DE3723795A1

DE3723795A1 - Korrosionsschutz fuer ein aus staehlernen seilen oder paralleldraht- oder -litzenbuendeln bestehendes zugglied

Info

Publication number: DE3723795A1
Application number: DE19873723795
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Borelly
Original assignee: Wolfgang Dipl Ing Borelly
Current assignee: BORELLY, GEB. KETTNER, ANNA, 6800 MANNHEIM, DE
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1987-06-11
Publication date: 1988-12-29
Also published as: DE3864517D1; DE3723795C2; WO1988009847A1; EP0354924A1; EP0354924B1; ATE66708T1

Description

Stand und Aufgabe

In der Stammanmeldung wurde der Korrosionsschutz für Zugglieder, in Form von stählernen Seilen, Paralleldraht- und -litzenbündeln, zur Aufnahme großer Lasten für kabelüberspannte Brücken, für Abspannung von Tür men und Masten sowie für den Reaktorbau beansprucht, wobei das Zugglied mit einer Umhüllung aus Stahlblech umgeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung mit Hilfe von Abstandhaltern in einem solchen Abstand vom Zugglied gehalten wird, daß sich ein das Zugglied umgebender Ring spalt ergibt, wobei diese Umhüllung über die Gesamtlänge des Zuggliedes zwischen den Enden dicht verfalzt, verlötet oder verschweißt wird und wobei am oberen Ende der Umhüllung eine Ausgleichsdehnvorrichtung ange ordnet ist,

- daß der Ringspaltraum mit einer Korrosionsschutzflüssigkeit, die ein niedrigeres spezifisches Gewicht als Wasser und dazu eine besonders niedrige Viskosität aufweist, gefüllt ist und in der gegen Korrosion schützenden Additiva gelöst sind;
- daß die Korrosionsschutzflüssigkeit feuchtigkeitsunterwandernde und korrosionshindernde Beimischungen in Form von Gasphaseninhibitoren erhält, so daß die Restsauerstoffmengen durch Reaktionsmittel neutra lisiert werden und die Feuchtigkeit auf den Stahlflächen unterwan dert, gelöst und im Ringspalt zum Absinken gebracht wird;
- daß der Ringspaltraum an beiden Enden des Zuggliedes gegen dieses abgedichtet wird;
- daß sich am oberen Ende des Zuggliedes ein Ausgleichsgefäß befindet, das mit dem Ringspalt in Verbindung steht, und
- daß oberhalb des Ausgleichsgefäßes eine aus der eintretenden Luft Feuchtigkeit herausziehende Silikatgelschleuse oder eine ähnlich wir kende Vorrichtung, die von der Feuchtigkeit in der Atmosphäre ab trennt, angeordnet ist.

Weitergehende Überlegungen führten zu Entwicklungen, mit denen das wei terhin angestrebte Hauptziel, den Korrosionsprozeß in den bereits von Korrosion befallenen Zuggliedern, Drahtbündeln oder Seilpaketen ver schiedener Art, schnell und zuverlässig zu beenden und damit den jewei ligen Bestand ohne weitere Schädigungen zu erhalten, noch besser und verläßlicher erreicht werden kann. Es gibt zwar verschiedene Möglichkei ten solche Zugglieder vor dem Eindringen weiterer Schadstoffe aus der umgebenden Atmosphäre mit mehr oder weniger Erfolg und nach Zeitdauer zu schützen.

Es kann aber beim heutigen Stande der Technik offensichtlich kein zuver lässig wirksames Verfahren genannt werden, mit dem es möglich gemacht werden kann, die bereits ins Innere eines Kabels eingedrungenen Schadstof fe kurzfristig unschädlich zu machen, wozu es erforderlich ist, Sauer stoff oder auch bereits eingeflossene Feuchtigkeit, die im Kabel an un bekannter Stelle und in unbekannter Menge vorhanden sind - die ungün stigste Stelle, die allein die Tragfähigkeit bestimmt, wird man durch punktweise Stichproben kaum je erfassen können -, physikalisch hinaus zu bringen und etwaige verbliebene geringe Reste chemisch unschädlich zu machen!

