DE2707265C2 - Meßvorrichtung zur Ermittlung des Metall-/Boden-Potentials kathodisch geschützter Metallkörper - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung zur Ermittlung des MetalU/Boden-Potentials ohne ohmschen Spannungsabfall bei im Erdboden verlegten kathodisch gegen Korrosion geschützten Metallkörpern, mit Hilfe einer Bezugselektrode, die aus einem für Feuchtigkeit und elektrischen Strom durchlässigen Gehäuse besteht in dem sich ein in einen Elektrolyten eingebettetes Metallblech befindet, bei der die Bezugselektrode und eine mit dem zu schützenden Metallkörper in elektrisch leitender Verbindung stehende Metallplatte mit einem Spannungsmeßgerät verbunden sind.

Der kathodische Korrosionsschutz erdverlegter Metallkörper hat sich in den vergangenen Jahren als so außerordentlich wirksam und zweckmäßig erwiesen und wird in großem Umfang technisch angewendet Zur Überprüfung seiner Wirksamkeit ist es jedoch erforderlich, regelmäßig das Schutzpotential an der Phasengrenze Metall/Boden zu messen. Die erdverlegten Metallkörper sind üblicherweise von Schutzanstrichen oder schützenden Umkleidungen bedeckt, die als passive Korrosionsschutzmittel bezeichnet werden, und der aktive kathodische Korrosionsschutz dient dazu, das Metall an Fehlstellen der passiven Korrosionsschutzmittel gegen korrosive Angriffe der Umgebung zu schützen. Nur an solchen Fehlstellen, das heißt, bei unmittelbarem Kontakt zwischen kathodisch geschütztem Metall und Boden kann die Messung des anstehenden Schutzpotentials erfolgen.

Zur Messung bzw. Überwachung des Schutzpotentials ist es üblich, das Potential solcher Fehlstellen mit Hilfe einer auf dem Erdboden aufgestellten Bezugselektrode zu messen, die sich in leitender Verbindung mit dem Erdboden befindet

Wegen des räumlichen Abstandes im Erdreich zwischen Fehlstelle und Bezugselektrode ist es mit dieser bekannten Methode nicht möglich, das tatsächlich anstehende Potential an der Grenzfläche Metall/ Boden zu messen. Die Meßwerte werden vielfach in unkontrollierbarer Weise durch die durch den Schutzstrom hervorgerufenen ohmschen Spannungsabfälle im Boden sowie durch Streuströme, die z. B. von Gleichstrombahnen ausgehen, verfälscht bzw. beeinflußt

Man hat auch bereits versucht, ein mit dem kathodisch geschützten Metallkörper elektrisch leitend verbundenes Probeblech aus gleichem Material in die Nähe des geschützten Metallkörpers in den Boden einzubringen und das an diesem Probeblech anstehende Potential mit einer in unmittelbarer Nähe angeordneten Bezugselektrode zu ermitteln. Dabei treten jedoch unterschiedlich große Schwierigkeiten für die Realisierung einwandfreier Meßbedingungen auf, beispielsweise können immer noch ohmsche Spannungsabfälle auftreten, da die Bezugselektrode nicht nahe genug an der Metalloberfläche angeordnet werden kann, oder aber der in das Probeblech eintretende Schutzstrom kann von der Bezugselektrode abgeschirmt werden. Aus den vorstehend genannten Gründen sind die Methoden bzw. Meßanordnungen zur Ermittlung des MetalU/Boden-Potentials erdverlegter kathodisch geschützter Metallkörper bisher mit unbekannten Fehlern behaftet und infolgedessen unbefriedigend und verbesserungsbedürftig-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, mit der eine durch Umgebungseinflüsse nicht gestörte genaue Messung des Metall-/Boden-Potentials gewährleistet ist. Diese Meßanordnung soll darüber hinaus einfach im Aufbau und in der Herstellung und unempfindlich beim Einbau und Gebrauch sein.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst

Der Aufbau und die Wirkungsweise der Meßanordnung sowie deren Lage zum kathodisch geschützten Metallkörper werden anhand der F i g. 1 und 2 erläutert die eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigen.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Meßanordnung.

