NO763617L - Offeranode. - Google Patents

Description

"Offeranode"

Denne oppfinnelse angår katodisk beskyttelse av rør-ledninger og lignende og mer spesielt forbedringer ved offer-anoder av "armbånd"-typen som legges rundt en rørledning eller lignende for katodisk beskyttelse av denne, hvilke forbedringer reduserer til noe nær et minimum den forvridning av anodesegmentene som ofte gjør seg gjeldende under kjølingen etter støping, og også reduserer til noe nær et minimum den fare for brudd på anodesegmentene som foreligger når disse skal legges rundt en rør-ledning .

Semisylindriske galvaniske anodesegmenter til å legge

rundt en rørledning for katodisk beskyttelse av denne er kjent fra US-patent nr. 3 616 422, (Reissue Patent 27 529). Skjønt slike anodesegmenter gir fullstendig tilfredsstillende resultater i visse henseende, har slike semisylindriske segmenter den ulempe at de ofte forvrides under kjøling av metallet etter støping av segmentene, videre er de utsatt for brudd under monteringen rundt rørledningen, og dette har særlig vært tilfelle med de relativt lange semisylindriske segmenter som kommer til anvendelse på rør-ledninger med relativt stor diameter. Man tar derfor sikte på å tilveiebringe de krummede anodesegmenter med en krumning som tilnærmet tilsvarer krumningen av den belagte rørledning omkring

hvilken anodesegmentet skal monteres, slik at de krummede segmenter vil ligge rundt rørledningen med god tilpasning, og det var i al-minnelighet praktisk talt umulig å støpe et krummet anodesegment som hver gang hadde en krumning tilnærmet tilsvarende rørledningens krumning. Og dette var særlig tilfelle når man støpte relativt lange anodesegmenter til anvendelse rundt rørledninger med stor

diameter. Når anodesegmentet ikke har tilstrekkelig krumning i forhold til rørledningens krumning, er det nødvendig å bøye ende-

porsjoner og/eller andre porsjoner av segmentet innover ved hjelp av trykk eller press og således oppnå den nødvendige krumning, og dette kan medføre sprekkdannelser i anodesegmentet. Noen ganger er det nødvendig å bøye de krummede anodesegmenter utover ved

hjelp av trykk eller press inntil de får den krumning som tilstrekkelig nøyaktig tilsvarer rørledningens krumning, og denne bøyning kan også resultere i sprekkdannelser i segmentet. Sprekkdannelser i offeranodemetallet bør unngås ettersom sprekker i offeranoden medfører at det katodiske kjernemetall, som er innleiret i offeranodemetallet, da eksponeres. Etter montering og eksponering av det katodiske kjernemetall for elektrolytten p.g.a. sprekker i anodeme'tallet, vil følgelig anodemetall bli forbrukt til beskyttelse av kjernemetallet, hvilket resulterer i dårlig, effektivitet og sløsing med offeranodemetall. Det-er kjent å forsyne slike semisylindriske anodesegmenter med hakk eller inn-skjæringer for å fremme sprekkdannelse ved segmentets senter.

Publikasjonen "Cathodic Protection of Submarine Pipe-line" , trykt på ny fra Federated Metals Digest of the American

Smelting and Refining Company, Federated Metals Division, publi-sert 1958, beskriver en offeranodeanordning hvor anodesegmentene

er i indirekte forbindelse med hverandre ved at anodenes stål-kjerner er sveiset til stålbånd. Anodekjernenes hovedakser er parallelle med ledningens hovedakse, og kjernene rager ut fra den del av anoden som utgjør anodens sidekanter.

Tidligere er ikke-bueformede anodesegmenter blitt oppvarmet og i oppvarmet tilstand bøyet rundt en skipspropells aksel-hylse. Anodesegmentene ble sveiset til ikke-anodiske konstruk-sjonselementer på hylsen og ble ikke forbundet med hverandre rundt hylsen. Problemet er at når anodesegmentene er av sink eller en sinklegering, har segmentene en tendens til å sprekke under bøy-ningen ved vanlig temperatur p.g.a. sinkens skjørhet. Bueformede anodesegmenter er også blitt støpt og festet til akselhylsen ved hjelp av bolter. Heller ikke i dette tilfelle ble segmentene

innbyrdes forbundet når de ble lagt rundt hylsen.

Uttrykkene "sprekkdannelse" og "sprekker" brukes i det foreliggende i en vid mening og betyr sprekking av anodesegmentet med eller uten eksponering av det katodiske kjernemetall i anodesegmentet, og/eller uten at anodesegmentet brytes i sund eller

til fragmenter. Uttrykkene "rørledningens diameter" og "diameteren av røret" betyr i det foreliggende diameteren av rørledningens

rør med korrosjonsbeskyttende overtrekk, men innbefatter ikke det

tunge betongbelegg.som eventuelt legges utenpå det korrosjonsbeskyttende belegg. Uttrykket "buelengde" eller "buelengder" som anvendes i det foreliggende i forbindelse med de bueformede anodesegmenter, den lengde eller de lengder av det bueformede anodesegment målt langs segmentets indre periferi. Uttrykket"buelengde" slik det anvendes i det foreliggende i forbindelse med lengden av formens hulrom, betyr lengden av den bue i formens hulrom som danner en del av en imaginær sirkel som er den nærmeste til sen-teret av sådan sirkel.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en offeranodeanordning for katodisk beskyttelse av en rørledning eller lignende omfattende en korroderbar metallrør-ledning med en diameter mellom ca. 50,8 cm og 182,9 cm plassert i en elektrolytt, en offeranode av "armbånd"-typen festet rundt rørledningen, hvor anoden består av et liketalls-antall på 4-8 bueformede anodesegmenter av offeranodemetall forbundet rundt rørledningen, idet antallet av anodesegmenter er 4 for en rørled-ning med rørdiameter fra ca.50,8 cm til ca. 91,4 cm, mens antallet anodesegmenter er 6 for en rørledning med rørdiameter mellom ca.

