DE1202614B - Anodenanordnung fuer den Kathodenschutz - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C23f

Deutsche Kl.: 48 dl-13/00

Nummer: 1202 614

Aktenzeichen: S 72389 VI b/48 dl

Anmeldetag: 6. Februar 1961

Auslegetag: 7. Oktober 1965

Die Erfindung betrifft eine Anodenanordnung für Kathodenschutzsysteme, bei der die Anoden von einem ununterbrochenen, die elektrische Zuleitung bildenden Metallkabel durchsetzt und mit ihm in geeigneten Abständen mechanisch und elektrisch verbunden sind.

Sollen metallische Gegenstände, wie etwa eine im Boden verlegte Leitung oder ein Schwimmdock, gegen Korrosion geschützt werden, so werden sie bekanntermaßen mit einem Kathodenschutz ausgerüstet. Dazu werden sie auf ein Potential gebracht, das negativer ist als ihr ursprüngliches Polarisationspotential.

Eines der bekannten Kathodenschutzverfahren besteht nun darin, den zu schützenden Metallgegenstand an den negativen Pol einer Gleichstromquelle zu legen. Der positive Pol dieser Gleichstromquelle ist über einen Stromrückleiter mit Anoden verbunden. Diese Anoden stehen in elektrischem Kontakt mit dem korrodierenden Medium (Erde, Wasser), in dem sich der zu schützende Metallgegenstand befindet.

Es ist schon eine Anodenvorrichtung für Kathodenschutzsysteme bekannt, bei der die Anoden von einem unterbrochenen, die elektrische Zuleitung bildenden Metallkabel durchsetzt und mit ihm in geeigneten Abständen mechanisch und elektrisch verbunden sind. Das Metallkabel trägt dabei keine Isolierung und darf auch wegen der Art der hier angewandten mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen Anode und Kabel eine solche gar nicht aufweisen. Da letzteres also dem korrodierenden Medium frei ausgesetzt ist, muß es aus nicht korrodierendem und entsprechend teurem Material, wie z. B. Monel-Metall oder einer anderen Nickel-Kupfer-Legierung, bestehen.

Bei einer anderen bekannten Anodenvorrichtung für Kathodenschutzsysteme kann ein isoliertes Metallkabel verwendet werden. Dieses muß aber zur Montage in einzelne Kabelabschnitte zerlegt werden, deren abisolierte Ende in hülsenartige Ansätze eingeführt und mit diesen verpreßt sind. Dabei muß noch eine Kupferhülle aufgeschweißt werden. Die freigelegten Oberflächen werden wasserdicht isoliert, um die abisolierten Abschnitte des Kabels und die elektrischen Verbindungsorgane vor Korrosion zu schützen. Durch das Zerlegen des Stromrückleitungskabels in einzelne Abschnitte wird die mechanische Widerstandsfähigkeit dieser Anordnung unter Umständen bedeutend herabgesetzt. Zumindest besteht das Risiko, daß eine der vielen Verbindungen zwischen Kebelabschnitten und Anodenvorrichtung schlechte mechanische Widerstandsfähigkeit und in der Folge auch einen schlechten elektrischen Kontakt aufweist.

Anodenanordnung für den Kathodenschutz

Anmelder:

Societe d'Etudes Contre la Corrosion, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,

München 2, Rosental 7

Als Erfinder benannt:

Bernard Marie Louis Heuze, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 5. Februar 1960 (817 810)

Bei Kathodenschutzsystemen, z. B. für Schwimmdocks, kann nun die gesamte Vorrichtung, da sie vom Schwimmdock weit hinunter ins Wasser hängt, bei Platzveränderungen des Schwimmdocks bedeutenden mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sein. Die geschilderte Anodenvorrichtung hat deshalb erhebliche Nachteile. Da darüber hinaus schon bei kleinsten Montagefehlern der elektrische Kontakt leiden kann und die Montage an sich schon kompliziert ist, stellt auch dieser Vorschlag keine befriedigende Anodenvorrichtung für Kathodenschutzsysteme dar.

Die erfindungsgemäße Anodenanordnung vermeidet alle diese Nachteile. Sie verwendet für die elektrische Zuleitung ein ununterbrochenes Metallkabel, das eine Isolierung aufweist, die jeweils an den Verbindungsstellen der Kabelseele mit der Anode auf einer im Vergleich zur Anodenlänge sehr kurzen Strecke entfernt ist, wobei der abisolierte Teil der Kabelseele mit einer Gewindebuchse verspannt ist, die die Anode trägt, und wobei der freie Raum im Bereich der Gewindebuchse und der Klemmvorrichtung mit einer den Zutritt von korrodierendem Medium zur Kabelseele und zur Klemmvorrichtung verhindernden Abdichtungsmasse ausgefüllt ist.

