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Kathodische Schutzanlage Die Erfindung betrifft eine kathodische Schutzanlage
zum Schützen der Innenflächen eines Behälters oder Tanks gegen elektrolytische Korrosion.
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Der kathodische Schutz von Tanks und Schiffsabteilungen, im besonderen
von mit Seewasser gefüllten Ballasttanks, wurde bisher mit einem gewissen Erfolg
erreicht. In solchen bekannten kathodischen Schutzanlagen sind die galvanischen
Anoden gewöhnlich mit besonderen Anodenaufhängeelementen oder -auslegern verschraubt,
die am Schiffskörper vortreten. Solche Anlagen erfordern die Errichtung eines Gerüstes
zum Anbringen jedes Anodenauslegers an dem Schiffskörper und zum Befestigen der
Anoden an den Auslegern. Wiederholte Berüstung in den Tanks ist nicht nur teuer,
sondern kann auch ,häufig nicht in bequemer Weise infolge des Labyrinths der Querverstrebungen
in dem Tank vorgenommen werden. Deshalb wird die Erzielung kathodischen Schutzes
in dieser Weise häufig durch die hohen Kosten ausgeschlossen.
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Außerdem tritt beim Anbringen der Anoden an am Schiffskörper befestigten
Hängeelementen häufig infolge des großen Stromes zwischen der Anode und dem der
Anode am nächsten liegenden Teil des Schiffskörpers ungleichmäßiger Schutz auf.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten kathodischen
Schutzanlage, die einen gleichmäßigeren, zuverlässigen kathodischen Schutz bei wirtschaftlicher
Installation der Anlage ermöglicht.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Anzahl galvanischer
Anoden mechanisch und elektrisch leitend an einem Drahtseil oder Metallkabel befestigt
sind, dessen Enden abnehmbar an Behälterteilen befestigt sind und das über eine
Seilscheibe verläuft, die an einem Träger befestigt ist, und daß Verbindungskabel
an jedem Kabelende zum Herstellen von zwangläufigem elektrischem Kontakt zwischen
dem Kabel und den Behälterteilen vorgesehen sind. Zweckmäßig verbinden Verspannungsdrähte
den Teil des Kabels, an dem die Anoden angebracht sind, mit den Behälterteilen.
Vorzugsweise werden Vorrichtungen zum Einstellen der Kabelspannung verwendet, nachdem
das Kabel verankert ist.
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Da beide Enden des Kabels elektrisch mit dem Schiffskörper verbunden
sind, wird eine Funkenbildung zwischen der Anode und dem Schiffskörper im Falle
eines Bruches in dem Kabel, an dem die Anoden befestigt sind, vermieden. Die Anoden
können ohne die Errichtung irgendeines Gerüstes ersetzt werden, da bei Lockerung
des Kabels, das über die Seilscheibe verläuft, der die verbrauchten Anoden tragende
Kabelteil zu dem unteren Teil des Schiffskörpers gesenkt wird, wo er leicht erreichbar
ist.
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Da die Anoden in dem Tank oder der abgeteilten Kammer zentral angeordnet
werden können, ergibt sich ein gleichmäßigerer kathodischer Schutz.
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Die Erfindung sowie ihre weiteren Ziele und Vorteile sind noch deutlicher
an Hand der folgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang, mit der Zeichnung
erkennbar. Es. zeigt Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt durch einen Tanker, wobei
die Anordnung galvanischer Anoden gemäß der Erfindung im Aufriß dargestellt ist,
Fig.2 einen abgebrochen gezeichneten Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig.3
eine vergrößerte perspektivische Ansicht, welche die Mittel zur Befestigung einer
Anode an einem Kabel zeigt, und Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht, welche die Mittel
zur Befestigung der Anodentragkabel an den Wänden eines Schiffstanks oder Schottabteilung
zeigt.
