HU213694B

HU213694B - Corrosion protection system

Info

Publication number: HU213694B
Application number: HU9400197A
Authority: HU
Inventors: Stephen Day; Frank James Lowe; Christian Pierre
Original assignee: Raychem Ltd
Priority date: 1991-07-25
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1997-09-29
Also published as: JPH07500377A; RU2111283C1; FI98833C; RU94014613A; DZ1608A1; HUT71536A; NO940238D0; WO1993002311A2; FI940330A0; DK0595962T3; US5512153A; IN180788B; AU2368692A; GB9116114D0; JP3145404B2; WO1993002311A3; FI98833B; KR100241612B1; EP0595962B1; EP0595962A1

Description

A találmány tárgya korrózióvédelmi rendszer, amely a következő részekből álló hosszúkás elemet tartalmazza:

(1) 23 °C hőmérsékleten 5^x10⁴ ohm.cm-nél kisebb fajlagos ellenállású és 0,03 ohm/m-nél kisebb ellenállású anyagból lévő, folytonos, hosszúkás mag, (2) a magot körülvevő, azzal elektromosan érintkező vezetőképes polimerkompozíció és (3) a vezetőképes polimerkompoziciót szénben dús anyag, előnyösen koksz közbeiktatásával körülvevő polimer burkolat.

A találmány közelebbről külső árammal működtetett, különösen talajban lévő csővezetékek, tartályok vagy egyéb műtárgyak korrózióvédelmére szolgáló rendszerre vonatkozik.

Elektromosan vezetőképes szubsztrátumok korrózióvédelmére ismert az az eljárás, amely szerint a szubsztrátum és egy attól térben elválasztott elektród között potenciálkülönbséget létesítenek. A szubsztrátumot és az elektródot egymással állandó feszültséget szolgáltató (egyenáramú vagy egyenirányított váltóáramú) áramforráson keresztül kapcsolják össze, és az áramkör akkor válik zárttá, ha a szubsztrátum és az elektród közötti térben elektrolit van jelen. A legtöbb ilyen külső árammal működő rendszerben a szubsztrátum a katód (vagyis az veszi fel az elektronokat). Passziválható szubsztrátumok, így nikkel, vas, króm és titán, valamint ötvözeteik esetén a külső árammal működő korrózióvédelmi rendszer úgy is működtethető, hogy a szubsztrátum az anód. Mind a katódos, mind az anódos rendszerekben a szubsztrátumot gyakran védő szigetelőbe vonattal látják el; ebben az esetben a külső áram a szubsztrátumnak csupán véletlenszerűen szabadon lévő felületrészein keresztül folyik. Ha a rendszertől kellően hosszú élettartamot várnak az elektród maga sem korrodálhat olyan sebességgel, amely annak cseréjét tenné szükségessé; ez ellentétben áll a galvanikus korrózióvédelmi rendszerekben használt „oldódó anódok” tulajdonságaival. Az elektród felületének olyannak kell lennie, amelyet a rajta átfolyó áram vagy az azon lejátszódó elektrokémiai folyamatok, így klórgáz fejlődése nem tesz hatástalanná.

Az elektródnak és az áramforrásnak olyannak kell lennie, hogy az áramsürüség a szubsztrátum minden pontján elegendően nagy legyen a korrózió meggátlására, viszont nem annyira nagy, hogy a szubsztrátum károsodását (többek között elridegedését) vagy a rajta lévő védőbevonat leválását okozza. A rendszer áramfogyasztása többek között a szubsztrátum és az elektród különböző részei közötti távolságtól függ. Ezen tényezőket figyelembe véve az elvileg legjobb típusú elektród az, amely úgy helyezhető el, hogy a szubsztrátum valamennyi pontjához viszonylag közel van. Ebből a célból az elektród alakja általában megfelelhet a szubsztrátum alakjának. Az ilyen elektródot a leírásban „osztott” elektródnak nevezzük.

EP 0 067 679 osztott elektródot ismertet, amely szokásosan fémből, így rézből álló vezetőképes magot és vezetőképes polimer burkolatot tartalmaz. A fenti dokumentum olyan osztott elektródot ismertet, amelynek elektromosan aktív külső felületét legalább 500 pm, előnyösen legalább 1000 pm vastagságú vezetőképes polimerből álló elem alkotja. A „vezetőképes polimer” kifejezést a leírásban olyan kompozíció megjelölésére használjuk, amely polimerkomponenst és abban eloszlatva jó korrózióállóságú, szemcsés vezetőképes töltőanyagot, különösen kormot vagy grafitot tartalmaz. Közelebbről az elektród kis ellenállású magot és azt körülvevő, azzal elektromosan érintkező vezetőképes polimerkompozíciót tartalmaz, ahol az anód a szubsztrátumtól térben elválasztott elektród. Az anód megnyújtott flexibilis szalag alakját ölti, amely 10 cm-es sugarú körön 90°-ban meghajlítható. Az elektród (1) 23 °C hőmérsékleten 5^x 10⁴ ohm.cm-nél kisebb fajlagos ellenállású és 0,03 ohm/m-nél kisebb ellenállású anyagból lévő, folytonos, hosszúkás magból és (2) olyan elemből áll, amely (i) az ASTM D1708 szabvány szerinti vizsgálattal meghatározva legalább 10%-os nyúlású vezetőképes polimerkompozícióból áll, (ii) legalább részben az elektród elektrokémiailag aktív külső felületét alkotja, és (iii) a magot körülvevő, azzal elektromosan érintkező burkolatot alkot, amelynek vastagsága legalább 500 pm.

