DE676029C - Verfahren zur Erzeugung einer Schutzschicht auf Eisen- und Stahlflaechen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzeugung einer Schutzschicht auf Eisen- und Stahlflächen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Schutzschicht auf Eisen- und Stahlflächen bei Gegenständen, die von solcher Größe sind, daß sein Eintauchen derselben in heiße Bäder praktisch undurchführbar ist. Gegenstände dieser Art sind z. B. Öltanks auf Schiffen, Schiffsballasttanks u. dgl., Dampfkessel, Rohrleitungen, Brücken, Gebäude, Maste usw.
• Um die Oberflächen von Eisen- und Stahlkonstruktionen dieser Art mit Schutzüberzügen zu versehen, werden gewöhnlich Anstriche mit in Wasser unlöslichen Bindemitteln, wie trocknenden Ölen, Teer, As:phal!t u. dgl., ,angewendet.
• Sehutzüberzüge dieser Art sind aber wenig dauerhaft und müssen häufig erneuert werden. Sie werden aus diesem Grunde teuer und eignen sich außerdem für viele Zwecke nicht. Als Schutzüberzüge für die Innenfläche von Öltanks sind sie z. B. unbrauchbar, weil sie gegenüber Ölen nicht widerstandsfähig sind.
• Gegenüber diesen bekannten Schutzüberzügen zeichnen sich die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Überzüge u. a. dadurch aus, daß sie sowohl gegenüber Luft und Wasser als auch gegenüber Ölen widerstandsfähig sind. Gemäß der Erfindung werden die Schutzüberzüge dadurch hergestellt, daß man die Eisen- oder Stahlflächen bei gewöhnlicher Temperatur der Einwirkung einer neutralen oder wenigstens nahezu neutralen nichtoxydierenden wäßrigen Flüssigkeit aussetzt, die neben einer Verbindung eines weniger edlen Metal'les als Eisen, z. B. Zink, noch eine zur Bildung von Komplexverbindungen mit Eisen geeignete Alkali- oder Erdalkaliverbindung, z. B. Alkalitartrat, enthält.
• Durch die Einwirkung der genannten Flüssigkeit auf die Eisenflächen bei gewähnlicher Temperatur bildet sich eine Schutzschicht; die aus :einer auf dem Eisen haltenden Schicht von metallischem Zink (oder anderen unecUeren Metallen als Eisen) und einer über dieser Metallschicht liegenden, als Speicher wirkenden Deckschicht oder Kruste aus Metallsalzen zusammengesetzt ist. Diese Metallkruste haftet fest an der Unterlage und besitzt :eine erhebliche Widierstandskräft gegenüber mechanischen Beanspruchungen.' Solange die untere Metallschicht .noch nicht völlig deckend ist und die Deckschicht Wasser enthält, wird sich :die Ausfällung von Metall auf die Eisenoberfläche fortsetzen. Wenn durch mechanische oder chemische Beanspruchung die auf die Eisenoberfläche niedergeschlagene Metallschicht Risse #oderVerletzungen erhält, wird die Metallausfällung von der Salzkruste aus wieder einsetzen und eine Schließung der Risse herbeiführen. Da .die äußere Salzkruste dauernd eine wichtige Rolle spielt, müssen die Arbeitsbedingungen bei der Herstellung der Schutzschicht so gewählt werden, däß die Bildung der Kruste begünstigt wird. Die Temperatur der Behandlungsflüssigkeit muß deshalb während der Einwirkung der Flüssigkeit verhältnismäßig niedrig sein (höchstens nur wenige Grade über der gewöhnlichen Temperatur), da die Einwirkung heißer Behandlungsflüssigkeit auf die Kruste eine Auflösung bzw. Zersetzung wichtiger Bestandteile derselben zur Folge hat.
• Eine Erhöhung der Temperatur über die gewöhnliche Temperatur ist für die Bildung der erwünschten Schutzschicht nicht erforderlich.
• Für die Durchführung des Verfahrens zur Erzeugung einer Schutzschicht dieser Art ist es von Wichtigkeit, daß :die verwendete Flüssigkeit neutral oder wenigstens nahezu neutral, d. h. nur schwäch sauer ist, da sonst eine Ausfällung des weniger edlen Metalles (Zink u. a.) auf die Eisenoberfläche verhindert wird. Aus dem gleichen - Grunde sollen Oxydationsmittel nicht vorhanden sein.
