DE3781735T2

DE3781735T2 - Korrosionsschutz.

Info

Publication number: DE3781735T2
Application number: DE8787306336T
Authority: DE
Inventors: Albert Highe; Michael Masia; James Patrick Reed
Original assignee: Raychem Corp
Current assignee: Raychem Corp
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1987-07-17
Publication date: 1993-04-22
Anticipated expiration: 2007-07-18
Also published as: JPS6333587A; EP0488995A3; EP0488995A2; NO177355C; EP0253671A3; ES2033852T3; NO177355B; EP0488995B1; EP0253671B1; NO873015D0; DE3751575D1; DE3781735D1; ATE129529T1; DE3751575T2; EP0253671A2; ATE80674T1; CA1331160C; NO873015L

Description

Die Erfindung betrifft den Korrosionsschutz von Rohren, Behältern und anderen korrosionsanfälligen Substraten.
Es ist wohlbekannt, Substrate vor Korrosion zu schützen durch Ausbilden einer vor Korrosion schützenden Potentialdifferenz zwischen dem Substrat und einer Gegenelektrode. Bevorzugt wird eine Gleichstromquelle verwendet, um die gewünschte Potentialdifferenz zwischen dem Substrat als Kathode und einer Anode auszubilden, die aus einem Material besteht, das korrosionsbeständig ist, beispielsweise Platin, Graphit oder einem leitfähigen Polymer. Beispielsweise kann Bezug genommen werden auf die US-PS'en 3 515 654 (Bordalen), 4 502 929 (Stewart et al), 4 473 450 (Nayak et al), 4 319 854 (Marzocchi), 4 225 241 (Kroon), 4 267 029 (Massarsky), 3 868 313 (Gay), 3 798 142 (Evans), 3 391 072 (Pearson), 3 354 063 (Shutt), 3 022 242 (Anderson), 2 053 314 (Brown) und 1 842 541 (Cumberland), die GB-PS'en 1 394 292 und 2 046 789A, die JP-PS'en 35293/1973 und 48948/1978 sowie die EP-Patentveröffentlichung Nr. 01479777.
Die bekannten Korrosionssysteme weisen schwerwiegende Nachteile auf, insbesondere die Unfähigkeit, eine ausreichend gleichmäßige Stromverteilung auf dem Substrat zu erreichen. Dieser Nachteil kann aus der Verwendung von einer oder mehreren einzelnen Elektroden entstehen; oder aus der Verwendung einer verteilten Elektrode, z. B. eines Platindrahts, dessen radialer Widerstand zum Substrat niedrig ist, so daß bei hohen Strömen die Stromdichte an der Anode mit zunehmender Entfernung von der Stromquelle rasch abnimmt; und/oder weil das Substrat abgeschirmt ist (einschließlich derjenigen Situationen, in denen das Substrat eine komplexe Gestalt hat, die dazu führt, daß ein Teil des Substrats von einem anderen Teil des Substrats abgeschirmt wird). Die in den US-PS'en 4 502 929 und 4 473 450 angegebenen flexiblen langgestreckten Anoden, die einen Kern mit niedrigem Widerstand aufweisen, der von einer leitfähigen Polymerbeschichtung umgeben ist, sind bei der Milderung dieses Nachteils sehr brauchbar, aber sie können nicht bei den hohen Stromdichten eingesetzt werden, die in bestimmten Situationen notwendig sind, beispielsweise beim Schutz von Strukturen, auf denen kein Schutzüberzug vorgesehen ist. Weitere Nachteile sind die relativ kurze Lebensdauer von Anoden (einschließlich der elektrischen Anschlüsse zu ihnen), insbesondere dann, wenn sie Umgebungen ausgesetzt sind, die stark korrosionsbegünstigend sind oder ölige Verunreinigungen enthalten (und im Fall von Platinanoden, wenn sie frischem Trinkwasser ausgesetzt sind), und die Schwierigkeiten und Kosten für die Reparatur oder den Austausch der Anoden, wenn dies erforderlich wird.