Olyan esetekben, ahol a fenti dokumentumban ismertetett vezetőképes polimer alapú anódot egyedül katódos védelem céljára használták, extrém körülmények között évek múlva a vezetőképes polimer burkolatban lévő szén egy része a korrózióvédelmet biztosító elektrokémiai folyamatban elhasználódott. Talajba fektetett szubsztrátumok korrózióvédelmére ezért ismert az anód körül koksz vagy szénpor beágyazás alkalmazása. Talajba fektetett csővezeték védelmére így a csővezeték közelében lévő talajban árkot ásnak, és amint a vezetőképes polimer alapú hosszú anódot az árokba fektetik, (mintegy 50 mm vastagságban) koksz- vagy szénpor rétegével veszik körül, mielőtt a felső talajtakarást visszatemetik.

HU 213 694 Β

Ez a szakirodalomban ismertetett eljárás nagyobb eredő anódfelületet biztosít, továbbá csökkenti a rendszer eredő ellenállását [R. John: Extemal Pipeline Rehabilitation, Pipeline Magaziné, 1990. október). Az is ismert, hogy a kokszot vagy szénport nylonszálakból készített szövésmentes burkolatba kiszerelve szállítják, ahol a burkolat a szállítás célját szolgálja.

Felismertük, hogy a külső áramhoz használt osztott anód vezetőképes polimerének fokozott alkalmasságát és élettartamát érhetjük el azáltal, hogy az anódot nemcsak szereljük és szállítjuk kokszban vagy egyéb, szénben dús környezetben, hanem szénben dús anyagot tartalmazó burkolóanyag sajátos megválasztása révén a szénben dús anyag az anód használata során annak közvetlen szomszédságában marad.

A fentiek alapján a találmány korrózióvédelmi rendszer, amely a következő részekből álló hosszúkás elemet tartalmazza:

(1) 23 °C hőmérsékleten 5* 10⁴ ohm.cm-nél kisebb fajlagos ellenállású és 0,03 ohm/m-nél kisebb ellenállású anyagból lévő, folytonos, hosszúkás mag, (2) a magot körülvevő, azzal elektromosan érintkező vezetőképes polimerkompozíció és (3) a vezetőképes polimerkompozíciót szénben dús anyag, előnyösen koksz közbeiktatásával körülvevő polimer burkolat.

A polimer burkolat olyan anyagból van kialakítva, amely (i) savval szemben olyan mértékben ellenálló, hogy a burkolat szelvényén 90 napon át 60 °C hőmérsékletű, legalább 0,01 mol/1 koncentrációjú sósavba merítés után végzett szakítóvizsgálat közben a terhelés függvényében a nyúlást regisztrálva (a) a vizsgálat során regisztrált legnagyobb terhelés az azonos, de sósavba be nem merített anyagú hasonló szelvényen a terhelés-nyúlás-görbéből meghatározott legnagyobb terhelésnek legalább 60%-a, előnyösen 70%-a, még előnyösebben 80%-a, (b) a legnagyobb terheléshez tartozó nyúlás az azonos, de sósavba be nem merített anyagú hasonló szelvényen a legnagyobb terheléshez tartozó nyúlásnak legalább 60%-a, előnyösen 70%-a, még előnyösebben 80%-a, és (ii) klórral szemben olyan mértékben ellenálló, hogy a burkolat szelvényén 90 napon át megsavanyított nátrium-hipoklorit-oldatba merítés és közben a klór állandó jelenlétét biztosító ismétlődően elegendő savadagolás után végzett szakítóvizsgálat közben a terhelés függvényében a nyúlást regisztrálva (a) a vizsgálat során regisztrált legnagyobb terhelés az azonos, de megsavanyított hipoklorit-oldatba be nem merített azonos anyagú hasonló szelvényen a terhelés-nyúlás-görbéből meghatározott legnagyobb terhelésnek legalább 70%-a, előnyösen 80%-a, még előnyösebben 90%-a, és (b) a legnagyobb terheléshez tartozó nyúlás az azonos, de megsavanyított hipoklorit-oldatba be nem merített azonos anyagú hasonló szelvényen a terhelés-nyúlás-görbéből a legnagyobb terhelésnél meghatározott nyúlásnak legalább

60%-a, előnyösen 70%-a, még előnyösebben

80%-a.

