184032. lajstromszámú szabadalom • Készülék potenciál meghatározására folyadékkal töltött létesítményeknél
184 032 A találmány tárgya készülék potenciál meghatározására folyadékkal töltött létesítményeknél, mint tartályoknál, készülékeknél és csővezetékeknél korrodáló és korróziótól védett állapotban mérőelektródával, amely mérőelektróda védőcsőben és ezzel együtt csőcsonkon át a folyadékkal töltött létesítmény belsejébe részben benyúlóan van elrendezve, továbbá elzárószervvel kicserélhetően van kialakítva. A találmány szerinti készüléket elsősorban ott használjuk, ahol a katódos korrózióvédelem külső áram anódjával és aktív anóddal van megoldva. Folyadékkal feltöltött létesítmények, például tartályok, készülékek, csővezetékek stb. korrózióvédelmére gyakran alkalmazzák a katódos korrózióvédelmet, amit úgy valósítanak meg, hogy külső áramfejlesztőből, vagy galván készülékből származó, elektrolitba bemártott anódról a létesítmény védendő, katódként kapcsolt felületén árammal olyan tartományban potenciáleltolódást hoznak létre, mint amelyben a korróziót gyakorlatilag megakadályozza. Elsősorban ezüstből/higanykloridból (kálóméiból) készített normálelektróda segítségével pontosan meghatározott és jól megismételhető potenciálkülönbségekhez jutunk. A gyakorlatban érdekünk a normálelektróda funkcióját folyamatosan ellenőrizni, hogy így elkerülhessük az ilyen mérőcellák esetleges kiesésekor adott körülmények között a fémfelületen a jelentős és fellépő korroziókárosodásokat. Erre ismeretes az 1 228 122 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási iratból egy megoldás, ahol a hajó elektromos korrózióvédelménél a védőpotenciál meghatározására mérőcella elrendezése van leírva. A megoldás lényege, hogy kívülről a hajó falába beeresztett ház külső szűrővel felszerelt bemenettel van ellátva. A bemenettel határos a szigetelőtest, amely csatlakozások mellett Ag-AgG-mérőcellát tartalmaz és a házzal könnyen oldható módon van összekapcsolva. A szigetelőtest a bemenet felé eső végén a cellateret lezáró membránná van ellátva. Ez a készülék kívülről van a hajótestbe beépítve. A mérőcellává és csatlakozásokká ellátott szigetelőtest esetleges károsodás megszüntetésére kiemelhetően van kialakítva. Ekkor a ház a bemenettel és a szűrővel a hajótesten marad, anélkül, hogy víz törne a hajó belsejébe. A megoldás hiányossága, hogy a javítás időtartama áatt ki van emelve az Ag-AgCl mérőcella és ezáltá kiszáradhat, továbbá újbóli beépítése esetén nem lesz azonná üzemképes. Ezen túlmenően a mérőcellának a membránon keresztüli közvetlen folyadékrááramlása miatt koncentrációcsökkenés áll elő a benne jelenlévő telített oldatban, ami következtében viszonylag rövid időtartamú üzemképességgel rendelkezik a mérőcella. Továbbá a 2 142 208 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási iratban elektrokémiai mérőkészülék van leírva onpotenciál meghatározására. A táámány abból indul ki, fiogy áltáában az elektrokémiá készülékeknek kettő elektródája, tehát egy mérőelektródája és egy normálelektródája van, ahol a normálelektróda elektrolitban és a mérőelektróda pedig a mérendő oldatban van el3 helyezve. A találmány szerinti készülék normálelektródából van kialakítva, amelynek cső alakú üvegteste van és e? a felső végén le van zárva, míg az alsó végén nyílással van ellátva, ami membránnal van lezárva és így az elektrolit és a mérőoldat közötti folyadékösszeköttetés biztosítva van. A mérőcellában ezüstből készült huzal halad végig, amely cső alakú üvegtestben van elrendezve. A membrán itt dugóként van kiképezve és szilárdan bele van ragasztva a nyílásba. Egy másik kiviteli alakjaként cső alakú üvegtesttel és belső, keskenyebb üvegtesttel kombinált elektródás mérőkészülék van kialakítva. A belső üvegtestben ezüstből készült huzal halad, amelynek alsó vége ezüstkloriddal van bevonva. A belső üvegtest továbbá megfelelő elektrolitot is tartalmaz. A külső üvegtestnek peremes membránja van. A találmány szerinti készülék hiányossága, hogy az elektrolit és a mérőoldat közötti folyadékkapcsolat létrehozásához nehezen előállítható membránra van szükség. A mérőoldatnak az elektrolitba történő diffundálása alig akadályozható meg, mivel még egyenletes elektrolitáramra is szükség van. A membránt újbóli felhasználásához meg is kell tisztítani, sőt olykor-olykor a membránt eldugulása esetén teljesen fel kell újítani. Az oldatnál a normálelektróda nincsen védve és aztkorrodatív folyadék közvetlenül körüláramolja, így a mérőelektródában a telített oldat, például KCl-oldat, fokozott koncentrációcsökkenése is fellép, és ezzel jelentősen lecsökken a mérőelektróda funkcionális képessége. A szakirodalomban elektrokémiai méréstechnika területéről kutatásjelentések és az idetartozó készülékek, mint például a pH-mérők vannak leírva. Az ismertetett pH-mérők egypeckes láncból (mérőelektródából) és cső alakú szerelvényből (védőcsőből) vannak kialakítva, amely utóbbiak egyúttal elektródatartóként is szolgálnak és az egypeckes mérőláncot megvédik a mechanikai roncsolásoktól és különleges esetekben pedig korroziókezelést óvják meg. A pH-mérőnek a tartályba, például fermentálóba történő beépítése történhet a fermentáló fedelén át, illetve az oldalfalba különféle módon, függőlegesen, ferdén és vízszintesen, továbbá például felhegesztendő perem segítségével, vagy pedig felhegesztett csőcsonkon át. A cső alakú szerelvény a fermentálóba benyúló részén több, kerülete mentén elosztott nyílással rendelkezik, amelyeken át a fermentáló folyadéka a mérőelektródában található telített oldat és korrodatív közeg közötti átmenetet és ezzel a méró'elektróda mérőrészét akadálytalanul és közvetlenül érinti. Ez a korrózió- és védőpotenciál meghatározására szolgáló megoldás viszont jelentős hiányosságokkal rendelkezik. A mérőelektróda mérőrészére történő közvetlen folyadékrááramlás miatt ez a rész a folyadékáramlásnak ki van téve, ami által koncentrációcsökkenésre, azaz a telített oldat kloridionjainak a diffúziója következtében fellépő koncentrációcserére kerül sor. Ez hátrányosan hat a mérőelektróda funkcionális képességére, sőt ezen túlmenően ez befolyással van a mérés pontosságára is. Továbbá, a tartályból a folyadék leengedése vagy pedig a töltési szint hullámzása esetén a mérőelektróda kiszáradhat, mivel azt már nem veszi körül elektrolit. 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
