NO134721B - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrorer en anordning for beskyttelse av en elektrisk forbindelse mot korrosjon når den befinner seg i korroderende omgivelser, ved dannelse av losgjorbar elektrisk ledende kontakt mellom to metallorganer som trykkes mot hverandre av organer som utover trykk, idet i det minste ett av organene i hvert fall på stedet for kontaktflaten forsynes med et av blotere metall bestående overtrekkssjikt, som ved montering av organene deformeres av det utovede kontakttrykk, og hvor hardheten av det blotere metallet er mindre enn halvparten av hardheten av metallet på hvilket det er belagt.

Det er kjent å tilveiebringe en elektrisk forbindelse ved å trykke to metallorganer mot hverandre ved hjelp av fjærer, bolter og muttere, et magnetfelt og/eller ad pneumatisk vei. Sveising eller lodding av en slik forbindelse kommer ikke i betraktning i denne beskrivelse fordi formålet med den foreliggende oppfinnelse kun er å forberede den innledningsvis nevnte art av forbindelser, nem-lig ikke-permanente eller losgjorbare forbindelser.

Denne gruppe av ikke-permanente forbindelser er av særlig betydning fordi det ofte onskes ved anlegg, f.eks. for katodisk beskyttelse, å kunne skifte ut deler på enkel måte, og sveising og lodding er derfor utelukket i en slik sammenheng.

Det er ofte blitt foreslått f.eks. å feste anodene for katodisk beskyttelse ved hjelp av bolter og muttere eller magneter til gjenstanden som skal beskyttes, fordi delene derved lett kan utskiftes. Imidlertid forringes den elektriske kontakt på grunn av korrosjon, hvilket er meget uheldig. Det har vist seg praktisk umulig å slipe to metallegemer, f.eks. en skipsside og anodetilkoblingen,

så glatte at ingen fuktighet eller ingen elektrolytt kan trenge

inn mellom disse og derved forårsake korrosjon med derav folgende forringelse av den elektriske kontakt.

Det har vært utfort forsok for med kjente tetningsmaterialer å eliminere denne ulempe, men man har ikke oppnådd tilfredsstillende resultater fordi disse materialer er elektrisk isolerende og således den elektriske kontakt i det minste delvis forstyrres av disse materialer. Metallfoliepakninger er i praksis ubruk-bare fordi det trykk som er nodvendig for å få foliepakningen til å tilpasse seg den nodvendige profil og fullstendig dekke de mot hverandre liggende organer, er for stort.

Formålet med oppfinnelsen er å eliminere denne ulempe. Det har overraskende vist seg at hvis man påforer blote metaller som f.eks. bly, tinn, vismut, indium, litium, sink osv. eller legeringer av disse metaller for så vidt maksimum hardhet av disse metaller ikke overskrider 2,5 på Mohs skala, i et sjikt i en tykkelse ikke over 1,5 mm, så er det tilstrekkelig med et lett trykk på i det minste det ene organ for å oppnå en fullstendig avtettende og elektrisk ledende forbindelse mellom dette organ og et annet ubearbeidet metallorgan. Det overraskende ved denne opprinnelse er at f.eks. blyfolie av samme tykkelse, anordnet mellom disse to metallorganer, ved det samme trykk eller ved et vesentlig hoyere, ikke i tilfredsstillende grad hindrer inntrengning av elektrolytt, mens hvis dette bly ifolge oppfinnelsen er anordnet på organets overflater som heftende sjikt, oppnås en fullstendig avtetning. Hardhetsforholdet mellom det avtettende blote metall eller metall-legering og hardmetallorganene som trykkes mot hverandre, utgjor uttrykt i Mohs-enheter, i det minste 1:2.