Az egyértelműség érdekében megjegyezzük, hogy a „vezetőképes polimer” kifejezés polimerkomponenst és abban eloszlatott szemcsés vezetőképes töltőanyagot tartalmazó kompozíciót jelent, amely magában foglalja mindazon kompozíciókat, amelyekben a polimerkomponens termoplasztikus anyag, gumi vagy termoplasztikus gumi, így butil- vagy nitrilgumi, oleftn-homopolimer és -kopolimer, valamint EP-B-0 067 6794. oldalának 20-25. soraiban felsorolt egyéb anyag.

A savval szembeni ellenállást legalább 0,01 mol/1 koncentrációjú sósavba merítés útján határozzuk meg. 0,01 mol/1 koncentrációjú sósavoldat pH-ja 2 körüli érték. Ez a savasság annak az értéknek felel meg, amely a korrózióvédelmi rendszer használata közben a környezetben (így a talajban) kialakulhat. A savval szembeni ellenállást 60 °C hőmérsékleten végzett vizsgálattal határozzuk meg. A 60 °C hőmérsékleten 90 napon át folytatott vizsgálat a savval szembeni ellenállás gyorsított vizsgálata, amely szokásos alkalmazási hőmérsékleten hosszú élettartamnak megfelelő savval szembeni ellenállást jelent.

Alacsonyabb hőmérsékleteken, így szobahőmérsékleten vagy 45 °C-on mutatott viselkedés előnyösen legalább olyan jó, vagy még jobb, mint a 60 °C hőmérsékleten mutatott viselkedés.

A polimer burkolat anyaga előnyösen olyan mértékben ellenálló savval szemben, hogy 90 napon át 60 °C hőmérsékletű, legalább 5 mol/1 koncentrációjú sósavba merítés után végzett szakítóvizsgálat közben a terhelés függvényében a nyúlást regisztrálva (a) a vizsgálat során regisztrált legnagyobb terhelés azonos, de sósavba be nem merített anyagú hasonló szelvényen a terhelés-nyúlás-görbéből meghatározott legnagyobb terhelésnek legalább 60%-a, előnyösen 70%-a, még előnyösebben 80%-a, és (b) a legnagyobb terheléshez tartozó nyúlás azonos, de sósavba be nem merített anyagú hasonló szelvényen a legnagyobb terheléshez tartozó nyúlásnak legalább 60%-a, előnyösen 70%-a, még előnyösebben 80%-a.

Az 5 mol/1 koncentrációjú sósav közel 0 pH-jú közeget jelent. Ilyen mértékben savanyú közeg bizonyos talajokban (vagy egyéb környezetben) keletkezhet a találmány szerinti korrózióvédelmi rendszer használata során.

A burkolat anyagának - függetlenül a savval szembeni ellenállás mértékétől - el kell érnie a klórral szembeni ellenállás előzőekben meghatározott mértékét is.

A polimer burkolat anyaga előnyösen az előzőekben ismertetett sósavtól eltérő savakkal szemben is ellenálló. Ténylegesen azt állapítottuk meg, hogy a polimer burkolat számára előnyös anyagok - amelyeket a leírás további részében részletesen ismertetünk - legalább 1 mol/1 koncentrációjú foszforsavnak, legalább 1 mol/1 koncentrációjú salétromsavnak és legalább 10%-os kénsavnak is ellenállnak, azaz szobahőmérsékletű savba bemerítve a

HU 213 694 Β be nem merített minta legnagyobb terheléshez tartozó nyúlásának 60%-át, előnyösen 70%-át, még előnyösebben 80%-át megtartják.

A polimer burkolat lehet szőtt vagy folytonos anyag, így film vagy lemez. Az anyagnak természetesen ionáteresztőnek kell lennie, hogy a korrózióvédelmet biztosító elektrokémiai folyamatban lehetővé tegye az ionok áthaladását.

Ha a polimer burkolat szövet, akkor a szövet vizsgált szelvénye lehet a szövet egyedi szálja vagy rostja vagy pedig magának a szövetnek egy szelvénye. Ha a polimer burkolat folytonos anyag, így lemez vagy film, akkor annak egy - alkalmasan súlyzó alakú szelvénye vizsgálható. Szövet esetén a szövetnek előnyösen legtöbb, még előnyösebben összes rostja rendelkezik a klórral és savval szembeni ellenállás tárgyalt minimális értékével. Folytonos anyag, így lemez vagy film esetén bármilyen egymásra merőleges irányokban vett anyagszelvények, így súlyzó alakú szelvények szakítóvizsgálat során a klórral és savval szembeni ellenállásnak előnyösen legalább a tárgyalt legkisebb értékét mutatják. Ha szövet esetén egyedi szálakat vizsgálunk, a szakítóvizsgálatot előnyösen a BS 1932 számú szabvány (1. rész, 1989) szerint folytatjuk le. Ha a szövetet egészként vizsgáljuk, a vizsgálatot előnyösen a BS 2576 (1986) számú szabvány szerint folytatjuk le. Ha lemezből készített súlyzó alakú mintákat vizsgálunk, a szakítóvizsgálatot előnyösen a BS 2782 (3. rész, 1976) szabvány szerint végezzük.

