DE7705104U - Meßanordnung zur Ermittlung des Metall-/Boden-Potentials kathodisch geschützter Metallkörper - Google Patents

Description

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Ruhrgas Aktiengesellschaft in Essen

Meßanordnung zur Ermittlung des Metall-/Boden-Potentials kathodisch geschlitzter Metallkörper

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zur Ermittlung des Metall-/Boden-Potentials bei im Erdboden verlegten kathodisch gegen Korrosion geschützten Metallkörpern z.B. Rohrleitungen oder Tanks, mit Hilfe einer Bezugselektrode.

Der kathodische Korrosionsschutz erdverlegter Metallkörper hat sich in den vergangenen Jahren als 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.

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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 Metallköxpers 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

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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 Metall-/Boden-Potentials erdverlegter kathodisch geschützter Metallkörper bisher mit unbekannten Fehlern behaftet und infolgedessen unbefriedigend und verbesserungsbedürftig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordung 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 durch eine erfindungsgemäße Meßanordung gelöst, bei der die Bezugselektrode, umgeben von einem Elektrolyt, in einem innen isolierten Behälter angeordnet ist und durch ein Diaphragma mit dem Erdreich leitend verbunden ist und bei der das oben beschriebene Probeblech einen das Diaphragma umgebenen Teil der Wand des Behälters bildet.

Gegenstand der Erfindung ist eine Meßanordnung zur Ermittlung des Metall-/Boden-Potentials bei im Erdboden

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verlegten kathodisch gegen Korrosion geschützten Metallkörpern z.B. Rohrleitungen oder Tanks mit Hilfe einer Bezugselektrode, die gekennzeichnet ist durch einen geschlossenen Behälter (1) aus elektrisch nichtleitendem Material, bei dem ein Teil der Wand aus einer Metallplatte (2) besteht, die auf der dem Behälterinneren zugekehrten Seite isoliert ist und eine im Inneren des Behälters befindliche 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.

Nach weiteren Merkr . .n der Erfindung ist der Behälter (1) zylinderförmig, und die zur Behälterinnenseite isolierte Metallplatte (2) ist als Boden des Behälters (1) ausgebildet.

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

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Meßanordnung.

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Figur 2 zeigt die Lage dor Meßanordung 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 Dauerbezugselektrode 5, die umgeben ist von einer Elektrolytlösung hoher Leitfähigkeit. Als Dauerbezugselektrode haben sich für den vorliegenden Fall Cu/CuSO.-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 1o 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

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Minuspol eines Spannungsmessers gelegt. Ein zweites Kabel 8 führt von der Metallplatte 2 zu der kathodisch geschützten Rohrleitung 12.

Durch diese leitende Verbindung von Metallplatte 2 und Rohrleitung 12 wird die Metallplatte 2 ebenso polarisiert wie eine gleichgroße 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 Spannungsabfälle 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.

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Claims (3)

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1. Meßanordnung zur Ermittlung des Potentials bei im Erdboden verlegten kathodisch gegen Korrosion geschützten Metallkörpern z.B, Rohrleitungen oder . Tanks mit Hilfe einer Bezugselektrode, gekennzeichnet durch

einen geschlossenen Behälter (1), dessen Wände elektrisch nichtleitend sind und bei dem ein Teil der Wand aus einer Metallplatte (2) besteht, die auf der dem Behälterinneren zugekehrten Seite isoliert ist, und eine im Inneren des Behälters befindliche 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. Meßanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Behälter (1) zylindrisch ausgebildet ist.

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

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