VESSEL PROTECTED AGAINST INTERNAL CORROSION

Abstract: 1. Container, protected from internal corrosion with the aid od anodes, supplied by parasitic current, characterized in that between a first line a, which corresponds to the perpendicular from the anode (A) to the container wall (B), and a second line b, measured between the anode (A) and any point (P) on the container that is situated at equally large straight-line distances from two adjacent anodes (A), the relationship : 1.15a=<b=<1.5a. holds good.

Description: Gegen Innenkorrosion geschUtzter Behälter Die Erfindung bezieht sich auf einen gegen Innenkorrosion mit Hilfe von fremdstromgespeisten Anoden geschützten Behälter. In Industrie, Gewerbe und Haushalt ist eine Vielzahl von Einrichtungen dem Korrosionsangriff durch wässrige Elektrolyte ausgesetzt. Die laufende Beseitigung der dadurch verursachten Schäden ist oft mit erheblichen Kosten verbunden. Aufgabe der Korrosionsschutztechnik ist es, derartige Schäden von vornherein auszuschliessen oder auf ein technisch und wirtschaftlich vertretbares Mindestmass zu beschränken. Die elektrochemische Korrosion von Metallen und die zu ihrer Verhinderung angewendeten Schutzmassnahmen spielen sich an der Grenzfläche zwischen der festen Phase eines Metalls und der flüssigen Phase eines Elektrolyten ab. Fliesst ein Strom sowohl durch einen metallischen als auch einen elektrolytischen Leiter, so müssen an der Phasengrenze Metall/Elektrolyt freie Elektronen entstehen oder verbraucht werden. Da die Abgabe von Elektronen eine Oxydation, die Aufnahme eine Reduktion bedeutet, ist der Uebergang eines Stromes über die Phasengrenze immer mit einer chemischen Reaktion verbunden. Dieser Vorgang wird als Elektrolyse bezeichnet, wenn die Reaktionen durch eine von aussen angelegte Spannung hervorgerufen werden. Verlaufen sie an räumlich getrennten Elektroden (aufgrund einer inneren EMK) freiwillig, so spricht man von einem galvanischen Element. Treten sie an einer Metalloberfläche gleichzeitig auf, so handelt es sich um Korrosion. Die Metalle haben das Bestreben, in Lösung zu gehen. Aus dem Atomgitter der Metalle diffundieren positiv g- ladene Ionen, während die negativ geladenen Elektronen im Gitterverband bleiben. Das Metall lädt sich negativ auf. Hierdurch kommt es zu einer Potentialdifferenz gegen über dem Elektrolyten. Das Metall geht an den unedleren Metallflächen (Anoden) in Lösung; der angreifende Elektrolyt nimmt an den edleren Metallflächen (Kathoden) Elektronen auf. Die anodischen und kathodischen Teilreaktionen können in einer gleichen Zone der Metalloberfläche ablaufen. Im praktischen Korrosionsgeschehen ist es jedoch häufiger, dass anodische und kathodische Bezirke geometrisch getrennt auf der Metalloberfläche verteilt sind. Es bilden sich Lokal- oder Korrosionselemente mit entsprechenden Lokalanoden, die gegenüber dem Elektrolyten ein unterschiedliches Potential aufweisen. Hierdurch kommt es zu einem Materialabtrag auf der unedleren Elektrode. Beim p a s s i v e n Korrosionsschutz trennt man durch Beschichtung die zu schützende Oberfläche von dem angreifenden Elektrolyten, beim a k t i v e n Korrosionsschutz greift man direkt in die Korrosionsvorgänge ein. Als passiver Korrosionsschutz werden Ueberzüge aller Art eingesetzt: Anstrich- und Kunststoff überzüge mit Schicht dicken von einigen um bis zu einigen Millimetern, metallische Ueberzüge, Glasemail, Zementmörtel und dergl.. Aktiver Korrosionsschutz erfolgt in der Hauptsache auf chemischem oder physikalischem Weg durch Zugabe von Korrosionsinhibitoren oder auf elektrochemischem Weg durch anodischen oder kathodischen Schutz, wobei bei letztgenanntem zwischen Schutzverfahren mit galvanischen (Opfer-) Anoden und solchen mit Fremdstrom zu unterscheiden istç Zum Innenschutz von Behältern hat sich seit einer