DE1090917B

DE1090917B - Cathode protection device for ship tanks

Info

Publication number: DE1090917B
Application number: DEH36215A
Authority: DE
Inventors: William Godfrey Waite
Original assignee: Hughes & Co; FA Hughes and Co Ltd
Current assignee: Hughes & Co; FA Hughes and Co Ltd
Priority date: 1958-05-01
Filing date: 1959-04-24
Publication date: 1960-10-13
Also published as: GB855316A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathoden-Schutzeinrichtung für die Tanks von Schiffen, insbesondere Tankerschiffen. The invention relates to a cathode protection device for the tanks of ships, especially tankers.

Es ist bekannt, zur Erzeugung eines Kathodenschutzes für derartige Tanks eine große Anzahl von Verbrauchsanoden an verschiedenen, über den Boden, die Wände und die Abdeckung verteilten Stellen des Tanks anzubringen. Diese Art der Anordnung der Verbrauchsanoden hat sich als sehr wirksam bewiesen. Ein Nachteil dieser Anordnung liegt jedoch darin, daß erhebliche Mühe aufgewendet werden muß, um die Anoden an verschiedenen Stellen zu befestigen. Infolge der Nähe der Anoden gegenüber den zu schützenden Teilen tritt auch eine ungleichmäßige Stromverteilung ein, was zur Folge hat, daß die den Anoden zunächst gelegenen Teile mehr als notwendig geschützt werden, während die von den Anoden weiter entfernt gelegenen Teile ungeschützt oder zuwenig geschützt bleiben.It is known to produce a cathodic protection for such tanks a large number of Consumable anodes at various points distributed over the floor, walls and cover of the To attach tanks. This type of arrangement of the consumable anodes has proven to be very effective. A disadvantage of this arrangement, however, is that considerable effort must be expended to the To attach anodes in different places. As a result the proximity of the anodes to the parts to be protected also results in an uneven current distribution a, which has the consequence that the parts closest to the anodes are protected more than necessary, while the parts further away from the anodes remain unprotected or insufficiently protected.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bereits erwogen worden, die an den Wänden, dem Boden und der Abdeckung angebrachten Anoden durch eine oder mehrere große Anoden zu ersetzen, welche in dem Tank möglichst zentral anzubringen wären. Eine derartige Anordnung wäre im Hinblick auf die Stromverteilung zweifellos die beste. Die ideale Lösung wäre eine einzige Anode von ausreichender Größe im Zentrum des Tanks. Eine derartige Anordnung würde nämlich bedeuten, daß alle Oberflächenteile gleich weit von der Anode entfernt wären.In order to avoid these disadvantages, it has already been considered that on the walls, the floor and to replace the anodes attached to the cover with one or more large anodes, which are in the Tank should be attached as centrally as possible. Such an arrangement would be in terms of power distribution hands down the best. The ideal solution would be a single anode of sufficient size in the Center of the tank. Such an arrangement would mean that all surface parts are the same far from the anode.

Der Stromfluß aus einer galvanischen Anode wird bis zu einem gewissen Ausmaß durch die Oberflächengröße bedingt da bei ähnlichen Oberflächenformen der Stromfluß mit der Größe der den Elektrolyten ausgesetzten Fläche steigt. Wollte man daher eine einzige Anode an Stelle -der bisherigen Vielzahl von Anoden verwenden, so käme man zu einer erheblichen Anodenmasse. Die Größe dieser Anode würde ihre Anbringung äußerst schwierig machen. In manchen Fällen wäre die Größe dieser Anode sogar so bedeutend, daß sie nicht mehr durch die Zutrittsöffnung in den Tank eingebracht werden könnte.The flow of current from a galvanic anode is determined to some extent by the surface area With similar surface shapes, the flow of current depends on the size of the electrolyte exposed Area increases. So if you wanted a single anode instead of the previous multitude of anodes use, one would get a considerable anode mass. The size of this anode would make its placement make it extremely difficult. In some cases the size of this anode would even be so significant that it could no longer be introduced into the tank through the access opening.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zum Zwecke des Kathodenschutzes von metallenen Ladungstanks gegen Korrosion bei Füllung mit Seewasser aus stangenförmigen Verbrauchsanodenelementen eine Anodenstruktur aufzubauen. Dabei soll jede stangenförmige Verbrauchsanode mit einem Verbindungsglied aus edlerem Metall versehen und durch diese Verbindungsglieder an einem metallischen Rahmen befestigt sein, der im unteren Teil des Tanks aufgestellt ist; der Rahmen soll erfindungsgemäß zusammen mit den stangenförmigen Anoden mindestens zwei feste Wände ergeben, die wenigstens an ihrem oberen Ende miteinander verbunden sind.According to the invention it is proposed for the purpose of cathodic protection of metal cargo tanks an anode structure against corrosion when filled with seawater from rod-shaped consumable anode elements build up. Each rod-shaped consumable anode should have a connecting link Made of noble metal and attached to a metallic frame by these connecting links be placed in the lower part of the tank; the frame should according to the invention together with the rod-shaped anodes result in at least two solid walls, which at least at their upper end with each other are connected.