I det minste ett av de mot hverandre liggende metallorganer kan galvanisk, termisk eller på annen måte være overtrukket med det avtettende blote metall. Hensiktsmessig blir imidlertid anvendt galvanisk avsetting fordi ved innstilling av strommen, valg av elektrolytt og temperatur kan det oppnås avsettinger som ved vann-stoffabsorpsjon er mer plasskrevende og vesentlig mykere enn an-bringelse av disse metaller ;ved f.eks. smelting. Med et lett trykk kan man således med letthet i dekksjiktet på det ene organ frembringe formen for organet som ikke er belagt, hvorved det oppnås en tilnærmet ideell avtetning slik at ingen elektrolytt kan trenge inn og forårsake korrosjon. På denne måte kan den elektriske forbindelse opprettholdes med uforringet kvalitet over lengre tidsrom.

Den foreliggende oppfinnelsen tilsikter å overvinne de ovennevnte ulemper, og dette loses ved at den innledningsvis nevnte anordning ifolge oppfinnelsen kjennetegnes ved at anordningen består av en permanent magnetenhet med polsko for losgjorbar festing av den magnetiske enheten på det ferromagnetiske legemet ved hjelp av tiltrekkende magnetisk kraft, elektrisk ledende understøttende midler av metall montert på nevnte enhet, og innbefattende et fjærorgan 4 som har et spisst kontaktelement 5 tilpasset for å tvinges ved hjelp av fjærorganet mot legemet 1 for således å trenge inn i nevnte legeme for etablering av en lav-motstands elektrisk forbindelse mellom de understøttende midler og nevnte legeme, hvor nevnte understøttende midler av metall ytterligere omfatter en monte ri ngsinnretning bestående av et fastspenningsorgan 10 med en fastspenningsskrue 9 for elektrisk ledende montering av en offer-anode ved losgjorbar fastspenning i fastspenningsorganet 10 ved hjelp av fastspenningsskruen 9, en anode-understottende stang 11 innleiret i det aktive materialet av offer-anoden, hvor fastspenningsskruen 9 er spiss for derved å trenge inn i anodeunderstottelsesstangen 11 for å etablere eh elektrisk lavmotstandsforbindelse mellom understottelsesmidlene og offer-anoden, hvor i det minste polsko-overflåtene 3 som er tilliggende nevnte legeme 1, det spisse kontaktorganet 5,8 og gjengene 13

og spissen 12 av fastspenningsskruen 9 er belagt med et blotere metall enn metallet i nevnte legeme 1 som skal beskyttes.

Muttere og bolter som i ubearbeidet form alltid bevirker opptrek-ning av elektrolytt som forårsaker korrosjon og til og med kan fullstendig tære opp disse gjenstander kan, hvis behandlet ifolge oppfinnelsen, benyttes årevis i og utenfor elektrolytten uten at korrosjon opptrer, ved at overtrekket av blott metall på grunn av trykket fra bolten respektive mutteren som trekkes til, fullstendig trlpasser seg den ru overflaten på mutteren, slik at man derved oppnår en fullstendig avtetning mellom bolten og mutteren mot inntrengning av elektrolytt. Således kan man på vanlig måte med flenser, bolter og muttere, forbinde rbrledninger med hverandre uten at det oppstår korrosjonsproblemer ved at den ene flens er overtrukket med et blott metall ifolge oppfinnelsen. Normalpak-ningen av isolasjonsmateriale, som f.eks. asbest, klingeritt, osv. kan da sloyfes, hvilket kan være av stor fordel, fordi disse pakninger som isolerer mot elektriske strommer, forstyrrer når man f.eks. vil beskytte disse ror katodisk. Avtetning ved hjelp av blott metall ifolge oppfinnelsen mellom flensene hindrer ikke stromovergang som er nodvendig for katodisk beskyttelse uten motstand, og beskytter bedre mot korrosjon.