Ha a burkolat szövet, az azt felépítő egyedi szálak vagy rostok 90 napon át megsavanyitott nátrium-hipoklorit-oldatba (amelyben az előzőekben leírtak értelmében állandóanjelen van klór) merítés után (N/Tex egységben adott) szívósságuknak előnyösen legalább 70%-át, még előnyösebben legalább 80%-át, különösen előnyösen legalább 90%-át megtartják.

A találmány megvalósításához használandó anyagok nem korlátozó jellegű szemléltetéseként előnyös anyagokként poliakrilnitril polimerjei, kopolimerjei vagy elegyei, részben vagy telj esen halogénezett alifás polimerek, különösen poli(vinilidén-klorid) vagy -fluorid), politetrafluor-etilén, poli(etilén-tetrafluor-etilén), poli(etilén-klór-trifluor-etilén), poli(vinil-fluorid), poli(vinil-klorid) és poli(vinil-acetát) említhetők. Poliakrilnitril alapú előnyös anyagok a következők: Dralon (Bayer), Orion (Du Pont), Courtelle (Courtaulds), Acrilan (Monsanto) és Dolan (Hoechst). Különösen előnyös anyagok a modakril polimerek, azaz 35-85% poliakrilnitrilt tartalmazó anyagok, így a Teklán (Courtaulds) - amely 50/50 tömegarányban poliakrilnitril/poli(vinilidén-diklorid)-, Velicren (Enimont), SÉF (Monsanto) és Kaneklon (vinil-klorid alapú termék, gyártó cég: Kanegafuchi). Egy másik előnyös anyag a Sárán kereskedelmi nevű termék (PVDC-kopolimer, gyártó cég: Dow Chemical). Egy további lehetséges, azonban kevésbé előnyös anyag a poli(butilén-tereftalát). Ez az anyag jó ellenállást mutat klórral szemben, pH = 2 értéknek megfelelő (vagy kevésbé savas) környezetben savval szemben is megfelelő ellenállást mutat. 0 körüli pH-értékü környezetben azonban az előzőekben tárgyalt anyagok savval szembeni ellenállását nem éri el.

A szövet lehet egy- vagy sokszálú. Rugalmassága miatt előnyösen sokszálú szövetet alkalmazunk. A szövet bármilyen fent említett anyagból készített szálat vagy szalagot is tartalmazhat. Vegyes anyagú szövetet vagy szálakat is használhatunk. Vegyes anyagú szálak példájaként említhetünk mag/héj típusú szálakat, amelyek egy adott típusú szálból álló magot és egy másik típusú szálból lévő héjat tartalmaznak (amelyek többek között előállíthatok az úgynevezett DREF eljárással), tekercselve sodrott szálakat, amelyekben az egyik típusú szálakat másik típusú szálas anyag veszi körül, ahol a két szálas anyag egy másik vagy ugyanazon szálas anyag finom rostjaiba van csavarva, különböző típusú kevert szálakat és üreges orsóval font kevert sokrostú szálakat, kettős szállal csavart és többszörösen sodrott szálakat. Hibrid szövetek előállíthatok szövés vagy különböző típusú rostokból álló szálak egymással történő egyéb típusú eldolgozása útján.

A találmány megvalósításához alkalmazhatók polimerrel bevont szálak is. Használhatunk például egy magra, így üvegre vagy nylonra extrudált polimert. Bevont szálak használata esetén a bevonat vagy a mag, vagy pedig mindkettő olyan anyagokból készül, amelyek rendelkeznek az igénypontban meghatározott, savval és klórral szembeni ellenállással. A szálak lehetnek egyedileg bevont szálak, vagy pedig maga a szövet lehet bevont egyik vagy minden oldalán.

Ha hibrid szálakat használunk, előnyösen legalább egyik, még előnyösebben a hibrid szálat alkotó összes anyag rendelkezik a fentiekben meghatározott, savval és klórral szembeni ellenállással. A hibrid szál különböző komponenseit megválaszthatjuk úgy, hogy a tulajdonságok kívánt kombinációját biztosítsuk. így az egyik komponenst kiválaszthatjuk a kopási ellenállás vagy a szakítószilárdság, míg egy másik komponenst a savval és klórral szembeni ellenállás biztosítására, vagy az egyik komponenst megválaszthatjuk úgy, hogy ezáltal a szövetnek kellő rugalmasságot kölcsönözzünk. így a szövet rugalmasságának biztosítására alkalmazhatunk poliuretán vagy PVC-anyagú bevonatot.

