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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
hierin beschriebene Erfindung betrifft allgemein synergistische
Systeme und Verfahren zur Verhinderung und/oder Verringerung des
Auftretens von Korrosion (einschließlich Anlaufen) bei einer Vielzahl
von Gegenständen,
die, ohne hierauf beschränkt
zu sein, Metalle, Nichtmetalle, Papierartikel, Edelsteine und Halbedelsteine
umfassen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung synergistische
Kombinationen von (1) einem gasundurchlässigen Gehäuse zum Halten von einem oder
mehreren zu schützenden
Artikeln, das aus mindestens einer Hülle gebildet ist, wobei die
mindestens eine Hülle
zum Halten eines größeren Innendrucks als
der Außendruck
außerhalb
des Gehäuses
angepasst ist, und (2) mindestens einer Korrosionsverhinderungsvorrichtung,
die in dem gasundurchlässigen
Gehäuse
lokalisiert ist, wobei die mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung
ein Trocknungsmittel, ein Korrosionshemmer, ein Inertgas und/oder
eine Kombination derselben ist. Die vorliegende Erfindung betrifft
ferner Verfahren, die synergistische Systeme zur Verhinderung der
Korrosion eines gewünschten
Artikels nutzen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Im
Handel und der Industrie von heute kann die Nutzungslebensdauer
korrodierbarer Gegenstände durch
die Bereitstellung von Korrosionshemmern, die den korrodierbaren
Gegenstand vor den nachteiligen Wirkungen von dessen umgebender
Umwelt schützen,
verlängert
und/oder bewahrt werden. Zu den üblichen Anzeichen
einer bei verwendbaren Metallartikeln manifestierten Korrosion gehören Oxidation, Kraterlochbildung,
Anlaufen, Sprenkelung oder Verfärbung
der Oberflächen
dieser Gegenstände.
Diese Manifestationen treten bei Metallartikeln, insbesondere wenn
sie Sauerstoff in entweder gasförmiger
oder flüssiger
Phase ausgesetzt werden, auf. Ferner können Sulfide und/oder Chloride
(oder Chlor) ebenfalls Korrosion oder Anlaufprobleme verursachen.
Insofern als sowohl Sauerstoff als auch Wasser einschließlich Wasserdampf
normalerweise auftreten und in der Natur verfügbar sind, ist es normalerweise
notwendig, Vorsichtsmaßnahmen
vor Korrosion zu ergreifen, wenn Metallgegenstände für Transport oder Lagerung verpackt
werden oder wenn derartige Gegenstände normalem Gebrauch unterzogen
werden. Metalle, bei denen häufig
festgestellt wird, dass sie für
Korrosion unter normalen atmosphärischen
und Umgebungsbedingungen empfänglich
sind, umfassen, ohne hierauf beschränkt zu sein, Eisen, Kupfer,
Messing, Aluminium, Silber und Legierungen dieser Metalle.
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Ferner
kann ein geeigneter Schutz auch für wertvolle Nichtmetallgegenstände, wie
Edelsteine und/oder Halbedelsteine und dgl., benötigt werden.
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Im
Hinblick auf den breit gestreuten Bedarf zum Schutz verschiedener
Artikel vor Korrosion, ungeachtet dessen, ob es Metallartikel oder
andere sind, wurde eine Vielzahl von Systemen genutzt. Derartige
Antikorrosionssysteme verwenden häufig eine oder mehrere der
im folgenden angegebenen Komponenten als Komponenten oder Subkomponenten
derselben: (1) ein Trocknungsmittel, (2) einen flüchtigen
Korrosionshemmer (VCI) oder einen flüchtigen Korrosionshemmungsfilm
und/oder (3) eine inerte Atmosphäre.
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Ein
derartiges bekanntes Antikorrosionssystem 100 ist in 1 erläutert und
es umfasst ein Gehäuse 104,
in dem ein Artikel 102 eingebracht ist, um den Artikel 102 vor korrosiven
Elementen 106 zu schützen.
Das Gehäuse 104 kann
beliebig eines aus einer Vielzahl von Gehäusen sein, die ein Polymer-
oder Kunststoffgehäuse,
ein Papiergehäuse,
ein Metallgehäuse
oder ein metallbeschichtetes Polymergehäuse umfassen. In einigen Fällen kann
das Gehäuse
selbst einen flüchtigen
Korrosionshemmer und/oder ein Trocknungsmittel enthalten. Das Gehäuse 104 ist
unter Verwendung beliebiger geeigneter Mittel (beispielsweise Heißversiegelung, Klebedichtung,
mechanisches Dichtungsmittel und dgl.) hermetisch verschlossen.
Das Gehäuse 104 kann
einen flüchtigen
Korrosionshemmer und/oder ein Trocknungsmittel innerhalb der Struktur
des Gehäuses 104 enthalten.
Derartige Filme sind einschlägig
bekannt, siehe beispielsweise die US-Patente 4 290 912, 4 944 916
und 5 320 778. Sobald das Gehäuse 104 hermetisch
verschlossen ist, enthält
das Antikorrosionssystem eine diskrete Atmosphäre 108, in der die
Konzentration von entweder dem flüchtigen Korrosionshemmer und/oder
dem Trocknungsmittel höher
als die Konzentration des flüchtigen
Korrosionshemmers und/oder des Trocknungsmittels außerhalb
des Gehäuses
ist. Alternativ kann das Antikorrosionssystem 100 eine
Trocknungsmittelservicekapsel 110 und/oder eine Hemmerservicekapsel 112 eher
in dem Gehäuse
enthalten als derartige Elemente in dem Gehäuse selbst enthalten sind.
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Derartige
Verfahren sind zwar wirksam, aber nicht für alle Metalle, Nichtmetalle,
Halbedelsteine und Edelsteine und andere wertvolle Artikel, deren
Schutz notwendig sein kann, geeignet. Ferner weisen derartige Verfahren
Nutzungslebensdauern auf, die für
einige Anwendungen, bei denen eine lange Nutzungslebensdauer notwendig
ist, beispielsweise der Schutz von Militäreinrichtungen und/oder gefährlichen
Materialien, nicht geeignet sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren gemäß der Definition in Anspruch
1 bereit.
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Das
Verfahren kann die Merkmale von einem oder mehreren der abhängigen Ansprüche 2 bis
12 umfassen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren gemäß der Definition
in Anspruch 13 bereit.
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Das
System kann die Merkmale von einem oder mehreren der abhängigen Ansprüche 14 bis
16 umfassen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein System gemäß der Definition
in Anspruch 18 bereit.
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Das
System kann die Merkmale von einem oder mehreren der abhängigen Ansprüche 19 bis
28 umfassen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein System gemäß der Definition
in Anspruch 29 bereit.
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Das
System kann die Merkmale von einem oder mehreren der abhängigen Ansprüche 30 bis
33 umfassen.
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Um
die im vorhergehenden genannten und verwandte Ziele zu erreichen,
umfasst die Erfindung dann die hier vollständig beschriebenen und in den
Ansprüchen
besonders betonten Merkmale. Diese Ausführungsformen geben jedoch nur
einige der verschiedenen Wege an, wobei die Prinzipien der Erfindung
verwendet werden können.
Andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus
der im folgenden angegebenen detaillierten Beschreibung der Erfindung
offensichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 erläutert ein
Antikorrosionssystem des Standes der Technik;
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2 erläutert ein
Korrosionsschutzsystem;
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3 erläutert ein
Korrosionsschutzsystem;
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4 erläutert ein
Korrosionsschutzsystem gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und
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5 erläutert ein
Korrosionsschutzsystem gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Schutz eines Gegenstands
vor Korrosion, das eine synergistische Kombination eines gasundurchlässigen Gehäuses zum
Halten von einem oder mehreren zu schützenden Artikeln, das mindestens
zwei Hüllen
umfasst, wobei die mindestens zwei Hüllen zum Halten eines größeren Innendrucks
als der Außendruck
außerhalb
des Korrosionsschutzsystems angepasst sind; und mindestens einer
Korrosionsverhinderungsvorrichtung, die in dem gasundurchlässigen Gehäuse lokalisiert
ist, wobei die mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung
aus einem Trocknungsmittel, einem Korrosionshemmer, einem Inertgas
oder einer Kombination derselben ausgewählt ist, nutzt. Ferner soll
angemerkt werden, dass in dem folgenden Text Bereichs- und Verhältnisgrenzen
kombiniert werden können.
