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DE3002151C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3002151C2
DE3002151C2 DE19803002151 DE3002151A DE3002151C2 DE 3002151 C2 DE3002151 C2 DE 3002151C2 DE 19803002151 DE19803002151 DE 19803002151 DE 3002151 A DE3002151 A DE 3002151A DE 3002151 C2 DE3002151 C2 DE 3002151C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
copper
electrode
plastic housing
water
copper sulfate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19803002151
Other languages
German (de)
Other versions
DE3002151A1 (en
Inventor
Johannes Ing.(Grad.) 430 Essen De Backes
Helmut Lange
Rudi 4300 Essen De Schulz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EOn Ruhrgas AG
Original Assignee
Ruhrgas AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruhrgas AG filed Critical Ruhrgas AG
Priority to DE19803002151 priority Critical patent/DE3002151A1/en
Publication of DE3002151A1 publication Critical patent/DE3002151A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3002151C2 publication Critical patent/DE3002151C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/04Controlling or regulating desired parameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/10Measuring sum, difference or ratio
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/16Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
    • G01R27/18Measuring resistance to earth, i.e. line to ground

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Metall-/ Boden-Potentials von unter Wasser verlegten, durch Fremdstrom ka­ thodisch geschützten Rohrleitungen mit Hilfe einer Bezugselektrode, die mit einer Haltevorrichtung an der Rohrleitung befestigt und über Kabel mit einer Meßstelle am Ufer verbunden ist.The invention relates to a device for measuring the metal / Soil potential of underwater laid, by external current ka thermally protected pipelines with the help of a reference electrode, which is attached to the pipeline with a holding device and is connected by cable to a measuring point on the bank.

Bei den vorstehend genannten Leitungen handelt es sich um Dükerlei­ tungen vorzugsweise größeren Durchmessers oder um off-shore-Leitun­ gen, z. B. Ferngasleitungen oder Ölpipelines.The lines mentioned above are culverts lines preferably of larger diameter or around off-shore lines gene, e.g. B. gas pipelines or oil pipelines.

Die Messung des Metall-/Boden-Potentials ist erforderlich zur Über­ prüfung der Wirksamkeit des Korrosionsschutzes. Bei unter Wasser verlegten Rohrleitungen ist es, insbesondere kurze Zeit nachdem die Leitung unter Wasser verlegt worden ist, wichtig, mit Hilfe der Potentialmessung zu überprüfen, ob Fehlstellen in der Rohrlei­ tungsumhüllung vorhanden sind und ob der Fremdstrom in der rich­ tigen Höhe eingestellt worden ist.The measurement of the metal / soil potential is necessary for the over testing the effectiveness of corrosion protection. At under water It is laid pipelines, especially a short time after the line has been laid under water, important with the help the potential measurement to check whether there are any imperfections in the pipe are available and whether the external current in the rich height has been set.

Bisher hat man das Potential von einem Boot aus gemessen, indem eine Elektrode auf den Gewässer-Boden über der Rohrleitung herabge­ senkt wurde. Diese Messung ist umständlich und nicht sehr zuverlässig, da z. B. bei fließenden Gewässern eine kaum beherrschbare Abdrift der Elektrode stattfindet. Man hat auch schon versucht, zur Potential­ messung Metallanoden, die an der Rohrleitung befestigt wurden, zu benutzen. Bei den Anoden handelt es sich um einfache Metallstäbe vor­ zugsweise aus Zink. Diese Zinkanoden haben den Nachteil, daß sie im Wasser sehr unterschiedliche Potentiale annehmen können, die von der Wasserzusammensetzung und von der Passivierung des Zinks abhän­ gen, so daß genaue reproduzierbare Meßergebnisse nicht erreicht wer­ den konnten. So far, the potential has been measured from a boat by an electrode down on the water floor above the pipeline was lowered. This measurement is cumbersome and not very reliable, there z. B. in flowing waters a barely manageable drift the electrode takes place. People have also tried to go to potential measurement metal anodes attached to the pipeline to use. The anodes are simple metal rods preferably made of zinc. These zinc anodes have the disadvantage that they can assume very different potentials in the water depend on the water composition and the passivation of the zinc gene, so that exact reproducible measurement results are not achieved could.  

Gute Meßergebnisse könnten mit üblichen Kupfer/Kupfersulfat- Bezugselektroden erreicht werden. Diese empfindlichen Elektro­ den sind bisher noch nicht im Wasser verwendet worden, weil sich die Kupfersulfat-Kristalle, die das metallische Kupfer umgeben und die ihrerseits von einem wasserdurchlässigen Ton­ mantel eingeschlossen sind, im Wasser auflösen bzw. von diesem ausgewaschen werden.Good measurement results could be achieved with conventional copper / copper sulfate Reference electrodes can be reached. This sensitive electric have not been used in water so far because the copper sulfate crystals that make up the metallic copper surrounded by a water-permeable clay coat included, dissolve in or from the water be washed out.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Messung des Metall-/Boden-Potentials zu schaffen, die genaue und reprodu­ zierbare Meßergebnisse liefert.The object of the invention is a device for measuring the Metal / ground potential to create the most accurate and reproducible deliverable measurement results.