76,2 cm og ca. 137,2 cm, antallet av anodesegmenter er 8 for en rørledning med rørdiameter mellom ca. 101,6 cm og ca. 182,9 cm,

antallet av anodesegmenter er 4 eller 6 for en rørledning med rør-diameter mellom ca. 76,2 og ca. 91,4 cm, og 6 eller 8 for en rør-ledning med rørdiameter mellom ca. 101,6 cm og ca. 137,2 cm, og hvor hvert anodesegment omfatter minst en metallkjerne som er katodisk overfor anodemetallet og konsentrisk fullstendig innleiret i anodemetallet bortsett fra deler av kjernen som rager ut fra anodesegmentets motsatte endekanter, idet anodesegmentene er direkte forbundet med hverandre rundt rørledningen ved minst en forbindelse som er dannet ved kjernens endekanter, og midler til å minimere sprekkdannelse i anodesegmentene under monteringen av anoden og forvridning av anodesegmentene under kjølingen av metallet etter støpingen, idet middelet til å minimere sprekkdannelser og forvridning av anodesegmentene er en på forhånd maksimal buelengde hos hvert anodesegment innen området mellom ca. 35,6 cm og ca. 6 8,6 cm.

Den maksimale buelengde for hvert anodesegment i følge oppfinnelsen i området ca. 35,6 cm - 68,6 cm kan bestemmes ved formelen:

maksimal buelengde av anodesegmentet =^ 7r - 2^b>2,54 cm

r s

hvor D er rørledningens diameter i cm, n er det samlede antall anodesegmenter i anordning og' tt har s<*>in vanlige verdi pa 3,1416.

Den minimale buelengde for det bueformede anodesegment i følge oppfinnelsen er ikke kritisk eller avgjørende, og anodesegmentene kan ha hvilken som helst ønsket buelengde så lenge denne ikke overstiger den forhåndsbestemte maksimale buelengde som beskrevet i det foreliggende.

I følge en utførelsesform av oppfinnelsen innleires

en eller flere metallkjerner i anodemetallet i de bueformede segmenter av offeranodemetall i en anodeseksjon, idet metallkjernen eller metallkjernene eller felles for alle segmenter i hver anode eller anodeseksjon. Kjernen eller kjernene, som er av et metall som er katodisk overfor anodemetallet, har endeporsjoner som rager ut fra endekantene på segmentene beliggende på motsatte endeporsjoner av kjernen eller kjernene, for dannelse av forbindelseselementer til å forbinde denne anode med tilliggende anoder eller

anodesegmenter rundt en rørledning eller lignende. Midler tilveiebringes også til å minimere sprekkdannelser i anodesegmentene under monteringen av anoden. Denne utførelsesform hvor kjernen eller kjernene er felles for og innleiret i flere anodesegmenter letter monteringen av anoden rundt rørledningen eller lignende, idet man ikke behøver å lage sveiseforbindelser mellom alle nabo-anodesegmenter, og det antall forbindelser som må tilveiebringes, blir vesentlig redusert.

I sistnevnte utførelsesform er lengden av den felles kjerne eller kjerner i anodeseksjonen fortrinnsvis ikke større enn ca. halvparten av den ytre omkrets av røret eller rørledningen eller lignende. Grunnen til dette er at man ønsker å lette monteringen av anoden omkring røret eller rørledningen. Når lengden av den bueformede feiles kjerne eller kjerner er vesentlig større enn halvparten av den ytre omkrets av rørledningen, kan det være vanskelig å anbringe anoden omkring rørledningen for montering, eller det kan være nødvendig å bøye de motsatte endeporsjoner av den felles kjerne eller kjerner utover slik at det blir klaring for anbringelse av anoden omkring rørledningen eller innover slik at det oppnås en god tilpasning omkring rørledningen. Og bøy-ningen av den felles kjerne eller kjerner kan være vanskelig p.g.a. at kjernematerialet vanligvis er et jernbasert metall, så som stål. Hvis det ønskes, kan imidlertid lengden av den

felles kjerne eller kjerner være vesentlig større enn halvparten av den ytre omkrets av rørledningen. Faktisk kan lengden av

den felles kjerne eller kjerner være opp til den ytre omkrets eller deromkring av røret eller rørledningen eller lignende hvis man ikke har noe imot å måtte bøye kjernene. Med den sistnevnte lengde av den felles kjerne eller kjerner behøver bare en enkelt forbindelse utføres.

Når det gjelder anodeseksjonen i sistnevnte utførelses-form, bør buélengden av hvert av anodesegmentene ikke overskride den på forhånd bestemte kritiske maksimale buelengde når man ønsker en størst mulig nedsettelse av sprekkdannelse i anodesegmentene under monteringen rundt rørledningen og forvridning av segmentene under kjølingen av metallet etter støpingen.

De bueformede anodesegmenter kan fremstilles ved at man smelter offeranodemetallet, f.eks. sinkmagnesium, aluminium eller legering derav, og tilfører det smeltede anodemetall til hulrommet av en passende form, f.eks. av jernbasert metall, som vanligvis

forvarmes, og hvor hulrommet har form og utførelse tilsvarende det ønskede bueformede anodesegment, og av en på forhånd bestemt maksimal buelengde i henhold til oppfinnelsen. En eller flere metallkjerner av et metall som er katodisk overfor anodemetallet, eksempelvis stål, og som vanligvis er forvarmet, er på forhånd blitt plassert og festet i formhulrommet med de motsatte endeporsjoner av kjernene stikkende fram fra motsatte ender av formhulrommet. Metallkjernen eller -kjernene festes i riktig stilling i formhulrommet ved at kjernens ender legges gjennom tettslutt-ende åpninger i den motsatte ende av formen, som på vanlig måte er todelt. Metallet kjøles i formhulrommet, vanligvis.til en temperatur under metallets smeltepunkt, som for eksempelvis sink er 419,4°C, eller til en temperatur under solidus, hvorved metallet størkner. Det således erholdte støpte anodemetall med metallkjernen eller -kjernene innleiret og ragende ut fra motsatte ender av støpestykket blir så tatt ut.

