DE3403339A1 - Method for testing corrosion protection devices for heating-oil containers consisting of steel, and a heating oil container having a device for carrying out the method - Google Patents
Method for testing corrosion protection devices for heating-oil containers consisting of steel, and a heating oil container having a device for carrying out the methodInfo
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Abstract
Description
Beschreibung:Description:
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Oberprüfung von Korrosionsschutzeinrichtungen für Heizölbehälter aus Stahlblech, wobei die Korrosionsschutzeinrichtung nahe über dem Behälterboden ausgelegte Opferanoden aus einem Material aufweist, das unedler ist als Stahl, insbesondere aus einer Magnesiumlegierung sowie einen Elektrolyten, der den Behälterboden abdeckt und in den die Opferanoden mindestens teilweise eintauchen und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Opferanoden und dem Behälter.The invention relates to a method for checking corrosion protection devices for heating oil tanks made of sheet steel, with the anti-corrosion device close to the container bottom designed sacrificial anodes made of a material that is less noble is made of steel, in particular made of a magnesium alloy and an electrolyte, which covers the bottom of the container and in which the sacrificial anodes are at least partially immersed and an electrically conductive connection between the sacrificial anodes and the container.
Eine Schutzeinrichtung mit Opferanoden (auch kathodischer Korrosionsschutz genannt) ist im Prinzip ein kurzgeschlossenes galvanisches Element, wobei die Potentialdifferenz zwischen den Anoden und dem Behälterboden, der als Kathode zu betrachten ist, etwa ein Volt beträgt. Die Spannung an den Opferanoden ist niedriger als die Spannung am Stahlblechbehälter, so daß ein Schutzstrom von den Opferanoden zum Behälterboden fließt. Beide Potentiale sind negativ. Das Stromfeld, das zwischen den Opferanoden und dem Behälterboden besteht, wirkt dem Strom entgegen, der Korrosion am Behälterboden verursachen würde. In Stahlblech nämlich befinden sich relativ edle und relativ unedle Zonen, zwischen denen sich ein Ionenstrom bilden könnte, wobei Material aus dem Behälterboden von der relativ unedlen Zone abgetragen wird, so daß dort Lochfraß entsteht, der auch zu einem Leck im Behälterboden führen kann.A protective device with sacrificial anodes (also cathodic corrosion protection called) is in principle a short-circuited galvanic element, with the potential difference between the anodes and the container bottom, which is to be regarded as the cathode, for example one volt. The voltage on the sacrificial anodes is lower than the voltage on the sheet steel container, so that a protective current from the sacrificial anodes to the container bottom flows. Both potentials are negative. The current field between the sacrificial anodes and the tank bottom, counteracts the current, the corrosion on the tank bottom would cause. In sheet steel there are relatively noble and relatively base zones between which an ion current could form, with material made of the container bottom is removed from the relatively base zone, so that there is pitting which can also lead to a leak in the bottom of the container.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem durch eine einfache Messung geprüft werden kann, ob der kathodische Korrosionsschutz noch wirksam ist.The invention is based on the object of proposing a method which can be used to check with a simple measurement whether the cathodic corrosion protection is still effective.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Potentialdifferenz zwischen dem Elektrolyten und dem Behälter gemessen wird.This object is achieved according to the invention in that the potential difference is measured between the electrolyte and the container.
Für die Wirksamkeit des kathodischen Korrosionsschutzes ist wesentlich, daß eine gewisse Mindest-Potentialdifferenz zwischen dem Elektrolyten und dem Behälter besteht. Nur dann ist gewährleistet, daß ein Strom ausreichender Stärke fließt, der den Strömen entgegenwirkt, die sich zwischen Bereichen des Behälters aufbauen wollen. Die Erfindung macht sich diese Erkenntnis zu nutze. Durch eine einfache Spannungsmessung wird ein zuverlässiger Anhaltspunkt dafür gewonnen, daß der Korrosionsschutz wirksam ist.For the effectiveness of the cathodic protection against corrosion it is essential that that a certain minimum potential difference between the electrolyte and the container consists. Only then is it guaranteed that a current of sufficient strength flows which counteracts the currents that build up between areas of the container want. The invention makes use of this knowledge. Through a simple Voltage measurement is a reliable indicator that the corrosion protection is effective.