Somit muß der mit der Brückenunterhaltung betraute Ingenieur jeweils die schwierige Entscheidung treffen, ob das Tragverhalten der Kabel dann noch ausreichend sein kann, wenn der noch eine gewisse Zeit weiterlau fende Korrosionsprozeß durch Bilden von Fe₂O₃ allmählich die vorhan dene Feuchtigkeit aufgezehrt hat. Wegen Unkenntnis der den Korrosions prozeß weiter nährenden Schadstoffe und der Menge der vorhandenen, den Elektrolyten bildenden Feuchtigkeit ist eine solche Entscheidung schwie rig und sehr risikobehaftet. Hinzukommt, daß noch niemand eine Kontroll möglichkeit des jeweiligen Zustandes ohne materialzerstörende Eingriffe vorschlagen konnte, wenn eine das Kabel vor Einwirkungen der Atmosphäre sicher schützende Umhüllung herumgelegt wurde und ein Entschluß, an irgendeiner Stelle nach gewisser Zeit einmal diese Hülle zu Kontroll zwecken zu zerstören, gefaßt wird, keineswegs dabei die entscheidend wichtige ungünstigste Stelle bei mehreren 1000 m Kabellänge gefunden werden wird. Das zwingt unbedingt dazu, größere Sicherheitsreserven vorzusehen!

Gegenüber statischen Beanspruchungen wird wohl bei den für die Quer schnittsbemessung üblichen Sicherheitswerten von r = 2,22 bzw. 2,38 zu nächst kaum eine größere Gefahr bestehen, wenn man einen weiterlaufenden Korrosionsprozeß unkontrolliert hinnimmt. Ganz anders sind aber die Ver hältnisse bei der Dauerbeanspruchung von Brückenkabeln. Es ist in Fach kreisen des Brückenbaues bekannt, daß die in der zuständigen DIN 1073 vorgesehene und gegebenenfalls bei einem zu berücksichtigenden Schienen verkehr durch rechnerischen Dauerfestigkeitsnachweis bzw. durch Ergeb nisse von Versuchen nachzuweisende Dauerschwingfestigkeit außerordent lich hoch angesetzt wurde, so daß dieser Wert in der Praxis kaum je voll erreicht werden kann. Es muß nämlich nach 2 Mio. Lastwechseln mit Schwingbreiten von Δσ = 150 N/mm² bei Seilen und Δσ = 150 bzw. 200 N/mm² bei Paralleldrahtbündeln noch eine tatsächliche Bruchkraft von 75% bzw. 80% der rechnerischen vollen Bruchkraft nachgewiesen werden. Liegt in einem Ballungsgebiet ein nahezu dichter Schnellbahnverkehr auf der Brücke, so können in 20-22 Jahren die 2 Mio. Lastwechsel erreicht wer den. Es muß allerdings nach der neueren DIN-Fassung nur noch eine Ver kehrsbelastung von 50% der rechnerischen Größe angesetzt werden. So konnte in einem praktischen Fall mit sehr aufwendigen Versuchen bei allerdings Berücksichtigung von 60% der möglichen Verkehrslasten (also um 20% zu hoch gegenüber der jetzigen DIN) nur eine hauchdünne Bestä tigung erreicht werden, was erkennen läßt, daß die praktisch vorhandenen Sicherheitsreserven gegenüber der vorhandenen Dauerschwingfestigkeit nur gering sind! Aus diesem Grunde muß der durch eingefressene Rostnarben verursachten Abnahme der Dauerfestigkeit infolge der hier zu fürchtenden Lochfraß- und Spannungsrißkorrosion durchaus eine beträchtliche Bedeu tung beigemessen werden. Deshalb kann ein einfaches Erneuern der Kabel umhüllung, ohne daß der Korrosionsprozeß nachweisbar in kontrollierbarer Weise unterbrochen wird, bereits ein unverantwortbares Risiko bedeuten! Es stellt sich somit die Aufgabe: 1. das angerostete Kabel gegen das Eindringen weiterer Schadstoffe zuverlässig und zeitlich langandauernd zu schützen. Kontrolliergelegenheiten des jeweiligen Zustandes sollten ohne Materialzerstörungen jederzeit möglich sein, damit sie bei der Größe des bestehenden Risikos häufig genutzt werden, 2. der bereits im Lauf befindliche Korrosionsprozeß ist, um ein Fortschreiten der Schädigung zu verhindern, möglichst schnell und effektiv abzubrechen, was mit der Maß nahme zu 1. allein nicht möglich ist.