Ved fremstillingen av anodeseksjonen omfattende en flerhet av adskilte bueformede anodesegmenter, hvor kjernen eller kjernene er konsentrisk innleiret i anodesegmentmetallet og felles for alle anodesegmentene i seksjonen, er fremgangsmåten som beskrevet ovenfor med unntagelse av at kjernen eller kjernene pias- seres i formhulrommet med en relativt kort ende av kjernen eller

kjernene ragende ut fra den ene ende av formhulrommet og en relativt, lang del av kjernen eller kjernene ragende ut fra den motsatte ende av formhulrommet. Etter kjøling blir det faste anodesegment med metallkjernen eller metallkjernene innleiret uttatt fra formhulrommet, hvoretter den utragende, relativt lange ende av kjernen eller kjernene forflyttes den ønskede lengde og på ny anbringes i riktig stilling i formhulrommet før smeltet anodemetall tilføres dette, med det støpte, størknede anodesegment og dettes kjerne eller kjerner ragende ut fra den ene ende av formen og en relativt kort ende av kjernen eller kjernene ragende ut fra den motsatte ende av formen. Smeltet anodemetall tilføres formhulrommet, hvoretter smeiten i formhulrommet kjøles til under smeltepunktet, vanligvis ved henstand, hvorved det smeltede anodemetall størkner. Hvis bare to anodesegmenter ønskes.i anodeseksjonen, blir anodesegmentet med den felles kjerne eller kjerner deretter fjernet fra formhulrommet, og ingen ytterligere støping

er påkrevet. Hvis man imidlertid ønsker mer enn to anodesegmenter i anodeseksjonen, blir den umiddelbart ovenfor beskrevne

fremgangsmåte omfattende forflytning og støping gjentatt en eller flere ganger, inntil det antall anodesegmenter somønskes i anodeseksjonen, er støpt. Kjernen eller kjernene som anvendes, må selvsagt ha den lengde som er påkrevet for det antall anodesegmenter som skal støpes på kjernen eller kjernene.

Alternativt kan anodeseksjonen fremstilles ved at man anvender flere former hvor antall former tilsvarer det antall anodesegmenter som ønskes i anodeseksjonen. Den felles kjerne eller kjerner plasseres da i formhulrommene i former som er til-rettelagt med passende mellomrom, hvoretter det smeltede anodemetall tilføres alle formhulrom. Det smeltede metall kjøles til under smeltepunktet, vanligvis ved henstand. Den støpte og størknede anodeseksjon med den felles kjerne eller kjerner uttas fra formhulrommene. Ved denne alternative utførelsesform for fremstilling av anodeseksjonene rager metallkjernen eller metallkjernene ut fra motsatte ender av de med mellomrom plasserte former gjennom lekkasjefrie åpninger i formene.

I alle utførelsesformer for fremgangsmåten til fremstilling av anodeseksjonene har formhulrommet eller -hulrommene en utførelse og form som tilsvarer formen av det anodesegment

som ønskes, og med den på forhånd bestemte maksimale buelengde

som er beskrevet ovenfor.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningen: Fig. 1 er et tverrsnitt gjennom anoden i følge oppfinnelsen tatt etter linje 1-1 på fig. 4 med et anodesegment vist i snitt; Fig. 2 er et tverrsnitt gjennom anoden i følge en annen utførelsesform av oppfinnelsen med et anodesegment vist i snitt; Fig. 3 er et snitt etter linjen 3-3 på fig. 1; Fig. 4 viser anoden i følge oppfinnelsen, delvis brutt bort, i perspektiv, hvor anoden er montert på en rørledning som også har et betongbelegg som gir negativ oppdrift; Fig. 5 er et snitt etter linjen 5-5 på fig. 2; Fig. 6 er et lengdesnitt tatt etter linjen 6-6 på fig. 9; Fig. 7 viser, sett ovenfra og delvis brutt bort, et anodesegment med kjerne i henhold til en"annen utførelsesform av oppfinnelsen; Fig. 8 er et lengdesnitt gjennom det på fig. 1 viste anodesegment med kjerne; Fig. 9 viser, sett ovenfra og delvis brutt bort, det på fig. 6 viste anodesegment med kjerne; Fig. 10 er et tverrsnitt gjennom anoden i følge en annen utførelsesform av oppfinnelsen; Fig. 11 er et tverrsnitt gjennom anoden i følge en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen med et anodesegment vist i snitt;

Fig. 12 er et tverrsnitt gjennom en anodeanordning

i henhold til en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen med et anodesegment vist i snitt;

Fig. 13 ér et tverrsnitt gjennom en annen modifikasjon av anoden i følge utførelsesformen på fig. 11 med et anodesegment vist i snitt; Fig. 14 er et tverrsnitt gjennom en anodeanordning i følge en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen med et anodesegment vist i snitt; Fig. 15 er et lengdesnitt tatt etter linjen 15-15 på fig. 16; Fig. 16 viser, sett ovenfra, den på fig. 15 viste anode og dennes felles kjerne; Fig. 17 er et lengdesnitt tatt etter linjen 17-17 på

fig. 18;

Fig. 18 viser, sett ovenfra, den på fig. 17 viste anode

og dennes felles kjerne; og

Fig. 19 er et tverrsnitt gjennom anoden i følge en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen med to anodesegmenter vist delvis i snitt.