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In Fig. 1 und 2 ist eine Kammer oder Abteilung 10 in einem Schiff
12 erkennbar. Ein Ende eines Kabels 14, an dem eine Anzahl galvanische Anoden 16,
z. B. Magnesiumanoden, befestigt sind, ist an einem U-Eisen 18 in dem unteren Teil
des Schiffskörpers oder der Außenhaut 20 verankert. Das andere Ende des Kabels 14
verläuft über eine Seilrolle 22, die am Boden der Decktragkonstruktion 24 befestigt
ist, und ist dann an dem unteren Teil des Tankschotts 26 festgelegt. Seitliche Schwingungen
des -die Anoden 16 tragenden
Teiles des Kabels 14 werden durch
die Verspannungsdrähte 28 vermieden, die sich zwischen dem Kabel 14 und dem Schott
26 und der Außenhaut 20 des Schiffes 12 erstrecken. Längs jedes Verspannungsdrahtes
28 sind Spannschlösser 30 vorhanden, um kleine Verstellungen der Verspannung zu
ermöglichen. Eine weitere Spannvorrichtung 32 ist am Ende des Kabels 14 vorgesehen
und an dem U-Eisen 18 befestigt, um eine gleichartige Spannungsverstellung an dem
Kabel 14 vornehmen zu können. Das Kabel 14 sowie die Verspannungsdrähte 28 und die
Seilrolle 22 können vorteilhafterweise aus einem korrosionsfesten Material, beispielsweise
Monelmetall oder einer anderen Nickel-Kupfer-Legierung, hergestellt sein.
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Wie deutlicher in Fig. 3 dargestellt ist, besitzt jede Anode 16 einen
hohlen Stahlkern 34, durch den das Kabel 14 verläuft. Der aufbrauchbare Metallteil
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der Anode, der gewöhnlich aus Magnesium besteht, ist um den Kern 34 herum
gegossen. Die Anode 16 wird an dem Kabel 14 durch Keile 38 gehalten, die zwischen
das Kabel 14 und den Kern 34 getrieben sind. Jeder Keil 38, der eine gezahnte Kante
40 hat, die den Kern 34 berührt, bildet ein Mittel zum Herstellen elektrischen Kontaktes
zwischen der Anode 16 und dem Kabel 14. Die Anzahl der Anoden 16, die entlang dem
Kabel 14 angebracht sind, hängt von der Stromdichte und von den an die Anodenlebensdauer
gestellten Anforderungen der Anlage ab.
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Fig. 4 zeigt im einzelnen eine geeignete Vorrichtung zur mechanischen
und elektrischen Befestigung des Kabels 14 an dem Schott 26 des Schiffes. Das andere
Ende des Kabels kann am Schiffskörper in gleicher Weise befestigt sein. Das Ende
des Kabels 14 ist an dem Schott 26 dadurch mechanisch befestigt, daß es durch das
Stahlauge 42 geschlungen und in sich mit einer Kabelkammer 44 festgeklemmt
ist. Eine Schlaufe 46 in dem Kabel 14 schafft eine bequeme Möglichkeit zum Anbringen
eines (nicht dargestellten) Flaschenzuges . an dem Kabel 14, wenn die Anoden gesenkt
oder gehoben werden sollen. Selbstverständlich könnten auch andere mechanische Mittel
zum Befestigen des Kabels 14 verwendet werden. Die mechanische Verbindung zwischen
dem Kabel 14 und dem Schott 26 ist jedoch nicht das einzige Mittel zur Herstellung
der elektrischen Verbindung zwischen diesen Elementen. Die eigentliche elektrische
Verbindung zwischen dem Kabel 14 und dem Schott 26 wird mit einem gewöhnlich aus
Kupfer hergestellten Verbindungskabel 48 vorgenommen, das durch die Klammer 50 in
metallischem Kontakt mit dem Kabel 14 gehalten wird und dessen Ende 52 an dem Schott
26 hartgelötet ist. Wie vorher erwähnt wurde, ist das Kabel 14 an jeder Stelle,
an der es daran mechanisch befestigt ist, elektrisch mit der Außenhaut oder dem
Schott verbunden, so daß die Gefahr der Funkenbildung zwischen den Magnesiumanoden
und Stahlteilen des Schiffes oder Tanks vermieden ist, falls das Kabel 14 unterbrochen
oder gelockert Wird. Diese Anordnung hat beträchtliche Bedeutung, da ein explosives
Gemisch von Gasdämpfen in dem Tank oder der Schottabteilung 10 vorhanden sein kann.