A találmány szerinti hosszúkás elem előnyösen olyan mértékben rugalmas, hogy 0-40 °C hőmérséklettartományban 40, előnyösen 30, még előnyösebben 20, és különösen előnyösen 15 cm sugarú körön 90°-os szögben meghajlítható. A burkolat anyaga kellő szilárdságú ilyen hajlítás elviselésére.

A folytonos hosszúkás mag és a magot körülvevő vezetőképes polimer kompozíció hajlékonysága még a találmány szerinti hosszúkás elem eredő hajlékonyságát is meghaladhatja. Ez a közölt hőmérséklet-tartományban 10 cm sugarú körön is meghajlítható lehet.

A savval és klórral szembeni ellenálláson kívül a találmány szempontjából egyéb előnyös tulajdonságokhoz tartoznak a szövet szilárdsága, alakváltozással, lúgos közeggel, UV-sugárzással, szénhidrogénekkel, kopással és elhasználódással, valamint felrepedéssel szembeni ellenállás, nedvesíthetőség, nyomtathatóság és az ionáteresztő-képesség.

HU 213 694 Β

A lúgos közegekkel szembeni ellenállást meghatározhatjuk többek között (az előzőekben ismertetett) burkolat szelvényének 90 napon át 20 tömeg%-os (11 pHértékű) nátrium-karbonát-oldatba történő merítése útján. Előnyösnek ítélt anyagok a 90 napos időtartam után (N/Tex egységben megadott) szívósságuk legalább 70%-át, előnyösen legalább 80, 90 vagy akár 95%-át megőrzik. Az anyagok a lúgos oldatba történő 90 nap időtartamú bemerítés során előnyösen a legnagyobb terheléshez tartozó (az előzőekben ismertetett módon meghatározott) nyúlás legalább 80%-át, még előnyösebben legalább 90 vagy akár 95%-át is megőrzik.

Az UV-ellenállást meghatározhatjuk úgy, hogy a burkolat anyagának szelvényét ciklusonként 8 óra időtartamra 60 °C hőmérsékleten UV-sugárzás, majd 4 órán keresztül 50 °C hőmérsékleten kondenzáció hatásának tesszük ki összesen 1000 óra időtartamig [az ASTM G53 (1984) szabvány előírásainak megfelelő, úgynevezett QUW-vizsgálat]. A ciklikus vizsgálat során a burkolat anyaga kopással szembeni ellenállásának előnyösen legalább 20%-át, még előnyösebben legalább 30%-át, különösen előnyösen legalább 40%-át megőrzi.

A szénhidrogénekkel szembeni ellenállást meghatározhatjuk úgy, hogy a burkolat szelvényét 90 nap időtartamig szobahőmérsékleten az ASTM szabvány szerinti

1. számú olajba merítjük. A találmány szempontjából előnyös burkolat anyagai a legnagyobb terheléshez tartozó nyúlás legalább 80%-át, előnyösen legalább 90%-át megtartják a bemerítési időtartam során.

Megsavanyított hipoklorit-oldatba történő bemerítés után végzett szakítóvizsgálattal a klórral szembeni ellenállást is meghatározhatjuk az elektrokémiai úton előállított klórral szembeni ellenállás figyelembevételével. Az elektrokémiai úton előállított klórral szembeni ellenállás mérésére a következő vizsgálatot végezhetjük el. A burkolat anyagának szelvényét (így ha a burkolat anyaga szövet, akkor szálat vagy rostot) grafitelektród köré csavarunk, amelyet nátrium-klorid 3 tömeg%-os vizes oldatát tartalmazó elektrokémiai cellában anódként kapcsolunk. 50 napon át a cellán 100 mA nagyságú állandó áramot vezetünk keresztül legalább 2 V feszültségen. A burkolat anyagának szelvényén ezután szakítóvizsgálatot végzünk, és az egyéb vizsgálatok kapcsán az előzőekben ismertetett módon a terhelést a nyúlás függvényében regisztráljuk. A találmány értelmében vett burkolat anyagának előnyös szelvénye a szakítóvizsgálat során regisztrált legnagyobb terheléshez tartozó nyúlásnak azonos, de elektrokémiai úton előállított klór hatásának ki nem tett hasonló szelvényen meghatározott nyúlásnak legalább 60%-át, előnyösen legalább 70%-át, még előnyösebben legalább 80%-át eléri. A burkolat anyagának előnyös szelvénye elektrokémiai úton előállított klór hatásának ki nem tett ellenőrző szálak legnagyobb terhelésének legalább 70%-át, előnyösen legalább 80%-át, még előnyösebben legalább 90%-át eléri.