Das Verfahren kann in der Form ausgeführt werden, daß die Potentialdifferenz ständig gemessen wird (Anspruch 2).The method can be carried out in such a way that the potential difference is constantly measured (claim 2).
In diesem Falle ließe sich das Verfahren auch derart weiterbilden, daß ein Warnsignal ausgelöst wird, wenn eine kritische untere Grenze der Potentialdifferenz gemessen wird. Es genügt in der Praxis jedoch, wenn die Potentialdifferenz gelegentlich gemessen wird. Eine gelegentliche Messung kann z.B. bei einer Tankreinigung ausgeführt werden, die ohnehin von Zeit zu Zeit erfolgen soll.In this case, the process could also be trained in such a way that that a warning signal is triggered when a critical lower limit of the potential difference is measured. In practice, however, it is sufficient if the potential difference occurs occasionally is measured. An occasional measurement can be carried out e.g. when cleaning the tank which should be done from time to time anyway.
Besonders vorteilhaft ist es, die Potentialdifferenz an einer oder mehreren Stellen des Behälterbodens zu messen, die relativ weit von der nächstgelegenen Opferanode entfernt sind (Anspruch 4). Eine Änderung der Potential- differenz erscheint zuerst an solchen Stellen des Behälters, die relativ weit von Anoden entfernt sind. Man kann, um die Messung empfindlich zu machen, eigens Stellen am Behälterboden vorsehen, die relativ weit von der nächsten Opferanode entfernt sind. Allerdings darf nirgendwo eine so große Entfernung vorhanden sein, daß bei noch ausreichender Anodensubstanz an Teilen des Behälterbodens eine für einen Korrosionsschutz unzureichende Potentialdifferenz entsteht.It is particularly advantageous to measure the potential difference at one or to measure several points of the container bottom, which are relatively far from the nearest one Sacrificial anode are removed (claim 4). A change in the potential difference first appears in those parts of the container that are relatively far from the anodes are. In order to make the measurement sensitive, you can place your own on the bottom of the container provide that are relatively far away from the next sacrificial anode. However Nowhere must there be such a great distance that with still sufficient Anode substance on parts of the container bottom is insufficient for corrosion protection Potential difference arises.
Schutz wird auch beansprucht für einen Heizölbehälter mit einer Einrichtung, mit der das Verfahren ausgeführt werden kann (Anspruch 5). Dieser Heizölbehälter enthält Opferan9-den, einen Elektrolyten und eine Kurzschlußverbindung zwischen Behälter und Anoden und ist dadurch gekennzeichnet, daß in den Elektrolyten mindestens eine gegenüber dem Behälter elektrisch isolierte Prüfelektrode eingetaucht ist, von der ein elektrisch isoliertes Kabel zu einer Anschlußstelle für einen elektrischen Spannungsmesser führt.Protection is also claimed for a fuel oil tank with a device with which the method can be carried out (claim 5). This fuel oil tank contains sacrificial an9-den, an electrolyte and a short-circuit connection between Container and anodes and is characterized in that in the electrolyte at least a test electrode that is electrically insulated from the container is immersed, from which an electrically insulated cable to a connection point for an electrical Voltmeter leads.
Das Verfahren kann mit einem solchen Heizölbehälter gemäß dem Anspruch 3 ausgeführt werden, nämlich derart, daß die Potentialdifferenz gelegentlich gemessen wird. Zum Beispiel kann bei einer Behälterreinigung das Wartungspersonal an die Anschlußstelle einen Spannungsmesser anschließen, der auch elektrisch leitend mit dem Behälter verbunden wird. Zu diesem Zweck könnten am Behälter Steckbuchsen angeordnet werden, so daß ein Spannungsmesser durch einen Stecker angeschlossen werden kann. Man könnte eine elektrisch leitende Verbindung zum Tank hin aber auch provisorisch durch Anklemmen herstellen. Wenn an die Anschlußstelle ein elektrischer Spannungsmesser dauernd angeschlossen ist (Anspruch 6), kann an dem Tank das Verfahren nach Anspruch 2 (dauernde Messung) ausgeführt werden. Wie schon oben erwähnt, könnte bei einer solchen Dauermessung auch ein Warn- signal ausgelöst werden.The method can be carried out with such a fuel oil container according to claim 3, namely in such a way that the potential difference is measured occasionally will. For example, when cleaning the container, the maintenance staff can contact the Connection point connect a voltmeter, which is also electrically conductive is connected to the container. For this purpose, sockets could be arranged on the container so that a voltmeter can be connected through a plug. An electrically conductive connection to the tank could also be provisional by clamping. If at the connection point an electrical voltmeter is permanently connected (claim 6), the method according to claim 2 (continuous measurement) can be carried out. As mentioned above, a such a continuous measurement also a warning signal triggered.