Reihe von Jahren der kathodische Schutz mit fremdstromgespeisten, in den Behälter isoliert eingebauten Elektroden bewährt. Die Elektroden werden mit dem Pluspol einer Gleichstromquelle, der Behälter mit deren Minuspol verbunden. Durch die äussere Stromzufuhr werden die bei den kathodischen Teilreaktionen verbrauchten Elektronen ergänzt, wodurch die anodischen Teilreaktionen, d.h. die Metallauflösung der Behälterwandungen und -einbauten, verringert werden. Die Korrosion wird dann praktisch vollständig unterdrückt, wenn der von der Fremdstromquelle über die in den Behälter eingebaute (anodisch geschaltete) Elektrode in die Behälterwandungen bzw. Einbauten fliessende Strom seiner Grösse nach mindestens der kathodischen Teilstromstärke entspricht. Dieser Stromstärke wird daher als Mindestbetriebsstromstärke des kathodischen Korrosionsschutzes 1k bezeichnet. In der Praxis des kathodischen Korrosionsschutzes wird weniger der absolute Wert der Mindestbetriebsstromstärke Ik, vielmehr die sogenannte Mindestbetriebsstromdichte der Kathodisierung ik als Betriebsgrösse verwendet^-welahe den Quotienten aus Ik, gemessen in mA, und der Behälteroberfläche F einschliesslich seiner Einbauten, gemessen in m2, darstellt. Die Grösse k ist von einer ganzen Reihe von Variablen abhängig, beispielsweise von der Konzentration an gelöstem Sauerstoff, der Konzentration an eventuell enthaltenen Oxydationsmitteln, der elektrolytischen Leitfähigkeit, der Temperatur, dem pH-Wert, der Strömungsgeschwindigkeit und dergl.. Sie weist dementsprechend ein beträchtliches Spektrum auf, besitzt jedoch für einen ganz bestimmten Fall auch einen ganz bestimmten Wert. Dieser lässt sich labormässig bestimmen und in der Praxis durch Untersuchung des geöffneten Behälters in gewissen Zeitabständen mit beliebiger Genauigkeit ermitteln. Der deutschen Patentschrift 2 144 514 lassen sich bereits Anweisungen zur Verteilung des Anodenmaterials innerhalb des Behälters entnehmen. Auch sind dort bereits Angaben über die mittleren Abstände zwischen den Anoden und der Behälterwand in Abhängigkeit von den elektrolytischen Leitfähigkeiten der Wässer enthalten. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ion Behältern, welche durch fremdstromgespeiste Elektroden kathodisch geschützt sind, bei optimaler Stromverteilung eine geringste Anzahl von Anoden zu verwenden. Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass zwischen einer ersten Strecke a, die der Senkrechten von der Anode zur Behälterwand entspricht, und einer zweiten Strecke b, gemessen zwischen Anode und jedem Behälterpunkt, der zu zwei benachbarten Anoden gleich grosse, geradlinige Abstände aufweist, die Beziehung b = (1.15...1,5) . a besteht. Mit der erfindungsgemässen Anodenanordnung bzw. -konfiguration ist eine optimale Schutzstromverteilung bei einer minimalen Anzahl von Anoden gewährleistet, und zwar sowohl bei Behältern mit kreisrundem oder ovalem Querschnitt als auch bei Behältern mit Rechteckquerschnitt. Diese optimale Stromverteilung ist insbesondere bei Systemen mit fremdstromgespeisten Inertanoden von grosser Bedeutung, da Inertanoden, besonders platinierte Titan-, Niob- und Tantalanoden, nur mit bestimmten, maximalen Gleichspannungen beaufschlagt werden dürfen. So beträgt die für platinierte Titananoden zulässige Betriebsspannung maximal 12 Volt. Darüber hinausgehende Spannungen führen wegen Ueberschreitung des Durchbruchpotentials zur raschen Zerstörung des Elektrodenmaterials (vgl. Zeitschrift Galvanotechnik, 59(1968), Nr.8, S.659-666, insbes. S.660). Bei Behältern, die mit wässrigen Elektrolyten gefüllt sind, deren elektrolytische Leitfähigkeit unter 150 uS/cm liegt, darf der Abstand der Anoden von dem genannten Behälterpunkt bis zu 50% grösser sein als der senkrechte Abstand der Anoden von der Behälterwand. Bei Behältern