Mit den unter P 36 29 704.6-22 beschriebenen Maßnahmen wird dieses Ziel angestrebt. Ob allerdings das ins Kabelinnere eindringende, niedrigvis kose Öl in der Lage ist, die dort befindliche Feuchtigkeit in ausrei chendem Umfange zu binden und mit in den Ringspaltraum zu spülen, konnte von den Forschungslaboratorien der großen Ölaufbereitungsfirmen nicht zweifelsfrei bestätigt werden. Es wurde im Gegenteil empfohlen, zur Ent wässerung des Kabelinnern das Dewatering-Fluid zur Anwendung zu bringen. Der Effekt dürfte damit wohl erreicht werden können. Das aber mit Anwen dung dieser leicht entflammbaren Entwässerungsflüssigkeit verbundene Risiko und der Umstand, daß Teilmengen im Kabelinnern verbleiben könnten, lassen es unbedingt ratsam erscheinen, von der Verwendung diesen Fluids abzusehen.

Die Lösung der sich stellenden Aufgabe ist in 3 Stufen vorgesehen

1. Beseitigung der Feuchtigkeit durch Vakuumtrocknung (Verdampfung bei Erwärmung der Kabel und Herstellen eines entspre chenden Unterdruckes)

Mit Hilfe eines an den Kabelenden über den Ankerkörperverguß (mei stens Zinklegierung) in die Drähte der Kabel eingeleiteten elektri schen Stromes von etwa 14-30 Volt Spannung und etwa 4000-6000 Amp. Stromstärke erfolgt eine durch Meßgeräte kontrollierte Aufheizung der Kabel um etwa 40° bis max. 60°C. Hinsichtlich der Aufheizzeit be darf es eines Versuches, da diese von Wärmeverlusten am Hüllblech abhängig ist.

Gleichzeitig wird im Ringspaltraum mittels einer speziell für Vakuum technik ausgelegte "Pumpe" (bevorzugt wird eine zweistufige Dreh schiebervakuumpumpe in einem Leistungsbereich zwischen etwa 65-200 m³/h Saugvermögen) ein Unterdruck bis 60 mbar u. U. kurz fristig noch tiefer erzeugt. Theoretisch läßt sich damit die in den Hohlräumen zwischen Drähten, Litzen und Seilen befindliche Feuchtig keit auf einen Anteil von etwa ¹/_{24 000} durch einen solchen Ver dampfungs- und Auspumpvorgang herabdrücken.

Die Pumpe fördert den Dampf ins Freie, wobei mittels Partialdruck messung am nachgeschalteten Massenspektrometer die geförderte Flüs sigkeitsmenge absolut und bezogen auf die Zeiteinheit gemessen und aufgezeichnet werden kann. Die Förderdauer dieser ersten Trocknungs stufe hängt naturgemäß von der im Kabelinnern tatsächlich befind lichen Feuchtigkeitsmenge und den beim Evakuieren vorhandenen Tempe raturen ab. Ist mittels des Meßgerätes ein Beharrungszustand zu er kennen, ist dieser Prozeß als beendet anzusehen. Spezialfirmen und gewisse Abteilungen der Kommunalverwaltungen besitzen auf diesem Ge biet von dem häufig durchgeführten Evakuieren von Fernwärmeleitungen her besondere Erfahrungen.

Gleichzeitig wird bei diesem Vorgang offenbar, welche Feuchtigkeits menge sich im Kabelinnern bis auf die erwähnten Reste befand. Durch Beobachtung eines Druckanstieges bezogen auf die Zeit läßt sich vor dem Trocknungsvorgang die Leckrate des Systems (d. i. die Leckmenge je Zeiteinheit) relativ einfach ermitteln. Dieses betrifft die Dicht heit der Hüllblechschweißnähte wie auch die Funktion der Stopfbuch sen. Damit ist eine gute Möglichkeit vorhanden, die praktisch gegebe nen aber nicht bekannten Werte zu ermitteln.

2. Überlagerung der Kabel im Ringspalt mittels eines Stickstoffpolsters

Durch einen gewissen, wenn auch nur geringen Überdruck des eingepreß ten N₂-Gases von etwa 50 mbar im Ringspalt - die Dichtheit ist durch die Stopfbuchsen-Konstruktion gewährleistet - wird ein Eindringen von Wasser, Sauerstoff oder sonstigen Schadstoffen verhindert. Der ge ringe Verlust infolge der Leckraten muß aus Stickstoffkaltvergasern ausgeglichen werden, die von den in Industrieländern vorhandenen Spe zialfirmen in einem mehrmonatigen Rhythmus nachzufüllen sind (z. B. von Fa. Messer, Griesheim).

