DE2554401C3

DE2554401C3 - Elektrodenanordnung für den kathodischen Schutz eines glasausgekleideten Metallbehälters

Info

Publication number: DE2554401C3
Application number: DE2554401A
Authority: DE
Inventors: Syun Awaji; Kaneo Honjyo Akita Hosoya; Motohiko Makino; Yoshinori Sasaki; Isao Yokoyama
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1975-02-18
Filing date: 1975-12-03
Publication date: 1978-10-12
Also published as: DE2554401A1; GB1530268A; JPS5541815Y2; DE2554401B2; US4039417A; JPS51105026U

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung für den kathodischen Schutz eines glasausgekleideten Metallbehälters, bei der die Elektrode mittels eines Isoliermaterials in einer in die Wandung des Behälters einsetzbaren Buchse festgelegt wird.

Bei einer bekannten Elektrodenanordnung für den kathodischen Schutz eines glasausgekleideten Metallbehälters, wie z. B. eines Warmwassergeräts, wird ein platinbeschichteter Titandraht als Anode eingesetzt, die in der Mittenöffnung einer Buchse mittels einer Füllung aus Silikonkautschuk gehalten wird. Die Buchse selbst ist wiederum in der Wandung des zu schützenden Behälters gehaltert. In dieser Anordnung wird die Silikonkautschukfüllung infolge Alterung, bedingt durch den langzeitigen Kontakt mit heißem und kaltem Wasser, immer schlechter, was zu einer Undichtigkeit an dieser Stelle des Behälters führt. Bei einer weiteren bekannten Elektrodenanordnung wird der platinbeschichtete Titandraht anstelle von Silikonkautschuk mittels einer Glasfüllung in einer Buchse gehalten, wobei die Buchse in die Wandung des glasausgekleideten Behälters eingeschraubt ist. Zwischen der Buchse und der Behälterwandung ist ein O-förmiger Ring eingesetzt. Bei dieser Anordnung ist jedoch die Adhäsion bzw. die Haftfestigkeit zwischen dem platinbeschichteten Draht und der Glasfüllung schlecht, und außerdem neigt die Glasfüllung infolge der Unterschiede der thermischen Ausdehnungskoeffizienten des platinbeschichteten Drahtes, der Buchse und des Glases dazu, zu brechen bzw. zu zerspringen. Außerdem weisen die Vorstehend beschriebenen Elektrodenanordriüngeri den Nächteil auf, daß der platinbeschichtete Titandraht für Brummströme einen geringen Wider* stand hat.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Elektrodenanordnung mit ausge* zeichneter Korrosionsbeständigkeit für den kathodischen Schutz eines glasausgekleideten Metallbehälters, bei der die Elektrode mittels eines Isoliermaterials in einer in die Wandung des Behälters einsetzbaren ^r> Buchse festgelegt wird, zu schaffen, die den betriebsbedingten thermischen Belastungen ohne weiteres standzuhalten vermag, die ferner keine kostspieligen Elektroden, wie platinbeschichtete Titandrähte ode«· dergleichen, benötigt, deren Elektrodenmaterial einen

in günstigen hohen Widerstand für Brummströme aufweist, und die in einfacher Weise hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß Erfindung durch eine Elektrodenanordnung gelöst, die gekennzeichnet ist

i¹» durch eine Ferritelektrode 10, die aus einer festen Lösung aus 0,15 bis 87,1 Molprozent MFe₂O₄ (worin M fü." mindestens ein Metall der Gruppe Mn, Ni, Co, Mg, Cu und/oder Zn steht) und 99,85 bis 12,9 Molprozent Fe₃O₄ besteht, einen die Elektrode 10 tragenden Ring 12

>o aus Aluminiumoxid oder Forsterit, eine in eine Wandung des Behälters 17 einsetzbare und den Ring 12 haltende Eisenbuchse 11, und eine Glasschicht 13 zwischen dem Ring 12 und der Elektrode 10 und zwischen dem Ring 12 und der Buchse 11.