Mehrere solcher Anodenanordnungen sind zum Erhalt einer Anodenvorrichtung in einigem Abstand auf dem Metallkabel angebracht. Das Kabel durchsetzt also, ohne unterbrochen oder abgeschnitten zu sein, die Anoden axial und dient ihnen als Träger und zugleich als Stromrückleiter zum positiven Pol der Gleichstromquelle. Durch diese Anordnung und

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die völlige Abdichtung der Kabelseele und der Klemmvorrichtung gegenüber dem korrodierenden Medium ist für dauernden guten elektrischen Kontakt der Anoden mit dem restlichen Kathodenschutzsystem gesorgt. Die Anordnung gewährleistet aber auch bei 5 guter mechanischer Widerstandsfähigkeit eine solche Biegsamkeit der Anodenvorrichtung, daß die beim Einsatz, z. B. bei Platzwechsel von mit dem Kathodenschutzsystem ausgerüsteten Schwimmdocks, auftretenden Verformungsbeanspruchungen ohne weiteres ausgehalten werden.

Auch die Montage der erfindungsgemäßen Anodenanordnung auf dem Metallkabel ist überaus einfach. Die Anodenanordnungen befinden sich ja alle an einem Ende des Kabels. Alle Teile der Anode sind so ausgebildet, daß sie entweder unmittelbar auf die Kabelseele bzw. das Kabel aufgebracht werden können oder vom Ende des Kabels über das Kabel an die gewünschte Stelle gebracht werden können. Ist das bewerkstelligt, so erfolgt der Zusammenbau der teils vorfabrizierten Teile äußerst einfach. Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

F i g. 1 eine schematische Skizze der Anodenanordnung,

F i g. 2 die erfindungsgemäße Anodenanordnung im Schnitt längs der Kabelachse,

F i g. 3 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Anodenanordnung bei A-A in F i g. 2 und

Fig.4 eine Anodenvorrichtung im Einsatz an einem Schwimmdock.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform durchsetzt ein ununterbrochenes, isoliertes Kabeil axial die Anodenanordnungen 2.

Die Anoden 3 sind dabei so auf dem Kabel befestigt, daß sich die Vorrichtung für ihre elektrische Verbindung mit der Kabelseele 8 in ihrem Inneren befindet und gegen jegliche elektrolytische Korrosion geschützt ist. Diese elektrische Verbindungsvorrichtung besteht aus zwei Halbschalen 10, von denen wenigstens eine mit Klemmschrauben 9 versehen ist. Diese stützen sich auf der Kabelseele 8 ab und können durch Öffnungen in einer inneren Gewindebuchse 4 betätigt werden, die die gleiche Länge wie die Halbschalen und einen größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des isolierten Kabals 1 aufweist. Die Gewindebuchse 4 trägt an ihrer Außenseite ein Gewinde.

Die Anode besteht aus Kohle, Silizium-Roheisen oder einem anderen geeigneten Material. Sie ist in zwei Halbanoden aufgeteilt. Diese Halbanoden werden in der Gießerei auf Stahlrohre 5 aufgeformt, die ebenfalls einen größeren Durchmesser aufweisen als der Außendurchmesser des isolierten Kabels 1. Die Stahlrohre 5 enden verbindungsseitig in einer Gewindebuchse 6 mit Innengewinde und treten an ihrem anderen Ende etwas aus der Anode 3 aus. Sie sind hier durch eine vom isolierten Kabel 1 durchsetzte Dichtungskappe 7 abgeschlossen. Am aus der Anode 3 herausstehenden Ende eines der Stahlrohre 5 befindet sich ein Außenstutzen 13 zum Einpressen der Dichtungsmasse 14.