Kathoden-Schutzeinrichtung
für SchifftanksCathode protection device
for ship tanks

Anmelder:
F. A. Hughes & Co., Limited, LondonApplicant:
FA Hughes & Co., Limited, London

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. F. Weickmann. und Dr,-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte, München 2, Bmnnstr. 8/9Dipl.-Ing. F. Weickmann. and Dr, -Ing. A. Weickmann, Patent Attorneys, Munich 2, Bmnnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 1. Mai 1958Claimed priority:
Great Britain May 1, 1958

William Godfrey Waite, London,
ist als Erfinder genannt wordenWilliam Godfrey Waite, London,
has been named as the inventor

Nach dem Erfindungsvorschlag können also gehäuseartige Anodenstrukturen von beliebiger Form erzeugt werden, ohne daß das Gewicht des Anodenmaterials wesentlich größer wird als bei Anwendung einer Anzahl von Einzelanoden, während der Stromfluß und die Lebensdauer mindestens ebenso groß sind wie bei Einzelanoden. Die Anodenstruktur kann mit den geforderten Abmessungen innerhalb des Tanks aufgebaut und dann dort aufgestellt werden, wo sie im Hinblick auf die Stromverteilung am wirksamsten ist; sie kann natürlich auch von vornherein an dieser Stelle errichtet werden.According to the proposal of the invention, housing-like anode structures of any shape can be produced without the weight of the anode material being significantly greater than when using a number of individual anodes, while the current flow and the service life are at least as great as with Single anodes. The anode structure can be built with the required dimensions inside the tank and then placed where it is most effective in terms of power distribution; she can of course also be erected at this point from the start.

Durch den Erfindungsvorschlag wird der Arbeitsaufwand beim Anbringen und Versetzen der Verbrauchsanode wesentlich herabgesetzt und wird außerdem die Gleichmäßigkeit der Stromverteilung verbessert. Es können auch zwei oder mehr Anodenstrukturen in bestimmten Abständen voneinander angebracht werden. Durch die Aufteilung der Anodenstrukturen werden Ermüdungserscheinungen der metallischen Drahtkonstruktion infolge von Schwingungen herabgesetzt.The proposed invention reduces the amount of work involved in attaching and relocating the consumable anode is significantly reduced and also the uniformity of the power distribution improved. There can also be two or more anode structures at certain distances from one another be attached. By dividing up the anode structures, the metallic ones are showing signs of fatigue Wire construction reduced due to vibrations.

Der Stromfluß und die Lebensdauer der Anoden lassen sich durch geeignete Verteilung der einzelnen Verbrauchsanoden durch Aufteilung der Anodenstruktur bestimmen. Die Verbrauchsanoden können ursprünglich so weit voneinander entfernt angebracht werden, daß zusätzliche Anoden zwischen ihnen eingesetzt werden können, wenn sie teilweise verbraucht sind. Durch diese Maßnahme wird die Stromflußabnahme bei zunehmendem Verbrauch der Anoden aufThe current flow and the service life of the anodes can be determined by suitable distribution of the individual Determine consumption anodes by dividing the anode structure. The consumable anodes can originally so far apart that additional anodes are inserted between them when they are partially used up. By this measure, the current flow decrease with increasing consumption of the anodes

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ein Minimum herabgesetzt. Änderungen der Stromdichte und damit des Stromflusses bei unterschiedlichen Bedingungen innerhalb des Tanks können leicht dadurch bewerkstelligt werden, daß mehr oder weniger Anodenelemente innerhalb der Anodenstruktur vorgesehen werden. Die Anodenelemente haben zweckmäßig die Form von Stangen, Rohren und Metallplatten beliebigen Querschnitts und werden zu einem gehäuseartigen Aufbau vereinigt. Die Wandstärke dieses Gehäuseaufbaues, d. h. die Stärke der einzelnen Anodenelemente, ist verantwortlich für die Lebensdauer.reduced to a minimum. Changes in the current density and thus the current flow with different Conditions within the tank can easily be accomplished by doing more or less Anode elements are provided within the anode structure. The anode elements have expedient the shape of rods, tubes and metal plates of any cross-section and become a housing-like one Construction united. The wall thickness of this housing structure, d. H. the strength of the individual anode elements, is responsible for the service life.