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In
Bezug auf die Verwendung im gesamten Text und in den Ansprüchen bedeutet
ein Trocknungsmittel jede Verbindung, die Wasser und/oder mindestens
eine korrosive Verbindung adsorbieren oder absorbieren kann. Ferner
umfasst in Bezug auf die Verwendung im gesamten Text und in den
Ansprüchen
Korrosion nicht nur Anlaufen, Rosten und andere Korrosions formen,
sondern sie umfasst auch jeden schädlichen oder unerwünschten
Abbau eines zu schützenden
Artikels. Entsprechend bedeutet in Bezug auf die Verwendung im gesamten
Text und in den Ansprüchen
ein korrosives Element oder eine korrosive Verbindung jede Verbindung, die
bei gegebener Eigenart des zu schützenden Artikels bewirken kann,
dass der Artikel korrodiert oder Korrosion erfährt.
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In
Bezug auf die Verwendung im gesamten Text und in den Ansprüchen kann
ein gasundurchlässiges Gehäuse von
beliebiger Form oder Größe sein.
Beispielsweise kann in Bezug auf die Verwendung im gesamten Text
und in den Ansprüchen
ein gasundurchlässiges
Gehäuse,
ohne hierauf beschränkt
zu sein, ein Beutel, ein Raum, ein Kasten und ein Kanister sein.
Ferner bedeutet in Bezug auf die Verwendung im gesamten Text und
in den Ansprüchen
eine Hülle
jede Struktur, die von sich aus gasundurchlässig sein kann. Eine derartige Hüllestruktur
kann eine einzelne oder mehrlagige Struktur sein. Auch müssen die
in der vorliegenden Erfindung benutzten Hüllen nicht nur aus einer Art
eines Materials bestehen (beispielsweise nur aus einem Polymer, Kunststoff,
Metall und dgl.). Stattdessen können
die Hüllen
der vorliegenden Erfindung aus einer Kombination verschiedener oder ähnlicher
Materialien (beispielsweise einer Kombination von Metall und Polymer
oder einer Kombination von zwei verschiedenen Polymeren) bestehen.
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In
einer Ausführungsform
bedeutet ein gasundurchlässiges
Gehäuse
gemäß der vorliegenden
Erfindung jedes Gehäuse
ungeachtet dessen, ob es aus einem Polymer, einem Kunststoff, einem
Metall, Papier, Holz und dgl. besteht, das einen Innendruck, der
leicht größer als
der Außendruck
außerhalb
des Gehäuses ist,
während
mindestens 24 h halten kann. In dieser Ausführungsform weist das gasundurchlässige Gehäuse idealerweise
keine Risse, Lecks, Nadellöcher
und dgl. auf, die es ermöglichen
könnten,
dass der höhere
Innendruck sich zu dem leicht niedrigeren Außendruck ausgleicht. Ferner
sollte angemerkt werden, dass die Atmosphäre erhöhten Drucks im Inneren des
gasundurchlässigen
Gehäuses
von jedem geeigneten Gas geliefert werden kann.
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In
einer Ausführungsform
bedeutet ein gasundurchlässiges
Gehäuse
gemäß der vorliegenden
Erfindung jedes Gehäuse,
ungeachtet dessen, ob es aus einem Polymer, Kunststoff, einem Metall,
Papier, Holz und dgl. besteht, das einen Innendruck, der leicht
größer als
der Außendruck
außerhalb
des Gehäuses
ist, mindestens 48 h unter Verwendung eines Systems, durch das der
Innendruck in dem Gehäuse
so ergänzt
wird, dass er bei einem leicht höheren
Druck als dem Druck außerhalb
des Gehäuses
gehalten werden kann, halten kann. Ferner sollte angemerkt werden,
dass die Atmosphäre
mit erhöhtem
Druck im Inneren des gasundurchlässigen
Gehäuses
durch jedes geeignete Gas geliefert werden kann.
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In
einer Ausführungsform
beträgt
die Menge der Oberfläche
des Gehäuses,
die nicht gasundurchlässig
ist, weniger als 30% der Oberfläche
des gesamten Gehäuses.
In einer weiteren Ausführungsform
beträgt die
Menge der Oberfläche
des Gehäuses,
die nicht gasundurchlässig
ist, weniger als 10% der Oberfläche
des gesamten Gehäuses.
In einer noch weiteren Ausführungsform
beträgt
die Menge der Oberfläche
des Gehäuses,
die nicht gasundurchlässig
ist, weniger als 5% der Oberfläche
des gesamten Gehäuses.
In einer noch weiteren Ausführungsform
beträgt
die Menge der Oberfläche
des Gehäuses,
die nicht gasundurchlässig
ist, weniger als etwa 1% der Oberfläche des gesamten Gehäuses.
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In
einer Ausführungsform,
in der das gasundurchlässige
Gehäuse
aus einer geeigneten Polymer- oder Kunststoffverbin dung gebildet
ist, umfassen derartige Verbindungen, ohne hierauf beschränkt zu sein,
Polyolefine, metallisierte Polyolefine, Mylarfilme und (natürliche und
synthetische) Elastomere. In einer Ausführungsform ist das zur Bildung
eines Gehäuses
auf Polymerbasis verwendete Polymer mindestens ein Polyethylen,
Polypropylen oder Ethylen/Vinylacetat-Polymer.
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In
einer Ausführungsform,
in der das gasundurchlässige
Gehäuse
aus einem Metall gebildet ist oder ein Metall enthält, kann
jedes geeignete Metall verwendet werden. Derartige Metalle umfassen,
ohne hierauf beschränkt
zu sein, Kupfer, Eisen, Zinn, Zink, Aluminium, Silber, Gold, Chrom,
Titan, Palladium, Iridium, Cobalt, Wolfram, Platin, Blei, Nickel,
Cadmium, Bismut, Zirconium, Bronze, Legierungen derselben, Amalgame derselben
und Gemische derselben.
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In
einer Ausführungsform,
in der das gasundurchlässige
Gehäuse
aus einer anderen Substanz als den oben angegebenen gebildet ist,
kann jede geeignete Substanz, wie Glas, Papier und/oder Holz, verwendet werden,
sofern das daraus gebildete Gehäuse
mindestens eine der oben diskutierten Anforderungen im Hinblick
auf die Gasundurchlässigkeit
erfüllt.
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Wie
oben angegeben kann der zu schützende
Artikel jede Art eines Artikels sein. Derartige Artikel reichen
von Metallobjekten oder metallhaltigen Objekten (wie Schmuckwaren,
Militärgegenstände, Leiterplatten, Computerkomponenten
und dgl.) bis zu Kunstgegenständen
(Gemälden,
Wandbehängen,
Tongefäßen und dgl.)
und Halbedel- oder Edelsteinen. Kurz gesagt, kann die vorliegende
Erfindung zum Schutz jedes Gegenstands, ungeachtet dessen, ob es
ein wertvoller oder sonstiger ist, vor einer korrosiven oder destruktiven
Umgebung geschützt
werden. Derartige korrosive Substanzen umfassen, ohne hierauf beschränkt zu sein,
Wasserdampf (oder Wasser), Sauerstoff, Ozon, Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff,
Ammonium- und/oder Chlorionen (beispielsweise in der Form von Salzsäure).
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In
einer Ausführungsform
wird der erhöhte
Innendruck in dem gasundurchlässigen
Gehäuse
der vorliegenden Erfindung durch ein Inertgas geliefert. Die inerte
Atmosphäre
kann durch jedes geeignete Gas geliefert werden, sofern es nicht
mit dem zu schützenden
Artikel nachteilig reagiert. Der Fachmann kann ohne weiteres erkennen,
welches Gas oder welche Gase im Hinblick auf die Struktur des zu
schützenden
Artikels inert sind. Einige Beispiele für geeignete Inertgase umfassen,
ohne hierauf beschränkt
zu sein, Helium, Stickstoff, Argon, trockene Luft (mit einer relativen
Luftfeuchtigkeit von weniger als 10% oder weniger als 5% oder noch
weniger als 1%) und Ammoniak.
