DE977640C - Anodenkoerper fuer Einrichtungen zum kathodischen Korrosionsschutz von in stroemenden Fluessigkeiten befindlichen Gegenstaenden - Google Patents

Description

• Anodenkörper für Einrichtungen zum kathodischen Korrosionsschutz von in strömenden Flüssigkeiten befindlichen Gegenständen Es ist bekannt, aus Metall, vorzugsweise Eisen, bestehende Bauteile, die mit Flüssigkeiten in Berührung kommen, dadurch gegen Korrosion zu schützen, daB man in ihrer Nähe Körper aus einem Metall anordnet, das in der elektrischen Spannungsreihe höher liegt als der Werkstoff des zu schützenden Bauteils, und diese Körper leitend mit den durch Korrosion gefährdeten Bauteilen verbindet. Auf diese Weise entsteht ein galvanisches Element, in dem der zu schützende Gegenstand die Kathode, der in seiner Nähe angeordnete Metallkörper die Anode und die beide berührende Flüssigkeit den Elektrolyten bildet. Die auf diese Weise geschaffenen Polaritätsverhältnisse zwischen dem zur Kathode gemachten Bauteil und dem Anodenmetall verhindern den Übertritt von Ionen aus dem Kathodenwerkstoff in den Elektrolyten und damit seine Korrosion. Als Anodenmetall eignen sich besonders Magnesium, Aluminium und Zink, wobei allerdings dem Umstand Rechnung zu tragen ist, daB Zink und Aluminium sich nach kurzer Einwirkung des Elektrolyten mit einer mehr oder weniger dichten Haut aus Oxyden, Hydroxyden, Karbonaten usw. umgeben, die ihre Eignung, als Anodenmetall im hier genannten Sinne zu wirken, aufhebt oder doch stark vermindert.
• Bisher hat man den als Anode dienenden Metallkörper durchweg in Stab- oder Blockform verwendet. Dies führt jedoch zu Unträglichkeiten, wenn es darum geht, Bauteile mit glatter Oberfläche, wie Behälter-, Rohr-, Spund- oder Schiffswände, Hafen-und Schleuseneinbauten, die mit strömenden Flüssigkeiten in Berührung stellen, zu schützen. Solche Blöcke und Stäbe behindern und verändern nicht nur die Strömungsverhältnisse, sondern sind infolge der von ihnen verursachten Wirbelbildung selbst erhöhter Abnutzung unterworfen.
• Das gleiche gilt für solche gleichfalls bekannte Anoden, die als flache Körper ausgebildet sind, deren eine Großfläche der Oberfläche des als Kathode wirkenden, gegen Korrosion zu schützenden Körpers dicht anliegt und deren dem Elektrolyten zugewandte, nach außen gewölbte Fläche aus Teilen verschiedener Krümmung besteht und mit über ihre gesamte Ausdehnung verteilten konzentrischen Ringrillen versehen ist. Sowohl die Übergänge zwischen den Flächenteilen verschiedener Krümmung als auch insbesondere die über die gesamte Fläche verteilten Rillen fördern nicht nur die Entstehung von Wirbeln im strömenden Elektrolyten, die zu einer dem Korrosionsschutz nicht zugute kommenden vorzeitigen Abnutzung des Anodenkörpers führen, sondern erhöhen auch den Reibungswiderstand zwischen Anodenkörper und strömender Elektrolytflüssigkeit.
• Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein als Anode in einem von ihm und einem gegen Korrosion zu schützenden Metallkörper sowie einer beide berührenden strömenden Flüssigkeit gebildeten Element wirkender Metallkörper, der sich im wesentlichen dadurch auszeichnet, daß er Wirbelbildungen im Elektrolyten weitgehend verhindert und im übrigen dem strömenden Elektrolyten einen möglichst geringen Widerstand bietet.