A szénben dús anyagot tartalmazó szövetburkolat előállítható körszelvényű szerkezetként, így körkörös szövés, összetűzés vagy fonás útján, vagy pedig kialakítható szövésmentes anyagként is. Ugyanazon szövetrétegben vagy egymásra felvitt rétegekben az előállítási eljárásokat kombinálhatjuk is. így szőtt vagy kötött szövethez szövésmentes gyapjút is társíthatunk. További kiviteli alakokban a szőtt burkolatot körbehajtjuk, és a szövet hosszanti szegélyeit egymáshoz rögzítjük. Körbehajtott kivitelhez a szövet lehet sík szövésmódú, így sima szövésű vagy 2/2 típusú köpper. A szövet mm-enként jellemzően 0,8 3,2 láncfonálvéget és 0,4-2,5 vetülékfonalat tartalmaz. A körbehajtott kivitel esetén a szegélyek átlapolhatják egymást, és kiálló perem alakjában lehetnek egymáshoz rögzítve (amely perem mutathat a burkolat belseje vagy külseje felé). Egy másik megoldásként a hosszanti szegélyek csupán egyszerűen átlapolják egymást és egymáshoz vannak rögzítve. A rögzítés módja magában foglalhat mechanikai megoldásokat, így (egyvagy többsoros) öltést, horgot és kapcsot, Velcro típusú rögzítőszalagot, kapcsot, szegecset, vagy a rögzítéshez használhatunk ragasztót. A rögzítést létrehozhatjuk hegesztés, így ultrahangos hegesztés, fütött ékkel levegőn lefolytatott hegesztés, rádiófrekvenciás hegesztés, indukciós fűtés vagy oldószeres hegesztés útján. Öltések alkalmazása esetén az 1 mm-re jutó öltéssürüség 0,12-0,41. Az öltéstipus többek között lehet kétsoros láncöltés, zárt öltés vagy 3-soros overlock. Alkalmas varrócérna többek között PTFE és Dralon T (gyártó cég: Bayer) lehet. Egyéb rögzítési eljárások szakember számára nyilvánvalóak. Kötési eljárások kombinációi is alkalmazhatók, így a ragasztásos rögzítést alkalmazhatjuk mechanikai eljárásokkal együtt. A kiválasztott kötési eljárás az adott burkolat anyagának jellegétől függ. Egyedül vagy egyéb rögzítési eljárással együtt alkalmazott ragasztóként többek között az alábbiakat használhatjuk: poli(vinilidén-diklorid) és kopolimerjei (így a Dow Chemical cég által gyártott Sárán kereskedelmi nevű tennék), poli(vinil-klorid) és kopolimerjei, fluorozott polimergyanták, akrilgyanták és akrilgyanták vagy metakrilsav kopolimerjei (így a Dow Chemical cég által gyártott Primacor és a Du Pont cég által gyártott Nucrel kereskedelmi nevű termék).

A körbehajtott burkolat hosszanti szegélyei között létesített bármilyen kötés erőssége előnyösen legalább eléri magának a burkolat anyagának szilárdságát, ha azon az előzőekben ismertetett módon savval és klórral szembeni ellenállás meghatározására szakítóvizsgálatot végzünk.

Cső alakra körbehajtott szövetcsík hosszanti szegélye mentén történő rögzítésével kialakított kötés 90 napon át 60 °C hőmérsékleten 5 mol/1 koncentrációjú sósavba vagy 90 napon át megsavanyított nátrium-hipoklorit-oldatba - amelyben állandóan jelen van (kémiai) klór merítés után tágítási terhelésnek alávetve tágítási szilárdságának 90%-át, előnyösen teljes tágítási szilárdságát megtartja. A kialakított kötés 90 napon át savba vagy kémiai klórt tartalmazó oldatba merítés után előnyösen lefejtési szilárdságának 90%-át, előnyösen teljes lefejtési szilárdságát is megtartja.

A szövet/ragasztó kombináció lefejtési szilárdsága 4 nap időtartamú vízbe merítés után előnyösen legalább 2, még előnyösebben legalább 3, különösen előnyösen legalább 5 N/10 mm. Ez a lefejtési szilárdság előnyösen szobahőmérséklettől 40 °C-ig, még előnyösebben 50 °C5

HU 213 694 Β ig vagy metakrilsav-kopolimer ragasztók esetén akár 80 °C-ig terjedő hőmérséklet-tartományban megőrződik.

A ragasztott kötés előnyösen olajjal szemben is ellenálló. 100 nap időtartamig ASTM szabvány szerinti 1. számú olajba merítve lefejtési szilárdságának előnyösen 80%-át, még előnyösebben 90%-át, különösen előnyösen teljes lefejtési szilárdságát megőrzi.