Wir haben nunmehr gefunden, daß diese Nachteile gemildert oder überwunden werden können mit Hilfe einer Sperrschicht, die zwischen dem Substrat und der Gegenelektrode liegt, die vom Substrat und von der Gegenelektrode beabstandet ist und die den Ionenfluß zwischen das Substrat und die Gegenelektrode lenkt und dadurch eine verbesserte Stromverteilung auf dem Substrat vorsieht und/oder es der Gegenelektrode ermöglicht, daß sie leichter gewartet oder ausgetauscht werden kann, und/oder die Geschwindigkeit verringert, mit der sich die Stromdichte an einer langgestreckten Elektrode mit der Entfernung von der Stromquelle ändert, und/oder eine kontrollierte Umgebung um die Elektrode herum vorsieht, um deren Wirkungsgrad zu verbessern, beispielsweise durch Vermindern einer Kontaminierung oder indem sie es ermöglicht, die Gegenelektrode mit einem Elektrolyten zu umgeben, der von dem Elektrolyten verschieden ist, der mit dem Substrat in Kontakt steht.
Gemäß einem Aspekt sieht die Erfindung eine Anordnung zum kathodischen Schutz eines elektrisch leitfähigen Substrats gegen Korrosion vor, wobei die Anordnung folgendes aufweist:
(1) ein elektrisch leitfähiges Substrat, das korrosionsanfällig ist;
(2) eine langgestreckte, verteilte Anode, die eine Form hat, die im allgemeinen der Form des Substrats entspricht; und
(3) eine Schicht, die (i) zwischen dem Substrat und der Anode liegt, (ii) von dem Substrat und der Anode beabstandet ist und (iii) die Form eines Rohrs aufweist, das die Anode umgibt, das aber, wenn die Anode und das Substrat mit entgegengesetzten Polen einer Gleichstromquelle elektrisch verbunden sind und durch einen Elektrolyten zwischen der Anode und dem Substrat ein Schaltkreis geschlossen ist, es ermöglicht, daß ein elektrischer Strom zwischen der Anode und dem Substrat fließt, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) die genannte Schicht eine Sperrschicht ist, die eine Vielzahl von Bereichen aufweist, die ionendurchlässig sind, so daß dann, wenn die Anode und das Substrat mit entgegengesetzten Polen einer Gleichstromquelle elektrisch verbunden sind, die Verteilung und/oder die Größe der ionendurchlässigen Bereiche das Fließen von elektrischem Strom zwischen dem Substrat und der Anode begrenzt, verglichen mit dem Strom, der bei Abwesenheit der Sperrschicht fließen würde, so daß der Widerstand zwischen dem Substrat und der Anode das Q-fache des Widerstands zwischen diesen bei Abwesenheit der Sperrschicht ist, wobei Q wenigstens 1,5, vorzugsweise wenigstens 10, insbesondere wenigstens 100 ist, und
(b) die Anordnung ferner eine Pumpe aufweist, um flüssigen Elektrolyten durch das Rohr und durch die ionendurchlässigen Bereiche in Richtung auf das Substrat zu pumpen.
Nach einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren vor zum kathodischen Schützen eines elektrisch leitfähigen Substrats gegen Korrosion durch einen flüssigen Elektrolyten, der mit ihm in Berührung steht, wobei das Verfahren folgendes aufweist: Ausbilden einer Potentialdifferenz zwischen dem Substrat als Kathode und einer langgestreckten, verteilten Anode, so daß ein Strom zwischen dem Substrat und der Anode längs Strompfaden fließt, die durch ionendurchlässige Bereiche einer Sperrschicht verlaufen, die (i) zwischen dem Substrat und der Anode liegt und (ii) von dem Substrat und der Anode beabstandet ist und (iii) in Form eines Rohrs vorliegt, das die Anode umgibt und eine Vielzahl von ionendurchlässigen Bereichen darin hat, und wobei bei dem Verfahren eine Pumpe einen Elektrolyten durch das Rohr und durch die ionendurchlässigen Bereiche in Richtung auf das Substrat fördert.