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In
einer Ausführungsform
wird das gasundurchlässige
Gehäuse
mit einem geeigneten Inertgas, nachdem der zu schützende Artikel
in dieses eingebracht wurde, gefüllt
und dann auf eine beliebige geeignete Weise hermetisch verschlossen.
In einer weiteren Ausführungsform
wird das Inertgas durch eine Inertgasservicekapsel, die ein Inertgas über einen
Zeitraum erzeugt, geliefert. Eine derartige Servicekapsel kann ein
Kanister eines Inertgases sein, das über die Zeit oder auf einmal
ausgetragen wird, um den gewünschten
erhöhten Druck
im Gehäuse
zu erzeugen. Auf jeden Fall wird die ein Inertgas enthaltende Servicekapsel
und/oder ein Inertgaserzeugungsmittel in das gasundurchlässige Gehäuse eingebracht,
bevor dieses hermetisch verschlossen wird.
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In
einer noch weiteren Ausführungsform
enthält
das gasundurchlässige
Gehäuse
in dessen Hülle
eine diskrete Schicht eines Inertgases. Eine derartige Schicht kann
in der Form von „Inertgas"taschen in einer
oder mehreren Schichten der Hülle
des gasundurchlässigen
Gehäuses
sein.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird der erhöhte
Innendruck in dem gasundurchlässigen
Gehäuse der
vorliegenden Erfindung durch jedes geeignete Gas, ungeachtet dessen,
ob es je nach Eigenart des zu schützenden Artikels inert oder
nicht inert ist, (beispielsweise Standardluft ungeachtet der Feuchtigkeitsmenge)
in einer der oben beschriebenen Weisen geliefert. In einem derartigen
Fall wird mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung zu
dem gasundurchlässigen
Gehäuse
zum Schutz des Gegenstands in diesem vor etwaigen korrodierenden
Elementen, die in dem zur Bereitstellung der Atmosphäre von erhöhtem Druck
in dem Gehäuse
verwendeten Gas vorhanden sein könnten,
gegeben. Beispielsweise kann ein Trocknungsmittel in jeder geeigneten
Form, ein Korrosionshemmer in der Gasphase oder ein flüchtiger
Korrosionshemmer in jeder geeigneten Form und/oder eine Inertgasservicekapsel
in das gasundurchlässige
Gehäuse
gegegeben werden oder in diesem enthalten sein, um sicherzustellen,
dass etwaige, in dem zur Erzeugung der Atmosphäre erhöhten Drucks verwendeten Gas
vorhandene korrosive Elemente den zu schützenden Artikel nicht schädigen.
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In
einer Ausführungsform
ist der Innendruck des gasundurchlässigen Gehäuses mindestens 1% höher als
der Druck außerhalb
des Gehäuses.
In einer weiteren Ausführungsform
ist der Innendruck des gasundurchlässigen Gehäuses mindestens 5% höher als
der Druck außerhalb
des Gehäuses.
In einer noch weiteren Ausführungsform
ist der Innendruck des gasundurchlässigen Gehäuses mindestens 10% höher als
der Druck außerhalb
des Gehäuses.
In einer noch weiteren Ausführungsform
ist der Innendruck des gasundurchlässigen Gehäuses mindestens 20% höher als
der Druck außerhalb
des Gehäuses.
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Alternativ
kann der Druck im Inneren des gasundurchlässigen Gehäuses in Form von Kilopascal
(kPa) gemessen werden. In einer Ausführungsform beträgt der Innendruck
im Inneren des gasundurchlässigen
Gehäuses
mindestens 106 kPa. In einer weiteren Ausführungsform beträgt der Innendruck
im Inneren des gasundurchlässigen
Gehäuses
mindestens 112 kPa. In einer noch weiteren Ausführungsform beträgt der Innendruck im
Inneren des gasundurchlässigen
Gehäuses
mindestens 122 kPa. In einer noch weiteren Ausführungsform beträgt der Innendruck
im Inneren des gasundurchlässigen
Gehäuses
mindestens 152 kPa. In einer noch weiteren Ausführungsform beträgt der Innendruck
im Inneren des gasundurchlässigen
Gehäuses
mindestens 202 kPa, sogar mehr als 303 kPa oder sogar mehr als 506
kPa.
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In
einer Ausführungsform
verwendet die vorliegende Erfindung ein Trocknungsmittel (wobei
dies in einer diskreten Trocknungsmittelservicekapsel, eine Tablette,
ein Pulver, Pellets sein kann oder in dem gasundurchlässigen Gehäuse selbst
eingebettet oder imprägniert
sein kann) zusätzlich
zu der Atmosphäre
erhöhten Drucks.
Jedes geeignete Trocknungsmittel kann in der vorliegenden Erfindung
verwendet werden. Derartige Trocknungsmittel umfassen, ohne hierauf
beschränkt
zu sein, Silicagel, Calciumoxid (CaO), Natriumhydroxid (NaOH), Natriumbicarbonat
(NaHCO3), Kaliumborat (K3BO3) und Zinkborat (Zn3(BO3)2 oder passender 3ZnO·B2O3). In einer Ausführungsform
wird das gasundurchlässige
Gehäuse
mit einem geeigneten Trocknungsmittel gefüllt und dann auf eine beliebige
geeignete Weise (beispielsweise Heißversiegelung, Klebedichtung,
mechanisches Abdichtmittel, Verschweißen und dgl.) hermetisch verschlossen.
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Alternativ
kann das gasundurchlässige
Gehäuse
ein System enthalten, das in regelmäßigen Abständen Trocknungsmittel dem Inneren
des gasundurchlässigen
Gehäuses
ergänzt und/oder
hinzufügt.
In einer noch weiteren Ausführungsform
kann das gasundurchlässige
Gehäuse
ein System enthalten, das einen Sensor (oder eine andere Vorrichtung)
umfasst, der die Konzentration von einer oder mehreren korrosiven
Verbindungen, für
die das gewählte
Trocknungsmittel bzw. die gewählten
Trocknungsmittel die Fähigkeit
zur Entfernung aufweisen, detektiert. Wenn eine derartige Konzentration
bzw. derartige Konzentrationen über
einen vorgegebenen Schwellenwert steigen, fügt das System in dem gasundurchlässigen Gehäuse die
notwendige eines Trocknungsmittels zur Verringerung der Konzentration
der einen oder mehreren korrosiven Verbindungen auf unter die Schwellenwerte
hinzu.
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Es
ist anzumerken, dass, wenn ein Trocknungsmittelzugabesystem in dem
gasundurchlässigen
Gehäuse
enthalten ist, ein derartiges System nicht zulassen sollte, dass
der erhöhte
Innendruck in dem gasundurchlässigen
Gehäuse
entweicht, wenn das System dem Gehäuse Trocknungsmittel hinzufügt. Das
heißt, das
System selbst sollte einen erhöhten
Innendruck in Bezug auf einen Außendruck halten können. Dies
bedeutet jedoch nicht, dass das System selbst zur Ergänzung mit
zusätzlichem
Trocknungsmittel nicht geöffnet werden
kann. Es bedeutet vielmehr, dass, wenn das System zur Ergänzung geöffnet werden
kann, das System Mittel zum Halten des Innendrucks des gasundurchlässigen Gehäuses aufweisen
sollte. Beispielsweise könnte,
wenn kein Trocknungsmittel dem gasundurchlässigen Gehäuse zugesetzt wird, das System
Mittel aufweisen, wodurch der Eintrittsweg in das gasundurchlässige Gehäuse hermetisch
verschlossen wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
nutzt die vorliegende Erfindung einen Korrosionshemmer der Dampfphase
oder einen flüchtigen
Korrosionshemmer. Jeder geeignete Korrosionshemmer kann verwendet werden.
Die US-Patente 4 290 912, 5 320 778 und 5 855 975 offenbart Korrosionshemmer
der Dampf phase oder flüchtige
Korrosionshemmer und sie sind hier in Bezug auf deren Gesamtheit
der Lehren derartiger Verbindungen aufgenommen. Beispielsweise umfassen
verwendbare Korrosionshemmer der Dampfphase oder flüchtige Korrosionshemmer,
ohne hierauf beschränkt
zu sein, wasserfreies Natriummolybdat und Gemische derartiger Molybdate
mit Natriumnitrit, Benzotriazol und Gemische von Benzoaten von Aminsalzen
mit Benzotriazol, Nitraten von Aminsalzen und C13H26O2N.
