigte Sonde ein Bezugselement 19 und ein Überwachungselement 20, die beide aus Weichstahl bestehen und beide innerhalb des Körpers 1 der Sonde angeordnet sind. Weiterhin sind elektrische Leitungen 21 bis 26 gezeigt, über welche das Scndene lenient, das Bezugselement und das Überv,^rachungselement an einer Wheatstone¹ sehen Brückenschaltung in bekannter Weise angeschlossen werden können.

Bei der Verwendung wird die Korrosionsüberwachungssonde durch ein entsprechendes Loch in eine Anlage, beispielsweise eine chemische Anlage, mindestens um eine solche Strecke eingeführt, die ausreicht, daß das Sondenelement mit dem korrosiven Material in der Anlage in Kontakt kommt, und daß die Elemente, die sich innerhalb des Körpers der Sonde befinden und somit vor Korrosion durch das Material in der Anlage geschützt sind, auf die gleiche Temperatur vie das Sondenelenent kommen. Das Sondenelement und die Bezugs- und Jberwachungselemente werden dann an eine Wheatstone'sche Brückenschaltung angeschlossen, und die durch das Material in der Anlage verursachte Korrosion wird dadurch bestimmt, daß der Widerstand des Sondenelements mit dem Widerstand des Bezugselensnts verglichen wird und die Änderung des Widerstands des Sondenelements nit der Zeit aufgezeichnet wird. Bevor eine Kessung des Widerstands des Sondenelements durchgeführt wird, wird der Widerstand des Bezugselements mit dem Widerstand des

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überwachungselements verglichen, um sicherzustellen, daß der Widerstand des Bezugselements nicht selbst beispielsweise durch Korrosion beeinflußt worden ist. Eie verschiedenen Elemente sollten alle auf der gleichen Temperatur gehalten werden, um sicherzustellen, daß Unterschiede, die sich aus einem Unterschied des Widerstands mit der Temperatur ergeben, ausgeschaltet werden.

Gegebenenfalls können die Bezugs- und Überwachungselemente 19, 20 weggelassen warden, woesi dann der yiderstand des Sondenelements direkt genessen wird, um ein Haß für die Korrosion in der Anlage zu erhalten. Da sich jedoch der Viiderstand mit der Temperatur des Materials in der Anlage wie auch mit dem Betrag der Korrosion des Sondenelements ändern kann, besteht dann eine gewisse Unsicherheit in den erhaltenen Korrosionsdaten. Diese Unsicherheit wird beseitigt, wenn dar Widerstand eines Sondenelements mit dem Widerstand eines Bezugselements verglichen wird, das die gleiche Temperatur wie das Sondenelement aufweist.

Sine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Korrosionsüberwachungssonde ist dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes aufweiset

a) einen rohrförmigen Körper mit einer ringförmigen Lippe am oberen Ende,

b) ein Scnderelement, bestehend aus ein^m Stab (bestehend vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material, wie z.B. einem keramischen Material oder einem Kunststoff, insbesondere einen gefüllten Kunststoff, z.3. gefülltem Polytetrafluoroäthylen), der in den rohrförmigen Körper paßt, wobei der Stab in Längsrichtung verlaufende Kanäle besitzt, und aus mindestens zwei Ketailstiften, wobei die Stifte in gesonderten Kanälen im Stab angeordnet sind,

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c) eine Abdichtlang, bestehend aus Dichtungen aus einem elektrisch isolierenden I-Iaterial zwischen den Stiften und dem Stab und zwischen dein Stab und der Lippe des rohrförmigen Körpers, und

d) Einrichtungen zum Zusammendrücken der Dichtungen, um eine Abdichtung herbeizuführen.

Die Dichtung zwischen dem Stab und dem Körper kann sine ringförmige Dichtung sein, die zwischen der oberen Fläche des Stabs und der Lippe des Körpers angeordnet ist. Die Einrichtungen zum Zusammendrücken dieser Dichtung können eine Gewindehülse sein, die auf einem Innengewinde im Körper sitzt und den Stab trägt.

Die Stifte auf einem Ende können jeweils eine ringförmige Lippe aufweisen und an anderen Ende ein Gewinde besitzen. Die Dichtungen zwischen den Stiften und dem mit Kanälen versehenen Stab können ringförmige Dichtungen sein, die zwischen den Lippen der Stifte und den Stab angeordnet sind, und die Einrichtungen zum Zusammendrücken der Dichtungen können Kuttern auf den mit Gewinde versehenen Enden der Stifte sein, welche am Stab anliegen.

Die Korrosionsüberwachungssonde kann zwei Stifte aufweisen. Diese Stifte können die Elektroden einer Korrosionsüberwachungssonde bilcsn cdsr miteinander verbunden sair., so da3 ein kontinuierliches korrodierbares metallisches Element entsteht. Bei alternativen Ausführungsformen ka:in die Sonde drei Stifte aufweisen, wobei 3oder eine Elektrode bildet, oder kann die Sonde vier Stifte aufweisen, in welchem Fall die Stifte als zwei Paare von korrodierbaren Elektroden wirken können oder Paare von Stiften unter Bildung von zwei korrodierbaren kontinuierlichen metallischen Elenenten verbunden sein können oder ein Paar der Stifte als korrodierbare Elektroden wirkt und ein Paar unter Bildung eines korrodierbaren kontinuierlichen Elements verbunden sein kann.