• Für die Ausfällung des Metal.#es aus der Behandlungsflüssigkeit bzw. aus der als Speicher dienenden Salzkruste ist es wichtig, daß die Flüssigkeit ein guter Elektrolyt ist. Als Bestandteil - der Behandlungsflüssigkeit werden deshalb Alkali- oder Erdalkalisalze, verwendet. Um den elektrolytischen Charakter der Flüssigkeit zu erhöhen, kann es deshalb vorteilhaft sein, der Flüssigkeit gut leitende Salze, z. B. Natriümchlorid, besonders beizufügen. Durch .die 'Verwendung von Seewasser bei der Herstellung der Biehandlungsflüssigkeit kann die erwünschte Erhöhung der Leitfähigkeit erreicht werden. Durch, geeignete Wahl der komplexbildenden Bestandteile der Flüssigkeit kann übrigens auch ohne besondere Zusätze eine genügende Leitfähigkeit erreicht werden.
• Als komplexhildende Bestandt@ei:e werden gemäß der Erfindung vorzugsweise Alkali-oder Erdalkalisalze sehr schwacher Säuren organischer oder anorganischer Natur verwendet, die imstande sind, mit Eisen komplexe Verbindungen von .neutraler oder höchstens schwach :saurer Reaktion zu bilden.
• Das weniger edle Metall, das in metallischem Zustand auf die Eisenfläche niedergeschlagen werden soll, wird in Form :eines Salzes einer Mineralsäure *(wie Salzsäure oder Schwefelsäure) als Bestandteil der Behandlungsflüssigkeit verwendet. Es kommen hier besonders Zink oder andere Schwermetalle in Betracht.
• Die Eisen- oder Stahlflächen werden vorzugsweise in rostigem Zustande der Einwirkung der Behandlungsflüssigkeit ausgesetzt. Es empfiehlt sich, lose anhaftende Röstschuppen durch Bürsten o. dgl. vor der Behandlung zu entfernen.
• Wenn rostige Flächen behandelt werden, nimmt der Rost an der Bildung der als Speicher dienenden Salzkruste teil, indem die Eisenoxydverbindungen dabei in Eisenoxydulverbindüngen umgewandelt werden.
• Beispiele i. Ein Scläffstank, der zur Beförderung von Heizöl benutzt wird, wird gereinigt und darauf mit Seewasser gefüllt. Zu dem Wasser wird sodann gepulvertes oder gelöstes Kaliumtartrat und eine äquivalente Menge Zinkchlorid in solcher Menge zugesetzt, daß der Prozentgehalt des Zinkchlorids etwa o, i ojo beträgt.
• Die Lösung wird in dem Tank stehengelassen. Durch leichte örtliche Erhitzung, z. B. durch Einführen von Dampf am Boden des Tanks, wird ein Umlauf der Flüssigkeit in dem Tank besorgt. Durch diese Dampfzufuhr wird keine nennenswerte Temperatursteigerung der Behandlungsflüssigkeit bewirkt. Nach etwa 5 Tagen wird an allen vorher unbedeckten Teilen des Tanks ein guter Schutzüberzug erhalten.
• z. Ein Schiffstank, der zur Beförderung von etwas freie Säure enthaltendem Benzin verwendet wird, wird gereinigt und darauf mit Seewasser oder Frischwasser als. Ballast gefüllt.: In dem Wasser wird eine ;geringe Menge Kaliumtartrat sowie etwas Zinkchlorid gelöst. Beim Steherlassen: bei gewöhnlicher Temperaturbewirkt die Lösung an den reinen Eisenflächen, die Bildung eines Überzuges, der hauptsächlich aus metallischem Zink und Zinksalzen besteht. An den rostigen Stellen enthält die über der gebildeten metal':ischen Zinkschicht vorhandene Salzkruste die Eisenverbindungen der Rostschidht in Form von Eisenoxydulverbindungen.