Der Stickstoffvorrat wird über eine Druckmeßdose automatisch kontrol liert. Dieser Vorgang kann u. U. an eine Alarmsignalleitung ange schlossen werden. Im übrigen sind keinerlei Umweltschäden bei Undich tigkeiten zu befürchten, wenn diese tatsächlich doch einmal eintreten sollten. In einem mittelgroßen Kaltvergaser läßt sich der bei norma len europäischen Rhein- und Donaubrücken entstehende Jahresbedarf nahezu unterbringen, wobei je Jahr 1- oder 2mal nachgefüllt werden müßte. Die Kosten für den Jahresbedarf - Kaltvergasermiete und das benötigte Stickstoffmaterial - würde unter dem jährlichen Zinsbetrag derjenigen Geldmittel liegen, die für die Auffüllung mit dem bisher zur Verwendung vorgesehenem Antikorritöl benötigt werden würden. Da her ist die Stickstoffverwendung preiswerter, hinzu kommen die tech nischen Vorteile: Bei der Stickstoffverwendung ist es jederzeit mög lich, mittels des Massenspektrometers das aus den Stopfbuchsen ent weichende Gas auf Feuchtigkeitsanteile zu untersuchen und damit sehr leicht eine zuverlässige Kontrolle über die Vorgänge im Ringspalt und im Kabel auszuüben. Das Verschweißen etwaiger Undichtigkeiten in der Blechhülle ist bei einer Stickstoffüllung im Ringspalt völlig unpro blematisch.

Der wichtigste mit der Verwendung vom Stickstoff für die Ringspalt füllung zu erzielende Vorteil liegt in der damit zu erreichenden Nachtrocknung im Kabelinnern.

Praktisch spült das immer wieder erneuerte N₂-Gas beim Vorbei streichen und gleichzeitigem Eindringen die letzten Reste der Feuch tigkeit aus dem Kabelinnern in den Ringspalt und trägt sie von dort ins Freie, da physikalisch das Bestreben des Partialdruckausgleiches zwischen beiden Medien wirksam ist. 1 kg = 800 l N₂-Gas sind in der Lage, das 13fache der nach dem Verdampfungsprozeß noch verbliebenen Restfeuchte zu binden und abzutransportieren, dann, wenn es durch vorhandene freie Kanäle und Spalten zwischen den Drähten hindurch ins Kabelinnere dringen und dort bei Stoffkontakt den Partialdruck ausgleich vollziehen kann. Dieser Effekt könnte dort, wo Druckunter schiede zwischen Kabelrand und -mitte herrschen und die enge Medien verbindung behindern und erst über den Umweg der Diffusion die not wendige enge Berührung erfolgen kann, verlangsamt werden.

Die Menge der nach dem Verdampfungsprozeß noch vorhandenen Feuchtig keit, die Leckrate und damit die Größe der N₂-Gas-Erneuerung und des Stickstoffspülvorganges, die Temperatur im Innern des Kabels be sonders aber die im Kabelinnern verfügbaren Wege zur Erreichung des Partialdruckausgleiches bestimmen die Geschwindigkeit des Nachtrock nungseffektes. Nur wenige dieser Faktoren können theoretisch vorweg errechnet werden, weshalb des zunächst eines Versuches auf kurzer Strecke zur Grundlagenermittlung bedarf.

3. Schaffen einer molekularen Schutzschicht auf den Oberflächen der Drähte durch Dampfphaseninhibitoren somit mittels chemischer Ein wirkung

Zur Beschleunigung des Auslöschens von Korrosionsprozessen im Kabel innern wird als zusätzlicher Schritt zur Nachtrocknung die Verwendung von Gasphaseninhibitoren (VPI = Vapour-Phase-Inhibitors, ein Mit tel, welches in den USA zu jahrzehntelanger Konservierung empfind licher Waffenteile und seit langem auch von der deutschen exportie renden Industrie verwendet wird) für diesen Zweck hier vorgeschlagen, wofür bereits in der Stammanmeldung P 36 29 704.6-22 ein Schutz bean sprucht wurde. Nach Angabe des Institutes für Exportverpackung, Fach hochschule Hamburg empfiehlt es sich, gleich zu Beginn der Nachtrock nung dem N₂-Gas bis zur Sättigung, d. h. gleich nach Beendigung des Verdampfungsprozesses (etwa 40 g auf 1000 l) Discylohexylammonium nitrit beizugeben, weil dann noch die Erwärmung im Kabelinnern anhält und außerdem durch den Unterdruck die Kapillaren im Kabelinnern weit gehend entlüftet sind, was ein schnelles Eindringen erleichtert.