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Es
sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf
einen Korrosionshemmer der Dampfphase oder einen flüchtigen
Korrosionshemmer beschränkt
ist. Vielmehr kann, wie oben angemerkt wurde, die vorliegende Erfindung
in Verbindung mit einem oder mehreren geeigneten Korrosionshemmern
der Dampfphase oder flüchtigen
Korrosionshemmern verwendet werden. In einer Ausführungsform
wird das gasundurchlässige
Gehäuse
mit einem geeigneten Korrosionshemmer gefüllt und dann auf eine beliebige
geeignete Weise (beispielsweise Heißversiegelung, Klebedichtung,
ein mechanisches Abdichtmittel, Verschweißen und dgl.) hermetisch verschlossen.
In einer weiteren Ausführungsform
wird der Korrosionshemmer über
eine Korrosionshemmerservicekapsel, die den gewünschten Korrosionshemmer über den
gewünschten
Zeitraum erzeugt, geliefert. Eine derartige Servicekapsel könnte ein
Kanister oder ein Paket eines Korrosionshemmers sein, der über die
Zeit oder auf einmal geleert wird, wobei die gewünschte Konzentration eines
Korrosionshemmers in dem Gehäuse
hervorgerufen wird. Derartige Korrosionshemmerservicekapseln sind
einschlägig
bekannt. Siehe beispielsweise das US-Patent 4 973 448, das hierdurch
unter Bezug auf dessen Gesamtheit aufgenommen ist, das eine korrosionshemmende
Verbindung der Dampfphase offenbart, die in einer Umhüllung enthalten
ist, die nur das Austreten der Dampfphase der korrosionshemmenden
Ver bindung und nicht der festen Form derselben ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform
kann die Korrosionshemmerservicekapsel gleichzeitig sowohl den notwendigen
erhöhten
Druck als auch den erforderlichen Korrosionshemmer erzeugen.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
enthält
das gasundurchlässige
Gehäuse
in dessen Hülle
eine diskrete Schicht eines Korrosionshemmers und/oder eines Trocknungsmittels
oder es ist mit einer oder mehreren derartigen Verbindungen auf
eine beliebige geeignete Weise imprägniert. Polymerfilme eignen
sich insbesondere dazu, mit mindestens einem Korrosionshemmer und/oder
einem Trocknungsmittel imprägniert
zu werden. Derartige Filme sind einschlägig breit bekannt. Beispielsweise
offenbart das US-Patent 4 290 912, das hierdurch in seiner Gesamtheit
als Bezug aufgenommen ist, derartige Filme. Für den Fall, dass das gasundurchlässige Gehäuse von
einem Polymerfilm verschieden ist, können Fachleute erkennen, dass
andere Gehäuse
so gebildet werden können,
dass sie eine Schicht eines Korrosionshemmers umfassen oder mit
einer derartigen Verbindung imprägniert
sein können.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann der Korrosionshemmer der Dampfphase oder der flüchtige Korrosionshemmer
periodisch oder auf einer Bedarfsbasis über ein System, das ähnlich dem
oben in Bezug auf ein Trocknungsmittel beschriebenen ist, zugesetzt
werden. In diesem Fall kann jedoch, wenn der Korrosionshemmer der
Dampfphase oder der flüchtige
Korrosionshemmer auf Bedarfsbasis zugesetzt wird, dies als Reaktion
auf eine Vorrichtung, die entweder die Konzentration des gewünschten
Korrosionsinhibitors der Dampfphase feststellt, oder als Reaktion
auf einen Sensor, der den Innendruck im Inneren des gasundurchlässigen Gehäuses bestimmt,
durchgeführt
werden.
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Bezug
nehmend auf die Figuren erläutert 2 ein
dem der vorliegenden Erfindung ähnliches
System. In dem Korrosionsschutzsystem 200 von 2 wird
ein zu schützender
Artikel 202 in ein gasundurchlässiges Gehäuse 204 eingebracht.
Das gasundurchlässige
Gehäuse 204 kann
von beliebiger Form oder Größe sein
und aus einem beliebigen geeigneten Material, wie oben diskutiert
wurde, sein. Die einzige Anforderung des gasundurchlässigen Gehäuses 204 besteht
darin, dass es mindestens eine der oben genannten Definitionen der
Gasundurchlässigkeit
erfüllt.
In der Ausführungsform
von 2 umfasst das gasundurchlässige Gehäuse 204 eine Hülle. Als
Minimum enthält
das gasundurchlässige
Gehäuse 204 auch
mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung, die in dem gasundurchlässigen Gehäuse lokalisiert
ist. In Bezug auf die Verwendung im gesamten Text und in den Ansprüchen bedeutet
eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung ein beliebiges Trocknungsmittel,
einen beliebigen Korrosionsinhibitor (der Dampfphase oder einen
flüchtigen),
ein beliebiges geeignetes Inertgas (im Hinblick auf den zu schützenden
Artikel) oder eine Kombination derselben.
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Die
mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung kann in der Hülle des
gasundurchlässigen Gehäuses 204 enthalten
sein. Beispielsweise kann, wenn das gasundurchlässige Gehäuse 204 aus einer
oder mehreren Schichten eines Polymers gebildet ist, die Korrosionsverhinderungsvorrichtung
entweder zwischen zwei Schichten enthalten sein oder so geformt
sein, dass sie auf der Innenseite der innersten Schicht des gasundurchlässigen Gehäuses 204 ist.
Es ist anzumerken, dass, wenn die Hülle des gasundurchlässigen Gehäuses 204 aus
mehr als einer Schicht besteht, nicht alle Schichten gasundurchlässig sein
müssen.
Stattdessen muss als Minimum eine Schicht gasundurchlässig sein,
um sicher zustellen, dass die Struktur eine oder mehrere der Gasundurchlässigkeitsanforderungen,
die oben angegeben sind, erfüllt.
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Für den Fall,
dass ein Inertgas als die Korrosionsverhinderungsvorrichtung verwendet
wird, kann das gasundurchlässige
Gehäuse
mit einem derartigen Gas gefüllt
werden, bevor es verschlossen wird, wobei die Atmosphäre erhöhten Drucks 206 in
dem gasundurchlässigen
Gehäuse
gebildet wird. Wie oben angegeben ist, wird der Druck der Atmosphäre 206,
die in dem gasundurchlässigen
Gehäuse 204 enthalten
ist, derart eingestellt, dass er leicht höher als der Außendruck 208 ist.
Alternativ kann der Druck 206 noch höher eingestellt werden, so
dass immer noch Schutz in Fällen,
in denen der Außendruck 208 schwanken
kann, geboten wird. Das heißt,
der Innendruck 206 sollte hoch genug eingestellt werden,
um sicherzustellen, dass er leicht über jedem Außendruck
bleibt, der während
einer Bewegung des Korrosionsschutzsystems 200 auftreten
kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Atmosphäre
erhöhten
Drucks durch ein anderes Gas als ein Inertgas (beispielsweise gewöhnliche
Luft) bereitgestellt. In diesem Fall ist ein Trocknungsmittel und/oder ein
flüchtiger
Korrosionshemmer entweder in der Struktur des gasundurchlässigen Gehäuses vorhanden
oder sie werden in der Form von einer oder mehreren Servicekapseln 210 in
diese eingebracht.
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Die
Servicekapsel 210 kann eine beliebige Vorrichtung oder
Verbindung sein, die bei Bedarf ein Inertgas erzeugen kann. Eine
derartige Kapsel 210 kann das Gas in einer einzigen Operation
erzeugen oder Gas über
einen längeren
Zeitraum erzeugen.
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Nachdem
mindestens ein zu schützender
Artikel 202 in das gasundurchlässige Gehäuse 204 eingebracht
wurde, wird mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung (wenn
eine derartige Vorrichtung nicht bereits in dem Gehäuse selbst
vorhanden ist) in das gasundurchlässige Gehäuse 204 eingebracht.