På fig. 1 og 4 er det vist en anode.15, festet rundt et ledningsrør 16 av jernbasert metall forsynt med et kontinuerlig korrosjonsbeskyttende belegg 17, f.eks. et kulltjærebasert belegg, hvor anoden innbefatter bueformede eller hovedsakelig bueformede segmenter 18 av offeranodemetall. Som vist på fig. 1 er det fire av anodesegmentene 18 i utførelsesformen i følge oppfinnelsen, segmentene har hovedsakelig samme størrelse, form og oppbygning, og hvert segment har kortere lengde enn semisylindrisk lengde. Hvert anodesegment 18 omfatter et fast legeme 19 som er i et stykke og som kan være av hvilket som helst offeranodemetall,

eksempelvis sink, magnesium, aluminium eller legeringer derav.

Hvert anodesegment 18 innbefatter også en kjernestang 20 av et metall som er katodisk overfor anodemetallet, eksempelvis stål.

Hovedaksene til kjernene eller kjernestengene ligger i et plan som er normalt på rørets hovedakse. Den intermediære del 41 av kjernestangen 20 og hoveddelen av denne kjernestang er konsentrisk eller hovedsakelig konsentrisk fullstendig innleiret i anodesegmentet 18, og endene 42 og 43 av kjernestangen rager ut fra de motsatte ender av segmentet 18 og kan forbindes med kjernestangendene 42 og 43 som rager ut fra de motsatte ender av nabo-anodesegmenter 18. Enden 43 av kjernestangen 20 i hvert anodesegment 18 er sideveis noe forskjøvet slik at den overlappende kan legges sammen med den ikke forskjøvne ende 42 av hver kjernestang 21 i nabo-anodesegmentet. De overlappende kjerneender 42 og 43 sveises sammen til forbindelseselementer 44, hvorved anodesegmentene 18 forbindes med hverandre rundt røret, slik at de omslutter dette. Som vist på fig. 4 er røret 16 omgitt av et betonglag 57 som ligger over et korrosjonsbeskyttende lag 17 på hver side av anoden 15. Betonglagene 57 kan være påført røret etter at anodene er montert rundt røret og kjernene elektrisk jordet

til røret ved kabler 58 og 59 festet til enden av kjernestangen eller -stengene og metallet i røret 16 ved termittsveising eller

lodding. Alternativt kan betonglagene påføres røret før anodene monteres, idet man lar det være et betongfritt område med passende

bredde, monterer anodene rundt røret og jorder kjernene til røret, som nettopp forklart, hvoretter betong fylles i etter behov mellom anodene og de opprinnelige støpte betonglag. Gapet mellom de motsatte ender av anodesegmentene kan også ifylles med betong. Betongen gir ønsket negativ oppdrift og dessuten ytterligere beskyttelse for røret når dette skal senkes ned i vann, f.eks. i sjøvann, en innsjø eller en elv. Betonglagene 57 kan sløyfes når røret skal monteres eller nedgraves på land og ikke i vann, eller hvis den negative oppdrift og ytterligere beskyttelse ikke er ønsket. Kjernen 20, som er vist på fig. 3 og 8, har med mellomrom anordnede åpninger 21 som går gjennom stangen og forbinder dennes ene side med den motsatte side. Anodemetall størkes kontinuerlig gjennom åpningene 21, som hjelper til å forankre stangen 20 i anodesegmentet. Istedenfor to åpninger - 21 kan kjernestangen 20, om det ønskes, ha mer enn to åpninger, eksempelvis tre åpninger gjennom kjernestangen for det nevnte forankringsformål. Kjernestangen 20 kan også ha bare en åpning hvis dette ønskes, gjennom stangen for ovennevnte formål. Kjernestangen 23,som er vist på

fig. 7, har en intermediær seksjon 24 av ekspandert stål og endeseksjoner sveiset til motsatte ender av denne intermediære seksjon 24. En rekke åpninger 26 tilveiebragt ved det ekspanderte metall

forbinder den ene side av den intermediære seksjon 24 med den annen, og det størknede anodemetall strekker seg kontinuerlig gjennom åpningene 26 og bidrar til å forankre kjernestangen 23

i anoden. Den intermediære seksjon 24 av kjernestangen 23 er innleiret i anodemetallet, og endeseksjoner 25, som er fri for åpninger, rager ut fra motsatte ender av anoden. En annen modifikasjon av kjernestangen er vist på fig. 6 og 9, hvor den intermediære seksjon 27 av kjernestangen 18 er tynnere enn de motsatte endeseksjoner 29 av kjernestangen. Den intermediære seksjon 27

er innleiret i anoden, og endeseksjoner '29 rager ut fra motsatte ender av anoden. Den intermediære seksjon 27 er også smalere enn endeseksjonene 29. De videre såvel som tykkere endeseksjoner 29 tjener til å lette sveiseskjøtingen til kjerneender av nabo-anodesegmenter.

Det vises nå til fig. 2. Ved en annen utførelsesform av oppfinnelsen innbefatter anoden 30, som er anordnet rundt et jernrør 31 med relativt stor diameter, seks bueformede eller

hovedsakelig bueformede segmenter 33 av offeranodemetall. Hvert anodesegment 33 har et. kompakt legeme av offeranodemetall i et stykke, samt en kjerne 34 omfattende to adskilte parallelle eller hovedsakelig parallelle kjeirnestenger 35 av stål, som vist på fig. 5. Den intermediære del 36 og hoveddelen av kjernestengene 35 er konsentrisk fullstendig innleiret i hvert anodesegment 33

nær dettes indre periferi 40,med endene 37 ragende ut fra motsatte ender av segmentene 33 for sammenføyning med umiddelbart tilliggende anodesegmenter. Enden 38 av hver kjernestang 35 er sideveis noe forskjøvet slik at den overlappende kan legges sammen med den ikke-forskjøvne ende 37 av hver kjernestang 35 i det umiddelbart tilliggende anodesegment. De overlappende kjerneender 37 og 38 sveises sammen under dannelse av skjøteelementer 39 som binder anodesegmentene 33 sammen tett rundt rørledningen.