Eine Schlaufe 46 in dem Kabel 14 dient dazu, eine weitere Leitung an das Kabel anzuschließen,
wenn die Anoden in ihre Lage gehoben oder gesenkt werden.
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Die Anoden 16 werden dadurch angebracht, daß sie in geeigneter Anzahl
und mit geeignetem gegenseitigem Abstand auf das Kabel 14 gefädelt und das Kabel
14 und die Anoden 16 beispielsweise mittels der Keile 38 elektrisch und mechanisch
miteinander verbunden werden. Ein Ende des Kabels 14 ist an dem unteren Teil des
Schiffskörpers 20 befestigt, und sein anderes Ende wird über eine Seilrolle 22 geführt
und gegen seine Verankerungsstelle an dem Schott 26 gezogen, wobei sich die Anoden
16 in ihre Betriebslage anheben. Erforderlichenfalls können die Verspannungsdrähte
28 angebracht werden, bevor die Anoden 16 hochgezogen sind. Zum Ersatz der Anoden
wird das an dem Schott 26 befestigte Kabelende gelöst, so daß es sich nach oben
bewegen kann (beispielsweise nach Art eines Flaschenzuges), wobei die Anoden in
den unteren Teil des Schiffskörpers 20 gesenkt werden. Das andere Ende des Kabels
wird aus seiner Klammer entfernt, so daß die verbrauchten Anoden abgenommen und
frische Anoden am Kabel angebracht werden können, das dann wieder in seine Betriebslage
hochgezogen wird. Zum Anbringen der Anoden ist kein Gerüst erforderlich, wenn das
Kabel 14 einmal durch die Seilrolle 22 geführt ist. Es können so viele Kabel
14 zum Tragen der galvanischen Anoden 16 vorhanden sein, wie zur Erzielung eines
angemessenen Schutzes erforderlich sind. Zur Vereinfachung ist in der Zeichnung
nur ein eine Einzelanode tragendes Kabel 14 dargestellt worden.
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Eine Anordnung galvanischer Anoden gemäß der Erfindung ist insofern
wirtschaftlich, als sie nur einen geringen Gerüstaufwand zur anfänglichen Herstellung
der Anlage, jedoch nicht die Errichtung eines Gerüstes zum Anodenersatz erfordert.
Da die Anoden gemäß dem Verfahren nach der Erfindung zwischen zwei beliebigen Stellen,
zwischen denen ein Kabel gespannt werden kann, befestigt werden können, können die
Anoden vorteilhaft in Abstand zu den von ihnen zu schützenden Flächen angeordnet
werden. Auf diese Weise wird ein gleichmäßigerer kathodischer Schutz erreicht und
dadurch eine Wirtschaftlichkeit der Errichtung und Unterhaltung einer kathodischen
Schutzanlage bewirkt. Da jedes Ende der Kabel 14 mit dem Schiffskörper 20 oder dem
Schott 26 elektrisch verbunden ist, ist auch wie vorher erwähnt wurde, die Gefahr
der Funkenbildung sogar für den Fall beseitigt, daß das Kabel 14 bricht und die
Anoden 16 gegen den Stahl in dem Tank oder der Schottabteilung fallen.
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Somit schafft die Erfindung ein leistungsfähiges, wirtschaftliches
und sicheres Verfahren zum kathodischen Schutz der Innenflächen eines Tanks oder
Abteilung gegen elektrolytisch bedingte Korrosion.