Die Sperrschicht, die bei der Erfindung verwendet wird, modifiziert die Art und Weise, auf die Strom zwischen dem Substrat und der Anode fließt, um so eines oder mehrere der oben angegebenen erwünschten Resultate zu erzielen. Im allgemeinen führt das dazu, daß der Widerstand zwischen dem Substrat und der Anode erheblich höher ist, als er bei Abwesenheit der Sperrschicht wäre, bevorzugt um einen Faktor von wenigstens 10, beispielsweise wenigstens 100 oder noch höher, wobei die resultierenden Vorteile den Nachteil der höheren erforderlichen Spannungen mit zunehmendem Widerstand ausgleichen.
Die Sperrschicht weist bevorzugt eine Vielzahl von ionendurchlässigen Bereichen auf. Bevorzugte ionendurchlässige Bereiche weisen einfache Öffnungen, beispielsweise eine Öffnung in der Wand eines Rohrs oder eine Öffnung am Ende eines Rohrs auf. Ionendurchlässige Bereiche, die aus einem ionendurchlässigen Material, z. B. einer Glasfritte, bestehen, können ebenfalls eingesetzt werden, speziell wenn es erwünscht ist, daß die Anode von einem Elektrolyten berührt wird, der von demjenigen verschieden ist, der das Substrat berührt. Die Größe und/oder Beabstandung der ionendurchlässigen Bereiche kann gleichmäßig oder ungleichmäßig sein in Abhängigkeit von der gewünschten Stromverteilung auf dem Substrat. Die ionendurchlässigen Bereiche haben bevorzugt unveränderliche Dimensionen. Die Entfernung zwischen benachbarten ionendurchlässigen Bereichen ist bevorzugt kleiner als das Zehnfache, speziell kleiner als das Vierfache der Entfernung zwischen den ionendurchlässigen Bereichen und dem Substrat. Ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Größe der Öffnungen kann die Notwendigkeit sein, sicherzustellen, daß anodische Reaktionsprodukte, z. B. Chlorgas, die Öffnung nicht blockieren. Wenn die Betriebsbedingungen nicht so sind, daß anodische Reaktionsprodukte im Elektrolyten gelöst bleiben oder leicht entlüftet werden können, muß dafür gesorgt werden, den schädlichen Aufbau solcher Reaktionsprodukte zwischen der Anode und der Sperrschicht zu verhindern. In manchen Fällen können aus solchen Reaktionsprodukten Vorteile gezogen werden, beispielsweise, um den Bewuchs von Unterwasserkonstruktionen zu vermindern. Um die Verteilung solcher Reaktionsprodukte zu unterstützen, wird hydrostatischer Druck angewandt, um den Elektrolyten durch den (die) ionendurchlässigen Bereich(e) in Richtung zum Substrat zu fördern. Ein solcher hydrostatischer Druck, der von einer Pumpe erzeugt wird, kann die alternativen und/oder zusätzlichen Vorteile haben, daß (1) die Gefahr herabgesetzt wird, daß die ionendurchlässigen Bereiche von Verunreinigungen blockiert werden, die in dem Elektrolyten zwischen der Sperrschicht und dem Substrat vorhanden sind, beispielsweise ölige Verunreinigungen in der Wasserschicht am Grund eines Öllagerbehälters, und/oder (2) es ermöglicht wird, wenn es erwünscht ist, die Anode mit einem Elektrolyten zu umgeben, der von dem Elektrolyten verschieden ist, der mit dem Substrat in Berührung ist (beispielsweise beim Schutz eines Trinkwasserbehälters mit einer Platinanode), um eine erhebliche Kontaminierung des Anoden-Elektrolyten durch den Substrat-Elektrolyten bei minimaler Kontaminierung des Substrat-Elektrolyten durch den Anoden-Elektrolyten zu verhindern.