Die Prüfelektrode besteht vorzugsweise aus einem Metall, dessen Spannungs-Ruhepotential sich bei Änderungen der Zusammensetzung des Elektrolyten nicht oder nur wenig ändert. Ein billiges und gut geeignetes Material hierfür ist eine Zinklegierung (Anspruch 8).Die Verwendung einer solchen Meßelektrode hat den Vorteil, daß Änderungen des Elektrolyten die Zuverlässigkeit der Überprüfung nicht verschlechtern.The test electrode is preferably made of a metal, its voltage rest potential changes little or no change in the composition of the electrolyte. A cheap and well-suited material for this is a zinc alloy (claim The use of such a measuring electrode has the advantage that changes in the Electrolytes do not degrade the reliability of the check.
Die Anordnung der Prüfelektrode gemäß Anspruch 9 ist vorzusehen, wenn das Verfahren gemäß Anspruch 4 ausgeführt werden soll, nämlich die Messung der Potentialdifferenz an einer solchen Stelle der Elektrolytschicht, an der die Potentialdifferenz zuerst abnimmt, wenn die Wirksamkeit der Anoden nachläßt.The arrangement of the test electrode according to claim 9 is to be provided if the method according to claim 4 is to be carried out, namely the measurement of the potential difference at such a point on the electrolyte layer where the potential difference comes first decreases as the anodes become less effective.
Im Behälter können auch mehrere Prüfelektroden angeordnet werden, von denen jede für sich über ein isoliertes elektrisches Kabel, das an die Außenseite des Tanks geführt ist, angeschlossen ist. Auch in diesem Fall kann die Messung nur gelegentlich oder durch fest eingebaute Spannungsmesser auch laufend ausgeführt werden. Auch mit einem fest installierten Spannungsmesser könnte man die Potentialdifferenz an mehreren Stellen messen, indem der Spannungsmesser nacheinander an die verschiedenen Prüfelektroden angeschlossen wird.Several test electrodes can also be arranged in the container, each of which has an insulated electrical cable that goes to the outside of the tank is connected. In this case, too, the measurement can only Occasionally or continuously carried out by means of permanently installed voltmeters will. You could also measure the potential difference with a permanently installed voltmeter measure in several places by applying the voltmeter to the different ones one at a time Test electrodes is connected.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung (Anspruch 11) ist gekennzeichnet durch einen Strommesser, der in den Stromkreis zwischen den Opferanoden und dem Behälterboden eingebaut ist. Dieser Strommesser ermöglicht es dem Benutzer des Heizölbehälters, die Anwesenheit eines Schutzstromes zu beobachten. Wenn der Schutzstrom ausfällt, sollte der Wartungsdienst gerufen werden, um die Ursache festzustellen. Wenn die Potentialdifferenz weiterhin ausreichend ist, beruht das Fehlen eines Stromes nicht auf einem Verbrauch der Anoden, sondern auf einem sonstigen Defekt, z.B. auf der Unterbrechung des Kurzschlußkreises.An advantageous development of the invention (claim 11) is characterized by an ammeter, which is placed in the circuit between the sacrificial anodes and the Container bottom is installed. This ammeter enables the user of the fuel oil tank to the presence of one Protective current to be observed. When the protection current If the failure occurs, the maintenance service should be called to determine the cause. If the potential difference is still sufficient, there is a lack of current not on consumption of the anodes, but on another defect, e.g. on the interruption of the short circuit.