A ragasztott kötés előnyösen UV-sugárzással szemben is ellenálló. Az ASTM G53 (1984) szabvány szerinti, összesen 1000 óra időtartamú, 60 °C hőmérsékleten 8 óra időtartamú UV-besugárzás és 50 °C hőmérsékleten 5 óra időtartamú kondenzáció ciklusokból álló vizsgálatot követően a kötés lefejtési szilárdságának előnyösen 80%-át, még előnyösebben 90%-át megőrzi.

A burkolat anyagának pórusosnak, azaz ionokra nézve olyan mértékben átbocsátónak kell lennie, hogy a korróziót meggátló elektrokémiai reakciók lejátszódhassanak. A találmány szerinti egyik megoldásban a burkolat anyaga néhány pm, néhányszor 10 pm vagy akár 0,5 cm-t elérő vagy azt meghaladó méretű nyílásokat tartalmaz. A nyílásoknak azonban kellően kis méretűeknek kell lenniük, hogy az anóddal szomszédos burkolatban a szénben dús anyagnak lényegében teljes mennyiségét visszatartsák. Ez a használt szénben dús anyag jellegétől függ.

A vezetőképes polimer anyagot körülvevő, szénben dús anyag többek között lehet gázkorom vagy szemcsés korom, szemcsés koksz, előnyösen 100-500 pm nagyságrendben lévő szemcseátmérőjű koksz, bár nagyobb méretű koksz is használható, természetes grafit, szénpor vagy szövésmentes anyagban lévő rövidre vágott szál, pirolitikus grafit, pirolizált poliakrilnitril vagy megüvegesedett szén.

A következőkben a találmányt példákkal szemléltetjük, ennek során hivatkozunk a csatolt rajzokra.

Az 1. ábrán a találmánynak megfelelő korrózióvédelmi rendszer hosszúkás elemének hosszmetszete látható.

A 2. ábrán az 1. ábra szerinti elem keresztmetszete látható.

A 3. ábra a találmány szerinti további elem keresztmetszetét mutatja be.

Az 1. és 2. ábra vezetőképes polimer 6 burkolattal körülvett 4 magként rézhuzalt tartalmazó 2 elemet mutat be. A 6 burkolatot poliakrilnitril alapú anyagból szőtt 10 burkolatban lévő 8 kokszpor veszi körül.

A 10 burkolat körbe van hajtva, és hosszanti 12 szegélyei kiálló perem alakjában érintkeznek, ahol a peremen kétsoros 14 öltés halad végig, és a peremben 16 ragasztás van kialakítva.

A 3. ábra a rögzítésnek egy további lehetséges változatát mutatja be, amelyben a hüvely hosszanti szegélyei átlapolják egymást, és 18 ragasztó útján vannak összekapcsolva. A megoldásnak ezen változata öltéseket nem tartalmaz.

Körbehajtott burkolat helyett (a rajzon be nem mutatott) csőszerű anyagot is használhatunk burkolatként.

A 10 burkolat szöveteként az alábbi példákban ismertetett kétféle módon előállított anyagot használtuk.

I. példa

Szőtt 10 burkolatként Velicren kereskedelmi nevű fonalból szőtt anyagot használtunk. A láncfonalat és vetülékfonalat kétszeresen vettük, így 60 Tex lineáris sűrűséget kaptunk. „Tex” az ISO nemzetközi szabvány által meghatározott módszer a lineáris sűrűség mérésére, amely definíció szerint 1000 m hosszúságú fonal tömegénekg egységben történő meghatározását jelenti. A fonalat sima szövésű szövetté szőttük, ennek során mm-enként 2,75 láncfonalvég- és 1,3 vetülékfonal-betoldást alkalmaztunk. A szövet fajlagos tömege 245 g/m^{I. 2}, vastagsága 0,38 mm volt.

2. példa

Szőtt 10 burkolatként Dralon kereskedelmi nevű, végtelenített, sok elemi szálból álló rostból szőtt anyagot használtunk. A láncfonal és vetülékfonal egyszálú, sodrásmentes, 44 Tex lineáris sűrűségű fonal volt. A fonalat simaszövésü szövetté szőttük, ennek során mm-enként 1,83 láncfonalvég- és 2 vetülékfonal-betoldást alkalmaztunk. A szövet fajlagos tömege 160 g/m², vastagsága 0,33 mm volt.