Durch Interferenzeffekte wird bei diesem Anodenaufbau ein übermäßiger Abbau der Anodenelemente auf ihrer Innenseite verhindert. Es kann aber auch auf der Innenseite eine Abdeckung oder Ummantelung vorgesehen werden. DieLebensdauer hängt zwar weitgehend von der Dicke der Anoden ab, sie kann aber auch durch den Abstand der Anoden eingestellt werden. Wenn z.B. jede zweite Anode bei einem bestimmten Anodenaufbau weggelassen wird, so wird der Stromfluß nicht wesentlich herabgesetzt, die Lebensdauer aber annähernd halbiert.In this anode structure, interference effects result in excessive degradation of the anode elements prevented on their inside. But there can also be a cover or sheathing on the inside are provided. Although the service life depends largely on the thickness of the anodes, it can can also be adjusted by the spacing of the anodes. For example, if every other anode at a certain If the anode structure is omitted, the current flow is not significantly reduced, the service life but almost halved.

Die Verbrauchsanoden bestehen beispielsweise aus Zink, Aluminium, Magnesium oder Legierungen dieser Metalle; die übrige Anodenstruktur besteht zweckmäßig aus Eisen, wobei Eisenteile in die Verbrauchsanode eingebettet sind. The consumable anodes consist, for example, of zinc, aluminum, magnesium or their alloys Metals; the rest of the anode structure is expediently made of iron, with iron parts being embedded in the consumable anode.

DieEckstücke und sonstige Teile für die Befestigung der Verbrauchsanoden können aus Metall, Holz oder sonstigem Material bestehen, welches durch die Flüssigkeit in dem Tank nicht übermäßig angegriffen wird. Die Form der gehäuseartigen Anodenstruktur kann z. B. kubisch, quaderförmig, pyramidenförmig und prismenförmig sein. Die einzelnen Anodenelemente sind klein genug, um durch die normalen Eintrittsöffnungen in die Tanks eingeführt zu werden. The corner pieces and other parts for attaching the consumable anodes can be made of metal, wood or other material that is not unduly attacked by the liquid in the tank. The shape of the housing-like anode structure can be, for. B. cubic, cuboid, pyramidal and be prismatic. The individual anode elements are small enough to be inserted into the tanks through the normal inlet openings.

Die Anodenstruktur kann durch Seile oder Phosphor-Bronze-Ketten an der Abdeckung des Tanks aufgehängt sein, sie kann aber auch an den Seiten oder am Boden angebracht sein.The anode structure can be suspended from the cover of the tank by ropes or phosphor bronze chains be, but it can also be attached to the sides or on the floor.

Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es stellt dar:The figures show an embodiment of the invention. It shows:

Fig. 1 eine Endansicht einer erfindungsgemäßen Anodenstruktur,Fig. 1 is an end view of an anode structure according to the invention;

Fig. 2 eine Seitenansicht zur Anodenstruktur der Fig. 1,FIG. 2 shows a side view of the anode structure of FIG. 1,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Anodenstruktur innerhalb des Tanks,3 shows the anode structure according to the invention within the tank,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der Anodenelemete.4 is an enlarged view of the anode elements.

Aus Eisenstäben mit L-förmigem Querschnitt ist ein Gerüst zusammengesetzt, und zwar besteht dieses aus Paaren 10/11,12/13,14/15,16/17 von Eisenstäben. Paarweise zusammengehörige Eisenstäbe sind an ihren Enden voneinander entfernt und dort an Platten 20 befestigt, die ihrerseits auf U-Schienen 21 festgeschweißt sind. Die oberen Enden der paarweise zusammengehörigen Stäbe sind miteinander verbunden, so daß die Stäbe miteinander Dreiecke bilden.A frame is composed of iron rods with an L-shaped cross-section, and that is what it consists of from pairs 10 / 11,12 / 13,14 / 15,16 / 17 of iron bars. Iron rods which belong together in pairs are at their ends at a distance from one another and there on plates 20 attached, which in turn are welded to U-rails 21. The upper ends of the pairs that belong together Bars are connected to one another so that the bars form triangles with one another.