mit Flüssigkeiten, deren elektrolytische Leitfähigkeit grdsser oder gleich 150 luS/cm beträgt, haben eingehende praktische und theoretische Untersuchungen ergeben, dass dieser Abstand zwischen 15 und 30%, vorzugsweise 20%, grösser sein sollte als der senkrechte Abstand der Anode von der Behälterwand. Grundsätzlich sollten jedoch senkrechte Anodenabstände von der Behälterwandung von 700 mm bei Leitfähigkeiten grösser oder gleich 150 pS/cm und 400 mm bei kleineren Leitfähigkeiten nicht überschritten werden. Bei Behältern mit einer Gesamthöhe von 8 m und mehr und entsprechenden Anodenlängen führt der Spannungsabfall innerhalb der Anoden, insbesondere bei platinierten Titananoden, zu einer ungleichmässigen Stromverteilung. Da aus den oben angeführten Gründen einer Steigerung der Betriebsspannung Grenzen gesetzt sind, werden gemäss einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes in Anodenlängsrichtungen mehrere Stromzuführungen zu den Anoden vorgesehen. Zu diesem Zweck sind in der oberen und unteren Kümpelung entsprechend ausgebildete Stromdurchführungen vorgesehen. Gleichzeitig sind an der Behälterwand befestigte Mittel zum Halten und/oder Verspannen der Anodenstäbe bzw. -drähte vorgesehen. Zur Vermeidung einer übermässigen Stromabsaugung an den Stromdurchführungen sind die Anoden in einem Bereich von 200 - 300 mm, gemessen ab Stromdurchführung, mit einer hochohmigen Schicht versehen. Bei Verwendung platinierter Titananoden sind diese Bereiche nicht platiniert. Bei Behältern, die neben dem wässrigen Elektrolyten weitere, gegenüber dem Elektrolyten besserleitende Stoffe oder Materialien enthalten, insbesondere bei Filterbehältern mit Kiesschichten unterschiedlicher Körnung und einer oder mehreren Aktivkohleschichten, hat man sich in der Vergangenheit darauf beschränkt, lediglich passive Korrosionsschutzmassnahmen durchzuführen oder, falls es die betrieblichen Verhältnisse zuliessen, dem wässrigen Elektrolyten Korrosionsinhibitoren beizufügen. So wurden die Behälter entweder aus einem korrosionsbeständigen Material, z.B. Edelstahl, Beton, gefertigt, oder es wurden die Behälterinnenflächen mit Kunststoff-Schutzüberzügen versehen. Die Vorgehensweisen haben sich jedoch als wenig wirtschaftlich und z.T. unwirksam erwiesen: Hohe Investitionskosten bei Edelstahlbehältern; periodische Entleerung der Behälter und Erneuerung der Kunststoff-Schutzüberzüge, die infolge Wasserdampfdiffusion Fehlstellen aufweisen und ihrerseits zu Lochfrass in den Behälterwandungen führen. Durch die erfindungsgemässe Anodenkonfiguration bzw. -anordnung in Verbindung mit Anoden, die Längsabschnitte unterschiedlicher elektrischer Oberflächenleitfähigkeit aufweisen, wobei der elektrische Oberflächenwiderstand eines Längsabschnitts umso höher ist, je grösser die elektrische Leitfähigkeit des diesem Anodenlängsabschnitt zugeordneten Behälterinhalts ist, lassen sich erstmals auch Behälter der angegebenen Art nach dem Fremdstromverfahren kathodisch schützen. Während man bei Behältern mit einem Innendurchmesser kleiner oder gleich 1000 mm mit einer einzigen, sich im wesentlichen über die gesamte Behälterhöhe bzw. Länge erstreckenden zentralen Anode auskommt, sind bei grösseren Behältern eine Mehrzahl von im Behälter verteilten, untereinander eieK7;riscn. und gegebenenfalls mechanisch verbundenen Anoden vorzusehen, die sich gleichfalls im wesentlichen über die gesamte Behälter höhe bzw. -länge erstrecken. Gemäss einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sind die Anodenlängsabschnitte unterschiedlicher elektrischer Oberflächenleitfähigkeit durch abschnittsweise Beschichtung von ansonsten gut leitenden Anoden mit Widerstandsmaterial und/oder Isoliermaterial gebildet. Eine andere Möglichkeit der Schaffung unterschiedlich elektrisch leitender Anodenabschnitte besteht