Die Sperrschicht darf nicht elektronisch mit dem Substrat oder der Anode verbunden sein und besteht bevorzugt aus (einschließlich einer Beschichtung mit) einem elektrisch isolierenden Material, z. B. einem Kunststoff. Bevorzugte Sperrschichten haben die Form eines Rohrs (das runden oder anderen Querschnitt haben kann) oder einer Vielzahl von Rohren, die miteinander verbunden sind, um eine verzweigte Struktur zu bilden. Bei einer solchen verzweigten Struktur haben die Abzweigrohre bevorzugt kleineren Querschnitt als das Hauptrohr, beispielsweise so, daß die Gesamtquerschnittsfläche der Abzweigrohre nicht größer als die Querschnittsfläche des Hauptrohrs ist. Das Rohr oder die Rohre können von einer inneren oder äußeren Heizeinrichtung aufgeheizt werden, um die Viskosität des darin befindlichen Elektrolyten herabzusetzen (und auch zu verhindern, daß er gefriert) und/oder seinen spezifischen Widerstand zu verringern. Das Rohr oder die Rohre können als eine durchgehende Schleife angeordnet sein, so daß ein Elektrolyt durch sie zirkuliert, oder sie können einfach in einem offenen Ende (d. h. einem ionendurchlässigen Bereich) oder einem geschlossenen Ende enden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umgibt das Rohr (oder wenigstens eines der Rohre, wenn eine Vielzahl von Rohren miteinander verbunden ist) eine langgestreckte Anode, beispielsweise eine, deren Länge wenigstens das 100fache, bevorzugt wenigstens das 1000fache ihrer kleinsten Dimension ist, typischerweise einen Metalldraht, insbesondere einen Platin- oder platinbeschichteten Draht, der beispielsweise einen Durchmesser von wenigstens 0,025 cm (0,01 inch), bevorzugt 0,05 bis 0,075 cm (0,02 bis 0,3 inch) hat. Der Innendurchmesser des die Drahtanode enthaltenden Rohrs ist bevorzugt das P-fache des Durchmessers des Drahts, wobei P = 2 bis 100, beispielsweise 5 bis 30, beispielsweise ein Durchmesser von 0,36 bis 1,5 cm (0,125 bis 0,6 inch). Das die Drahtanode enthaltende Rohr weist ionendurchlässige Bereiche auf, oder es sind Abzweigrohre, die ionendurchlässige Bereiche aufweisen, daran befestigt, oder beides. Die Abzweigrohre können Perforationen aufweisen und/oder können ein offenes Ende haben, das mit einer Düse versehen sein kann. Auf diese Weise ist es möglich, eine viel gleichmäßigere Stromdichte an der Anode und damit auch am Substrat zu erhalten als bei Abwesenheit der Sperrschicht. Dieses vorteilhafte Ergebnis wird erreicht, weil der Widerstand zwischen dem Substrat und der langgestreckten Anode viel größer ist, als er bei Abwesenheit des Rohrs oder der Rohre wäre, bevorzugt um einen Faktor von wenigstens 10, beispielsweise wenigstens 100 oder noch höher. Dies ist besonders wertvoll, wenn es erwünscht ist, einen hohen Strom von einer verteilten Anode zu liefern. Unter diesen Umständen ist es nicht befriedigend, eine Anode zu verwenden, die einen Metallkern und einen leitfähigen Polymermantel aufweist, weil solche Anoden die hohen erforderlichen Stromdichten nicht aushalten können. Auch ist es nicht befriedigend, eine Platindrahtanode (oder dergleichen) zu verwenden; solche Anoden können zwar sehr hohe Stromdichten tragen, aber bei den unter solchen Umständen erforderlichen Strömen nimmt die Stromdichte an der Anode mit zunehmender Entfernung von der Stromquelle sehr rasch ab, wie beispielsweise in dem folgenden Beispiel 1 aufgezeigt ist.
Bei der Erfindung kann jede geeignete Gleichstromquelle verwendet werden. Die Spannung der Stromquelle ist bevorzugt kleiner als 100 V, insbesondere kleiner als 50 V, wobei das System unter Berücksichtigung dieser Präferenz ausgelegt ist.