Dann wird, falls nötig,
dem Gehäuse 204 eine
Innenatmosphäre
mit einem erhöhten
Druck im Vergleich zum Außendruck
beigebracht und dieses dann auf eine beliebige geeignete Weise hermetisch
verschlossen, um das Eintreten korrodierender Elemente 212 in
die Innenatmosphäre 206 des
gasundurchlässigen
Gehäuses 204 zu verhindern. 3 erläutert ein
weiteres Korrosionsschutzsystem 300, das denen der vorliegenden
Erfindung ähnlich
ist, das ähnlich
dem von 2 ist. 3 weist
ebenfalls einen vor den korrosiven Elementen 312 zu schützenden
Artikel 302 durch Platzieren des Artikels 302 im
Inneren eines gasundurchlässigen
Gehäuses 304 und
Verschließen
des Gehäuses
auf eine beliebige geeignete Weise auf. Das gasundurchlässige Gehäuse 304 weist
einen erhöhten
Innendruck 306 gegenüber
dem Außendruck 308 auf.
Wie oben im Hinblick auf 2 angegeben enthält die Ausführungsform
der 3 ebenfalls mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung,
die in dem gasundurchlässigen
Gehäuse
lokalisiert ist. Eine derartige Korrosionsverhinderungsvorrichtung
kann in der Form einer inerten Atmosphäre, die den erhöhten Druck 306 ergibt,
oder in der Form von mindestens einer Servicekapsel 310 sein.
Die Natur der Korrosionsverhinderungsvorrichtung in 3 ist ähnlich der
oben im Hinblick auf 2 beschriebenen.
-
Der
Hauptunterschied zwischen dem in 2 angegebenen
Korrosionsschutzsystem 200 und dem in 3 angegebenen
Korrosionsschutzsystem 300 besteht darin, dass das System 300 von 3 ein
gasundurchlässiges
Gehäuse 304,
das ein Ergänzungssystem 314 (durch
den Pfeil dargestellt) umfasst, aufweist. Das Ergänzungssystem 314 ermöglicht eine
weitere Erhöhung
der Nutzungslebensdauer des Korrosionsschutzsystems 300,
da das Ergänzungssystem 314 so
gestaltet werden kann, dass etwaiger verloren gegangener Druck und/oder
verloren gegangene Korrosionsverhinderungsvorrichtung ergänzt und/oder
ersetzt werden.
-
Das
Ergänzungssystem 314 kann
die bezeichnete(n) Korrosionsverhinderungsvorrichtung(en) in einem
festgelegten Zeitintervall (beispielsweise alle 24 h, einmal jede
Woche und dgl.) ergänzen.
Das System 314 kann ein Überwachungsmittel umfassen
(das ein Druckmesser, ein Mittel zur Bestimmung der Konzentration
einer Substanz in einer Atmosphäre
und dgl. ist), das dem System 314 signalisiert, wenn der
Druck in dem Gehäuse 304 und/oder
die Konzentration von einer oder mehreren der Korrosionsverhinderungsvorrichtungen entweder
zu niedrig oder verarmt sind. Wenn dem System 314 mitgeteilt
wurde, dass eine derartige Situation existiert, fügt das System 314 mehr
Druck oder mehr der benötigten
Korrosionsverhinderungsvorrichtung zu, bis der Druck oder die Konzentration
in dem Gehäuse 304 wiederum über einem
festgelegten oder vorgegebenen Minimum ist.
-
Entweder
eines oder beide der Korrosionsschutzsysteme der 2 und 4 können optional
ein Alarmsystem (214 bzw. 316) umfassen, das den
Innendruck in den gasundurchlässigen
Gehäusen
im Falle eines katastrophalen Versagens der gasundurchlässigen Gehäuse überwacht.
Ein derartiges System ist günstig,
wenn der darin aufbewahrte Artikel (oder die Artikel) gefährlich sind
(beispielsweise gefährlicher
Abfall, biomedizinischer Abfall und dgl.).
-
4 erläutert ein
Korrosionsschutzsystem 400 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Korrosionsschutzsystem 400 weist einen vor korrosiven
Elementen 416 zu schützenden Artikel 402 auf,
der in ein gasundurchlässiges
Gehäuse 404 eingebracht
ist. Das gasundurchlässige
Gehäuse 404 kann
von beliebiger Form oder Größe sein
und kann aus jedem geeigneten Material, wie oben diskutiert wurde,
geformt sein. Das gasundurchlässige
Gehäuse 404 weist
mindestens zwei verschiedene Hüllen 404a und 404b auf,
wobei eine der Hüllen 404a etwas
kleiner als die andere Hülle 404b ist,
so dass die kleinere Hülle 404a vollständig in
die größere 404b eingeführt werden
kann. Jede der Hüllen 404a und 404b ist
selbst gasundurchlässig,
wie oben definiert ist. Daher erzeugen die Hüllen 404a und 404b zwei
verschiedene und diskrete gasundurchlässige Gehäuse, einen inneren Gehäusebereich 406 und
einen äußeren Gehäusebereich 408.
Jeder dieser Gehäusebereiche
ist zum Halten eines erhöhten
Drucks im Vergleich zum Außendruck 410 fähig.
-
Im
Hinblick auf das gasundurchlässige
Gehäuse 404 kann
jede der Hüllen 404a und 404b von
beliebiger Form oder Größe sein,
sofern eine klein genug ist, um in die andere zu passen. Ferner
ist es nicht nötig, dass
beide Hüllen
aus dem gleichen Material oder gleichen Materialien bestehen, sofern
beide Hüllen
von sich aus gasundurchlässig
sind.
-
In
einer Ausführungsform
weist der innere Gehäusebereich 406 einen
höheren
Druck als der äußere Gehäusebereich 408 auf,
der wiederum einen höheren
Druck als der Außenbereich 410 aufweist.
Daher weist diese Ausführungsform
im Hinblick auf den Druck die folgende Druckbeziehung 406 > 408 > 410 auf.
In einer weiteren Ausführungsform
weist der innere Gehäusebereich 406 einen
höheren
Druck als der äußere Bereich 410,
jedoch einen niedrigeren Druck als der äußere Gehäusebereich 408 auf.
In dieser Ausführungsform
ist der Druck des äußeren Gehäusebereichs 408 höher als
der von sowohl dem inneren Gehäusebereich 406 als auch
dem äußeren Bereich 410.
Daher weist diese Ausführungsform
im Hinblick auf den Druck die folgende Druckbeziehung 408 > 406 > 410 auf.
-
Als
Minimum enthält
mindestens eine der Hüllen 404a und 404b auch
mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung, die innerhalb
von mindestens einem der gasundurchlässigen Gehäusebereiche 406 und 408 lokalisiert
ist. In einer Ausführungsform
ist die mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung in der
Hülle des
gasundurchlässigen
Gehäuses 404a und/oder 404b enthalten.
Beispielsweise kann, wenn mindestens eine der Hüllen 404a und 404b aus
einer oder mehreren Polymerschichten gebildet ist, die Korrosionsverhinderungsvorrichtung
entweder zwischen zwei Schichten enthalten sein oder so gebildet
sein, dass sie auf der Innenseite der innersten Schicht der Hülle 404a und/oder 404b ist.
Es ist anzumerken, dass, wenn die Hülle 404a und/oder 404b aus
mehr als einer Schicht besteht, nicht alle Schichten gasundurchlässig sein müssen. Stattdessen
muss als Minimum eine Schicht gasundurchlässig sein, um sicherzustellen,
dass die Struktur eine oder mehrere der Gasundurchlässigkeitsanforderungen,
die oben angegeben sind, erfüllt.
-
In
der Situation, dass ein Inertgas als die Korrosionsverhinderungsvorrichtung
verwendet wird, kann mindestens ein gasundurchlässiger Gehäusebereich 406 und/oder 408 mit
einem derartigen Gas gefüllt
werden, bevor er verschlossen wird, um die Atmosphäre erhöhten Drucks
in einem derartigen Gehäusebereich
zu bilden.