I en ytterligere utførelsesform i følge oppfinnelsen som er vist på fig. 10, er anoden 46 anordnet rundt et jernbasert ledningsrør 47 med enda større diameter enn røret på fig. 1 og 2

og med kontinuerlig korrosjonsbeskyttende belegg 48, og anoden består av åtte bueformede eller hovedsakelig bueformede segmenter 49 av offeranodemetall. Figuren viser anodesegmenter 49, hvert

med et kompakt legeme av offeranodemetall, og en kjernestang 50 av stål. Den intermediære del 51 av kjernen 50 og hoveddelen av denne kjerne er konsentrisk eller hovedsakelig konsentrisk fullstendig innleiret i anodesegmentet 49, og endene 52 og 53 av kjernestangen 50 rager fram fra motsatte ender av segmentet 49, hvorved de kan forbindes med kjerneendene 52 og 53 som rager ut fra de motsatte ender av nabo-anodesegmenter 49. Enden 53 av hver kjernestang 50 er sideveis noe forskjøvet og kjerneenden 52 ikke forskjøvet, hvorved endene 53 kan legges overlappende med endene 52 og deretter sveiset sammen til forbindelseselementer 54. Anodesegmentene bindes derved sammen rundt rørledningen. Segmenter 49 har adskilte åpninger 55 gjennom kjernestengene 50 til å lette forankringen av stengene 50 i anodesegmentet, idet anodemetallet går kontinuerlig gjennom åpningene 55.

Hvert av anodesegmentene 18 på fig. 1, hvert av anodesegmentene 33 på fig. 2 og hvert av anodesegmentene 49 på fig. 10

har en buelengde som er mindre enn det på forhånd bestemte kritiske maksimum, hvorved forvridningen av segmentet under kjøling av

metallet etter støping av segmentet og sprekkdannelsen i segmentet under monteringen av anodesegmentet rundt rørledningen gjøres minst mulig.

På fig. 11, 15 og 16, som viser ytterligere utførelses-former i følge oppfinnelsen, er en anode 57 anordnet rundt et jernbasert ledningsrør 58 med kontinuerlig korrosjonsbeskyttende belegg 59, f.eks. et kulltjærebasert belegg, og anoden eller anodeseksjonen 60 består av bueformede eller hovedsakelig bueformede segmenter 61 av offeranodemetall og en kontinuerlig metallkjerne eller kjernestang 62 som er felles for segmentene 61 og innleiret i anodemetallet.. Hvert anodesegment 61 i anodeseksjonen 60 omfatter et kompakt legeme 63 av et passende offeranodemetall, eksempelvis sink, magnesium, aluminium eller legeringer derav. Kjernen 62 i hvert anodesegment 61 er av et metall som er katodisk overfor anodemetallet, eksempelvis stål. Intermediære deler 64 og 65 av kjernen 62, som sammen utgjør en hoved-del av kjernen, er konsentrisk eller hovedsakelig konsentrisk

fullstendig innleiret i anodesegmentene 61. En eksponert del

66 av kjernen er tilveiebragt mellom segmenter 61, og en eksponert kjernedel 66 kan ha større eller mindre buelengde enn vist.

Endene 67 og 68 av kjernen 62 rager ut fra motsatte ender av segmentene 61 i anodeseksjonen 60, hvorved de kan danne forbindelser med kjernestangendene 69 og 70 som rager fram fra nabo-segmenter. Enden 67 av kjernestangen i anodeseksjonen 60 er sideveis noe forskjøvet, slik at den kan legges overlappende sammen med den ikke-forskjøvne ende 69 av kjernestangen i anodesegmentet 72, og den ikke-forskjøvne ende 68 overlapper den for-skjøvne ende 70 av kjernen i anodesegmentet 72. De overlappende

kjernestangender 67 og 69, 68 og 70 samt 73 og 74 mellom bueformede anodesegmenter 72 sveises sammen til forbindelseselementer 79, som forbinder og sikrer anodeseksjonen 60 og de enkelte anodesegmenter 72 som ikke har den felles kjerne, slik at de tett omslutter røret. Hvert av de to bueformede eller hovedsakelig

bueformede anodesegmenter 72 på fig. 11 består av et kompakt legeme 77 av offeranodemetall, eksempelvis sink, magnesium, aluminium eller legeringer derav, med en separat kjerne eller kjernestang 78 konsentrisk eller hovedsakelig konsentrisk fullstendig

innleiret i anodesegmentet 72 og med endene av kjernestengene ragende ut fra de motsatte ender av segmentet for dannelse av de

tidligere beskrevne forbindelseselementer. Adskilte åpninger 80 strekker seg gjennom kjernestangen 62 i anodeseksjonen 60 og tjener til forankring av stangen 62 i anodesegmentene 61, idet det størknede anodemetall strekker seg sammenhengende gjennom åpningene 80. Adskilte åpninger 81 strekker seg også gjennom hver kjernestang 78 i de enkelte anodesegmenter 72 og tjener likeledes til forankring av kjernestengene i segmentene 72.

Anodeanordningen på fig. 12 avviker fra den som er vist på fig.11, ved at anordningen på fig. 12 har to hovedsakelig like anodeseksjoner 60, hver med en felles kjerne eller kjernestang 62, hvilke anodeseksjoner er forbundet med hverandre ved forbindelseselementer 83, idet overlappende ender av de felles kjernestenger 62 er sveiset sammen.

Anodeanordningen på fig. 13 er hovedsakelig lik den som er vist på fig. 11, med unntagelse av at anodeseksjonen 85, som også er vist på fig. 17 og. 18, i utførelsesformen i følge fig. 13 innbefatter tre anodesegmenter 86 hvor den kontinuerlige kjernestang 87 er felles for alle segmentene 86. I utførelses-formen på fig. 13 er videre tre av de enkelte bueformede anodesegmenter 88 forbundet med hverandre og med anodeseksjonen 85 rundt røret ved at deres overlappende kjernestang-ender er sveiset sammen til forbindelseselementer henholdsvis 89 og 90. Røret 91 på fig. 13 har som vist også større diameter enn røret på fig. 11. Kontinuerlig korrosjonsbeskyttende belegg, f.eks. av kulltjærebek, er antydet ved 92.