Wenn ein Nettotransfer von Elektrolyt durch den (die) ionendurchlässigen Bereich(e) der Sperrschicht stattfindet, muß der Anode Elektrolyt zugeführt werden, und dies kann durch Kreislaufrückführung von Elektrolyt aus dem Bereich des Substrats und/oder durch Zuführung von frischem Elektrolyt erfolgen. Wenn ein Aufbau von Elektrolyt im Bereich des Substrats, z. B. am Boden eines Öllagerbehälters, vermieden werden soll, müssen Einrichtungen vorgesehen sein, um überschüssigen Elektrolyten abzuführen; der überschüssige Elektrolyt kann, falls gewünscht oder erforderlich, nach Filtration oder anderweitiger Aufarbeitung zum Entfernen von schädlichen Verunreinigungen im Kreislauf zur Anode rückgeführt werden.
Bevorzugte Anwendungsgebiete für die vorliegende Erfindung umfassen den Schutz von städtischen Wasserbehältern, Ballasttanks auf Schiffen, Ölbohrinseln, Kühlbehältern für Kraftwerke, Wassertanks für die Sekundärgewinnung in Ölbohrungen, Öllagertanks, Wärmetauschern, Kondensatoren, Erhitzer-Treatern und erdverlegten Rohren, insbesondere von Rohrleitungen, die unter der Dauerfrostgrenze verlegt sind, beispielsweise Ölrohrleitungen in der gefrorenen Tundra.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Gleichstromquelle 1, die mit einer Anode 2 und einem korrosionsanfälligen Substrat 3, das eine Kathode ist, verbunden ist. Die Anode 2 und das Substrat 3 sind durch eine Sperrschicht 4 getrennt, die ionendurchlässige Bereiche 45 aufweist, und sind über Bereiche 45 durch Elektrolyt 5 verbunden. Ein positiver hydrostatischer Druck wird vom Inneren der Sperrschicht 4 über die ionendurchlässigen Bereiche 45 von einer Pumpe 6 aufrechterhalten.
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht, die das korrosionsanfällige Substrat 3 in einem Behälter 7 zeigt, der den Elektrolyten 5 enthält. Die Anode 2 ist eine langgestreckte Anode, und die Sperrschicht 4 ist ein perforiertes Rohr, das die Anode enthält.
Fig. 2 zeigt als schematische Draufsicht eine alternative Möglichkeit zum Schutz eines Behälters 3. Ein Rohr 44 umgibt den Behälter und enthält eine langgestreckte Anode 2. Abzweigrohre 42 stehen mit dem Rohr 44 in Verbindung, durchsetzen die Wand des Behälters und enden in offenen Enden oder Düsen 45, die in eine oder mehrere gewünschte Richtungen zeigen können.
Fig. 3 zeigt ein Rohr mit darin vorgesehenen Perforationen, durch die ein Zonen enthaltender Elektrolyt austreten kann; die gezeigten Perforationen sind gleichbeabstandet und von gleicher Größe, aber sie könnten verschieden groß sein und verschiedene Abstände aufweisen, um eine gewünschte Stromverteilung zu erreichen. Fig. 4 zeigt ein Rohr, das aus einer ionenleitenden Membran besteht, durch die Zonen durchtreten können, während nichtionisches Material das nicht kann. Fig. 5 zeigt ein perforiertes Rohr, das mit einer ionenleitenden Membran bedeckt ist. Fig. 6 zeigt einen Teil eines perforierten Rohrs, bei dem jede Perforation mit einer ionenleitenden Membran bedeckt ist. Fig. 7 zeigt ein offenendiges Rohr, durch dessen offenes Ende ein Zonen enthaltender Elektrolyt austreten kann. Fig. 8 zeigt ein offenendiges Rohr, dessen offenes Ende von einem porösen Stopfen überdeckt ist. Fig. 9 zeigt ein Rohr mit einer Vielzahl von daran angebrachten Abzweigdüsen.
Die Erfindung wird in dem folgenden Beispiel verdeutlicht.