• Dies wird bei einem metallischen Anodenkörper zur Verhinderung der Wirbelbildung in Einrichtungen zum kathodischen Korrosionsschutz von in strömenden Flüssigkeiten befindlichen Gegenständen, der, vorzugsweise aus Aluminium, Zink oder Magnesium bestehend, als flacher Körper ausgebildet ist, dessen eine Großfläche der Oberfläche des als Kathode wirkenden, gegen Korrosion zu schützenden Körpers dicht anliegt, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die dem Elektrolyten zugewandte Fläche, zweckmäßig stromlinienförmig, nach außen gewölbt und- glatt ist.
• Eine solche Außenfläche weist keinerlei Kanten auf, die zu Wirbeln führen könnten, und hat einen vernachlässigbar kleinen Strömungswiderstand.
• Die Wölbung der dem Elektrolyten zugewandten Fläche des Anodenkörpers kann der eines Abschnitts einer Kugel, eines Ellipsoids oder auch eines ei- oder tropfenförmigen Körpers entsprechen, wobei längliche Körper naturgemäß mit ihrer längeren Achse in Fließrichtung der strömenden Flüssigkeit anzuordnen wären.
• Es empfiehlt sich, die Anodengroßfläche gegen den zu schützenden Körper in bekannter Weise durch Zwischenfügung einer nichtleitenden Schicht, die vorteilhaft sich allseitig über die Berührungsfläche hinaus erstreckt, elektrisch zu isolieren. Man erreicht damit einen größeren Streu- und Schutzbereich der Anode und verhindert zugleich örtliche Anfressungen der Anode an der Berührungsfläche mit dem zu schützenden Bauteil.
• Die Befestigung des Anodenkörpers auf der zu schützenden Fläche kann an sich auf beliebige Weise erfolgen, es erscheint aber praktisch, das zur elektrischen Verbindung zwischen beiden Teilen dienende Mittel auch zur mechanischen Verbindung auszunutzen. Sofern als Elektrolyt weniger aggressive Flüssigkeiten wirksam sind, die einen nur langsamen Verbrauch der Anode zur Folge haben, kann ein in den Anodenkörper eingegossener Bügel aus einem Metall, das in der elektrischen Spannungsreihe möglichst nicht tiefer liegt als der zu schützende Stoff, an seinem nach außen vorstehenden Ende mit der zu schützenden Fläche verschweißt oder verschraubt sein. Bei Flüssigkeiten, die in stärkerem Maße zerstörend auf den Anodenkörper wirken, so daß dieser häufiger ersetzt werden muß, ist eine Verbindung durch Schrauben angebracht. So können z_. B. auf der zu schützenden Fläche ein oder mehrere senkrecht vorstehende Schraubenbolzen aufgeschweißt sein, auf den oder die der Anodenkörper mit entsprechenden Bohrungen aufgeschoben und danach je eine Mutter aufgeschraubt wird. Aus Gründen einer möglichst gleichmäßigen Abnutzung und einer langen Standzeit der Anode ist es - vor allem bei Einrichtungen, die stärkerem Angriff ausgesetzt sind - vorteilhaft, das Befestigungsmittel an eine Stelle größter Massenansammlung im Anodenkörper zu legen, da dieser Teil der Anode am längsten erhalten bleibt. Bei langgestreckten Anodenkörpern, z. B. achsparallelen Tropfenabschnitten, wird zweckmäßig ein zweites Befestigungsmittel in der Längsachse des Körpers vorgesehen.
• In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele für den der Erfindung entsprechenden Anodenkörper veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i bei a im Schnitt, bei b in Aufsicht einen Anodenkörper, dessen Form dem Abschnitt eines Ellipsoids entspricht. Die ebene Schnittfläche i des Anodenkörpers 4. liegt über eine elektrisch isolierende Folie :2 der Oberfläche des zu schützenden, z. B. eisernen Bauteils 3 dicht an. In dem Körper d. ist ein Metall-, z. B. Eisenbügel 5 eingegossen, dessen nach außen vortretende Enden 6 mit der Oberseite des Bauteils 3 verschweißt sind.