Anodeanordningen på fig. 14 er hovedsakelig lik den som er vist på fig. 12, med unntagelse av at de to anodeseksjoner 85 i utførelsesformen på fig. 14 hver innbefatter de tre anodesegmenter 86, hvor en sammenhengende kjernestang 87 er felles for alle segmenter 86. Anodeseksjoner 85 er forbundet med hverandre rundt røret ved at deres overlappende kjerneender er sveiset sammen til forbindelseselementer 94 og 95.

Anodeanordningen på fig. 19 avviker fra den som er vist på fig. 11, 12, 13 og 14 ved at anordningen på fig. 19 har en

enkelt anodeseksjon 96 med fire bueformede eller hovedsakelig bueformede anodesegmenter 97 av offeranodemetall og en sammenhengende kjernestang 98 felles for alle segmenter 97. En over-veiende del av den felles kjerne 98 er konsentrisk eller hovedsakelig konsentrisk fullstendig innleiret i anodesegmentene, mens

en mindre del av kjernen 98 ikke er innleiret i segmentene 97, men er eksponert i områder mellom segmenter 97. Hvert anodesegment 97 består av et kompakt legeme 99 av et passende offeranodemetall, eksempelvis sink, magnesium, aluminium eller legeringer derav. Den felles kjerne 98 er av et metall som er katodisk overfor anodemetallet, f.eks. stål. Anodeseksjonen 96 anbringes rundt røret 93 ved at dens overlappende kjerneender sveises sammen til forbindelseselementet 100. Sammenhengende korrosjonsbeskyttende belegg, f.eks. av kulltjærebek, er antydet ved 101.

De følgende forhold og relasjoner foretrekkes:

(a) et forhold mellom hvert anodesegments tykkelse og rør-diameteren innen området mellom ca. 1:5 og ca. 1:15 for rørled-ninger med rørdiameter mellom ca. 50,8 cm og ca. 91,4 cm, og et forhold mellom segmenttykkelse og rørdiameter mellom ca. 1:10 og ca. 1:20 for rørledninger med rørdiameter mellom ca. 94,0 cm og ca. 182,9 cm; og/eller (b) et forhold mellom bredden av anodesegmentet og bredden av anodekjernen eller totalbredde av anodekjernene når mer enn en kjerne pr. anodesegment anvendes, mellom ca. 2:1 og ca. 5:1

når minst 50% av lengden av den del av kjernen eller kjernene som er innleiret i anodemetallet, har en bredde på ca. 2,54 cm eller større og en tykkelse på ca. 0,48 cm eller større;

og/eller

(c) en tykkelse av anodesegmentets kjerne, eller av hver kjerne i anodesegmentet når mer enn 1 kjerne pr. segment anvendes, mellom ca. 0,48 cm og ca. 1,11 cm når minst 50% av lengden av den del av kjernen eller kjernene som er innleiret i anodemetallet, har en bredde på ca. 2,54 cm eller større. Særlig foretrekker man å anvende minst to av de ovenfor angitte forhold eller relasjoner (a), (b) og (c) og aller helst alle de ovenfor nevnte forhold og relasjoner (a), (b) og (c).

Den foreliggende oppfinnelse ér spesielt godt egnet til bruk når offeranodemetallet i anodesegmentene er sink eller en sinkbasert legering, idet det brudd- og sprekkdannelses-problem som overvinnes ved oppfinnelsen, er et spesielt alvorlig problem når anodemetallet er sink eller en sinkbasert legering,

eksempelvis en sinkbasert legering inneholdende aluminium' og kadmium med eller uten silicium, og en sinkbasert legering inne-

holdende aluminium med eller uten silicium, eller ulegert, meget

ren sink.

De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen.

EKSEMPEL I

En anode av "armbånd"-typen innbefattende fire kvartsirkel-formede anodesegmenter av en sinklegering monteres rundt en rørledning påført et kulltjære-basert belegg, og hvor rør-ledningens rørdiameter var 51,4 cm. Overlappende ender av stålkjernestenger som rager ut fra endene av nabo-segmenter blir sveiset sammen under monteringen av anoden rundt rørledningen. Hvert anodesegment har en buelengde på 35,6 cm og en tykkelse på 5,7 cm, slik at forholdet mellom anodesegmentets tykkelse og rør-diameteren er 1:9. Hvert anodesegment har bare en kjernestang. De bueformede, ikke-deformerte anodesegmenter ligger godt inntil

den belagte overflate av rørledningen, og ingen betydelig anvendelse av trykk på anodesegmentenes ender er påkrevet under

monteringen på rørledningen. Følgelig opptrer ingen sprekkdannelser i anodesegmentet under monteringen på rørledningen.

Videre blir anodesegmentet ikke forvridd eller deformert under kjølingen av anodesegmentet etter støpingen.

EKSEMPEL II

En anode av "armbånd"-typen innbefattende fire kvartsirkel-formede anodesegmenter av en sinklegering monteres rundt en rørledning påført et kulltjære-basert belegg, hvor rørledningen har en rørdiameter på 46,5 cm. Monteringen av anoden rundt rør-ledningen utføres ved at man sveiser sammen overlappende ender av en stålkjernestang som rager ut fra endene av nabosegmenter. Hvert anodesegment har en buelengde på 31,5 cm, en bredde på 15,9 cm, og stålkjernestangen har en.bredde på 50,8 mm, slik at forholdet mellom anodesegmentets bredde og kjernestangens bredde er ca. 3,13:1. De bueformede ikke-deformerte anodesegmenter ligger godt inntil den belagte overflate av rørledningen, og ingen betydelig trykkanvendélse på anodesegmentenes ender er påkrevet for å bøye disse under monteringen rundt rørledningen. Som resultat herav opptrer ingen sprekkdannelse i anodesegmentene

under monteringen på•rørledningen. Ingen forvridning eller deformering av anodesegmentet finner sted under kjølingen etter støpingen av segmentet.

