NO840467L - Galvanisk offeranode paa aluminiumlegeringsbasis - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en offeranode for den katodiske korrosjonsbeskyttelse på bais av en zink—og indiumholdig aluminiumlegering.

Galvaniske offeranoder av aluminiumlegeringer anvendes i økende grad for den katodiske korrosjonsbeskyttelse av bygningsdeler av jernmaterialer som er utsatt for korrosjon på grunn av vandige, spesielt vandige saltholdige medier. Med slike anoder beskyttes eksempelvis rørledninger, skipsskrog, ballast-tanker, borestativer eller stålbygninger, spesielt offshore-anlegg.

Offeranoden må tilpasses seg bygningsdelen som skal beskyttes

i enhver form og størrelse og forholde, seg ovenfor denne anodisk. De foreligger fortrinnsvis som støpedel og forbindes eksempelvis ved hjelp av en innleiret metallkjerne elektrisk ledende med jernmaterialet som skal beskyttes. Da erstatningen av forbrukte anoder bare kan foretas med høye omkostninger i beskyttelsessystemet, er det ønskelig med en lang levetid ved tilmålt strømavgivning for den katodiske beskyttelse. Strøminnholdet uttrykkes ved ampéretimene som objektet som

skal beskyttes pr. kilo tilføres forbrukt anodematerial, idet for opprettholdelse av en strøm mellom anode og katode, må drivspenningen være tilstrekkelig stor. Er den imidlertid for stor, beskadiges betraktelig en eventuelt belegning uten forbedring av.den katodiske beskyttelse ;.under tiden blir sågar materialet som skal beskyttes delaktig.

Det er kjent at rent aluminium ikke kan anvendes som material for offeranoder i vandig medium, fordi det med en gang dekker seg med et ca. 200 Å tykt oksydisk sjikt som hindrer strøm-gjennomgangen og passiviserer anoden. For å unngå dannelsen av et slikt sammenhengende dekksjikt må det til aluminiumet settes aktiverende legeringsbestanddeler som zink eller magnesium. Dessuten tillegeres i tillegg bestemte metaller som såkalte "gitterutvidere" som i lengere tid skal opprett-holde anodens aktivitet. Tidligere har man som gitterutvidere overveiende tillegert kvikksølv og kadmium til aluminium for å kunne fremstille anoder av tilstrekkelig effektivitet. Av økologiske grunner er imidlertid disse legeringsmetaller i dag praktisk talt ikke i bruk. Man er derfor gått over til å tillegere til aluminiumet metaller fra gruppen gallium, indium, thallium som gitterutvidere, spesielt indium. Slike kjente aluminiumlegeringer for anoder inneholder zink.log indium ved siden av forurensninger som kobber, jern og silisium, hvilke forurensninger vanligvis stammer fra aluminiumets fremstill-ingsbetingelser. Det er selvsagt av inneholdet av skadelige forurensninger alt etter legering må holdes i forskjellige, men snevre ..grenser. Fra DE-AS 14 58 312 er det kjent som galvanisk anode anvendt aluminiumlegering fra 3,5-9,0% zink, 0,008-0,05% indium resten aluminium.

Alle forurensninger i denne aluminiumlegering som jern, silisium og kobberæ skal tilsammen ikke overstige 0,5%. Den fra DE-AS 25 55 876 kjente aluminiumlegering for en galvanisk offeranode inneholder 0,5-15 vekt-% zink, 0,01-0,06 vekt-% indium og 0,03-0,4 vekt-% silisium, resten aluminium med en renhetsgrad fra 99,8-99,9%. Derved inneholder aluminium som naturlig forekommende forurensninger 0,02-0,08 vekt-% silisium, 0,02-0,1 vekt-% jern og mindre enn 150 ppm kobber. Silisium som legeringselement er for så vidt en meget kritisk komponent, da ved høyere innhold (= 0,4 vekt-%) anodens elektrokjemiske egenskaper drastisk kan ødelegges. Legeringer av tidligere kjent type har teoretiske strøminnhold inntil ca. 2.995 Ah . kg I praksis nåes imidlertid disse verdier på langt nær fordi det ved aktiveringen inntrer en viss "egenfortæring" av anoden, hvorved det praktisk utnyttbare strømutbytte minskes til ca. 2.500 Ah . kg . Normalt for-langes i dag av galvaniske anoder på basis av aluminium et nyttbart strømutbytte på minst 2.400 Ah . kg

Endelig er det også kjent ternære aluminium-tinn-zinklegeringer som som forurensninger bl.a. inneholder inntil 0,1% mangan og inntil 0,01%.titan (DE-AS 12 43 884, 12 84 631).

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveiebringe en offeranode som ved gode mekaniske egenskaper har en lang levetid ved høy elektrokjemisk virkningsgrad. Gående ut fra en galvanisk offeranode for den katodiske korrosjonsbeskyttelse på basis av en aluminiumlegering av den innledningsvis nevnte type, løses oppgaven ifølge oppfinnelsen med en aluminiumlegering av sammensetning:

Ved hjelp av tilsetningene ifølge oppfinnelsen av mangan

og titan forbedres offeranodens egenskaper tydelig, dvs. strømutbyttet økes betraktelig.

En foretrukket utførelsesform for den galvaniske anode ifølge oppfinnelsen har følgende sammensetning av aluminiumlegering :

I de som offeranoder anvendte, ifølge oppfinnelsen sammen-satte aluminiumlegeringer utgjør hensiktsmessig de uønskede forurensninger av kobber ikke mer enn 0,02 vekt-% og av jern og silisium sammen ikke mer enn 0,1 vekt-%. En forurens-ningsmengde på 0,12 vekt-% skal derfor på ingen måte over-skrides .

Fordelene ved offeranoden ifølge oppfinnelsen er å se deri

at det oppnås et forbedret strømutbytte ved jevnt, arrfattig bortføring av anoden og videre frembringes en anodelegering

uten økologisk farlige legeringsbestanddeler.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av noen eksempler.

Det ble benyttet anoder av aluminiumlegeringer av følgende sammensetning: Aluminiumlegering 1 (teknikkens stand) Aluminiumlegering 2 (ifølge oppfinnelsen)

Det ble anvendt en måleanordning som i det vesentlige til-svarer den av Robinson omtalte og fra Det Norske Veritas forbedrede. I følgende tabell er legeringenes arbeidspoten-sial angitt mot den mettede kalomel-referanseelektrode det nyttbare strømutbytte i ampéretimer/kg anodevekt.

Claims (3)

1. Offeranode for den katodiske korrosjonsbeskyttelse på basis av en zink- og indium- samt vanlige fremstillingsbetingede forurensningsholdige aluminiumlegering,. karakterisert ved sammensetningen:

:. Galvanisk offeranode ifølge krav 1, :arakterisert ved sammensetningen:

3. Galvanisk offeranode ifølge krav 1-2, karakterisert ved at forurensningen av kobber ikke utgjør mer enn 0,02 vekt-% og av jern og 'silisium sammen ikke mer enn 0,1 vekt-%.