-
Wie
oben angegeben wurde, wird der Druck der beiden Atmosphären 406 und 408 so
eingestellt, dass er etwas höher
als der Außendruck 410 ist,
wobei die Drücke
von 406 und 408 entweder größer als oder geringer als der
andere sind. Alternativ können
die Drücke
von 406 und 408 noch höher eingestellt werden, so dass
sie für
die Fälle,
dass der Außendruck 410 schwanken
kann, immer noch Schutz bieten. Das heißt, die Innendrücke 406 und 408 sollten
hoch genug eingestellt werden, um sicherzustellen, dass sie leicht über jedem
Außendruck,
der während
einer Bewegung des Korrosionsschutzsystems 400 auftreten
kann, bleiben.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Atmosphäre
erhöhten
Drucks durch ein anderes Gas als ein Inertgas (beispielsweise gewöhnliche
Luft) bereitgestellt. In diesem Fall ist ein Trocknungsmittel und/oder ein
flüchtiger
Korrosionshemmer in der Struktur von mindestens einer der Hüllen 404a und 404b des
gasundurchlässigen
Gehäuses 404 vorhanden
oder innerhalb von mindestens einem der Gehäusebereiche 406 und/oder 408 in
der Form von einer oder mehreren Servicekapseln 412 und/oder 414 platziert.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
sind die Servicekapseln 412 und/oder 414 eine
beliebige Vorrichtung oder Verbindung, die bei Bedarf ein Inertgas
erzeugen kann. Derartige Kapseln 412 und/oder 414 können das
Gas in einer einzigen Operation erzeugen oder Gas über einen
längeren
Zeitraum erzeugen.
-
Nachdem
das gasundurchlässige
Gehäuse
mit mindestens einem zu schützenden
Artikel 402, mindestens einer Korrosionsverhinderungsvorrichtung
(wenn eine derartige Vorrichtung nicht bereits im Gehäuse selbst
vorhanden ist) gefüllt
wurde und, falls nötig,
eine Innenatmosphäre
mit einem Druck im Vergleich zum Außendruck erhielt, wird die
innere Hülle 404a dann
auf eine beliebige geeignete Weise hermetisch verschlossen und in
die äußere Hülle 404b eingebracht.
Die äußere Hülle 404b wird
dann auf eine der inneren Hülle 404a ähnliche
Weise präpariert,
um das Eintreten etwaiger korrosiver Elemente 416 in eine
oder beide der Hüllen
zu verhindern.
-
5 erläutert ein
Korrosionsschutzsystem 500 gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Korrosionsschutzsystem 500 weist
einen vor korrosiven Elementen 516 zu schützenden
Artikel 502 auf, der in ein gasundurchlässiges Gehäuse 504 eingebracht
ist. Das gasundurchlässige
Gehäuse 504 kann
von beliebiger Form oder Größe sein
und kann aus jedem geeigneten Material, wie oben diskutiert wurde,
geformt sein. Das gasundurchlässige
Gehäuse 504 weist
mindestens zwei verschiedene Hüllen 504a und 504b auf,
wobei eine der Hüllen 504a etwas
kleiner als die andere Hülle 504b ist,
so dass die kleinere Hülle 504a vollständig in
die größere 504b eingeführt werden
kann. Jede der Hüllen 504a und 504b ist
selbst gasundurchlässig,
wie oben definiert ist. Daher erzeugen die Hüllen 504a und 504b zwei
verschiedene und diskrete gasundurchlässige Gehäuse, einen inneren Gehäusebereich 506 und
einen äußeren Gehäusebereich 508.
Jeder dieser Gehäusebereiche
ist zum Halten eines erhöhten
Drucks im Vergleich zum Außendruck 510 fähig.
-
Im
Hinblick auf das gasundurchlässige
Gehäuse 504 kann
jede der Hüllen 504a und 504b von
beliebiger Form oder Größe sein,
sofern eine klein genug ist, um in die andere zu passen. Ferner
ist es nicht nötig, dass
beide Hüllen
aus dem gleichen Material oder gleichen Materialien bestehen, sofern
beide Hüllen
von sich aus gasundurchlässig
sind.
-
In
einer Ausführungsform
weist der innere Gehäusebereich 506 einen
höheren
Druck als der äußere Gehäusebereich 508 auf,
der wiederum einen höheren
Druck als der Außenbereich 510 aufweist.
Daher weist diese Ausführungsform
im Hinblick auf den Druck die folgende Druckbeziehung 506 > 508 > 510 auf.
In einer weiteren Ausführungsform
weist der innere Gehäusebereich 506 einen
höheren
Druck als der äußere Bereich 510, jedoch
einen niedrigeren Druck als der äußere Gehäusebereich 508 auf.
In dieser Ausführungsform
ist der Druck des äußeren Gehäusebereichs 508 höher als
der von sowohl dem inneren Gehäusebereich 506 als auch
dem äußeren Bereich 510.
Daher weist diese Ausführungsform
im Hinblick auf den Druck die folgende Druckbeziehung 508 > 506 > 510 auf.
-
Als
Minimum enthält
mindestens eine der Hüllen 504a und 504b auch
mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung, die innerhalb
von mindestens einem der gasundurchlässigen Gehäusebereiche 506 und 508 lokalisiert
ist. In einer Ausführungsform
ist die mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung in der
Hülle des
gasundurchlässigen
Gehäuses 504a und/oder 504b enthalten.
Beispielsweise kann, wenn mindestens eine der Hüllen 504a und 504b aus
einer oder mehreren Polymerschichten gebildet ist, die Korrosionsverhinderungsvorrichtung
entweder zwischen zwei Schichten enthalten sein oder so gebildet
sein, dass sie auf der Innenseite der innersten Schicht der Hülle 504a und/oder 504b ist.
Es ist anzumerken, dass, wenn die Hülle 504a und/oder 504b aus
mehr als einer Schicht besteht, nicht alle Schichten gasundurchlässig sein müssen. Stattdessen
muss als Minimum eine Schicht gasundurchlässig sein, um sicherzustellen,
dass die Struktur eine oder mehrere der Gasundurchlässigkeitsanforderungen,
die oben angegeben sind, erfüllt.
-
In
der Situation, dass ein Inertgas als die Korrosionsverhinderungsvorrichtung
verwendet wird, kann mindestens ein gasundurchlässiger Gehäusebereich 506 und/oder 508 mit
einem derartigen Gas gefüllt
werden, bevor er verschlossen wird, um die Atmosphäre erhöhten Drucks
in einem derartigen Gehäusebereich
zu bilden.
-
Wie
oben angegeben wurde, wird der Druck der beiden Atmo sphären 506 und 508 so
eingestellt, dass er etwas höher
als der Außendruck 510 ist,
wobei die Drücke
von 506 und 508 entweder größer als oder geringer als der
andere sind. Alternativ können
die Drücke
von 506 und 508 noch höher eingestellt werden, so dass
sie für
die Fälle,
dass der Außendruck 510 schwanken
kann, immer noch Schutz bieten. Das heißt, die Innendrücke 506 und 508 sollten
hoch genug eingestellt werden, um sicherzustellen, dass sie leicht über jedem
Außendruck,
der während
einer Bewegung des Korrosionsschutzsystems 500 auftreten
kann, bleiben.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Atmosphäre
erhöhten
Drucks durch ein anderes Gas als ein Inertgas (beispielsweise gewöhnliche
Luft) bereitgestellt. In diesem Fall ist ein Trocknungsmittel und/oder ein
flüchtiger
Korrosionshemmer in der Struktur von mindestens einer der Hüllen 504a und 504b des
gasundurchlässigen
Gehäuses 504 vorhanden
oder innerhalb von mindestens einem der Gehäusebereiche 506 und/oder 508 in
der Form von einer oder mehreren Servicekapseln 512 und/oder 514 platziert.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
sind die Servicekapseln 512 und/oder 514 eine
beliebige Vorrichtung oder Verbindung, die bei Bedarf ein Inertgas
erzeugen kann. Derartige Kapseln 512 und/oder 514 können das
Gas in einer einzigen Operation erzeugen oder Gas über einen
längeren
Zeitraum erzeugen.
-
Nachdem
das gasundurchlässige
Gehäuse
mit mindestens einem zu schützenden
Artikel 502, mindestens einer Korrosionsverhinderungsvorrichtung
(wenn eine derartige Vorrichtung nicht bereits im Gehäuse selbst
vorhanden ist) gefüllt
wurde und, falls nötig,
eine Innenatmosphäre
mit einem Druck im Vergleich zum Außendruck erhielt, wird die
innere Hülle 504a dann
auf eine beliebige geeignete Weise herme tisch verschlossen und in
die äußere Hülle 504b eingebracht.
Die äußere Hülle 504b wird
dann auf eine der inneren Hülle 504a ähnliche
Weise präpariert,
um das Eintreten etwaiger korrosiver Elemente 516 in eine
oder beide der Hüllen
zu verhindern.