darin, das Anodengrundmaterial abschnittsweise mit elektrisch gutleitenden Belägen oder Schichten zu versehen. Dies führt insbesondere bei Titananoden zu äusserst günstigen technischen und wirtschaftlichen Ergebnissen, wenn gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung das Anodengrundmaterial Titan abschnittsweise mit einer 2,5 bis 10 pm dicken Platinschicht überzogen wird. Die von der Platinierung ausgesparten Anodenabschnitte überziehen sich unmittelbar nach dem Inbetriebsetzen der Anoden mit einem dünnen Oxydfilm mit vergleichsweise hohem Oberflächenwiderstand. Bei Filterbehältern mit Aktivkohleschichten, deren Leitfähigkeit diejenige des übrigen Behälterinhalts bei weitem übertrifft, wird somit ein mS-tromaustritt aus dosen passiven Abschnitten der Anoden zuverlässig unterbunden. Es hat sich ferner als besonders vorteilhaft erwiesen, bei Filterbehältern mit Aktivkohleschichten die diesen Schichten zugeordneten Anodenlängsabschnitte 100 bis 200 mm länger auszuführen als die Schichtdicke der Aktivkohle, wobei die Anodenlängsabschnitte die Aktivkohleschicht beidseitig Uberragen. Dieses beidseitige Ueberstehen der Anodenlängsabschnitte gewährleistet einen einwandfreien Betrieb auch während und nach den erforderlichen Rückspülungen der Filter; bei denen das Filtermaterial mehr oder weniger stark aufgewirbelt wird. Insbesondere beim Einsatz von platinierten Titananoden mit platinfreien, mit Titanoxyd bedeckten Anodenlängsabschnitten konnten keine Beschädigungen der platinierten und nicht platinierten Anoden während oder nach Rückspülungen festgestellt werden. Es hat sich darüber hinaus gezeigt, dass derartige Anoden ohne Schaden zu nehmen nachträglich in bereits mit Filterschichten (Kies/Aktivkohle) beschickte Behälter eingerammt werden können. Hierbei können die Enden der Anoden pfahlförmig angespitzt werden. Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht wiedergegeben sind, näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig.l einen Horizontalschnitt durch einen Behälter mit rechteckförmigem Querschnitt, Fig.2 einen Horizontalschnitt durch einen Behälter mit kreisrundem Querschnitt, Fig.3 einen Längsschnitt durch einen stehenden Behälter Fig.4 eine beispielsweise Ausführungsform einer Halte und/oder Verspanneinrichtung für Drahtanoden Fig.5 eine beispielsweise Ausführungsform einer Halte vorrichtung für Stabanoden Fig.6 einen Längsschnitt durch einen Tragbolzen einer Stromdurchführung Fig.? einen Längsschnitt durch einen kathodisch geschütz ten Filterbehälter Fig.8 einen Längsschnitt durch eine platinierte Titan anode. In Fig.l sind in einen Behälter B mit rechteckförmigem Querschnitt eine Vielzahl von über den Umfang gleichmässig verteilter stab- und drahtförmiger platinierter Titananoden A von den Behälterwandungen isoliert eingebaut. Sämtliche Anoden sind an eine (nicht dargestellte) Gleichstromquelle angeschlossen. Der senkrechte Abstand der Anoden A von der Behälterwand ist mit a bezeichnet. Mit P sind Behälterpunkte bezeichnet, die von den beiden unmittelbar benachbarten Anoden A gleich grosse Abstände b aufweisen. Zur Erzielung einer optimalen Stromverteilung für den kathodischen Schutz der Behälterwandungen bei minimaler Anzahl von Anoden gilt zwischen den beiden Strecken a und b folgende Beziehung: 1,15a b < : 1,5a Aus diesen beiden Ungleichungen ergeben sich Anodenabstände d zwischen 1,14 a und 2,24 a. Bei Behältern mit kreisrundem Querschnitt, wie sie in Fig.2 schematisch dargestellt sind und wo gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind, gilt zwischen dem Abstand a der Anoden von der Behälterwand und dem Ab- stand b der Behälterpunkte P von den jeweils benachbarten Anoden A dieselbe Beziehung. Auch hier lassen sich die entsprechenden Anodenabstände d bestimmen, was am einfachsten auf