Oppfinnelsen skal nærmere forklares nedenfor ved hjelp av ut-forelseseksempler under henvisning til tegningen, hvor

fig. 1 viser et grunnriss av en sammenføyning for feste av en anode til en stålgjenstand, f.eks. til en skipsside, samt en fastspenningsanordning for elektrisk montering av en offeranode;

fig. 2 viser den samme sammenfoyning i sideriss, hvor kun en overflate av gjenstanden som skal beskyttes er inntegnet, og hvor Z betegner sinkanode;

fig. 3 viser en detalj av sammenfSyningen av anordningen med stål-gjenstanden som skal beskyttes, nærmere bestemt en spiss skruekon-takt i snitt; og

fig. 4 viser en forbindelse av en del av systemet som er vist i fig. 1 med en skruebolt.

Fig. 1-3 viser skjematisk hvorledes en sinkanode er festet til en skips-side 1 ved hjelp av magneter 2. Disse magneter 2 utgjores av keramiske magnetringer, mellom hvilke det befinner seg stålpolsko. 3. Disse polsko 3 blir trykket .mot gjenstanden 1, som skal beskyttes, ved hjelp av magnetkraft. Sinkanoden Z er anordnet på magneten ved hjelp av understøttende midler av metall, som består av et fjærorgan 4, som er montert på magneten.2. Fjærorganet 4 har en spisset skrue 5, og nevnte fjærorganet 4 er elektrisk i ledende kontakt med" sinklegemet på stedet 6. Denne kon-struksjon gir en motstand på mindre enn 0,01 ohm for den katodiske beskyttelses-strom. Denne motstand kan, etter at elektrolytten i lopet av en viss tid har innvirket på konstruksjonen og etter at korrosjon er frembragt av inntrengende elektrolytt, stige inntil 10 ohm, slik at beskyttelsen reduseres. Blir imidlertid i det minste på kontaktstedene i kretsen de korrosjonsomfindtlige deler som f.eks. stålpolsko, bolter, fjærer eller spiss-skruer, overtrukket med et blott metall som f.eks. bly, tinn, litium eller legeringer av disse, forblir motstanden over lengre tidsrom 0,01 ohm som tilsiktet, hvorved man oppnår tilfredsstillende katodisk beskyttelse da ingen korrosjon kan oppstå på grunn av inntrengende elektrolytt.

Årsaken til dette er at det trykk som på kontaktstedet utover på organ overtrukket med blott metall, bevirker at kontaktflatene ligger tett an mot hverandre og således ikke tillater inntrengning av korroderende elektrolytt.

I fig. 3 er angitt hvorledes denne avtetning dannes for spiss-skruen. Blotmetallsjiktet 7, som til å begynne med dekker hele spiss-skruen 5 presses vekk fra spissen og danner en avtettende flens omkring kontaktforbindelsen.

Et annet eksempel er en metallkonstruksjon som befinner seg i sjb-vann, og til hvilken magnesium-anoder kan være anordnet for å beskytte denne katodisk. Feste av disse anoder skjer ved hjelp av klemmer som på den ene side kan være forsynt med gjengeåpninger for å muliggjore kontakt med befestigelsesorgan for magnesium-anoden ved hjelp av spiss-skruer, mens på den andre siden av disse klemmer kan være anordnet slisser, i hvilke ved hjelp av gjenger, spiss-skruer kan trekkes og tjene til å feste disse klemmer f.eks. jernribber på konstruksjonen som skal beskyttes.

En slik forbindelse er skjematisk vist i fig. 4. En skruebolt 9 bevirker elektrisk ledende kontakt mellom to metall-legemer 10 og 11. Legemet 10 utgjor en del av organet 4, og tjener som et fastspenningsorgan, og legemet 11 er en stang som er innleiret i sinkanoden Z eller vice versa. Bolten har en spiss 12, med hvilken den kan inntrenge i legemet 11.

Så lenge en slik forbindelse er ny er virkningen fremragende, men etter et kort tidsrom oppstår korrosjon mellom spiss-skruen og organet 11, og korrosjon oppstår også i gjengepartiet for skrue-bolten 9 i organet 10. Alle disse korroderte berøringsflater gir en så stor motstand for elektrolysestrommen at praktisk talt ingen katodisk beskyttelse mer kan finne sted. Dessuten reduseres den mekaniske styrke for en slik klemforbindelse ved korrosjon.