-
Der
Hauptunterschied zwischen dem in 4 angegebenen
Korrosionsschutzsystem 400 und dem in 5 angegebenen
Korrosionsschutzsystem 500 besteht darin, dass mindestens
eines der gasundurchlässigen
Gehäuse 504a und 504b der 5 ein
(durch die Pfeile dargestelltes) jeweiliges Ergänzungssytem 518a und/oder 518b umfasst.
Die Ergänzungssysteme 518a und/oder 518b ermöglichen
eine weitere Erhöhung
der Nutzungslebensdauer des Korrosionsschutzsystems 500,
da die Ergänzungssysteme 518a und/oder 518b zur Ergänzung und/oder
zum Ersetzen von verloren gegangenem Druck und/oder einer Korrosionsverhinderungsvorrichtung
gestaltet werden können.
Es ist anzumerken, dass in dieser Ausführungsform die Ergänzungssysteme 518a und 518b so
gestaltet werden können,
dass sie unabhängig
voneinander wirken, oder so gestaltet werden können, dass sie gleichförmig wirken.
-
In
einer Ausführungsform
ergänzen
die Ergänzungsmittelsysteme 518a und/oder 518b die
angegebene Korrosionsverhinderungsvorrichtung(en) in einem eingestellten
Zeitintervall (beispielsweise alle 24 h, einmal jede Woche und dgl.).
In einer anderen Ausführungsform
umfassen die Systeme 518a und/oder 518b ein Überwachungsmittel
(das ein Druckmesser, ein Mittel zur Bestimmung der Konzentration
einer Substanz in einer Atmosphäre
und dgl. sein kann), das den Systemen 518a und/oder 518b signalisiert,
wenn der Druck innerhalb deren jeweiligen Gehäusen und/oder die Konzentration
von einer oder mehreren der Korrosionsverhinderungsvorrichtungen
in deren jeweiligen Gehäusen
entweder zu niedrig oder verarmt ist. Wenn einem oder beiden der
Systeme 518a und/oder 518b mitgeteilt wird, dass
eine derartige Situation existiert, fügen das entsprechende System
oder die entsprechenden Systeme entweder mehr Druck oder mehr der
benötigten
Korrosionsverhinderungsvorrichtung hinzu, bis der Druck oder die
Konzentration in dem jeweiligen Gehäuse wiederum über einem
festgelegten Minimum liegt.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
können
entweder eines oder beide der Korrosionsschutzsysteme der 4 und 5 optional
ein Alarmsystem (418 bzw. 520) umfassen, das den
Innendruck in mindestens einer Hülle
der gasundurchlässigen
Gehäuse
im Falle eines katastrophalen Versagens von einer oder mehreren
der Hüllen
der gasundurchlässigen
Gehäuse überwacht.
Ein derartiges System ist erwünscht,
wenn der Artikel (oder die Artikel), die darin aufbewahrt werden,
gefährlich
sind (beispielsweise gefährlicher
Abfall, biomedizinischer Abfall und dgl.).
-
Im
Hinblick auf alle der oben beschriebenen Ausführungsformen muss der erhöhte Druck
in einem oder mehreren gasundurchlässigen Gehäusen nicht allein durch eine
Korrosionsverhinderungsvorrichtung bereitgestellt werden. Stattdessen
können
der erhöhte
Druck oder erhöhte
Drücke
durch eine oder mehrere Vorrichtungen geliefert werden. In einem
derartigen Fall kann der allein (falls überhaupt) durch die Korrosionsverhinderungsvorrichtung
gelieferte Druck geringer als der Außendruck außerhalb des gasundurchlässigen Gehäuses sein.
Zusätzlich
hängt die
Menge des Trocknungsmittels, das in dem einen oder den mehreren
gasundurchlässigen
Bereichen der vorliegenden Korrosionsverhinderungsvorrichtungen
vorhanden ist, von dem für die
Innenbereiche derselben gewünschten
pH-Wert ab.
-
Beispiele
-
Die
folgende Tabelle 1 gibt Informationen im Hinblick auf die Metallprüflinge,
die zum Testen der Korrosionsschutzfähigkeit bekannter Systeme gegenüber der
Korrosionsschutzfähigkeit
von Systemen gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wurden. Die folgende Tabelle 2 gibt den Korrosionshemmer
und die Atmosphäre,
die in den im folgenden detailliert angegebenen Beispielen verwendet
wurden, an. Wie oben angegeben, ist die vorliegende Erfindung nicht
auf nur den Schutz von Metallgegenständen unter Verwendung der im
folgenden angegebenen Korrosionshemmer/Film/Inertgas-Kombinationen beschränkt, sondern
es kann jede Art von Artikeln geschützt werden, wenn die richtige
Gehäuse/Korrosionsverhinderungsvorrichtung-Kombination
gegeben ist. Derartige verwendbare Kombinationen sind dem Fachmann üblicher
Erfahrung bei Kenntnis der Eigenart des zu schützenden Gegenstands offensichtlich. TABELLE
1
TABELLE
2
- 1 Dies ist nur
der Gasphasenpartialdruck eines flüchtigen oder Gasphasen-Korrosionsinhibitors.
Der Gesamtdruck in dem mindestens einen gasundurchlässigen Gehäuse der
vorliegenden Erfindung ist fast immer größer als der Außendruck
außerhalb
des gasundurchlässigen
Gehäuses
bzw. der gasundurchlässigen
Gehäuse. Daher
muss in den meisten Fällen
der Gesamtdruck in dem gasundurchlässigen Gehäuse bzw. den gasundurchlässigen Gehäusen der
vorliegenden Erfindung mindestens etwa 1,02 × 10+5 Pa
betragen.
-
In
den im folgenden angegebenen Beispielen kann beliebig eines einer
Vielzahl von Trocknungsmitteln (wenn erforderlich), beispielsweise
CaO, NaOH, NaHCO3, K3BO3. Zn3(BO3)2 und/oder Silicagel
verwendet werden. Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Menge
eines Trocknungsmittels hängt
von dem gewünschten
pH-Wert oder der gewünschten
relativen Feuchtigkeitsmenge in dem mindestens einen gasundurchlässigen Gehäuse ab.
In einer Ausführungsform
sollte der pH-Wert in diesem in einer Ausführungsform im Bereich von 3
bis 13 liegen. In einer weiteren Ausführungsform sollte der pH-Wert
in diesem in einer Ausführungsform
im Bereich von 5 bis 13 liegen. In einer noch weiteren Ausführungsform
sollte der pH-Wert in dem mindestens einen Gehäuse im Bereich von 7 bis 13
liegen. In einer noch weiteren Ausführungsform sollte der pH-Wert
in dem mindestens einen Gehäuse
im Bereich von 9,5 bis 13 oder sogar 11 bis 13 liegen. In einer Ausführungsform
sollte die relative Luftfeuchtigkeit in dem mindestens einen Gehäuse weniger
als 10%, in einem anderen weniger als 5%, in noch einem anderen
weniger als 1% betragen.
-
Wenn
ein Inertgas in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sollte
der Partialdruck des Inertgases in dem mindestens einen gasundurchlässigen Gehäuse mindestens
1 × 10+2 Pascal betragen, wobei der Gesamtdruck
in dem Gehäuse
bzw. den Gehäusen
höher als
der Druck außerhalb
des Gehäuses
bzw. der Gehäuse
ist. Für
den Fall, dass mehr als ein Inertgas vorhanden ist oder ein anderes
Gas vorhanden ist, kann der individuelle Druck von einem oder den
gesamten Gasen niedriger als 1 × 10+2 Pascal sein, sofern der Gesamtdruck in
jedem der einen oder mehreren gasundurchlässigen Gehäuse größer als der Außendruck
ist.
-
Wie
dem Fachmann üblicher
Erfahrung geläufig
ist, entfernen NaOH in einer Atmosphäre vorhandene Chloridionen
(Cl–),
CaO Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid und Wasserdampf, die in
einer Atmosphäre
vorhanden sind, und eine Zahl von Verbindungen (Silicagel, aktiviertes
Aluminiumoxid, Calciumchlorid und/oder Zinkchlorid) Wasserdampf
aus einer Atmosphäre.