EKSEMPEL III

Man monterer rundt en rørledning påført et kulltjære-epoksy-basert belegg en anode av armbånd-typen innbefattende fire kvartsirkel-formede anodesegmenter av en sinklegering. Rør-ledningen har en diameter på 91,4 cm. Monteringen av anoden rundt rørledningen utføres ved at man sveiser sammen overlappende ender av stålkjernestenger som rager ut fra motstående ender av nabosegmenter. Hvert anodesegment har en buelengde på 66,0

cm, og tykkelsen av hver av de to stålkjernestengene er 6,35 mm. De bueformede ikke-deformerte anodesegmenter ligger godt inntil den belagte overflate av rørledningen, og ingen betydelig trykkanvendelse på anodesegmentets ender er påkrevet for å bøye disse under monteringen på rørledningen. Følgelig opptrer ingen sprekkdannelse i segmentene under monteringen på rørledningen. Ingen forvridning eller deformering av anodesegmentene finner sted under kjølingen etter støpingen av segmentet.

• EKSEMPEL IV

En anode av armbånd-typen innbefattende seks bueformede anodesegmenter av en sinklegering monteres rundt en rørledning på-ført et kulltjære-basert belegg, hvor røret har en diameter på 124,2 cm. Overlappende ender av stålkjernestengene som rager ut fra endene av nabo-anodesegmenter sveises sammen under monteringen av anoden rundt rørledningen. Hvert segment har to adskilte kjernestenger med adskilte hull i hver stang, hvilke hull inneholder størknet anodemetall. Hvert anodesegment har en buelengde på 60,33 cm og en tykkelse på 8,89 cm, hvilket tilsvarer et forhold mellom anodesegmentets tykkelse og rørdiameteren på 1:14. De bueformede, ikke-deformerte anodesegmenter ligger godt inntil den belagte overflate av rørledningen, og ingen betydelig trykkanvendelse på anodesegmentenes ender er påkrevet for å bøye disse under monteringen på rørledningen. Følgelig opptrer ingen sprekkdannelse i anodesegmentet under monteringen på rørledningen. Videre skjer det ingen forvridning eller deformering av anodesegmentet under kjølingen av dette etter støp-ingen .

EKSEMPEL VI

En anode av armbåndtypen innbefattende to bueformede anoder eller anodeseksjoner monteres rundt en rørledning påført et kulltjære-basert belegg, hvor rørledningen har en diameter på 51,4 cm. Hver bueformet anodeseksjon består.av to bueformede anodesegmenter av en sinklegering støpt på en kjernestang av stål, hvilken kjernestang er felles for begge anodesegmenter. Avstanden mellom anodesegmentene er ca. 3,8 cm. Buelengden av kjernestangen i hver anodeseksjon er ca. halvparten av den ytre omkrets av det belagte rør. Overlappende ender av stålkjernestengene som rager ut fra endene av nabo-anodesegmenter i hver anodeseksjon sveises sammen under monteringen av anoden rundt rørledningen. Hvert anodesegment i hver anodeseksjon har en buelengde på 35,6 cm og en tykkelse på 57,2 mm, slik at forholdet mellom anodesegmentets tykkelse og rørdiameteren er 1:9. De bueformede, ikke-deformerte anodesegmenter i hver anodeseksjon ligger godt inntil den belagte overflate av rørledningen, og ingen trykkanvendelse på anodesegmentenes ender er påkrevet for å bøye disse under monteringen av anodeseksjonene på rørledningen. Følgelig inntrer ingen sprekkdannelse i anodesegmentene under monteringen av anode-seks jonene på rørledningen. De deler av kjernestangen som ligger

mellom anodesegmentene, kan om nødvendig eller ønskelig bøyes for oppnåelse av en bedre tilpasning av anodeseksjonen på rør-ledningen. Videre finner det ikke sted noen betydelig forvridning eller deformering av anodesegmentene under kjølingen av segmentene etter støpingen.

EKSEMPEL VI

En anode av armbåndtypen innbefattende en bueformet anodeseksjon og to kvartsirkelformede anodesegmenter av en sinklegering monteres rundt en rørledning påført et kulltjære-basert belegg, hvor rørledningen hadde en diameter på 91,4 cm. Den bueformede anodeseksjon består av to bueformede anodesegmenter av en sinklegering støpt på to kjernestenger av stål, hvilke kjernestenger er felles for begge anodesegmentene, idet avstanden mellom segmentene er ca. 5,1 cm. Anodeseksjonens to kjernestenger er bueformet og hovedsakelig parallelle. Buelengden av hver kjernestang i anodeseksjonen er ca. halvparten av den ytre omkrets av det belagte rør. Overlappende ender av stålkjernene

rager ut fra motstående ender av anodesegmentene i anodeseksjonen og fra motstående ender av de enkelte anodesegmenter

(dvs. ikke støpt på felles kjernestenger) og sveises sammen under monteringen av anoden rundt rørledningen. Hvert anodesegment i

hver anodeseksjon, og hvert enkelt anodesegment, dvs. ikke støpt på felles kjernestenger, har en buelengde på ca. 66,0 cm og en tykkelse på 8,74 cm, slik at forholdet mellom tykkelsen av anodesegmentet og rørdiameteren er 1:10,8. De bueformede, ikke-deformerte anodesegmenter i anodeseksjonen, og de enkelte anodesegmenter (dvs. ikke støpt på de felles kjernestenger) ligger godt an mot den belagte overflate av rørledningen, og ingen betydelig trykkutøvelse på endene av anodesegmentet eller av de enkelte anodesegmenter som ikke er støpt på de felles kjernestenger, er påkrevet for bøyning av disse under monteringen av anodeseksjonen og de enkelte anodesegmenter på rørledningen. Følgelig inntrer ingen sprekkdannelse i seksjonens anodesegmenter eller i de enkelte anodesegmenter under monteringen av anode-seks jonen og anodesegmentene på rørledningen. Videre finner det ikke sted noen forvridning eller deformering av anodesegmentene under kjølingen etter støpingen av anodeseksjonen segmenter eller under kjølingen etter støpingen av de enkelte anodesegmenter som ikke er støpt på de felles kjernestenger.