• Fig. a veranschaulicht - wiederum bei a geschnitten, bei b in Aufsicht - einen ähnlichen Anodenkörper wie Fig. i, jedoch ist der Bügel 7 gegen die Auflagefläche a zu mehrfach gewellt, um auch nach starker Zersetzung des Körpers 4. dessen Reste noch sicher am Bauteil 3 zu halten und elektrischen Kontakt mit diesen Restteilen aufrechtzuerhalten. In Fig. 3 ist - gleichfalls bei d im Schnitt, bei b von oben gesehen - ein Anodenkörper 8 dargestellt, der auf dem Bauteil 3 mit Hilfe eines Schraubenbolzens g und einer Mutter io gehalten ist. Der Bolzen g ist mit dem zu schützenden Bauteil 3 verschweißt. Um Wirbelbildungen im strömenden Mittel zu vermeiden, ist die Mutter io versenkt im Anodenkörper 8 angeordnet. Die sich zwisehen Mutter und Anode ergebenden Zwischenräume sind mit einer Streichmasse i i ausgefüllt.
• Fig. 4 zeigt in Längsschnitt a und Aufsicht b einen Anodenkörper 12 von strömungstechnisch besonders günstiger Gestalt. Der Körper stellt einen von einer achsparallelen Ebene begrenzten Abschnitt eines Tropfens dar. Zur sicheren Befestigung des verhältnismäßig langgestreckten Körpers 12 sind zwei Schraubenbolzen 9 mit Mutter io vorgesehen. Zusätzlich ist in den Körper ein Bügel 18 eingegossen, der dazu dient, auch noch Reste eines weitgehend verbrauchten Anodenkörpers sicher zu halten. Auch hier sind die Öffnungen um die Muttern 15, 16 mit einer geeigneten Masse ii vergossen.
• Die Fläche, mit der der Anodenkörper dem zu schützenden Bauteil anliegt, braucht naturgemäß nicht eben zu sein. Sie entspricht vielmehr durchaus der Form, die der vor Korrosion zu bewahrende Gegenstand hat, also z. B. längs oder quer, nach außen gewölbt bei Schiffswänden, längs nach innen gewölbt bei Behältern, quer nach innen gewölbt bei Rohrleitungen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Metallischer Anodenkörper zur Verhinderung der Wirbelbildung in Einrichtungen zum kathodischen Korrosionsschutz von in strömenden Flüssigkeiten befindlichen Gegenständen, der, vorzugsweise aus Aluminium, Zink oder Magnesium bestehend, als flacher Körper ausgebildet ist, dessen eine Großfläche der Oberfläche des als Kathode wirkenden, gegen Korrosion zu schützenden Körpers dicht anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Elektrolvten zugewandte Fläche, zweckmäßig stromlinienförmig, nach außen gewölbt und glatt ist.
2. 2. Anodenkörper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung seiner Außenfläche derjenigen eines Abschnittes eines Umdrehungskörpers, vornehmlich einer Kugel, eines Ellipsoids oder auch eines Drehkörpers von ei-oder tropfenförmigem Axialschnitt, entspricht.
3. 3. Anodenkörper nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen ihm und dem zu schützenden Körper in an sich bekannter Weise eine elektrisch isolierende Schicht eingefügt ist. :
4. 4. Anodenkörper nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Schicht die Berührungsfläche zwischen Anode und zu schützendem Körper allseitig überragt.
5. 5. Anodenkörper nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Anodenkörper ein Bügel aus einem dem Stoff der Kathode gleichen oder verwandten Metall eingegossen ist, dessen aus dem Anodenkörper vorstehende Enden mit der Kathode elektrisch leitend und mechanisch fest verbunden sind.
6. 6. Anodenkörper nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektrisch leitenden und zugleich mechanischen Verbindung des Anodenkörpers mit der Kathode ein oder mehrere Schraubbolzen dienen, die nebst den zugehörigen Muttern aus einem dem Stoff der Kathode gleichen oder verwandten Metall bestehen und mit der Kathode fest, z. B. durch Schweißen, verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 88o 68i ; französische Patentschrift Nr. 415 397; britische Patentschrift N r. 400 o39.