BEISPIEL 1

Bei diesem Beispiel sind die Vorgänge (A) und (B) Vergleichsbeispiele, und Vorgang (C) ist ein Beispiel gemäß der Erfindung.
(A) Eine Kunststoffwanne mit einer Länge von ca. 5,5 m (18 ft) und Halbkreisquerschnitt, Durchmesser 10,2 cm (4 inch), wurde über einen Ablauf mit einem Kunststofftank verbunden, der eine Behälterpumpe enthielt. Die Wanne, der Tank und der Ablauf wurden mit wäßrigem Kaliumchlorid-Elektrolyten mit einem spezifischen Widerstand von 20,5 Ohm·cm gefüllt. Ein Flußstahlstab mit einer Länge von ca. 5,5 m (18 ft) mit einem Durchmesser von 1,25 cm (0,5 inch) wurde am Grund der Wanne angeordnet. Ein Kunststoffrohr mit einer Länge von ca. 5,5 m (18 ft) mit einem Innendurchmesser von 0,95 cm (0,375 inch) und einem Außendurchmesser von 1,25 cm (0,5 inch)) wurde an der Wand der Wanne parallel zu dem Flußstahlstab und im Abstand davon befestigt. Das Kunststoffrohr wies Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,025 cm (0,010 inch) in Abständen von jeweils 10 cm (3,94 inch) entlang einer Geraden auf, und das Rohr wurde an der Wanne so befestigt, daß die Öffnungen 1,9 bis 2,5 cm (0,75 bis 1 inch) von dem Flußstahlstab entfernt waren. Ein Ende des Rohrs wurde mit der Behälterpumpe in dem Tank verbunden, und das andere Ende wurde dicht verschlossen. Die Pumpe wurde eingesetzt, um Elektrolyt durch das Rohr zu fördern. Überschüssiger Elektrolyt wurde aus der Wanne durch den Ablauf zum Tank rückgeführt. Eine gesättigte Kalomel-Bezugselektrode (SCE) wurde in der Wanne in einer Reihe von verschiedenen Positionen angeordnet, so daß das Potential verschiedener Teile des Stabs gemessen werden konnte. Das Korrosionspotential des Stabs wurde als zwischen 0,626 und 0,699 V liegend gemessen, was einem Mittel von 0,655 V entspricht.
(B) Die in (A) beschriebene Vorrichtung wurde modifiziert, indem eine Platindrahtanode mit einem Durchmesser von 0,025 cm (0,010 inch) und einer Länge von ca. 5,49 m (18 ft) an der Oberfläche des Kunststoffrohrs befestigt wurde, so daß die Anode 1,9 bis 2,5 cm (0,75 bis 1 inch) von dem Stab entfernt war. Der Stab und ein Ende der Anode wurden an eine Gleichstromquelle ausreichender Spannung, um einen Strom von 0,5 A aufrecht zu erhalten, angeschlossen. Es wurde gefunden, daß das absolute Potential des Stabs (d. h. das von der Kalomel-Bezugselektrode gemessene Potential minus das Korrosionspotential) 0,62 V an dem Ende war, das an das mit der Stromquelle verbundene Ende der Anode angrenzt, und auf 0,05 V am anderen Ende abnahm, was eine Gesamtdifferenz von 0,57 V ergibt.
(C) Die in (B) beschriebene Vorrichtung wurde modifiziert, indem die Anode in dem Kunststoffrohr angeordnet wurde. Die Stromquelle wurde eingestellt, um einen Strom von 0,5 A zu liefern, und die Pumpe wurde eingestellt, um eine Durchflußmenge zu liefern, die sicherstellte, daß die Öffnungen in dem Rohr nicht von den gasförmigen Produkten verstopft wurden, die sich an der Anode entwickelten (d. h. Chlor und Sauerstoff). Es wurde gefunden, daß das absolute Potential zwischen 0,40 und 0,55 V lag, das bedeutet eine Gesamtdifferenz von 0,15 V.