zeichnerisch/geometrischem Weg erfolgen kann. Bei Flüssigkeiten mit elektrolytischen Leitfähigkeiten kleiner als 150 pS/cm kann der vorstehend definierte Bereich b = 1,15a...1,5a voll ausgeschöpft werden. Weisen die im Behälter befindlichen Flüssigkeiten elektroly tische Leitfähigkeiten grösser oder gleich 150 pS/cm auf, so sollte die Strecke b zwischen 15 und 30%, vorzugsweise 20% länger sein als der Anodenabstand a. Generell - und das gilt für alle Behälterarten und Leitfähigkeiten sollte der Abstand zwischen Anode und Behälterwand 700 mm nicht übersteigen. Bei dem in Fig.3 dargestellten stehenden Behälter sind drahtförmige,platinierte Titananoden A mit einer Anodenkonfiguration gemäss Fig.2 eingebaut. Zusätzliche Anoden A' am oberen und unteren Behälterende dienen dem kathodischen Schutz der oberen und unteren Kümpelung C1 bzw. C2. Bei Behälterhöhen grösser als 8 m und dementsprechenden Anodenlängen kann bei konventionellem Anodenaufbau (Kern aus Titan, 2,5 bis 10 um dicke Platinbeschichtung) der Spannungsabfall in Anodenlängsrichtung derart grosse Werte annehmen, dass in dem der Anodenanspeiseseite abgewandten Behälterteil das erforderliche Anodenpotential für einen vollständigen kathodischen Schutz nicht mehr ausreicht. Bei derartigen Behältern wird der Schutzstrom den Anoden an einer Mehrzahl von räumlich getrennten Stellen zugeführt. Dies ist in Fig.3 schematisch dargestellt. In der oberen und unteren Kümpelung des Behälters sind Stromdurchführungen D vorgesehen, die sämtlich parallelgeschaltet und mit dem Pluspol der Gleichstromquelle G verbunden sind. Der Minuspol der Gleichstromquelle G ist mit dem Behälter B verbunden. Die Anoden A sind im mittigen Bereich des Behälters unterteilt und dort mit einer kombinierten Halte- und Verspannvorrichtung V gehalten bzw. verspannt. Wie aus Fig.3 bzw. 4 hervorgeht, ist in der Höhe der Trennungsstelle ein radial nach innen weisendes Trageisen T an der Behälterwand B befestigt. Am freien Ende des Trageisens T ist eine Muffe M befestigt. In die Muffe M ist ein Kunststoffstopfen St eingesetzt. Dieser weist eine durchgehende, in Anodenlängsrichtung verlaufende Gewindebohrung auf. Bei Verwendung von Anoden in Drahtform ist, wie Fig.4 zeigt, in diese Gewindebohrung ein mit abgesetztem Gewinde versehener Titan Spannbolzen Sp eingeschraubt, der an seinem freien Ende mit einer horizontalachsigen Bohrung versehen ist. Die Länge des Aussengewindes ist kleiner als die halbe Muffenbzw. Stopfenlänge. Bei beidseitig eingeschraubten Anoden besteht somit keine elektrische Verbindung zwischen den Anodenteilen. Im Zuge der Montage der Anoden wird das zuvor rechtwinklig abgebogene Anodenende in die genannte Bohrung eingesetzt und mit einer Madenschraube Ms gesichert. Zwischen den Stromdurchführungen D und den vorbeschriebenen Halte- und Verspannvorrichtungen V sind ferner eine oder mehrere Anodendistanzierungselemente V' ange ordnet. Diese bestehen aus ebenfalls an den Behälterwandungen befestigten Trageisen T' (Fig.3), deren freie Enden mit einer Isolierhülse I versehen sind, durch deren in Anodenlängsrichtung verlaufende Bohrung die Drahtanoden A gezogen sind. Bei Stabanoden unterscheidet sich die in Behältermitte angeordnete Haltevorrichtung von der oben beschriebenen im wesentlichen durch die Ausbildung des Titanspannbolzens. Wie aus Fig..5 hervorgeht, weist der Spannbolzen Sp' am muffenseitigen Ende ein Aussengewinde auf, während das andere Ende mit einer Sacklochgewindebohrung versehen ist. In diese Gewindebohrung werden mit Aussengewinde versehene Anoden eingeschraubt und durch eine radial wirkende Madenschraube Ms gesichert. Auch beim Einbau von Stabanoden können zusätzliche Distanzierungselemente für die Anoden zwischen den Stromdurchführunzen D und Haltevorrichtungen Verwendet werden, die im wesentlichen aus einem Trageisen