Die Aufgabe wird gelöst durch die in dem Anspruch 1 angegebenen Merkmale.The object is achieved by the in claim 1 specified characteristics.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung nach Anspruch 1 ist im An­ spruch 2 beschrieben.An advantageous embodiment of the device according to claim 1 is in the Proverb 2 described.

Der Aufbau der neuen Meßvorrichtung wird anhand von Fig. 1, die einen Schnitt durch eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes darstellt, erläutert.The structure of the new measuring device is explained with reference to FIG. 1, which represents a section through an embodiment of the subject matter of the invention.

Die Bezugselektrode ist eine handelsübliche Kupfer/Kupfersul­ fat-Elektrode 1, die üblicherweise im Erdboden neben dem katho­ disch geschützten Gegenstand vergraben wird. Diese empfindli­ che Elektrode, deren Ummantelung aus wasserdurchlässigem Ton besteht, ist in ein schützendes Kunststoffge­ häuse 2 eingebaut. Dieses Gehäuse ist zylindrisch und an einer Stirnseite offen, damit das Diaphragma 4 der Kupfer/Kupfersul­ fat-Elektrode 1 - das sich in deren Boden befindet - freiliegt und mit dem Wasser bzw. dem Gewässerboden in Kontakt stehen kann. Die Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode 1 wird durch einen Dichtungsring 3 in Abstand von dem Kunststoffgehäuse 2 gehal­ ten. Der Dichtungsring 3 dichtet gleichzeitig an der offenen Seite des Kunststoffgehäuses 2 den Hohlraum zwischen Kupfer/ Kupfersulfat-Elektrode 1 und Kunststoffgehäuse 2 gegenüber dem Wasser ab. Um den Einbau der Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode 1 in das Kunststoffgehäuse 2 zu vereinfachen, ist es zweckmäßig, dieses Gehäuse, wie in Fig. 1 dargestellt, mit einem Deckel 6 zu versehen, der nach dem Einbau der Kupfer/Kupfersulfat-Elek­ trode 1 in das Kunststoffgehäuse 2 auf dieses aufgesetzt wird. The reference electrode is a commercially available copper / copper sulfate electrode 1 , which is usually buried in the ground next to the cathodically protected object. This sensitive electrode, the sheathing of which is made of water-permeable clay, is built into a protective plastic housing 2 . This housing is cylindrical and open at one end so that the diaphragm 4 of the copper / copper sulfate electrode 1 - which is located in the bottom thereof - is exposed and can be in contact with the water or the body of water. The copper / copper sulphate electrode 1 is ten supported at a distance from the plastic housing 2 by a sealing ring 3. The sealing ring 3 simultaneously seals at the open side of the plastic housing 2 the cavity between copper / copper sulphate electrode 1 and the plastic housing 2 relative to the water. In order to simplify the installation of the copper / copper sulfate electrode 1 in the plastic housing 2 , it is expedient to provide this housing, as shown in FIG. 1, with a cover 6 , which electrode 1 after the installation of the copper / copper sulfate electrode is placed on the plastic housing 2 on this.

Bevor alle Hohlräume zwischen Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode 1 und Kunststoffgehäuse 2 mit der Kunstharz-Gußmassen-Füllung 8 ausgegossen werden, wird ein Meßkabel 7 an der Kupfer/Kupfer­ sulfat-Elektrode 1 angeschlossen und mit einer wasserdichten Verschraubung 5 aus dem Kunststoffgehäuse 2 herausgeführt. Die Kunstharz-Gußmassen-Füllung wird durch eine nicht dargestellte Einfüllbohrung im Deckel 6 in das Kunststoffgehäuse 2 einge­ füllt. Eine zweite Bohrung dient zur Entlüftung.Before all the cavities between the copper / copper sulfate electrode 1 and the plastic housing 2 are poured out with the synthetic resin casting compound filling 8 , a measuring cable 7 is connected to the copper / copper sulfate electrode 1 and led out of the plastic housing 2 with a waterproof screw connection 5 . The resin casting compound filling is filled through a filler hole, not shown, in the cover 6 into the plastic housing 2 . A second hole is used for ventilation.