Die Verbindung zwischen diesen Dreiecken ist durch Verbindungsstangen 22 hergestellt. Außerdem sind die Stäbe eines jeden Dreiecks durch Querstäbe 24 zusätzlich miteinander verbunden.The connection between these triangles is established by connecting rods 22. Besides, they are Bars of each triangle are additionally connected to one another by transverse bars 24.

In den Flanken der L-förmigen Stäbe sind Bohrungen 26 vorgesehen. Die Anodenelemente sind gerade Stäbe 27 aus einer Legierung auf Magnesiumbasis oder einem anderen geeigneten Verbrauchsanodenmetall. In diesen Anodenelementen sind Verbindungsglieder in Form von Bandeisen 28 eingebettet. Diese Bandeisen stehen an den Anoden 27 an beiden Enden heraus. InBores 26 are provided in the flanks of the L-shaped rods. The anode elements are straight Bars 27 made from a magnesium based alloy or other suitable consumable anode metal. In connecting links in the form of iron strips 28 are embedded in these anode elements. This band iron protrude from the anodes 27 at both ends. In

ίο diesen beiden Endungen sind Bohrungen 30 vorgesehen. Die Enden der Bandeisen 28 sind durch Schraubenbolzen oder Niete an dem Gerüst befestigt, und zwar liegen die einzelnen Anodenelemente reihenweise nebeneinander und bilden damit die Wände der Anodenstruktur. Holes 30 are provided for these two endings. The ends of the straps 28 are attached to the framework by bolts or rivets, and although the individual anode elements lie next to one another in rows and thus form the walls of the anode structure.

Der Rahmen und die Anodenelemente können natürlich auch so angebracht sein, daß drei, vier oder mehr Wände gebildet sind. Diese Wände können in vertikaler Ebene liegen, sie können aber auch sonstwie angeordnet sein. Auf alle Fälle sind sie jedoch eng miteinander verbunden, so daß sie eine gehäuseartige Struktur ergeben und daß der Interferenzeffekt sich entsprechend dem Abstand und der Anzahl der Anodenelemente einstellen läßt.The frame and the anode elements can of course also be attached so that three, four or more Walls are formed. These walls can lie in a vertical plane, but they can also be arranged in some other way be. In any case, however, they are closely connected so that they have a housing-like Structure result and that the interference effect according to the distance and the number of anode elements can be adjusted.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, können die Stangen 21 auf den Untergurten 40 eines Tanks 41 befestigt sein, die Querstange 24 ist mit einem Verstärkungsglied 42 des Tanks vereinigt. Die Anodenstruktur ist in Abstand von den Wänden 43 des Tanks angeordnet und erhebt sich bis zu einer gewissen Höhe über den Boden 44.As can be seen from Fig. 3, the rods 21 can be attached to the lower straps 40 of a tank 41, the cross bar 24 is united with a reinforcing member 42 of the tank. The anode structure is at a distance arranged from the walls 43 of the tank and rises to a certain height above the Floor 44.

Die Zahl und Anordnung der Anodenelemente ist vorzugsweise so groß gewählt, daß die gesamte Struktur einen Schutzstrom von mindestens 15 Ampere abzugeben in der Lage ist.The number and arrangement of the anode elements is preferably chosen so that the entire structure is able to deliver a protective current of at least 15 amperes.

Claims

Patent claims:

1. Cathode protection device for metallic cargo tanks of seagoing ships for corrosion protection when filled with water, consisting of consumption anodes that are conductively connected to the parts to be protected, characterized in that the rod-shaped consumable anodes by means of connecting elements made of noble metal attached to a metal frame in the lower part of the tank and that this metallic frame, together with the rod-shaped consumable anodes, forms at least two rigid walls, which are connected to one another at least at their upper end.

2. Cathode protection device according to claim 1, characterized in that the consumption anodes are straight rods and that the connecting elements are embedded in these straight rods and protrude at the ends.

3. cathode protection device according to claim 1 and 2, characterized in that the framework consists of at least two pairs of spaced-apart triangles Rods.

1 sheet of drawings