und Isolierhülse zur Aufnahme der Anode bestehen. Die Stromdurchführungen D sind ähnlich aufgebaut, wie sie in Fig.2 des deutschen Gebrauchsmusters 1998 364 beschrieben und dargestellt sind. Der dort mit der Bezugsziffer 2 bezeichnete Tragbolzen wird jedoch ersetzt durch einen Titantragbolzen gemäss der vorliegenden Fig.6. Der Bolzen Bt ist im mittleren Abschnitt mit einem Bund Bb versehen. Der zum Behälterinnern weisende linke Bolzenteil trägt ein Aussengewinde, auf das eine mit einem Innengewinde versehene Porzellankappe Bk aufgeschraubt ist. Die Porzellankappe weist eine axial verlaufende Bohrung auf, deren Durchmesser geringfügig grösser ist als der Aussendurchmesser der Titanspannbolzen Sp und Sp' gemäss Fig.4 bzw. 5. In einer am besagten Bolzenende eingebrachten Sacklochgewindebohrung werden bei Drahtanoden Titanspannbolzen Sp gemäss Fig.4 eingeschraubt, an denen die Draht- bzw. Stabanoden ihrerseits befestigt werden. Stabanoden können direkt in die Sacklochgewindebohrung eingeschraubt werden. Mit Hilfe des anderen Bolzenteils, das teilweise mit einem Aussengewinde versehen ist, wird die Stromdurchführung an der Behälterwand bzw. der Kümpelung isoliert befestigt, wie es im vorgenannten Gebrauchsmuster beschrieben ist. In Abweichung zu dieser bekannten Stromdurchführung erfolgt jedoch der Kabelanschluss mit Hilfe einer Gewindesacklochbohrung am nach aussen weisenden Bolzenended,as zusätzlich mit einer Abflachung Bf zum Gegenhalten versehen ist. Die Halte- bzw. Verspannvorrichtungen für Draht- und Stabanoden und die zugehörigen Stromdurchführungen sind einfach im Aufbau und werden den Gegebenheiten bei Einbau der kathodischen Schutzanlage am Herstellungs- oder Montageort in optimaler Weise gerecht. In Fig.7 ist ein Ausführungsbeispiel eines mit Hilfe von fremdstromgespeisten Anoden kathodisch geschützten Filterbehälters vereinfacht dargestellt. Aus Gründen der Uebersichtlichkeit ist im Filterbehälter nur eine einzige, zentral angeordnete platinierte Titananode A vorgesehen, was bei Filterbehältern mit einem Innendurchmesser bis zu 1000 mm durchaus genügt. Bei Behältern mit grösseren Durchmessern - diese können in der Praxis 3 m und mehr betragen - reicht eine zentrale Anode nicht aus. Bei derartigen Filterbehältern sind dann Anodenkonfigurationen gemäss Fig.l oder Fig.2 vorzusehen. Im Filterbehälter B liegen auf einem Düsenboden R Filterkiesschichten S1, S2 unterschiedlicher Körnung. Ueber der Schicht S2 ist eine Aktivkohleschicht S3 angeordnet. Die zu filtrierende Flüssigkeit wird am Stutzen W1 in der oberen Kümpelung C1 zu- und am Stutzen W2 in der unteren Kümpelung C2 abgeführt. Die zentral angeordnete Anode A ist mittels Halterungen H von den Behälterwandungen isoliert befestigt. Ihre Stromzufuhr erfolgt am oberen Ende, was durch den dort eingezeichneten Pfeil Ik symbolisiert ist. Die Anode A besteht, wie aus Fig.8 hervorgeht, aus einem Titankern K, der in Längsabschnitten E, G mit einer 2,5 bis 10 pm dicken Platinbeschichtung P versehen ist. In einem Längsabschnitt F, nämlich dort, wo die Anode im eingebauten Zustand die Aktivkohleschicht S3 durchdringt, ist die Platinierung ausgespart. Im eingebauten Zustand und praktisch unmittelbar nach Inbetriebsetzung des kathodischen Schutzes bildet sich im Längsabschnitt F eine gegen chemische und physikalische Angriffe stabile Titanoxydschicht Q aus, deren Oberflächenwiderstand den Stromaustritt in diesem Bereich praktisch gänzlich verwehrt. Bei üblichen Schichtdicken der Aktivkohle von ca. 200 mm ist es vorteilhaft, die Länge des von der Platinierung ausgesparten Bereichs der Anode um 100 bis 200 mm länger zu gestalten als die Dicke der Aktivkohleschicht. Die Anode A ist z.B. am unteren Ende pfahlförmig angespitzt. Auf diese Weise lässt sie sich ohne besonderen Aufwand in bereits mit Filtermaterial