Als preiswertes Feinchemikal wird dieser Stoff von den internat. Groß ölraffinerien u. a. von der Fa. Shell unter der Bezeichnung VPI 260-350 mit gewissen Variationen der Eigenschaften je nach den An wendungszwecken hergestellt. Unter Einwirkung von Wasserdampf wird das Chemikal gespalten. Es bildet sich freies Amin und salpetrige Säure. Letztere oxydiert an der Metalloberfläche das Eisen zu Eisen oxyden. Außerdem wird die Oberfläche mit einer dünnen Aminschicht überzogen. Das bei der Oxydation von Eisen anfallende Stickoxyd bil det mit der Feuchtigkeit und vorhandenem Sauerstoff wiederum sal petrige Säure, die weitere Oberflächenteile zu passivieren vermag. Die Schutzschichten sind von molekularer Stärke und daher von be schränkter Dauer. Das Material VPI 300 löst sich mit 55,6 Gew.-Teilen in 100 Gew.-Teilen Wasser, wobei die etwa noch vorhandene Flüssigkeit korrosionsunwirksam gemacht wird. Das zweckmäßig gemischte VPI- Chemikal vermag an Korrosionsstellen in das feuchte Rostmaterial ein zudringen und es zu unterwandern und dabei im Elektrolyten die vorhan dene Feuchtigkeit korrosionsunwirksam zu machen. Bis diese Flüssig keitsteile durch den ständig andauernden Nachtrocknungsprozeß im Par tialdruckausgleich mit dem spülenden Stickstoff gebunden und abtrans portiert sind, kann das VPI-Material eine den Korrosionsprozeß im Kabelinnern beschleunigt abbrechende Wirkung ausüben. Wenn diese Restfeuchtigkeit abgeführt ist, was sich durch Untersuchungen mittels Massenspektrometer zuverlässig feststellen läßt, bedarf es des Beige bens dieses Chemikals nicht mehr.

Ob es überhaupt zusätzlich zu der Verdampfung und dem Nachtrocknen durch das Feuchtigkeitsausspülen mittels des N₂-Gases notwendig wird, kann nur praktisch ermittelt werden. Da ein Nachschub an Schad stoffen in kontrollierbarer Weise verhindert ist und der ständig nachströmende Stickstoff die Nachtrocknung aufrecht erhält, wird mit den 3 geschilderten Schritten der Korrosionsvorgang im Kabelinnern in kurzer Zeit beendet und ein Wiederaufflackern verhindert.

Es werden mit den Fig. 1-10 die wesentlichen Vorgänge er läutert.

Fig. 1 Querschnitt des Schrägkabels; als Beispiel ein Paralleldrahtbündel mit Abstandhalterkranz gewählt. Bei Seilpaketen bedarf es abgewandel ter Lösungen, wobei das Heraustreiben der Feuchtigkeit aus dem Innern und Auslöschen der Korrosionsprozesse dadurch erleichtert wird, daß im allgemeinen die Hohlräume zwischen den Seilen und Litzen nicht kunststoffverfüllt sind. Der Verdampfungsprozeß und das Spülen mit N₂-Gas, gegebenenfalls mit VPI-Beigabe, sind somit einfacher und auch sehr schnell wirksam.

Ziff. 1 Schrägkabel als Paralleldrahtbügel, bei dem die Hohlräume vor der Montage im Tauchverfahren oder durch Injektion mit Kunststoff aufge füllt sind.
Ziff. 2 Reste dieses Kunststoffes am Kabelrand, welche mit Hilfe eines rotie renden Rundschälgerätes oder in ähnlicher Weise so abgefräst werden, daß sich eine weitgehend runde Oberfläche als Grundlage für die Ab standhalterkränze ergibt.
Ziff. 3 Durchgehender Ringspaltraum, von dem aus die vorgesehene Behandlung und auch Kontrolle des Kabelzustandes erfolgen kann. Abschließend wird dieser Ringspalt bei leichtem Überdruck mit trockenem Stickstoff angefüllt. Der geringe Verlust an den Stopfbuchsen wird laufend er setzt, so daß sich praktisch eine andauernde Nachtrocknung ergibt.
Ziff. 4 Verschweißte Blechhülle aus einem Edelstahlmaterial, welches bei nur gelegentlicher Oberflächenreinigung zumindest die Brückenlebensdauer erreicht. Zum Beispiel ist von dem Werkstoff 1.4439 eine solche Beständig keit aufgrund intensiver positiver Teste mit großer Sicherheit zu erwarten, d etwa von 0,9-2 mm.
Ziff. 5 Abstandhalter aus Spritz-Polyethylen.
- a) Kranz senkrecht zur Kabelrichtung aufgeklebt - e = 1,00-2,00 m Abstand,
- b) längs gerichtete Abstandhalter etwa 0,30-0,40 m lang; am Ende jeden Montagestückes von hinten eingepreßt, um das mit leichtem Spiel über die Abstandhalterkränze hinweggeführte Hohlrohr auf die Abstandhalter vor der Anschlußverschweißung herunterzudrücken. Dieser Arbeitsgang findet im Schutze der allseits gegen die Witterung abgeschlossenen Arbeitsbühne Fig. 14, Ziff. 49.b der Stammanmel dung statt.