Blir imidlertid skrue-bolten 9 med spissen 12 ifolge oppfinnelsen overtrukket galvanisk eller termisk med et sjikt 13 av blotmetall som f.eks. bly eller en legering som f.eks. bly/tinn, kan imidlertid den katodiske beskyttelse opprettholdes over lengre tidsrom uten forringelse.

Dette sjikt av blotmetall på konstruksjonen danner i gjengepartiet en fullstendig avtetning mot inntrengende elektrolytt på grunn av det trykk som oppstår ved ettertrekning av skruebolten. For dannelse av denne avtetning er det fordelaktig hvis skrueboltens 9 gjengeparti passer inn i organets 10 gjengeparti med en viss klaring. Også spissen på skruen som innskrus i organet 11, frem-bringer på grunn av trykk ved ettertrekning fullstendig mot hverandre liggende overflater og/eller avtettende metallflenser som hindrer enhver korrosjon mellom disse deler ved at det blote metall formes.

Blotmetallet kan påfores den onskede overflate i et galvanisk bad som 1. ved en for hoy stromtetthet, 2. på grunn av for hoy temperatur, 3. ved en for lav pH-verdi eller på grunn, av mangel på metalliske forbindelser, gir avsetninger som er så lose at hardheten er i det minste 20% mindre enn foliet av i og for seg kjent type. For bly har f.eks. en vanlig folie en hardhet ifolge Mohs skala på 1,5, mens et overtrekk ifolge oppfinnelsen har en hardhet på ca. 1,2. Ror som ble forbundet ifolge oppfinnelsen, lot seg beskytte lettere og bedre katodisk enn ror som var forsynt med kjente avtetninger.

Ved de anforte eksempler kan det av praktiske grunner være enklere å forsyne såvel det ene som'det andre metallorgan med et blotmetall sjikt.

Claims (1)

1. Anordning for beskyttelse av en elektrisk forbindelse mot korrosjon når det befinner seg i korroderende omgivelser, ved dannelse av losgjorbar elektrisk ledende kontakt mellom to metallorganer som trykkes mot hverandre av organer som utover trykk, idet i ast minste ett av organene i hvert fall på stedet for kontaktflaten forsynes med et av blotere metall bestående overtrekkssjikt, som ved montering av organene deformeres av det utovede kontakttrykk, og hvor hardheten av det blotere metallet er mindre enn halvparten av hardheten av metallet på hvilket det er belagt,karakterisert ved at anordningen består av en permanent magnetenhet (2) med polsko (3) for losgjorbar festing av den magnetiske enheten (2) på det ferromagnetiske legemet (1) ved hjelp av tiltrekkende magnetisk kraft; elektrisk ledende understøttende midler av metall montert på nevnte enhet og innbefattende et fjærorgan (4) som har et spisst kontaktelement (5) tilpasset for å tvinges ved hjelp av fjærorganet mot legemet (1) for således å trenge inn i nevnte legeme for etablering av en lav-motstands elektrisk forbindelse mellom de under-støttende midler og nevnte legeme, hvor nevnte understøttende midler åv metall ytterligere omfatter en monteringsinnretning bestående av et fastspenningsorgan (10) med en fastspenningsskrue (9) for elektrisk ledende montering av en offer-anode ved losgjorbar fastspenning i fastspenningsorganet (10) ved hjelp av fastspenningsskruen (9), en anode-understottende stang (11) innleiret i det aktive materialet av offer-anoden, hvor fastspenningsskruen (9) er spiss for derved å trenge inn i anodeunderstottelses-stangen (11) for å etablere en elektrisk lavmotstands-forbindelse mellom understottelsesmidlene og offer-anoden, hvor i det minste polsko-overflatene (3) som er tilliggende nevnte legeme (1), det spisse kontaktorganet (5, 8) og gjengene (13) og spissen (12) av fastspenningsskruen (9) er belagt med et blotere metall enn metallet i nevnte legeme (1) som skal beskyttes.