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Verfahren zur Bekämpfung der Korrosion von Schiffskondensatoren, die
durch Meerwasser gekühlt werden Die bedeutenden Korrosionsschäden, denen die dein
Meerwasser ausgesetzten, meist aus Kupfer oder Kupferlegierungen bestehenden Rohre
der Schiffskondensatoren -unterliegen, verursachen ,außerordentliche Materialschäden,
und man ist demgemäß schon lange bemüht, wirksame Bekämpfungsmittel dagegen ausfindig
zu machen.
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Es wird bekanntlich angenommen, daß diesen Korrosionswirkungen elektrolytische
Vorgänge zugrunde liegen. Das Material der Rohre ist niemals ganz gleichförmig,
schon wegen der Verschiedenheiten im mechanischen Bearbeitungszustande finden sich
stets Stellen edleren und unedleren Potentials vor, die zusammen mit der mehr oder.
minder gut leitenden, korrodierenden Flüssigkeit Lokalelemente mit Spannungen in
der Größenordnung von einigen Zehnteloder Hundertstel Volt bilden. Ihre Wirkung
besteht in der elektrochemischen Auflösung der unedleren Metallteilchen.
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Auf dieser Grundlage aufbauend, besteht ein sehr bekanntes, aber recht
kostspieliges und in seiner Wirkung nicht immer zuverlässiges Verfahren zum Schutze
von Schiffs- -kondensatoren darin, daß man die Kondensatorrohre zur Kathode einer
Art von elektrolytischen Zersetzungszelle macht, die von einem Niederspannungsmotor
mit Gleichstrom gespeist wird und deren Anode aus Eisenkörpern bestellt, die man
gegenüber denKondensatorrohren in das als Elektrolyt dienende Meerwasser taucht.
Während die Eisenanoden einer raschen Auflösung unterliegen, entwickelt sich ,an
den Kondensatorrohren schützend wirkender Wasserstoff, doch bereitet es -Schwierigkeiten,
die Stromdichte auch an den weniger günstig liegenden Flächenteilen auf einer für
eine ausreichende Schutzwirkung genügenden Höhe zu halten.
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Einfacher in der Ausführung, aber noch unzuverlässiger in der Wirkung
ist das auf denselben Erwägungen beruhende Verfahren, demzufolge man Zinkplatten
o. dgl. in das Meerwasser taucht und mit den zu schützenden Rohren metallisch leitend
verbindet. Die Elektrolyse geht dann in gleichem Richtungssinne vor sich, eine gesonderte
Stromquelle ist, zunächst nichterforderlich. Das Zink bedeckt sich aber alsbald
mit einer schlecht leitenden Oxydschicht, und die kathodische Stromdichte sinkt
dann rasch unter das schützende Mindestmaß.
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Die Erfindung geht von der durch Beobachtung ermittelten, zunächst
überraschenden Tatsache aus, daß die Korrosion von Schiffskendensatorrohren während
des Betriebes verschwindend gering, hingegen in den Betriebspausen und Stillstandszeiten
sehr bedeutend ist.
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Eine Erklärung dieses Sadhverhaltes läßt sich aus dem Umstande ableiten,
daß während des Kondensatorbetriebes das Meer-
Wasser mit erheblicher,
meist 2 oder 3 m/Sek. betragender Geschwindigkeit an den Rohroberflächen vorbeigeleitet
wird, während sie in den Betriebspausen und Stillstandszeiten:. so gut wie unbewegt
ist. Nun liegen aber die Spannungen der von verschiedenen Metallteilchen gebildeten
Lokalelemente regelmäßig tief unter der Zersetzungsspannung des Elektrolyten, es
fließen nur sogenannte Restströme, die zu .einer schwachen kathodischen bzw. anodischen
Polarisierung der mehr negativen und der mehr positiven Teilchen führen. Findet
durch lebhafte Flüssigkeitsbewegung ein rasches Wegdiffundieren der aus Chlor oder
Sauerstoff bestehenden kathodischen Gasfilme statt, so wird ihre schädliche Einwirkung
,auf das Metall offenbar so weit unterdrückt, daß merkliche Korrosionen nicht mehr
auftreten. Ist aber das Wegdiffundleren dieser Filme durch den Stillstand des Elektrolyren
verzögert, so reichert sich die unmittelbare Umgebung so sehr mit den kathodischen,
stark korrodierend wirkenden Zersetzungsprodukten an, daß das Metall verhältnismäßig
schnell in Lösung gebracht wird. Hierzu trägt noch die beim Stillstand eintretende
Erwärmung des Kflndensatorinhaltes bei.