Claims

1. Korrózióvédelmi rendszer, amely a következő részekből álló hosszúkás elemet tartalmazza:

(1) 23 °C hőmérsékleten 5xl0⁴ohm.cm-nél kisebb fajlagos ellenállású és 0,03 ohm/m-nél kisebb ellenállású anyagból lévő, folytonos, hosszúkás mag, (2) a magot körülvevő, azzal elektromosan érintkező vezetőképes polimerkompozíció és (3) a vezetőképes polimerkompozíciót szénben dús anyag, előnyösen koksz közbeiktatásával körülvevő polimer burkolat, azzal jellemezve, hogy a polimer burkolat (6) olyan anyagból van kialakítva, amely (i) savval szemben olyan mértékben ellenálló, hogy a burkolat szelvényén 90 napon át 60 °C hőmérsékletű, legalább 0,01 mol/1 koncentrációjú sósavba merítés után végzett szakítóvizsgálat közben a terhelés függvényében a nyúlást regisztrálva (a) a vizsgálat során regisztrált legnagyobb terhelés az azonos, de sósavba be nem merített anyagú hasonló szelvényen a terhelés-nyúlás-görbéből meghatározott legnagyobb terhelésnek legalább 60%-a, előnyösen 70%-a, még előnyösebben 80%-a, (b) a legnagyobb terheléshez tartozó nyúlás az azonos, de sósavba be nem merített anyagú hasonló szelvényen a legnagyobb terheléshez tartozó nyúlásnak legalább 60%-a, előnyösen 70%-a, még előnyösebben 80%-a, és (ii) klórral szemben olyan mértékben ellenálló, hogy a burkolat szelvényén 90 napon át megsavanyított nátrium-hipoklorit-oldatba merítés és közben a klór állandó jelenlétét biztosító ismétlődően elegendő savadagolás után végzett szakítóvizsgálat közben a terhelés függvényében a nyúlást regisztrálva (a) a vizsgálat során regisztrált legnagyobb terhelés az azonos, de megsavanyított hipoklorit-oldatba

HU 213 694 Β be nem merített azonos anyagú hasonló szelvényen a terhelés-nyúlás-görbéből meghatározott legnagyobb terhelésnek legalább 70%-a, előnyösen 80%-a, még előnyösebben 90%-a, és (b) a legnagyobb terheléshez tartozó nyúlás az azonos, de megsavanyított hipoklorit-oldatba be nem merített azonos anyagú hasonló szelvényen a terhelés-nyúlás-görbéből a legnagyobb terhelésnél meghatározott nyúlásnak legalább 60%-a, előnyösen 70%-a, még előnyösebben 80%-a.

2. Az 1. igénypont szerinti korrózióvédelmi rendszer, azzal jellemezve, hogy a polimer burkolat (6) olyan anyagból van kialakítva, amelynek szelvénye legalább 5 mol/1 koncentrációjú sósavba merítés után savval szemben az 1. igénypontban meghatározott mértékű ellenállást mutatja.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti korrózióvédelmi rendszer, azzal jellemezve, hogy a polimer burkolat (6) szövésmentes anyagból van kiképezve.

4. A 3. igénypont szerinti korrózióvédelmi rendszer, azzal jellemezve, hogy a szövésmentes anyag a BS 1932 (1989) szabvány 1. része szerinti szakítóvizsgálatnak alávetett szelvénye elemi rostból vagy szálból van kiképezve.

5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti korrózióvédelmi rendszer, azzal jellemezve, hogy a polimer burkolat (6) anyaga ionáteresztő lemezzel vagy fóliával van kialakítva.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti korrózióvédelmi rendszer, azzal jellemezve, hogy a polimer burkolat (6) anyaga tiszta vagy módosított poliakrilnitrilből, modakril poli(vinilidén-diklorid)-ból, poli(vinilidén-difluorid)-ból, politetrafluor-etilénből, poli(etilén-tetrafluor-etilén)-ből, pob(etilén-klór-trifluor-etilén)-ből, poli(vinil-fluorid)-ból, poli(vinil-klorid)-ból, poli(butilén-tereftalát)-poli(vinil-acetát)-ból vagy azok kopolimerjeiből vagy elegyeiből van kialakítva.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti korrózióvédelmi rendszer, azzal jellemezve, hogy a polimer burkolat (6) anyaga körbehajtottan, két egymással érintkező vagy egymást átlapoló hosszanti szegéllyel (12) van elrendezve.

8. A 7. igénypont szerinti korrózióvédelmi rendszer, azzal jellemezve, hogy a körbehajtott burkolat hosszanti átlapoló szegélyei lényegében lapos profilként vannak kialakítva vagy kiálló peremet alkotva érintkeznek.

9. A 7. vagy 8. igénypont szerinti korrózióvédelmi rendszer, azzal jellemezve, hogy a körbehajtott burkolat hosszanti szegélyei legalább részben öltésekkel vannak egymáshoz rögzítve.

10. A 7-9. igénypontok bármelyike szerinti korrózióvédelmi rendszer, azzal jellemezve, hogy a körbehajtott burkolat hosszanti szegélyei legalább részben ragasztóval vannak egymáshoz rögzítve.

11. A 10. igénypont szerinti korrózióvédelmi rendszer, azzal jellemezve, hogy a burkolat hosszanti szegélyei ragasztóként poli(vinilidén-diklorid) kopolimerjével, vagy akrilsav-kopolimerrel vagy metakrilsav-kopolimerrel vannak egymáshoz rögzítve.