Fig.2 zeigt die Lage der Meßanordnung zu einer Rohrleitung, die kathodisch geschützt ist

Der Behälter 1 besteht aus einem zylindrischen Mantel aus elektrisch nichtleitendem Material, vorzugsweise aus Kunststoff. Als Boden ist die Metallplatte 2 eingesetzt, die gegenüber dem Behälterinneren mit einer Isolierschicht, im dargestellten Beispiel einer Vergußmasse 11, abgedichtet ist Im Innern des Behälters 1 befindet sich eine Bezugselektrode 5, die umgeben ist von einer Elektrolytlösung hoher Leitfähigkeit. Als Bezugselektrode haben sich für den vorliegenden Fall Cu/CuSO4-Elektroden und als Elektrolytlösung annähernd gesättigte Natriumsulfatlösungen bewährt. Die Metallplatte 2 ist mit Kabeln 6,8 versehen, die nach außen zum Spannungsmeßgerät und zur kathodisch geschützten Rohrleitung 12 führen. Von der Bezugselektrode 5 führt ein Kabel 7 zum Spannungsmeßgerät. Der Kunststoffbehälter 1 ist mit einer Kunststoffplatte 9 abgedeckt und mit Vergußmasse 10 dicht verschlossen. In der Mitte des aus Metallplatte 2 und Vergußmasse 11 bestehenden Bodens ist ein Diaphragma 4 eingesetzt.

Die Meßanordnung wird in der Nähe der Rohrleitung 12 eingegraben und das Kabel 7 von der Bezugselektrode 5 an den Pluspol und das Kabel 6 von der Metallplatte 2 an den Minuspol eines Spannungsmessers gelegt Ein zweites Kabel 8 führt von der Metallplatte 2 zu der kathodisch geschützten Rohrleitung 12.

Durch diese leitende Verbindung ;on Metallplatte 2 und Rohrleitung 12 wird die Metallplatte 2 ebenso polarisiert wie eine gleich große Fehlstelle in der Rohrumhüllung. Mit Hilfe des Diaphragmas 4 und des Elektrolyten 3 kann das Potential der Außenseite der Metallplatte 2 gegen die Bezugselektrode 5 gemessen

werden, so daß das Potential Metall/Erdboden ohne ohmsche Spannungsablälle ermittelt wird, die durch den Schutzstrom oder Streuströme verursacht werden können.

Die Meßanordnung ist einfach herzustellen und unempfindlich beim Einbau und Gebrauch. Sie ermöglicht eine zuverlässige Kontrolle des kathodischen Schutzpotentials, die in regelmäßigen Abständen notwendig ist, um Korrosionsschäden zu verhindern, die beim Absinken des Potentials unter einen vorgegebenen Mindestwert auftreten können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Meßvorrichtung zur Ermittlung des Metall-/Boden-Potentials ohne ohmschen Spannungsabfall bei im Erdboden verlegten kathodisch gegen Korrosion geschützten Metallkörpern, mit Hilfe einer Bezugselektrode, die aus einem für Feuchtigkeit und elektrischen Strom durchlässigen Gehäuse besteht, in dem sich ein in einen Elektrolyten eingebettetes Metallblech befindet, bei der die Bezugselektrode und eine mit dem zu schützenden Metallkörper in elektrisch leitender Verbindung stehende Metallplatte mit einem Spannungsmeßgerät verbunden sind, gekennzeichnet durch einen geschlossenen Behälter (1), bei dem ein Teil einer Wand aus is einer Metallplatte (2) besteht, die auf der dem Behälterinneren zugekehrten Seite isoliert ist und dessen übrige Wände elektrisch nichtleitend sind, sowie durch eine im Inneren des Behälters befindliche, an sich bekannte Bezugselektrode (5), die von einer Elektrolytlösung (3) umgeben ist, welche über ein durch die Metallplatte (2) isoliert hindurchgeführtes Diaphragma (4) in leitender Verbindung mit der Außenseite der Metallplatte steht

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) zylindrisch ausgebildet ist

3. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Behälterinnenseite isolierte Metallplatte (2) den Boden des Behälters (1) bildet