Claims

1. Anordnung zum kathodischen Schutz eines elektrisch leitfähigen Substrats gegen Korrosion, wobei die Anordnung folgendes aufweist:

(1) ein elektrisch leitfähiges Substrat, das korrosionsanfällig ist;

(2) eine langgestreckte, verteilte Anode, die eine Form hat, die im allgemeinen der Form des Substrats entspricht; und

(3) eine Schicht, die (i) zwischen dem Substrat und der Anode liegt, (ii) von dem Substrat und der Anode beabstandet ist und (iii) die Form eines Rohres aufweist, das die Anode umgibt, das aber, wenn die Anode und das Substrat mit entgegengesetzten Polen einer Gleichstromquelle elektrisch verbunden sind und durch einen Elektrolyten zwischen der Anode und dem Substrat ein Schaltkreis geschlossen ist, es ermöglicht, daß ein elektrischer Strom zwischen der Anode und dem Substrat fließt,

dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die genannte Schicht eine Sperrschicht ist, die eine Vielzahl von Bereichen aufweist, die ionendurchlässig sind, so daß dann, wenn die Anode und das Substrat mit entgegengesetzten Polen einer Gleichstromquelle elektrisch verbunden sind, die Verteilung und/oder die Größe der ionendurchlässigen Bereiche das Fließen von elektrischem Strom zwischen dem Substrat und der Anode begrenzt, verglichen mit dem Strom, der bei Abwesenheit der Sperrschicht fließen würde, so daß der Widerstand zwischen dem Substrat und der Anode das Q-fache des Widerstandes zwischen diesen bei Abwesenheit der Sperrschicht ist, wobei Q wenigstens 1,5, vorzugsweise wenigstens 10; insbesondere wenigstens 100 ist, und

(b) die Anordnung ferner eine Pumpe aufweist, um flüssigen Elektrolyten durch das Rohr und durch die ionendurchlässigen Bereiche in Richtung auf das Substrat zu pumpen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Verteilung und/oder die Größe der ionendurchlässigen Bereiche längs des Rohres ungleichmäßig ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Länge der Anode wenigstens das 100-fache, vorzugsweise wenigstens das 1000-fache, ihrer kleinsten Dimension ist, und die Sperrschicht in Form eines Rohres vorliegt, das aus einem Isoliermaterial besteht und in seinen Wandungen Öffnungen aufweist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Sperrschicht ferner eine Vielzahl von Abzweigrohren aufweist, wobei jedes der Abzweigrohre mit dem Rohr in Verbindung steht und wenigstens eine Öffnung darin hat.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anode ein Metalldraht mit einem Durchmesser von 0,05 cm bis 0,75 cm ist und der Innendurchmesser des Rohres das P-fache des Durchmessers des Drahtes ist, wobei P einen Wert von 2 bis 100, vorzugsweise von 5 bis 30 hat.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anode eine Platinoberfläche hat.

7. Verfahren zum kathodischen Schützen eines elektrisch leitfähigen Substrats gegen Korrosion durch einen flüssigen Elektrolyten, der mit ihm in Berührung steht, wobei das Verfahren folgendes aufweist: Ausbilden einer Potentialdifferenz zwischen dem Substrat als Kathode und einer langgestreckten, verteilten Anode, so daß ein Strom zwischen dem Substrat und der Anode längs Strompfaden fließt, die durch ionendurchlässige Bereiche einer Sperrschicht verlaufen, die (i) zwischen dem Substrat und der Anode liegt und (ii) von dem Substrat und der Anode beabstandet ist und (iii) in Form eines Rohres vorliegt, das die Anode umgibt und eine Vielzahl von ionendurchlässigen Bereichen darin hat, und wobei bei dem Verfahren eine Pumpe einen Elektrolyten durch das Rohr und durch die ionendurchlässigen Bereiche in Richtung auf das Substrat fördert.