beschickte Filterbehälter einrammen. Wie bereits weiter oben ausgeführt, sind bei Filterbehältern mit Innendurchmessern über 1000 mm Anodenkonfigura tionen mit mehreren im Behälter verteilten Anoden erforderlich. Für diese Ausführungen gelten die eingangs anhand der Figuren 1 und 2 aufgezeigten Dimensionierungsregeln in analoger Weise. Ferner sind bei Filterbehältern mit Gesamthöhen über 8 m getrennte Stromzuführungen, wie sie im Zusammenhang mit Fig.3 erläutert worden sind, erforderlich. Bei Filterbehältern mit mehreren Aktivkohleschichten sind selbstverständlich an den entsprechenden Orten der Anoden die vorbeschriebenen Platinierungen wegzulassen.

Claims: Patentansprüche 1. Gegen Innenkorrosion mit Hilfe von fremdstrom gespeisten Anoden geschützter Behälter, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer ersten Strecke a, die der Senkrechten von der Anode (A) zur Be hälterwand (B) entspricht, und einer zweiten Strecke b, gemessen zwischen Anode (A) und jedem Behälterpunkt (P), der zu zwei benachbarten Ano den (A) gleich grosse, geradlinige Abstände auf weist, die Beziehung b = (1.15...1,5).a besteht. 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er mit Flüssigkeiten gefüllt ist, deren elek trolytische Leitfähigkeit unter 150 pS/cm liegt. 3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Strecke a und der zwei ten Strecke b die Beziehung b = (1,15...1,3).a, vorzugsweise b = 1,2.a, besteht. 4. Behälter nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekenn zeichnet, dass er mit Flüssigkeiten gefüllt ist, deren elektrolytische Leitfähigkeit gleich oder grösser ist als 150 MS/cm. 5. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Strecke a bei Leit fähigkeiten grösser oder gleich 150 jiS/cm maximal 700 mm, sonst 400 mm beträgt. 6. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzufuhr zu den Anoden (A) mit Hilfe von in der Behälterwand (B) oder den Kümpelungen (C1, C2) eingebauter Stromdurchführungen (D) er folgt, wobei die Anoden (A) in einem Bereich von 200 bis 300 mm, gemessen ab Stromdurchführung (D), mit einer hochohmigen Schicht überzogen sind. 7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von platinierten Titananoden in dem genannten Bereich die Anoden (A) frei von Platinierung sind. 8. Behälter nach einem oder mehreren der vorangegan genen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens an einem Behälterende eine Strom durchführung (D) vorgesehen - ist 9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdurchführung einen in der Behälter- wand oder Behälterkümpelung isoliert befestigten, vorzugsweise aus Titan bestehenden Tragbolzen (Bt) umfasst, an dessem nach dem Behälterinneren weisen den Ende bei Drahtanoden ein ebenfalls vorzugs weise aus Titan bestehender Spannbolzen (Sp) be festigt ist, an dem seinerseits die Anoden (A) an gebracht sind, während Stabanoden direkt im Trag bolzen befestigt sind. 10. Behälter nach einem oder mehreren der vorangegange nen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anoden (A) zusätzlich durch Halte- und/oder Ver spannvorrichtungen (V)'und/oder Anodendistanzierungs elemente (V') im Behälter (B) gehalten sind. 11. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halte- und/oder Verspannvorrichtung einen an der Behälterwand befestigten Tragarm (T) umfasst, an dessem freien Ende ein vorzugsweise aus Titan bestehender Spannbolzen (Sp) isoliert befestigt ist, an dem seinerseits die Anode (A) angebracht ist. 12. Behälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Tragarmende eine Muffe (M) trägt, in die Bohrung der Muffe ein Stopfen (St) aus Isoliermaterial eingesetzt ist und der Stopfen mit einer in Anodenlängsrichtung verlaufenden Bohrung zur Aufnahme des Spannbolzens (Sp) versehen ist. 13. Behälter nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (Ms) zur Sicherung der Anode (A) am anodenseitigen Ende der Spannbolzen (Sp) vorgesehen sind. 14. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anodendistanzierungselemente (V') einen an der Behälterwand befestigten Tragarm (T') umfas sein, dessen freies Ende eine Isolierhülse (I) trägt, durch deren in Anodenlängsrichtung verlaufende Boh rung die Anode (A) durchgeführt ist. 15. Behälter nach einem oder mehreren der vorangegange nen Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei Behältern, deren Anodenlängen 7500 mm überschrei ten, in Längsrichtung der Anoden (A) mehrere Strom durchführungen (D) vorgesehen sind. 16. Behälter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdurchführungen in den Behälterkümpe lungen (C1 > C2) angeordnet sind, die Anoden an den Halte- und/oder Verspannvorrichtungen (V) elek trisch voneinander isoliert sind und der Schutz strom (Ik) ) den so gebildeten Teilanoden getrennt zugeführt wird. 17. Behälter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilanoden bezüglich der Gleichstromquelle (G) elektrisch parallelgeschaltet sind. 18. Behälter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei Behältern mit unterschiedlichen Leitfähigkeitsschich ten des Behälterinhalts die Anoden (A) Längsabschnit te (E,F,G) unterschiedlicher Oberflächenleitfähig keit aufweisen, wobei der elektrische Oberflächen widerstand eines Längsabschnitts umso höher ist, je grösser die elektrische Leitfähigkeit des diesem Behälterabschnitt zugeordneten Behälterinhalts S2,S3) ist. 19. Behälter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei Behältern mit einem Innendurchmesser klei ner oder gleich 1000 mm eine sich im wesentlichen über die gesamte Behälterhöhe bzw. Behälterlänge erstreckende zentrale Anode (A) vorgesehen ist (Fig.7). 20. Behälter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei Behältern mit einem Innendurchmesser grös ser als 1000 mm eine Mehrzahl von im Behälter ver teilter Anoden (A) vorgesehen ist, die sich im we sentlichen über die gesamte Behälterhöhe bzw. Be hälterlänge erstrecken. 21. Behälter nach einem der Ansprüche 18 bis 20, da durch gekennzeichnet, dass die Anodenlängsabschnit te (E,F,G) unterschiedlicher elektrischer Ober flächenleitfähigkeit durch abschnittsweise Be schichtung von ansonsten gutleitenden Anoden (A) mit Widerstandsmaterial und/oder Isoliermaterial ge bildet sind. 22. Behälter nach einem der Ansprüche 18 bis 20, da durch gekennzeichnet, dass die Anodenlängsabschnit te (E,F,G) unterschiedlicher elektrischer Oberflä chenleitfähigkeit durch abschnittsweise chemische und/oder elektrochemische Behandlung der jeweili gen Anodenabschnitte gebildet sind. 23. Behälter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Anoden (A) im wesentlichen aus Titan, Niob oder Tantal bestehen und abschnittsweise mit einer 2,5 bis 10 ;im dicken Platinschicht (Pt) verse hen sind. 24. Behälter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass bei Filter behältern, die eine Aktivkohleschicht (S3) enthalten, der dieser Schicht zugeordnete Anodenlängsabschnitt (F) eine Schicht (Q) hohen elektrischen Oberflächen widerstandes aufweist. 25. Behälter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der der Aktivkohleschicht (S3) zugeordnete Ano denlängsabschnitt (F) um 100 bis 200 mm länger ist als die Schichtdicke der Aktivkohle und diese beid seitig überragt. 26. Behälter nach einem oder mehreren der vorangegange nen Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Stabanoden diese pfahlförmig aus gebildet und von der Beschickungsseite des Behälters her in die Filterschichten (S1,S2,S3) eingerammt sind.

Inventors: HEINZELMANN, ULRICH, DIPL.-CHEM., EHLERT, HANS
Applicants: GULDAGER ELECTROLYSE GMBH & CO KG
Application year: 1980
Main classification: C23F13
IPC codes: C23F13