-'^r> Die Schnittzeichnung gibt als Beispiel eine Ansicht eines kathodischen Schutzsystems für einen glasausgekleideten Behälter gemäß Erfindung wieder. Die Elektrode 10 ist in eine Eisenbuchse U eingesetzt, wobei ein Aluminiumoxid- oder Forsterit-Ring 12 zwischen

ι» der Elektrode 10 und der Buchse bzw. Muffe 11 angeordnet ist. Die Zwischenräume zwischen der Elektrode 10 und dem Ring 12, sowie zwischen der Buchse 11 und dem Ring 12 sind mit Glas 13 ausgefüllt. Ein Anschlußteil 14 ist an dem äußeren Ende der

'"' Elektrode 10 befestigt und ein Leitungsdraht 15 mit dem Anschlußteil 14 verbunden. Der Zwischenraum zwischen der Elektrode 10 und der Buchse 11 ist mit einem Isolierharz 16 ausgefüllt. Die die Elektrode 10 haltende Buchse oder Muffe 11 ist beispielsweise in die Wandung

··» eines mit Glas ausgekleideten Metallbehälters 17 eingeschraubt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht in der oben beschriebenen Elektrodenanordnung die Ferritelektrode 10 aus einer festen Lösung

■r> von 15,7 bis 87,1 Molprozent MFe₂O₄ und 84,3 bis 12,9 Molprozent FejO₄.

Bei einer weiteren gemäß Erfindung bevorzugten Elektrodenanordnung erstreckt sich der Ring 12 in die Buchse 11 und es ist zum Anschließen einer nach außen

Ί» führenden Leitung in der Buchse U ein Anschluß 14 an diesem Ende der Elektrode 10 vorgesehen.

Der Ferrit-Sinterkörper 10 kann hergestellt werden, indem man eine Mischung aus 99,9 bis 55 Molprozent Eisrnoxid (Fe₂Oi) und 0.1 bis 45 Molprozent eines

ν· Metalloxids MO. wobei M zumindest ein Metall wie oben angegeben, ist, 1 bis 15 Stunden lang auf eine Temperatur von 700" bis 1000"C in einer Luft oder Kohlendioxid-Atmosphäre, oder in einer Stickstoffatmosphäre, die bis zu 10 Volumprozent Wasserstoff

wi enthält, erhitzt

Die erhitzte Mischung wird dann abgekühli. pulveri siert. und das erhaltene !eine Pulver anschließend /u einem Formkörper geformt. Dieser wird dann I bis 4 Stünden lang in einer Stickstoff- oder einer Kohlcndl·

hi oxidatmosphäre, welche bis zu 20 Volumprozent Sauerstoff enthält, auf eine Temperatur von 1100° bis 1450⁰C erhitzt,
Erfindungsgemäße Elcktfodenänordnungen bzw.

Elektroden, die also eine besondere Kombination aus einer in bestimmter Weise aufgebauten Ferritelektrode mit einem die Elektrode tragenden Ring und einer Glasschicht zwischen der Elektrode, dem Ring und der Buchse, darstellen, zeigen eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit und widerstehen verhältnismäßig lange

wechselnden thermischen Beanspruchungen. Die Elektrode wird nicht schlechter bzw. altert nicht und bricht auch nicht infolge von unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der miteinander verbunde- > nen Elemente.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrodenanordnung für den kathodischen Schutz eines glasausgekleideten Metallbehälters, bei der die Elektrode mittels eines Isoliermaterials in einer in die Wandung des Behälters einsetzbaren Buchse festgelegt wird, gekennzeichnet durch eine Ferritelektrode (10), die aus einer festen Lösung aus 0,15 bis 87,1 Molprozent MFe₂O₄ (worin M für mindestens ein Metall der Gruppe Mn, Ni, Co, Mg, Cu und/oder Zn steht) und 99,85 bis 12,9 Molprozent Fe₃O₄ besteht, einen die Elektrode (10) tragenden Ring (12) aus Aluminiumoxid oder Forsterit, eine in eine Wandung des Behälters (17) einsetzbare und den Ring (12) haltende Eisenbuchse (11), und eine Glasschicht (13) zwischen dem Ring (12) und der Elektrode (10) und zwischen dem Ring (12) und der Buchse (11).

2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferritelektrode (10) aus einer festen Lösung von 15,7 bis 87,1 Molprozent MFe₂O₄UHdS¹Ki bis 12,9 Molprozent Fe₃O₄ besteht.

3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ring (12) in die Buchse (11) erstreckt und daß zum Anschließen einer nach außen führenden Leitung in der Buchse (11) ein Anschluß (14) an diesem Ende der Elektrode (10) vorgesehen ist.