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Jedenfalls gibt die mitgeteilte Beobachtung Gelegenheit, die Korrosion
von Schiffskondensatoren auf besonders einfache und wirtschaftliche Weise mit Mitteln
zu bekämpfen, die man nach den bisherigen, Kenntnissen nicht für wirksam halten
konnte. Man braucht nämlich während des Kondensatorbetriebes Maßnahmen zur Korrosionsverhütung
im wesentlichen überhaupt nicht mehr zu treffen, sofern man sie nur während der
Stillstandszeiten genügend wirksam macht.
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Man kann diese Wirkung erzielen, wenn man dem Meerw2,sser nach dem
Aufhören des Umlaufes .eine entsprechende Alkalimenge in mehr oder minder konzentrierter
Form zusetzt, was mit Hilfe automatischer oder halbautomatischer Vorrichttuigen
geschehen kann. Das Alkali. kann auch am Schiffe selbst durch Elektrolyse aus dem
Meerwasser gewonnen werden. Neben dem Alkali, gegebenenfalls auch an seiner Stelle,
können andere korrosionshemmende Chemische Zusätze angewandt werden, insbesondere
Reduktionsmittel, wie z. B. Formaldehyd, gewisse Kolloide, wie z. B. Leinsamenabkochung,
oder eines von den vielen bekannten BeizsparmitteIn, wie sie den Beizsäuren zur
Verminderung oder Verhinderung der Metallauflösung zugesetzt zu werden pflegen.
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Handelt es sich um länger andauernde Stillstandszeiten, so kann es
sich lohnen, das Meerwasser durch Süßwasser zu verdrängen, das entsprechende chemische
Zusätze erhielt oder erhält. Es sei bemerkt, daß die korrosionshemmende Wirkung
der verschiedenen obeng,-nannten chemischen Zusätze an sich längst bekannt war.
Es war aber völlig undenkbar; der korrodierenden Flüssigkeit ständig einen auch
nur nennenswerten Gehalt an diesen Schutzstoffen zu erteilen, denn die einen Kondensator
während des Betriebes durchströmenden Flüssigkeitsmengen sind viel zu groß. Erst
die Erkenntnis, daß Zusätze während des Betriebes überflüssig sind und nur während
des Stillstandes der Flüssigkeit benötigt werden, rückt die Anwendung derartiger
Mittel in den Bereich des technisch und wirtschaftlich Durchführbaren.
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Es ist zwar bekannt, daß die auf Bakterientätigkeit beruhende Fäulnis
von Holz rascher vor sich geht, wenn das Holz abwechselnd befeuchtet und wieder
getrocknet wird, als wenn man es ständig naß hält. Diese Erkenntnis hat mit den
elektrochemie`chen Grundlagen der vorliegenden Erfindung aber ebensowenig gemeinsam
wie der Vorschlag, die hölzernen Einbauten von Gradierwerken und Kühltürmen gelegentlich
einer Betriebspause mit bakterienwidrigen Imprägniermitteln zu berieseln und auf
diese Weise für längere Zeit fäulnissicher zu machen. Es ist ferner bekannt, bei
der Entleerung und Reinigung von Schiffskondensatoren die Rohre usw. mit Frischwasser
oder besser noch mit verdünnten Säuren abzuspülen, um Salzreste zu entfernen. Der
Gedanke, Kondensatoren während der Betriebspausen mit Frischwasser gefüllt zu halten,
in dem korrosionswidrige Chemikalien aufgelöst sind, war daraus ebenfalls nicht
abzuleiten.
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Nach v. Wurstemberger (s. Höfer »Die Kondensation bei Dampfkraftmaschinen«,
1925, Seite i5o, Zeile i8ff.) sollen die auswählenden Korrosionen ,an den Messingrohren
von Kondensatoren auf eine Alkalität des Seewassers zurückzuführen sein, die sich
entwickelt, wenn das Seewasser an den Rohren stagniert. Die sich ergebende Schlußfolger
ung, das Seewasser anzusäuern, hat v. W u r -s t e m b e r g e r nicht gezogen,
und sein Versuch zeigt, daß schon eine geringfügige Ansäuerung des Seewassers seine
Korrosionswirkung unverhältnismäßig steigert. Demgemäß war auch aus dieser von anderer
Seite nicht bestätigten Theorie das erfindungsgemäße Verfahren, das eine absichtliche
Alkalisierung des Seewassers in Betracht zieht, nicht abzuleiten.