145947. lajstromszámú szabadalom • Vascsövezésű mélyfúrású kutak és vascsővezetékek belső felületének korrózió elleni védelme katódos eljárással
ű Megjelent: 1960. január 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.947. SZÄM 48. d. OSZTÁLY — MA—793. ALAPSZÁM Vascsövezésű mélyfúrású kutak és vascsővezetékek belső felületének korrózió elleni védelme katódos eljárással Marik János, Marik Jánosné, Becker Károly, Heyduck György, Lukács Andor, Jármai László mérnökök, Tatár József, Skrabán Sándor technikusok, budapesti lakosok • A bejelentés napja: 1958. június 25. Mélyfúrású kutak vize rendszerint agresszív. Agresszív víz esetén a kút csöve oldódni fog és a vastartalom-növekédés a vizet élvezhetetlenné teszi. Emellett a vascső oldódása néhány éven belül a kút pusztulását eredményezi. így az a helyzet áll elő, hogy a nagy költséggel megépített és agresszív vizű falusi kutak helyett a magas vastartalom miatt az egészségtelen ásott kutak vizét fogyasztják. Ezeknek a kutaknak a megvédésére dolgoztuk ki találmányunkat, mellyel a költséges és nehézkes vastalanító berendezések beépítése is feleslegessé válik. A védelemmel való ellátás rövid üzemszünettel megoldható. A védelem során a vízbe csak olyan anyagok kerülnek, amiket a jó ivóvíz már eredetileg is tartalmaz, tehát az egészségre ártalmatlanok. Ismert és számtalan területen felhasznált elekt^ rokémiai alaptörvény, hogy ha egy fémet nálánál negatívabb potenciálú fémmel összekötnek és elektrolitba mártják, az elektronegatívabb fém ol- . dédni fog. A fémfelületen lejátszódó minden elektrokémiai reakció — így a korrózió is — egy meghatározott, jól mérhető elektrokémiai potenciált alakít ki, ezért ez a potenciálérték a korróziós viszonyok jellemzésére felhasználható. A vas korróziós alapreakciója Fe Fe ++ + 2e-Ennek alsó határa — 0,64 V potenciálérték mellett van 1—9,5 pH-ig (H2 elektródra számítva). Ennél negatívabb potenciálérték esetén a vas oldódni nem tud, inert. Földbefektetett csővezetékek külső védelmére már eddig is ismert a katódos védelem. Ennek elméletét használtuk fel kutak csövezésének belső védelmére. A vas erőseri negatív potenciálú fémmel — pl. magnéziummal — történő összekötése esetén a vas potenciálja az oldódási értéknél negatívabb lesz, tehát korrodeálódni nem képes. Természetesen ez a szükséges potenciálkülönbség külső áramforrással is elérhető. A fentiek alapján kitűnik, hogy a katódos védelem kritériuma egyrészt a védett szerkezeten kialakuló negatív potenciál, másrészt a katódos áramsűrűség, amely a szerkezetet' a kívánt potenciálértékre polarizálja. Míg a védettséget biztosító potenciál egy állandó érték, az eléréséhez és fenntartásához szükséges áramerősség a közeg agresszivitásától, elektrorrios vezetőképességétől függ. A katódos védelmet felhasználják általában földbefektetett vascsövek, vastárgyak védelménél. Eddigi alkalmazási területén azonban főleg, mint külső védelmet használták, belső védelem esetén •külső áramforrással létesítették a szükséges potenciálkülönbséget. A külső áramforrás nélküli katódos védelemnek azért van nagy jelentősége, mert nem kell a kúthoz a hálózattól vezetéket, transzformátort, egyenirányítót és kezelőfülkét építeni. Kutak csövezé. «ének belső' védelmére külső áramforrás nélküli katódos védelmet még nem alkalmaztak. Csővezetékek külső védelménél általában cinket és magnéziumot használnak. A cink ivóvizek esetén szóba sem jöhet, mert az egészségre ártalmas, a magnézium pedig kísérleteink szerint áramló vízben igen hamar tönkremegy. A kút vizének összetétele a kútba való belépéskor állandó, azonban a kitermelés során kémiai változásokon mehet és megy keresztül. Változhat a szénsavtartalom, ezen keresztül a mész-szénsav egyensúly megváltozásával a koncentráció, a kémiai kötések átalakulnak. Miután azonban egy szűk keresztmetszetű béléscsőben {a használt csövek átmérője pl. 102/93—241/228 mm) nem lehet egy túlméretezett és gyorsan pusztuló anódot elhelyezni gazdaságossági és technikai problémák miatt, meg kellett keresnünk azt a fémet, amelyik nem pusztul olyan gyorsan az áramló vízben, mint a rendszerint használt magnézium. Az általunk előállított fém a magnéziumnak és alumíniumnak egy meghatározott %-arány között mozgó összetétele. Ezzel természetesen nem a fém áramleadó képességét akarjuk megnövelni — hiszen ezt ötvözetek esetén legtöbbször a túlsúlyban levő