Der Aufbau der Anodenanordnung auf dem Kabel wird folgendermaßen durchgeführt:

Das Kabel wird an der gewünschten Stelle in passender Länge, d. h. auf einer etwas größeren Strecke als die Länge der Klemmvorrichtung, abisoliert und so die Kabelseele freigelegt. Danach wird eine Dichtungskappe? und eine Halbanode mit ihrem Stahlrohr 5 und der Gewindebuchse 6 auf das Kabel und an der freigelegten Stelle vorbeigezogen. Jetzt legt man die beiden Halbschalen 10, von denen mindestens eine mit Klemmschrauben 9 versehen ist, über die abisolierte Stelle und schiebt die Gewindebuchse 4 darüber. Durch Öffnungen in der Gewindebuchse 4 können die Klemmschrauben 9 nach innen geschraubt werden, so daß sich die Kabelseele 8 fest gegen die eine Halbschale anlegt und beide Halbschalen 10 gegen die Innenflächen der Gewindebuchse 4 gedrückt werden. Man zieht nun den Stahlring 11, die zweite Halbanode und die zweite Dichtungskappe 7 auf das isolierte Kabel 1. Die beiden Halbanoden werden mit Hilfe ihrer Gewindebuchsen 6 auf der Gewindebuchse 4 verschraubt und gegeneinander über den Stahlring 11 verklemmt. Für die absolute Dichtigkeit dieser Verbindung sorgt ein Abdichtungsmittel 12. Abschließend wird durch den Außenstutzen 13 eine Dichtungsmasse 14 in die Anodenanordnung gepreßt, die alle Hohlräume der Anordnung völlig ausfüllt.

F i g. 4 zeigt schematisch ein Schwimmdock 21, das mit einem Kathodenschutz versehen ist. Der positive Pol der Gleichstromquelle 22 ist mit drei Anodenvorrichtungen 23,24, 25 verbunden. Die Verteilung der Anoden auf dem Kabel und ihre Entfernung vom Kiel sind so abgestimmt, daß ein gleichmäßiger Kathodenschutz erzielt wird. Die Anodenvorrichtungen sollen dabei nie am Grund liegen, sondern ihre Lage mit dem Schwimmdock ändern.

Die Anodenvorrichtungen mit erfindungsgemäßen Anodenanordnungen erfordern dabei keine besondere Vorsicht, wenn ein Schwimmdock für die Ein- oder Ausfahrt eines Schiffes tiefer ins Wasser gelegt wird oder wenn es an einen anderen Platz gebracht wird, da die Anodenvorrichtung wegen der erfindungsgemäßen Ausführung der Anodenanordnung Formveränderungen ohne weiteres aushalten kann und sogar sehr bedeutende Beanspruchungen ohne Beeinträchtigung ihrer Funktion übersteht.

Die Anodenvorrichtung mit erfindungsgemäßen Anodenanordnungen kann wegen ihrer einfachen Anwendungsmöglichkeit, ihrer Robustheit und hohen Lebensdauer unter allen Bedingungen bei Kathodenschutzsystemen mit Vorteil verwendet werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anodenanordnung für Kathodenschutzsysteme, bei der die Anoden von einem ununterbrochenen, die elektrische Zuleitung bildenden Metallkabel durchsetzt und mit ihm in geeigneten Abständen mechanisch und elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (1) eine Isolierung aufweist, die jeweils an den Verbindungsstellen der Kabelseele (8) mit der Anode (3) auf einer im Vergleich zur Anodenlänge sehr kurzen Strecke entfernt ist, daß der abisolierte Teil der Kabelseele mit einer Gewindebuchse (4) verspannt ist, die die Anode (3) trägt, und daß der freie Raum im Bereich der Gewindebuchse (4) und der Klemmvorrichtung (9,10) mit einer den Zutritt von korrodierendem Medium zur Kabelseele und zur Klemmvorrichtung verhindernden Abdichtungsmasse (14) ausgefüllt ist.

2. Anodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (3) aus zwei von entgegengesetzter Seite auf die Gewindebuchse (4) geschraubten Hälften besteht und daß der Zwischenraum zwischen den Anodenhälften mit einem Abdichtungsmittel (12) ausgefüllt ist.

3. Anodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung aus zwei Halbschalen (10), von denen wenigstens eine mit durch Öffnungen in der Gewindebuchse (4) zu betätigenden Klemmschrauben (9) versehen ist, besteht.

4. Anodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbanoden auf Stahlrohren (5) sitzen.

5. Anodenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der Innenwand jedes Stahlrohres (5) und dem isolierten Kabel (1), der zum Rohrende hin durch eine Dichtungskappe (7) begrenzt ist, mit Abdichtungsmasse (14) ausgefüllt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 851 413, 2 775 554.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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