Entsprechend ist das in der vorliegenden Erfindung verwendete Trocknungsmittel
nicht auf das in den folgenden Beispielen verwendete beschränkt, sofern
das in dem erfindungsgemäßen System
verwendete Trocknungsmittel wirksam die in der Atmosphäre in dem
Gehäuse, in
dem der zu schützende
Artikel sich befindet, vorhandenen korrosiven Elemente absorbiert.
Ferner sind die in den folgenden Beispielen erhaltenen Schutzergebnisse
nicht auf einen beliebigen Korrosionshemmer beschränkt. Stattdessen
kann jeder geeignete Korrosionshemmer im Hinblick auf die Elemente,
vor denen geschützt
werden soll, mit ähnlichen
Ergebnissen verwendet werden. Entsprechend sollten die im folgenden angegebenen
Beispiele nicht als im Hinblick auf irgendein Trocknungsmittel,
eine Filmzusammensetzung, ein Inertgas oder eine Atmosphäre erhöhten Drucks
oder einen Korrosionshemmer beschränkt interpretiert werden.
-
Alle
der im folgenden angegebenen Beispiele wurden in der folgenden Umgebung
getestet: Schwefeldioxidkonzentration 40 mg/m3,
Chloridionen(Cl–-Ionen)konzentration
1,4 mg/m2 (von einem Gewebe geliefert, das
mit einer chloridhaltigen Lösung
mit einer bekannten Konzentration gesättigt war), Schwefelwasserstoff
10 mg/m3 und eine relative Luftfeuchtigkeit
von 95–100%.
Die Temperatur, der jedes Beispiel ausgesetzt wurde, wurde über den
Bereich von etwa +55°C
bis etwa –20°C variiert.
-
Die
Zusammensetzungen der Beispiele sind detailliert in Tabelle 3 angegeben,
während
die Testergebnisse, wenn jedes Schutzverfahren zum Schutz eines
von jedem der oben in Tabelle 1 angegebenen Metalle verwendet wird,
in Tabelle 4 angegeben sind. Die folgenden Beispiele vergleichen
vier frühere
Schutzverfahren (frühere
Verfahren (PM) 1 bis 4) mit Korrosionsschutzverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung (erfindungsgemäße Verfahren
(IM) 3, 4, 6 und 7) und weiteren Korrosionschutzverfahren (IM 1,
2, 5, 8 und 9). Es ist anzumerken, dass, obwohl der Ausdruck Hülle zur
Bezeichnung der Gehäuse
der früheren
Schutzverfahren verwendet wird, dies in diesen vier Fällen nicht
bedeutet, dass diese Hüllen
die Gasundurchlässigkeitsanforderungen
der vorliegenden Erfindung erfüllen.
-
Wie
oben angegeben, ist ein Korrosionshemmer, wenn er vorhanden ist,
der in den einzelnen Beispielen verwendet wurde, oben detailliert
in Tabelle 2 angegeben. TABELLE
3
- 1Die Korrosionsschutzvorrichtungen, die sowohl
bei den früheren
Verfahren (PM1–PM4)
als auch bei den erfindungsgemäßen Verfahren
(IM1–IM9)
verwendet wurden, wurden im Hinblick auf die Testbedingungen gewählt.
- 2Anmerkung: In den meisten Fällen, jedoch
nicht allen, ist der Außendruck
außerhalb
des Korrosionsschutzsystems atmosphärischer Druck, der etwa 101
kPa (1,01 × 10+5 Pascal) beträgt.
- 3Anmerkung: P/E + VCI bezeichnet einen
Polyethylenfilm, der in diesem eine oder mehrere Schichten, Taschen
und dgl. eines flüchtigen
oder Gasphasen-Korrosionsinhibitors enthält. Derartige Filme wurden
oben detailliert diskutiert.
-
Anmerkung:
In Bezug auf die obige Verwendung ist P/E ein Polyethylenfilm, VCI
die Abkürzung
für einen
Gasphasen- oder
flüchtigen
Korrosionshemmer, D/C eine Abkürzung
für Trocknungsmittel,
I/G für
Inertgas und Atmos. für
Atmosphäre.
Die in IM1–IM9
verwendeten Polyethylenfilme können
von beliebiger Dicke sein, sofern sie eine oder mehrere der oben
angegebenen Gasundurchlässigkeitsanforderungen
erfüllen.
Ferner war das oben verwendete Trocknungsmittel eine gleiche Kombination
von CaO, NaOH, NaHCO3, K3BO3, Zn3(BO3)2 und Silicagel.
Ferner ist, wenn zwei Hüllen
vorhanden sind, die Hülle
1 immer die innere Hülle
und die Hülle
2 immer die Außenhülle (siehe 4 und 5).
-
Die
Ergebnisse der Exposition bestimmter Metallprüflinge (siehe Tabelle 1 für die speziellen
Eigenschaften derselben) gegenüber
einer korrosiven Umgebung unter Schutz eines der oben detailliert
angegebenen früheren
oder erfindungsgemäßen Systeme
sind im folgenden in Tabelle 4 angegeben.
-
-
Alle
zu schützenden
Artikel wurden hermetisch in dem Gehäuse jedes Beispiels verschlossen.
Für den Fall,
dass mehr als eine Hülle
in einem Beispiel vorhanden war, wurde der zu schützende Artikel
in der innersten Hülle
hermetisch verschlossen, die dann mit der äußeren Hülle versiegelt wurde (siehe
die obige Diskussion im Hinblick auf die Figur).
-
Die
obigen Ergebnisse sind nicht auf den Fall beschränkt, dass die Korrosionsverhinderungsvorrichtung
in einer Kapsel oder verkapselten Form ist, stattdessen kann die
Korrosionsverhinderungsvorrichtung eine beliebige Form annehmen,
wie oben diskutiert wurde.
-
Auf
der Basis der vorhergehenden Ergebnisse wurde bestimmt, dass die
vorliegenden Korrosionsschutzverfahren längere Schutzzeiträume im Hinblick
auf frühere
Verfahren unter Verwendung der gleichen Mengen eines Trocknungsmittels
und/oder Korrosionshemmers bieten. Ohne durch eine Theorie gebunden sein
zu wollen, wird angenommen, dass eine Atmosphäre bzw. Atmosphären erhöhten Drucks
die in den gasundurchlässigen
Hüllen
möglich
sind, das Eindringen etwaiger äußerer korrosiver
Elemente verlangsamen, während
die darin enthaltene mindestens eine Korrosionsverhinderungsvorrichtung
vor etwaigen, in der mindestens einen Hülle vorhandenen korrosiven
Elementen schützen
kann.
-
Dem
Fachmann üblicher
Erfahrung ist klar, dass die Nutzungslebensdauer der vorliegenden
Erfindung erhöht
werden kann, wenn die Menge, Konzentration und/oder der Druck von
mindestens einer Korrosionsverhinderungsvorrichtung erhöht werden.
Ferner kann die Nutzungslebensdauer durch Einarbeiten einer Art
eines Ergänzungssystems
zur periodischen Ergänzung
der mindestens einen Korrosionsverhinderungsvorrichtung erhöht werden.
-
Obwohl
die Erfindung in Bezug auf bestimmte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben
wurde, ist offensichtlich, dass äquivalente Änderungen
und Modifikationen anderen Fachleuten beim Lesen und Verstehen dieser
Beschreibung geläufig
sind. Insbesondere sollen im Hinblick auf die verschiedenen Funktionen,
die durch die oben beschriebenen Komponenten ausgeübt werden,
die zur Beschreibung derartiger Komponenten verwendeten Ausdrücke (einschließlich eines
Verweises auf ein „Mittel"), falls nicht anders
angegeben, jeder Komponente entsprechen, die die spezifizierte Funktion
der beschriebenen Komponente (die beispielsweise funktional äquivalent
ist) ausübt,
obwohl sie nicht strukturell äquivalent
zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion in den hierin
erläuterten
exemplarischen Ausführungsformen
der Erfindung ausübt.
Ferner kann ein spezielles Merkmal der Erfindung zwar nur in Bezug
auf eine von mehreren Ausführungsformen
offenbart sein, doch kann ein derartiges Merkmal mit einem oder
mehreren anderen Merkmalen der anderen Ausführungsformen, wenn dies für eine gegebene
oder spezielle Anwendung gewünscht
und vorteilhaft sein kann, kombiniert werden.