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Eine spezielle Ausführungsform der Korroslonsüberwachungssonde der vorstehend allgemein beschriebenen Type wird nun anhand von Figur 4 näher erläutert.

Die Korrosionsüberwachungssonde von Figur 4 ist im Querschnitt gezeigt. Die Sonde besitzt einen rohrförmigen Körper 30 aus Tnconel. der eine rlngfcrr-ige Lippe 31 und ein Gewinde 32 aufweist. Innerhalb des Körpers findet sich eine Sondenzusamnens teilung. Lie Sondenzusar^nonstellung besitzt einen Stab 33 aus isolierenden llaterial (beispielsweise Keramiknaterial), der drei ringförmige Kanäle 34, 35, 36 an oberen Ende, drei ringförmige Kanäle 37, 33, 39 an unteren Ende vr.d zwei Kanäle 40, 41, die durch den Stab in Längsrichtung hindurchgehen, aufweist. Die Stifte 42, 43 sind in den Kanälen 40, 41 angeordnet, wobei die Stifte an Ihren oberen Enden ringförmige Lippen aufweisen und an ihren unteren Enden Gewinde besitzen. Die Stifte sind aus Ueichstahl hergestellt. Ein Weichstahl-Verbindungsstück 44 ist am oberen Ende der Stifte 42, 43 angeschweißt, un das Sondenelenent zu vervollständigen. ICeoprenginini-O-Ringe 45, 46, 47 sind in den Kanälen 34j 35, 36 am oberen Ende des keramischen Stabs angeordnet, und am unteren Ende des keramischen Stabs sind Neoprengumini-O-RInge 48, 49, 50 in den Kanälen 37, 3&, 39 vorgesehen. Die Stifte 42_S 43 werden mit Hilfe von Beilagscheiben 51 und Gewindemuttern 52 im Stab festgehalten, wobei die Lippen am oberen Ende der Stifte an den 0-Ringsn 46, 47 anliegen. Der Stab wird im rohrförmigen Körper-nit Hilfe einer Inconel-Hülse 53 und einer Gewindehülse "54 festgehalten, wobei der O-Ring 45 an der Lippe 31 des Körpers 30.-anliegt und die Hülse 53 am O-Ring 43 anliegt. Der obere Teil des rohrförmigen Körpers trägt eine mit einem Gewinde versehene Hülse 55, welche dazu dient, das Sondenelement gegen mechanische Schädigung zu schützen. Der rohrförmige Körper 30 ist mit einer (nicht gezeigten) Einrichtung zur Befestigung der Sonde in einer Anlage, beispielsweise einer chemischen Anlage, versehen. Beispielsweise kann der Körper ein Außengewinde aufweisen, mit dessen Hilfe die Sonde in ein entsprechendes Loch in der Anlage eingeschraubt werden kann. Alternativ kann die Korrosionsüberwa-

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chungssonde in der Anlage mit Hilfe eines Flansches befestigt werden.

Ur. die in Figur 4 gezeigte Kcorrosionsübetrwachungssonde zusammenzubauen, werden eis O-Ringe 45, 46, 47 in die Kanäle 54, 35, eingelegt, die Q-Jiinge 43, 49, 50 in die Kanäle 37, 35, 39 eingelegt, die Stifte h-2, 43 durch die Kanäle 40, 4l hindurchgeschobsn und die Seilers ehe iben 51 und. die "luttern 52 an den unteren Enden der Stifte befestigt. Die I-Iu".:tern werden gegen die O-Ringe 46, 47, ■--9, 50 S-I₁Ti-.-LIOfC-ηj, die in ihre- entsprechenden Kanäle hine-ingedrückwerden, so daß die Kanäle 40, 41 gegen den Eintritt von kcrrcßivec Ilaterial aus der Anlage, in welcher die Korrosionsüberwachung::· sonde eingeführt ist, geschützt werden. Das Verbindungsstück 44 wird dann an den oberen Enden der Stifte 42, 43 festge- £ch*.3ißt. Alternativ kann das Verbindungsstück auf die Stifte aufgeschweißt werden, bevor die ce durch Kanäle in 6.en keramischen Stab eingefügt i;~:-de;;. Dar Stab und die zugshörigen Stift= v/erden dann in den rohrförmigen Körper 30 eingefügt, und die Hülse 53 ur.d d^e Gewinaehülce 54 wurden eingefügt. Die Gewinde hülse 54 wird angezogen, so d£>3 die C-Ringe 45, 43 in ihren entsprechenden Kanälen zusammengedrückt worden, so daß sie den ringförmigen neun zwischen dem rohrförmigen Körper 30 und dem keramischen Stab 33 £egen den Eintritt von l-corrosivsm Ilaterial e»us der Anlage, in welche die Korrc«icnsüberv^r£chur,gesonde eingefügt ist, abdichten. Abschließend wird cle Gewindcliülse 55 auf den oberen Teil C'D£ rchrf"rr.i:jin Körpers 30 aufgesetzt.