In der Zeichnung ist ein Heizölbehälter mit einem kathodischen Korrosionsschutz und der erfindungsgemäßen Oberwachungseinrichtung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines quaderförmigen Heizölbehälters, Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch eine Opferanode, den Behälterboden und die Flüssigkeitsfüllung des Heizölbehälters und Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch den Heizölbehälter und seine Einrichtungen.The drawing shows a fuel oil tank with cathodic corrosion protection and the monitoring device according to the invention. They show: FIG. 1 a perspective view of a cuboid fuel oil container, FIG. 2 a vertical section through a sacrificial anode, the container bottom and the liquid filling of the heating oil container and FIG. 3 shows a vertical section through the heating oil container and its facilities.
Der insgesamt mit H bezeichnete Heizölbehälter ist quaderförmig. Es sei angenommen, daß es sich um einen kellergeschweißten Heizölbehälter aus Stahlblech handelt. Der Behälterboden 1 liegt auf Doppel-T-Profilen auf, die den Behälterboden 1 im Abstand vom Boden des Aufstellungsraumes halten. Auf den Boden 1 sind Opferanoden 3 aufgelegt, jedoch nicht elektrisch leitend. Die elektrische Isolierung gegenüber dem Behälterboden wird durch Kunststoffteile 4 bewirkt, die die Anoden 3 umgeben. Im Bereich zwischen den Kunststoffteilen 4 hat jede Opferanode 3 einen kleinen Abstand von der Oberseite 1a des Behälterbodens.The heating oil tank, designated as a whole, is cuboid. It it is assumed that it is a cellar-welded heating oil tank made of sheet steel acts. The container bottom 1 rests on double-T profiles that form the container bottom 1 at a distance from the floor of the installation room. On the bottom 1 are sacrificial anodes 3 applied, but not electrically conductive. The electrical insulation opposite the container bottom is effected by plastic parts 4 which surround the anodes 3. In the area between the plastic parts 4, each sacrificial anode 3 has a small distance from the top 1a of the container bottom.
Zur Fixierung der Opferanoden 3 dienen Schellen 5, die im Bereich von Kunststoffteilen 4 angeordnet sind und die mit Flanschen 5a mit dem Behälterboden 1 verbunden sind.To fix the sacrificial anodes 3, clamps 5 are used in the area of plastic parts 4 are arranged and those with flanges 5a with the container bottom 1 are connected.
Alle Opferanoden 3 sind durch elektrisch leitende Kabel 6 elektrisch leitend miteinander verbunden. Außerdem ist die Anodenanordnung mittels eines weiteren elektrisch leitenden Kabels 7 mit dem Behälter verbunden. Über dem Behälterboden 1 befindet sich eine Flüssigkeitsschicht aus einem Elektrolyten. Diese Schicht hat eine Höhe h, die so groß ist, daß unter Berücksichtigung der Unebenheiten und der eventuellen Schräg lage des Behälterbodens 1 alle Opferanoden 3 in den Elektrolyten mindestens teilweise eingetaucht sind. Über dem Elektrolyten 8 befindet sich Heizöl 9.All sacrificial anodes 3 are electrical by electrically conductive cables 6 conductively connected to each other. In addition, the anode arrangement is by means of another electrically conductive cable 7 connected to the container. Above the container bottom 1 there is a liquid layer made of an electrolyte. This layer has a height h which is so great that, taking into account the bumps and the possible inclined position of the container bottom 1 all sacrificial anodes 3 in the electrolyte are at least partially immersed. There is heating oil above the electrolyte 8 9.
Erfindungsgemäß ist in der Nähe des Behälterbodens 1 auch eine Prüfelektrode 10 angeordnet. Auch diese ist gegenüber dem Behälterboden 1 elektrisch isoliert, z.B. auf gleiche Weise wie die Opferanoden 3. Die Prüfelektrode 10 besteht aus einem Material, das die Eigenschaft hat, daß die Potentialdifferenz zwischen der Prüfelektrode 10 und dem Behälter weitgehend unabhängig von der Zusammensetzung des Elektrolyten ist. Ein gut geeignetes Material ist eine Zinklegierung, da eine solche die genannte Eigenscha-ft besitzt und relativ billig ist. Die Opferanoden 3 hingegen bestehen vorzugsweise aus einer Magnesiumlegierung, bei dem die Potentialdifferenz stark von der Zusammensetzung des Elektrolyten abhängig ist.According to the invention, there is also a test electrode in the vicinity of the container bottom 1 10 arranged. This is also electrically insulated from the container bottom 1, e.g. in the same way as the sacrificial anodes 3. The test electrode 10 consists of a Material that has the property that the potential difference between the test electrode 10 and the container largely independent of the composition of the electrolyte is. A well-suited material is a zinc alloy, as such is the one mentioned above Property and is relatively cheap. The sacrificial anodes 3, however, exist preferably made of a magnesium alloy, in which the potential difference is strong depends on the composition of the electrolyte.
