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An Umhullungsfehlstellen von kathodisch geschutzten erdverlegten Rohrleitungen wird bei Korrosionsschaden haufig die Anwesenheit sulfatreduzierender Bakterien (SRB) festgestellt. In Laborversuchen wurde das Korrosionsverhalten von Stahl St 37 im Potentialbereich (-03 V > Uc,,cuso, > -l ,27 V) und beim Ruhepotential in Gegenwart einer SRB-haltigen Mischkultur untersucht. Zur Simulation realer Verhaltnisse wurden die Versuche an Stahlproben in sandgefiillten Saulen durchgefiihrt, die kontinuierlich mit einer glucosehaltigen Mineralsalzlosung durchstromt wurden.Aufgrund der ermittelten Abtragungsgeschwindigkeiten war fur die homogene Mischelektrode selbst bei freier Korrosion eine unmittelbare Korrosionsgefiihrdung durch SRB nicht abzuleiten. Es trat lediglich ein erhohter Schutzstrombedarf im Vergleich zu sterilen Bedingungen auf. Die Wasserstoffpermeation durch den niedriglegierten Stahl war in Gegenwart SRB-haltiger Mischkulturen gegenuber sterilen und H,S-freien Bedingungen leicht erhoht. Aus den ermittelten Permeationsstromdichten liel3 sich ableiten, da8 bei Potentialen Ucu,cuso, < -0,85 V unter sulfatreduzierenden Bedingungen nicht mit einer wasserstoffinduzierten Werkstoffschadigung zu rechnen ist.Sulfate-reducing bacteria (SRB) are frequently encountered at coating defects of cathodically protected pipes buried in soil. In laboratory experiments the corrosion behaviour of steel St 37 was studied at potentials in the range of -0.5 V > Uc,,cuso, >

Die Sicherheit des kathodischen Korrosionsschutzes ist von der Fehlerfreiheit der Potentialmessung abhangig. Hierbei kommen als Fehler vor allem Ohmsche Spannungsabfalle im Erdboden infrage. Bei stark veranderlichen Stromen kann aus Messungen des Spannungsabfalls uber der Rohrleitung das wahre Rohr/Boden-Potential ortlich durch Extrapolation bestimmt werden, wenn die Rohrumhullung verhaltnismafiig viele Fehlstellen enthalt. Das Verfahren ist sehr aufwendig und fur gut umhullte Rohrleitungen nicht anwendbar, wenn man von georteten Fehlstellen in der Umhullung absieht.Bei stark unterschiedlich polarisierten Objekten konnen die sonst gut verwertbaren Ausschaltpotentiale durch Spannungsabfalle der Ausgleichsstrome verfalscht sein. Fur eine ideal gleiche Verteilung von Schutz-und Ausgleichsstromen 1aBt sich mit Hilfe der gemessenen RohrlSoden-Potentiale und der Potentialdifferemen senkrecht zur Rohrleitung bei ein-und ausgeschaltetem Schutzstrom das wahre RohrlSoden-Potential errechnen. Durch Versuche im elektrolytischen Trog konnten diese Zusammenhange experimentell bewiesen werden. In der Praxis konnen Abweichungen vom idealen Verhalten auftreten, wenn die Spannungstrichter von Anode und Kathode sich beeinflussen. Die durch Ausgleichsstrome verursachten Spannungstrichter erklaren mogliche Schaden trotz scheinbar ausreichender negativer Ausschaltpotentialwerte und Fehlaussagen beim Lokalen kathodischen Korrosionsschutz. Damit wird verdeutlicht, dal3 auf externe Mefiproben nicht verzichtet werden kann.The reliability of the cathodic protection depends on whether the potential measurement is free of errors or not. The main source of errors results from voltage drops in the soil. In the case of strongly fluctuating currents the true pipe-to-soil potential can be determined by measuring voltages above the pipe-line and extrapolating these values. This method supposes that the pipe coating has many holidays. The method is not applicable for well coated pipe-lines with the exception of such points where holidays are located.In the case of protected structures with locally different polarisation the off-potentials which normally indicate the true pipe-to-soil potentials can become erroneous due to voltage drops of compensating currents (cell current). Assuming an ideally same distribution of both the protection current and the compensating current the true pipe-tosoil potential can be calculated by measuring the onand off-potentials and the voltage drop perpendicular to the pipe-line at the soil surface.These relationships can be experimentally verified with an electrolytic cell in the laboratory. In the field, however, deviations from identical distribution of the mentioned currents are possible due to interference of the potential fields of anodes and cathodes. The voltage drops due to compensating currents explain both possible corrosion damage in spite of sufficiently negative values of the off-potential and misinterpretation in the case of hot spot protection. From these results it can be shown that one cannot do away ...

Ein kathodischer Korrosionsschutz lie@ dann vor, wenn das Schutzpotentialkriterium erfiillt ist. Dabei muB das RohrlBoden-Potential negativer als das Schutzpotential sein. Bei ubenvachungsbedurftigen Anlagen ist dies regelmiiSig nachzuweisen. Schutzpotentiale werden in Regelwerken angegeben (z.B. DIN 30676) und kBnnen in Zweifelsfallen experimentell ermittelt werden. Fur Erdboden gilt im allgemeinen das Schutzpotential von Uol/cuso, = -0,85 V. I m Falle hochohmiger, salzhaltiger SandMden mit geringer Feuchtigkeit treten jedoch bei Annahme dieses Schutzpotentials Schwierigkeiten auf, die darauf zuriickzufiihren sind, daB wegen des hohen Widerstandes und der guten Beliiftung die Stromverteilung bei hohem Schutzstrombedarf beeintrachtigt ist. Da andererseits hochohmige Sandboden aber als wenig korrosiv angesehen werden, war zu priifen, ob fiir solche Boden positivere Schutzpotentiale als -0,85 V ausreichen. Durch Laboratoriums-und Feldversuche konnte nachgewiesen werden, da6 fiir verschiedene Widerstandsgruppen um 0,l bis 0,2 V positivere Schutzpotentiale angenommen werden diirfen. Unter solchen Bedingungen kann auch eine LochfraRgefahrdung durch Mikroelemente vermieden werden.

Fur die Uberwachung des kathodischen Korrosionsschutzes von Rohrleitungen mussen die Potentiale moglichst frei von ohmschen Spannungsabfallen gemessen werden. Hierzu wird im allgemeinen die Ausschaltmethode angewendet. Dabei lassen sich aber nur die ohmschen Spannungsabfalle des Schutzstromes, nicht die von Elementoder Ausgleichsstromen eliminieren. Mit Hilfe von Modellbetrachtungen kann gezeigt werden, daR eine Berechnung der wahren Potentiale gelingt, wenn Ein-und Ausschaltwerte von Potentialen und Potentialgradienten auf der Erdoberflache vorliegen. Dabei gehen aber mit einem groRen Faktor Elektrodenfehler der Bezugselektroden ein. Praktische Beispiele zeigen, da8 vollig unvernunftige Resultate erhalten werden konnen.Es werden mehrere Moglichkeiten aufgezeigt, die als Ursachen fur Elektrodenfehler infrage kommen: Demnach sind Bezugselekttoden-Systeme mit KCI oder NH,NO,-b%ungen vorzuziehen. Weitere Fehlerursachen, die im wesentlichen auf bodenseitige Parameter zuriickzufuhren sind, bedurfen noch einer naheren Untersuchung.