Lie Korrcsionsübem/aclvanrßsoni^j die aiihand von Figur 4 beschrieben wurde, l-iscin euch mit eine:.: Bezugselement iir.d einer, "übenrachungBSlenient innerhalb des Körpers der Sonde in ähnlicher Weise rmsrcrüßtet werden, wie dies bei der Sonde vc:i Figur 3 beschrie- V:j :i wurde. Außerdem kenn die Sonde mit elektrischen Leitungen .;:: -j sr anhand von Figur 3 tescliricbenen ¥eise versehen werden.

Γ5■:- l..o;;"-:o£ic::si^:cer^- _ivachyn/;:ssonde kann in der oben beschriebenen '„"eise vem/end^t were ei:.

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BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

1.jKorrosionsüberwachungssonde, bestehend aus einem Körper, einer Abdichtung innerhalb des Körpers und einem metallischen Sondenelement, das sich teilweise im Körper befindet und teilweise über die Abdichtung vorspringt, wobei mindestens ein Teil des Sondene 1 e iaents, das über die Abdichtung vorspringt, korrodierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung die Form mindestens einer Dichtung aus einem elektrisch isolierenden zusammendrückbaren Material aufweist und daß die Sonde mit Einrichtungen zum Zusammendrücken der Dichtung(en) versehen ist, um die Dichtung(en) zur Ausbildung einer Abdichtung zwischen dem Sondenelement und dem Körper zu veranlassen.

2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sondenelement zwei oder mehr Elektroden besitzt.

3. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sondenelement ein kontinuierliches Element besitzt.

4. Sonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper ein Bezugselement enthält.

5-. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine Rohrform aufweist und eine ringförmige Lippe besitzt, gegen welche eine ringförmige Dichtung gedrückt werden kann.

6. Sonde nach einem der Ansprüche' 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zum Zusammendrücken der Dichtung(en) aus einer oder mehreren ringförmigen Hülsen innerhalb des Körpers bestehen.

7. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung(en) aus Polytetrafluor-

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äthylen, Naturgummi, Synthesegummi oder komprimierten Asbestfasern besteht bzw. bestehen.

8. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Teile aufweist:

a) einen rohrförmigen Körper mit einer ringförmigen Lippe am oberen Ende,

c) eine Abdichtung, bestehend aus einer oder mehreren Dichtungen in Form einer Kanäle aufweisenden Scheibe aus einem elektrisch isolierenden Material, die zwischen benachbarten metallischen Scheiben angeordnet ist bzw. sind, und aus einer ringförmigen Dichtung aus einem elektrisch isolierenden Material, die zwischen der oberen metallischen Scheibe und der Lippe des Körpers angeordnet ist, und

9. Sonde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Zusammendrücken der Kanäle aufweisenden Scheibe(n) und der ringförmigen Dichtung eine mit einem Gewinde versehene Hülse umfassen, die im Körper angeordnet und elektrisch vom Sondenelement isoliert ist.

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10. Sonde nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei metallische Scheiben aufweist, von denen jede einen Stift über und unter der Ebene der Scheibe besitzt.

11. Sonde nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie vier metallische Scheiben aufweist, wobei jede Scheibe einen Stift über und unter der Ebene der Scheibe und drei Kanäle durch die Ebene der Scheibe für die Aufnahme eines Stifts der anderen Scheiben besitzt.

12. Sonde nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Stifte als Paar korrodierbare Elektroden dient und ein Paar Stifte miteinander verbunden sind, so daß ein kontinuierliches korrodierbares metallisches Element entsteht.

13. Sonde nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch g e k e η η · zeichnet , daß sie eine Hülse aus einem elektrisch isolierenden Material im ringförmigen Raum zwischen dem Körper und den zusammengefügten metallischen Scheiben und den Scheiben aus isolierendem Material besitzt.

14. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß sie folgendes aufweist*

a) einen rohrförmigen Körper mit einer ringförmigen Lippe am oberen Ende,

b) ein Sondenelement, bestehend aus einem Stab, der in den rohrförmigen Körper paßt, wobei der Stab in Längsrichtung verlaufende Kanäle besitzt, und aus mindestens zwei Metallstiften, wobei die Stifte in gesonderten Kanälen im Stab angeordnet sind,

c) eine Abdichtung, bestehend aus Dichtungen aus einem elektrisch isolierenden Material zwischen den Stiften

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und dem Stab und zwischen dem Stab und der Lippe des rohrförmigen Körpers, und

15. Sonde nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.

16. Sonde nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie vier metallische Stifte aufweist.

17. Sonde nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß ein· Paar Stifte als Paar korrodierbare Elektroden dient und ein Paar Stifte miteinander verbunden sind, um ein kontinuierliches korrodierbares metallisches Element zu bilden.

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