Die Prüfelektrode 10 ist im Bereich einer Ecke des Behälterbodens 1 angeordnet und hat damit eine relativ große Entfernung von der nächstgelegenen Opferanode 3. Dies kommt wegen der perspektivischen Verzerrung in Fig. 1 nicht besonders gut zum Ausdruck. Von der Prüfelektrode 10 führt ein elektrisch isoliertes Kabel 11 zu einem Domdeckel 12 in der oberen Wand 13 des Heizölbehalters H. In Fig. 3 ist dargestellt, daß das Kabel 11 elektrisch isoliert durch den Domdeckel 12 hindurchgeführt ist. Auch ist eine elektrische Isolierung 14 der Prüfelektrode 10 dargestellt. Die Isolierung ist nicht vollständig geschlossen, so daß die Prüfelektrode mit dem Elektrolyten in Berührung kommt. Das Kabel 11 ist an ein Voltmeter 15 angeschlossen, das über eine Leitung 16 auch an den Behälter H angeschlossen ist. Mit dem Voltmeter 15 kann die Potentialdifferenz zwischen der Prüfelektrode 10 und dem Behälter 1 gemessen werden.The test electrode 10 is in the region of a corner of the container bottom 1 and is therefore a relatively large distance from the nearest one Sacrificial anode 3. This is not particularly important because of the perspective distortion in FIG good expression. An electrically insulated cable leads from the test electrode 10 11 to a dome cover 12 in the upper Wall 13 of the fuel oil tank H. In Fig. 3 it is shown that the cable 11 is electrically isolated by the dome cover 12 is passed through. There is also an electrical insulation 14 of the test electrode 10 shown. The insulation is not completely closed, so the test electrode comes into contact with the electrolyte. The cable 11 is connected to a voltmeter 15, which is also connected to the container H via a line 16. With the voltmeter 15 can be the potential difference between the test electrode 10 and the container 1 be measured.
In Fig. 3 ist auch ein Strommesser 17 dargestellt, der den Strom im galvanischen Kurzschlußelement mißt, das gebildet ist aus den Opferanoden 3, dem Behälterboden 1, dem Elektrolyten 8 und der Kurzschlußverbindung 7. In der Beschreibungseinleitung ist angegeben, wie eine zuverlässige Oberwachung des kathodischen Korrosionsschutzes mit Hilfe der Strommessung durch den Strommesser 17 und mit Hilfe-der Spannungsmessung durch das Voltmeter 15 sicher durchgeführt werden kann.In Fig. 3, an ammeter 17 is shown, which the current in Measures galvanic short-circuit element, which is formed from the sacrificial anodes 3, the Container bottom 1, the electrolyte 8 and the short-circuit connection 7. In the introduction to the description is given as a reliable monitoring of the cathodic corrosion protection with the aid of the current measurement by the ammeter 17 and with the aid of the voltage measurement can be performed safely by the voltmeter 15.
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| DE19843403339 DE3403339A1 (en) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | Method for testing corrosion protection devices for heating-oil containers consisting of steel, and a heating oil container having a device for carrying out the method |
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| DE3403339A1 true DE3403339A1 (en) | 1985-08-01 |
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| DE19843403339 Withdrawn DE3403339A1 (en) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | Method for testing corrosion protection devices for heating-oil containers consisting of steel, and a heating oil container having a device for carrying out the method |
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| DE (1) | DE3403339A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3715881A1 (en) * | 1987-05-13 | 1988-11-24 | Bayerische Motoren Werke Ag | Corrosion measurement cell |
| WO2008110625A1 (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Caen Rfid S.R.L. | Apparatus for measuring sacrificial anode wear |
| WO2015084691A1 (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Saudi Arabian Company | Cathodic protection automated current and potential measuring device for anodes protecting vessel internals |
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1984
- 1984-02-01 DE DE19843403339 patent/DE3403339A1/en not_active Withdrawn
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