Fig. 2 Paralleldrahtbündel; Querschnitt zwischen den Abstandhalterkränzen.

Ziff. 6 Mittels eines elektrisch geheizten, der Rundung des Schrägkabels ange paßtem Schneidegerätes wird eine Fensteröffnung in die verbliebene Hülle geschnitten und danach unter Befestigung eines Ziehgerätes an das abgetrennte Kunststoffasernetz, mit dem das Kabel umwickelt worden war oder auf ähnliche Weise abgezogen. Es werden 2 längs versetzte Öffnungen, möglichst großen Querschnitts, etwa 60 bis 100 × 300 mm² hergestellt, um den "Verdampfungsprozeß" und das "Nachtrocknen" zu erleichtern und zu beschleunigen.

Fig. 3-7 Widerstandserwärmung durch konduktive elektrische Einwirkung auf die einzelnen Schrägkabel mit Strom hoher Stärke und niedriger Spannung.

Fig. 3 Schrägkabel als Paralleldrahtbündel im Pylonenkopf unterbrochen und einzeln verankert.

Ziff. 7 Ankerhülse und Stopfbüchsenpackung auf Isolierplatten und Röhrchen von der Brückenkonstruktion galvanisch getrennt.
Zuleitung des niedrig gespannten Stromes vom Trafo:
- 1. PDB führt Strom hinein
- 2. PDB führt Strom zurück.
Ziff. 8 zwischen 2 PDB eine Cu-Kabel-Einleiter-Kabelbrücke
Ziff. 9 Transformator, Bauart wie für Schweißstromumformung.

Fig. 4 wie bei Fig. 3 jedoch erfolgt unmittelbare Stromrückführung vom Punkt C zum Trafo 9 durch besondere Leitung.

Ziff. 10 8 bis 10 Einleiter-Kabel; Cu-Querschnitt je Leiter etwa 120 mm².

Fig. 5 Kabel am Pylonenkopf C durchlaufend, galvanische Verbindung kann bei C erhalten bleiben, wenn diese bei A und B unterbrochen wird.

Ziff. 7, 11 galvanische Verbindung bei den Punkten A und B der Brückenkonstruk tion beseitigt (Details Fig. 3)
Ziff. 10 wie bei Fig. 4, jedoch zwischen 11 und 9.

Fig. 6 Endverankerung der Paralleldrahtbündel
Isolierung der galvanischen Verbindung im Detail wie beim Beispiel Rheinbrücke Mannheim-Ludwigshafen, wobei die Ankerhülsen mittels Pressen (Z_max = 5400 KN) eine geringe Strecke angezogen werden müssen, um im Bereich der Druckverteilungsplatte eine etwa 3-4 mm starke Isolierplatte einzuwechseln; vorgeschlagen werden hochfeste Zirkon-Oxid-Keramik-Platten der Friedrichsfelder Steinzeugfabrik, durch Glasfaser verstärkte Kunstharzplatten von Ciba Geigy oder ähn liche druckfeste, galvanisch isolierende Platten.