• 3. Die Innenfläche eines Eisentanks, der nach Entleerung zur Entfernung lose anhaftender Rostschuppen abgebürstet worden ist, wird mit einer Paste angestrichen, d:e durch Verrühren von io Gewichtsteilen Zinkchlorid uiid 2o Gewichtsteilen Kaliumtartrat nebst etwas Kieselgur in etwa 175 Gewichtsteilen Wasser erhalten worden ist. Es wird auf diese Weise eine Schutzschicht gebildet, die aus einer an dem Eisen haftenden Zinkhaut und einer daran haftenden, als Speicher dienenden Kruste besteht. Nachdem dieser Tank während längerer Zeit zum Transport von Erdöl benutzt worden war, war die Schutzschicht stellenweise zerstört worden. Um die abgenutzten Stellen zu heilen, wurde der Behälter mit Seewasser gefüllt, worin etwa 3 g Zinkchlorid und etwa 61-.Natrium. tartrat im Liter gelöst worden sind.. Diese Lösung wurde bei gewöhnlicher Terilperätur etwa 1q. Tage in dem Behälter stehengelassen. An den abgenutzten Stellen bildete sich hierbei eine Schutzschicht von der vorstehend angegebenen Art.
• q.. Ein Wasserballasttank von etwa iooo t Fassungsvermögen ist durch .eine frühere Behandlung nach Beispiel i mit .einer Schutzschicht versehen, die jedoch infolge der langen Benutzungsdauer des Tanks etwas schadhaft geworden ist. Dieser Überzug wird durch Zugabe von etwa 3o kg Zinkchlorid und etwa 6o kg Kaliumtartrat (oder .etwa 7o kg Natriumtartrat) zu dem Wasser, mit dem der Tank gefüllt wird, wiederhergestellt. Diese Menge der zugesetzten Salze ist ausreichend, um eine gewisse Potentialdifferenz zu bewirken, so daß infolgedessen das Zink aus der Lösung herausgedrängt und auf .dem Eisen niedergeschlagen wird, wodurch die schadhaften Stellen in dem ursprünglichen LTberzug geheilt werden.
• 5. Ein Tank von iooo cbm Fassungsvermögen, der vorher reicht mit einer Schutzschicht versehen worden ist, wird durch Abbürsten von lose anhaftendem Rost befreit. Der Tank wird mit Seewasser gefüllt, zu dem 3o kg Zinkchlorid und 7o kg Natriumtartrat zugegeben sind. Diese Gesamtmenge entspricht 3o g Zink auf den Quadratmieter Oberfläche, da die gesamte Oberfläche 500 Quadratmeter ausmacht. Die Zinkkonzentration ist jedoch lediglich 0,0 15g auf den Liter, entsprechend i5g auf .den Kubikmeter.
• Wenn der Tank gefüllt mit dem diese Menge Zinkchlorid und Natrituntartrat enthaltenden Seewassier stehengelassen wird, ros;et die Eisenoberfläche nicht. Nach etwa a bis 3 Wochen hat sich ein anhaftender zusammenhängender Überzug aus metallischem Zink und Metallsalzen gebildet. Hierdurch ist es möglich, die Rostbildung zu verhindern, auch wenn vorher kein Schutzüberzug angebracht worden ist, da durch die Gegenwart der Salze sogar in den angegebenen .geringen Mengen eine Potentialdifferenz bewirkt und .ein vom Zink zum Eisen gerichteter Strom erzeugt wird, .durch den die Bildung .eines Schutzüberzuges verursacht wird, wenn es auch lange dauert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCIIE: i. Verfahren zür Erzeugung einer Schutzschicht äuf Eisen- und Stahlflächen großer Gegenstände, wie Schiffen, Ültanks, Bauten u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß man .die Eisen- oder Stahlflächen bei gewöhnlicher oder nur wenig erhöhter Temperatur der Einwirkung einer .neutralen oder wenigstens nahezu neutralen, nicht oxydierenden Flüssigkeit aussetzt, die neben einer Verbindung Beines weniger edlen Metal:es als Eisen, z. B. Zink, noch eine zur Bildung von Komplexverbindungen mit Eisen geeignete Alkali- oder Erdalkaliverbindung, z. B. Alkalitartrat, enthält. a. Verfahren 'zur Erzeugung einer Schutzschicht an den inneren Wandflächen großer Eisen- und Stahlbehälter, z. B. Öltanks und Wasserhal:asttanks an Bord von Schiffen, dadurch gekennzeichnet, daß -die Behälter während längerer Zeit mit Flüssigkeiten von der im Anspruch i angegebenen Art gefüllt gehalten werden. 3. Verfahren nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsflüssigkeit aufäer den in Anspruch: i genannten Bestandteilen noch ein Alkalichlorid Moder andere die elektrolytische Leitfähigkeit der Flüssigkeit erhöhende Stoffe enthält.