Die Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode 1 hat nur eine begrenzte Le­ bensdauer, da das Wasser durch das Diaphragma 4 eindringen kann und die Kupfersulfat-Kristalle langsam auflöst. - Eine unbegrenzte Haltbarkeit dieser Elektrode ist auch nicht erfor­ derlich, da üblicherweise einige Messungen kurze Zeit nach dem Verlegen der Rohrleitung ausreichen, um die Wirksamkeit des Korrosionsschutzes zu prüfen. - Falls erforderlich kann die Lebensdauer der Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode 1 erhöht werden, indem die Fläche des Diaphragmas 4 verkleinert wird, z. B. in­ dem man einen Teil der Fläche mit Kunstharz abdeckt.The copper / copper sulfate electrode 1 has only a limited life, since the water can penetrate through the diaphragm 4 and slowly dissolve the copper sulfate crystals. - An unlimited durability of this electrode is also not necessary, since usually a few measurements shortly after laying the pipeline are sufficient to check the effectiveness of the corrosion protection. - If necessary, the life of the copper / copper sulfate electrode 1 can be increased by reducing the area of the diaphragm 4 , z. B. by covering part of the surface with synthetic resin.

Das Meßkabel 7 wird auf dem Scheitel der Rohrleitung geführt und mit einer Meßstelle am Ufer verbunden. Zur Befestigung der Meßvorrichtung an der Rohrleitung muß eine (nicht dargestellte) Haltevorrichtung verwendet werden, die die Meßergebnisse nicht beeinflußt, d. h. sie sollte aus einem nicht metallischen Ma­ terial, günstigerweise Kunststoff, bestehen.The measuring cable 7 is guided on the top of the pipeline and connected to a measuring point on the bank. To attach the measuring device to the pipeline, a holding device (not shown) must be used which does not affect the measurement results, ie it should consist of a non-metallic material, advantageously plastic.

Die Vorteile der Meßvorrichtung bestehen in erster Linie darin, daß eine unpolarisierbare Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode zur Potentialmessung unter Wasser verwendet werden kann, die einwandfreie reproduzierbare Meßwerte gewährleistet, so daß Korrosionsschäden an der kathodisch geschützten Rohrleitung rechtzeitig verhindert werden können. Die Vorrichtung ist ko­ stengünstig herstellbar und empfindlich im Gebrauch.The advantages of the measuring device are primarily in that a non-polarizable copper / copper sulfate electrode can be used for potential measurement under water ensures flawless reproducible measured values, so that Corrosion damage to the cathodically protected pipeline can be prevented in time. The device is knocked out inexpensive to manufacture and sensitive to use.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Messung des Metall-/Boden-Potentials von unter Wasser verlegten, durch Fremdstrom kathodisch geschützten Rohr­ leitungen mit Hilfe einer Bezugselektrode, die mit einer Hal­ tevorrichtung an der Rohrleitung befestigt und über Kabel mit einer Meßstelle am Ufer verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode (1), die in einem einseitig offenen Kunststoffgehäuse (2) eingebaut ist derart, daß ihr Diaphragma (4) freiliegt, einen Dichtungsring (3), der die Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode (1) in Abstand von dem Kunststoffgehäuse (2) hält und gleich­ zeitig an der offenen Seite den Zwischenraum zwischen Kupfer/ Kupfersulfat-Elektrode (1) und Kunststoffgehäuse (2) gegenüber dem Wasser abdichtet sowie eine Kunstharz-Gußmassen-Füllung (8) zwischen Kupfer/Kupfersulfat-Elektrode (1) und Kunststoff­ gehäuse (2).1. Device for measuring the metal / soil potential of underwater, cathodically protected pipe lines protected by external current with the aid of a reference electrode, which is attached to the pipeline with a holding device and connected by cable to a measuring point on the bank, characterized by a copper / copper sulfate electrode ( 1 ) which is installed in a plastic housing ( 2 ) which is open on one side such that its diaphragm ( 4 ) is exposed, a sealing ring ( 3 ) which separates the copper / copper sulfate electrode ( 1 ) the plastic housing (2) stops, and simultaneously seals against the open side of the space between copper / copper sulphate electrode (1) and the plastic housing (2) relative to the water, and a synthetic resin casting compositions filling (8) between the copper / copper sulphate electrode ( 1 ) and plastic housing ( 2 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Diaphragmas (4) durch die Kunstharz-Gußmas­ sen-Füllung (8) abgedeckt ist.2. Device according to claim 1, characterized in that a part of the diaphragm ( 4 ) by the synthetic resin Gußmas sen filling ( 8 ) is covered.
DE19803002151 1980-01-22 1980-01-22 Cathodic protection of underwater pipelines - where protective electric current applied to pipes is measured by immersed reference electrode Granted DE3002151A1 (en)

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