EKSEMPEL VII

En anode av armbåndtypen innbefattende to bueformede anoder eller anodeseksjoner monteres rundt en rørledning påført et kulltjære-basert belegg, hvor rørledningen har en diameter på 124,5 cm. Hver bueformet anodeseksjon består av tre bueformede anodesegmenter av en sinklegering som er støpt på to kjernestenger av stål, hvilke kjernestenger er felles for alle tre anodesegmenter, idet avstanden mellom anodesegmentene er ca. 5,1 cm. De to kjernestenger i hver anodeseksjon er bueformet og hovedsakelig parallelle. Buelengden av hver kjernestang i hver anodeseksjon .er ca. 200,7 cm. Overlappende ender av stålkjernestengene som rager ut fra endene av nabo-anodesegmenter i hver anodeseksjon sveises sammen under monteringen av anoden rundt rørledningen. Hvert anodesegment i hver anodeseksjon har en buelengde på ca. 60,2 cm og en tykkelse på 8,89 cm, slik at forholdet mellom tykkelsen av hvert anodesegment og rørdiameteren er 1:14. De bueformede, ikke-deformerte anodesegmenter i hver anodeseksjon ligger godt inntil den belagte overflate av rørledningen, og

ingen betydelig trykkutøvelse på endene av anodesegmentene er påkrevet for å bøye disse under monteringen av hver anodeseksjon

på rørledningen. Følgelig inntrer ingen sprekkdannelse i anodesegmentene under monteringen av anodesegmentene på rørledningen. Videre skjer det ingen forvridning eller deformering av anodesegmentene under kjølingen av segmentene i hver anodeseksjon etter støpingen.

Claims (8)

1. Offeranode for katodisk beskyttelse av en rø rledning eller lignende omfattende et like antall bueformede anodesegmenter av offeranodemetall egnet til å forbindes rundt en korroderbar metall-rørledning som har en diameter innen området 50,8-182,9 cm, slik at de omslutter røret, hvor hvert anodesegment omfatter minst én metallkjerne som er katodisk overfor anodemetallet og konsentrisk fullstendig innleiret i anodemetallet bortsett fra deler av kjernen som rager ut fra motstående endekanter av anodesegmentet, og hvor anodesegmentene er egnet til direkte å forbindes med hverandre rundt røret ved minst én forbindelse dannet ved endedeler av kjernen, karakterisert ved at det er 4-8 anodesegmenter, hvor hvert anodesegment har en maksimuins-buelengde mellom ca' .' 35,6 cm og c-a. 68^,6 cm, tykkelsen av kjernen i anodesegmentet eller av hver kjerne i anodesegmentet når mer enn en kjerne anvendes pr. segment, er mellom 4,76 mm og 11,11 mm, og forholdet mellom bredden av anodesegmentene og bredden av anodekjernen eller totalbredden av anodekjernene når mer enn en kjerne anvendes pr. anodesegment, er innen området 2:1 til 5:1.

2. Offeranode i følge krav 1, karakterisert ved at hvert anodesegment har en separat metallkjerne innleiret, idet de nevnte anodesegmenter er egnet til direkte å forbindes med hverandre ved forbindelser dannet ved endedelene av kjernene.

3. Offeranode i følge krav 1, karakterisert ' ved at en flerhet av anodesegmentene har en kontinuerlig felles metallkjerne.

4. Anode i følge et av de foregående krav, karakterisert ved at maksimumsbuelengden av hvert anodesegment er bestemt ved formelen: anodesegmentets maksimumsbuelengde =|~^~ ~ 2,54 cm ^" ^ c<n, hvor D er rørledningens diameter i centimeter og n er det samlede antall anodesegmenter i anordningen.

5. Anode i følge et av de foregående krav, karakterisert ved at anodesegmentene er i.støpt, ikke-valset tilstand.

6. Anode i følge et av de foregående krav, karakterisert ved at offeranodemetallet er metallisk sink.

7. Offeranode- og rørledning-anordning omfattende en korroderbar metall-rørledning med en diameter mellom 50,8 og 182,9 cm plassert i^ en elektrolytt, karakterisert ved at det rundt rø rledningen er anbragt en offeranode J-i- f-ø-l-ge—e-t—a-v de—foregående—kra4, hvor antallet av anodesegmenter er 4 for en rø rledning med rø rdiameter mellom 50,8 og 91,4 cm, 6 anodesegmenter for en rørledning med rørdiameter mellom 76,_ 2 og 131^, 2 cm, 8 anodesegmenter for en rø rledning med rørdiameter mellom 101,6 og 182,9 cm, 4 eller 6 anodesegmenter for en rø rledning med rør-diameter mellom 76,2 og 91,4^ cm, og 6 eller 8 anodesegmenter for en rørledning med^rørdiameter mellom 101,6 og 137j _2__cm.

8. Anordning i følge krav 7, karakterisert ved at forholdet mellom tykkelsen av hvert anodesegment og rør-diameteren er innen området 1:5 til 1:15 for en rø rdiameter innen området 50,8-91,4 cm, og forholdet mellom segmenttykkelsen og rørdiameteren er innen området 1:10 til "1:20 for en rørdiameter innen området 94,0-182,9 cm.