Ziff. 12 Die Zuleitung des Heizstromes von etwa I = 4000-6000 Amp. Stärke, mit dem das Drahtkabel oder Seilpaket auf 60°C gebracht werden soll, ist so anzulegen, daß die Einzeldrähte möglichst gleichmäßig beauf schlagt werden. Irgendwelche Lichtbogenbildung ist zu verhindern bei spielsweise:
Es sind auf die Längsseiten der Stahlgußankerhülse diametral gegen über zwei ca. 140 mm lange Kupferschienen aufgeschraubt bzw. gelötet, an denen jeweils 5 Einleiterkabel ⌀ 120 mm², zusammen also 10, angeklemmt oder geschraubt werden. Der Stromfluß über die gewöhnliche Zinklegierungs-Vergußmasse im Ankerkonus kann gleichmäßig in die Drähte des Paralleldrahtbündels oder der aufgespreizten Seile eines Kabelpaketes erfolgen. An Stellen, wo ein Kugelkunststoffverguß aus geführt wurde, muß der Strom von der Rückfront des Ankerkörpers über die blank gesäuberten, ehemals aufgestauchten Drahtköpfe und die Köpfchen-Lochplatte zugeleitet werden.
Ziff. 13 abstützende Stahlkonstruktion, in der Mitte des PDB Ziff. 1
Ziff. 14 Ankerbarren
Ziff. 15 Druckverteilungsplatten
Ziff. 16 Futterplatten variable Anzahl
Ziff. 17 Knagge, welche den Längsschub am unteren Abschluß der Blechhülse auf die Stahlkonstruktion 13 überträgt.
Ziff. 18 Stopfbuchsenhülse
Ziff. 19 galvanisch isolierende Röhrchen - 2 Halbschalen aus Kunstharz
Ziff. 20 hochdruckfeste Druckplatten

Fig. 7 Isolierung der galvanischen Verbindung bei der Verankerung von Seil paketen, die mittels Spreizschellen, welche verschiedentlich Kontakt mit der Stahlkonstruktion der Brücke haben, den freien Raum für die Unterbringung der Ankerhülsen ermöglichen, als Beispiel Rheinbrücke Leverkusen gewählt.

Ziff. 21 Schnitt durch das Kabel-Paket von 19 verschlossenen Seilen, etwa ⌀ 59,5 mm, die Schellen werden auf freier Strecke entfernt, um die Längsbewegungen im Ringspalt nicht zu behindern. Es sind ein obe rer und unterer Abstandhalterkranz und freie Zwischenräume vorgesehen.
Ziff. 22 Jede Ankerhülse wird geringfügig mittels Pressen vom Ankerbarren ab gehoben und wie bei Fig. 6 Ziff. 19 und 20 die isolierenden Rohrhälf ten und Druckverteilungsplatten eingefügt.
Ziff. 23 Querschnitt durch die Spreizschellen
Ziff. 24 Schnitt im Spreizbereich
Ziff. 25 Schnitt vor dem Spreizbereich
Ziff. 26 mittels 2 Pressen wird diese Schelle von der Stahlkonstruktion der Brücke der Höhe oder auch der Seite nach etwas abgehoben und dabei die eine galvanische Isolation herstellende Zwischenlage eingefügt. Dort, wo von der Spreizschelle kein Kontakt zur Brückenkonstruktion besteht, was häufig der Fall ist, entfällt eine solche Maßnahme.
Ziff. 27 Reserveziffer

Fig. 8 Mögliche, gegen Einwirkungen der Öffentlichkeit geschützte Unterbrin gung der Kaltvergasergefäße und des VPI-Austauschers zum Mischen von N₂-Gas mit Discyclohexylammoniumnitrit-Pulver - in Brückenlängs richtung gesehen.

Ziff. 1 Schrägkabel
Ziff. 30 untergehängte Decke zwischen den Brückenhohlkastenträgern, von der Treppe im Pylonenpfeiler aus zugänglich
Ziff. 31 Kaltvergaser für N₂-Gas (Zahl und Größe hängen vom Erneuerungsbe darf entsprechend der Leckrate ab).
Ziff. 32 Zylinderförmiges Mischgefäß, in dem von unten eingeführtes N₂-Gas durch das VPI-Pulver bis zur völligen Sättigung (40 g VPI auf 1 kg N₂-Gas) hindurch geleitet wird
Ziff. 33 Rohrleitungen + Armaturen zur Gasweiterleitung

Fig. 9 wie 8 jedoch in Brückenseitenansicht, geschnitten durch Brückenmitte

Ziff. 30-33 wie Fig. 8
Ziff. 29 Strahlrohrrüstung am Pylonenkopf, Zugänglichkeit zu den Kabelveranke rungsstellen
Ziff. 34 Schrägkabelverankerung innerhalb des Brückentragwerkes
Ziff. 35 Stopfbüchse als unterer Abschluß des Ringspaltes
Ziff. 36 Kondenswasserabscheider und Wasserpumpe
Ziff. 37 Anschlußstutzen für N₂-Gaszufuhr mit Druckregelungsventilen und Alarmmeldevorrichtung bei Unterschreitung der vorgegebenen Toleranzen
Ziff. 38 Vakuumeinheit zur Evakuierung des Ringspaltraumes und damit zur Ver dampfung der im Kabel befindlichen Feuchtigkeit

Fig. 10 Skizenhafte Darstellung der auf der Pylonenplattform stationierten Pumpenanlage zur Druckabsenkung im Ringspalt mit den wesentlichsten Vorrichtungen, wie sie von der Industrie zum Evakuieren von Fern wärmeleitungen üblicherweise verwandt werden.

Ziff. 39 Anschluß an den Ringspalt (Stutzen am Hüllrohr)
Ziff. 28 Ausgleichselemente
Ziff. 40 1. Fernübertragung von Daten zur Meßröhre
Ziff. 41 Kugelbahn zum Abschluß des Ringspaltsystems
Ziff. 42 Staubfilter
Ziff. 43 2. Fernübertragung von Daten zur Meßröhre
Ziff. 44 Magnetventil
Ziff. 45 Reduzierstück
Ziff. 46 Drehschiebervakuumpumpe (Leistungsgröße abhängig von: im Kabel be findlicher Wassermenge, Kabellänge, Ringspalt- und Kabelquerschnitten sowie Temperaturverhältnissen)
Ziff. 47 Schaltschrank mit Meßgeräten und Schreiber
Ziff. 48 u. U. Fernschaltung bzw. Abfragemöglichkeit vom Brückendeck aus
Ziff. 49 elektrische Anschlüsse
Ziff. 50 Automatische Meldung bei Unregelmäßigkeiten zur Arbeitsstelle auf dem Brückendeck.

Claims

Korrosionsschutz für Zugglieder in Form von stählernen Seilen, Paral leldraht- oder Parallellitzenbündeln zur Aufnahme großer Lasten für kabelüberspannte Brücken, für Abspannung von Türmen und Masten, auch von Großzeltabspannungen für Sportfelder sowie für den Reaktorbau, wobei das Zugglied mit einer Umhüllung aus Stahlblech hoher Güte und Beständigkeit umgeben ist, diese Umhüllung mittels Abstandhaltern in einem ausreichenden Abstand vom Zugglied gehalten wird, so daß sich ein das Zugglied umgebender Ringspaltraum ergibt, der oben und unten teilweise unter Einschaltung von Längenkompensatoren dicht an die Ankerkörper, wo nicht möglich, mindestens mittels Stopfbuchsen fest an die gedichteten Zugglieder angeschlossen ist, dadurch gekennzeich net,
- - daß in 3 Arbeitsstufen die im Innern des Kabels vorhandenen Korro sionsvorgänge in kontrollierter Weise, ohne Materialzerstörungen in Kauf nehmen zu müssen, in 3 Arbeitsstufen beseitigt werden und zwar:
  - 1. durch Verdampfen der im Kabelinnern meist an unzugänglichen Stellen befindlichen Flüssigkeit, im einzelnen durch Erwärmen des Kabels auf konduktiv-elektrischem Wege und Erzeugen eines Vakuums im Ringspaltraum sowie durch Abpumpen des entstehenden Wasserdampfes mittels geeigneter Vakuum-Spezialpumpen,
  - 2. durch Durchspülen der Kabelhohlräume und des Ringspaltes durch einen ständig entsprechend dem Verlust an den Stopfbuchsen er neuerten Stickstoffstrom und dem damit erreichten ständigen Nachtrocknungseffekt,
  - 3. durch chemisches Auslöschen der Korrosionsherde mittels erprob ter Dampfphaseninhibitoren im Kabelinnern, die zuvor dem Stick stoff beigemischt wurden,
- - daß innerhalb des Ringspaltes durch ein automatisch betätigtes Alarm- und Meldesystem überwachter Überdruck aufrechterhalten wird, so daß ein erneutes Eindringen von Schadstoffen, insbesondere von Sauerstoff und Feuchtigkeit unmöglich gemacht und ein Wiederauf flackern der Korrosion gesichert verhindert wird,
- - daß ohne zerstörende Eingriffe durch eine programmierbare Gasana lyse mittels eines der bekannten Massenspektrometer eine jederzei tige Kontrolle des Zustandes im Kabelinnern und durch automatisch ausgelöste Alarmmeldungen an eine meistens auch aus anderen Rück sichten vorhandene Überwachungszentrale erfolgen kann.