NO820765L - Fremgangsmaate til beskyttelse av gjenstander mot korrosjon - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE TIL BESKYTTELSE AV GJENSTANDER MOT KORROSJON

Den foreliggende oppfinnelse angår hittil ukjente gjenstander og fremgangsmåter som er basert på nye oppdagelser av særlig overraskende egenskaper hos materialer som omfatter spesielle bindermatrikser beskrevet i internasjonal patentsøknad nr. PCT/DK79/00047, hvorhos videreutviklinger av de spesielle bindermatrikser er beskrevet i dansk patentsøknad nr. 1945/80; de ovennevnte patentsøknaders innhold er inkorporert i nærværende beskrivelse som referanse.

BAKGRUNN OG DEFINISJONER

I nærværende beskrivelse og krav betegner uttrykket 'DSP-matriks" en hvilken som helst sammenhengende bindermatriks som er beskrevet i de ovennevnte patentsøknader, og som omfatter

A) homogent arrangerte uorganiske faste partikler av en størrelse på fra ca. 50 Å til ca. 0,5^um, eller en sammenhengende struktur dannet ut fra sådanne homogent arrangerte partikler, og B) tett pakkede faste partikler med en størrelse på ca. 0,5-100yUm, og som er minst én størrelsesorden større enn de respektive partikler nevnt under A), eller en sammenhengende struktur dannet ut fra sådanne tett pakkede partikler , idet partiklene A eller den sammenhengende struktur som er dannet derav, er homogent fordelt i mellomrommet mellom partiklene B, og idet den tette pakning i det vesentlige er en pakning som svarer til den som kan oppnås ved nennsom mekanisk påvirkning av et system av geometrisk tilsvarende formede store partikler, hvor låsende overflatekrefter ikke har noen vesentlig virkning, og hvor matriksen eventuelt ytterligere omfatter, innleiret deri, C) kompakt-formede faste partikler av et materiale med styrke som overstiger styrken for alminnelig sand og sten som brukes til alminnelig betong, typisk en styrke sva-rende til minst ett av følgende kriterier: 1) et stempelpress på over 30 MPa ved en pakningsgrad på 0,70, over 50 MPa ved en pakningsgrad på 0,75 og over 90 MPa ved en pakningsgrad på 0,80, bestemt ved den i dansk patentsøknad nr. 1945/80 beskrevne metode (på partikler av materialet med et størrelses-forhold mellom den største og den minste partikkel som i det vesentlige ikke overstiger 4), 2) en trykkstyrke for et komposittmateriale, hvor partiklene er innleiret i en spesifikk matriks som overstiger 170 MPa (i tilfelle av at en vesentlig mengde av partiklene er større enn 4 mm) og 200 MPa (i tilfelle av at i det vesentlige alle partikler er mindre enn 4 mm), bestmt ved den i dansk patentsøknad 1945/80 beskrevne metode, 3) en Moh-hardhet (for det mineral partiklene består av) som overstiger 7 og 4) en Knoop indentor-harhet (for det mineral partiklene består av) som overstiger 800,

idet disse partikler har en størrelse på lOOyum-0,1 m,

og hvor matriksen ytterligere eventuelt inneholder, innleiret deri, D) ytterligere legemer, som har minst én dimensjon som er minst én størrelsesorden større enn partiklene A.

De ytterligere legemer betegnet med "D" ovenfor er de samme legemer som kalles "legemer C" i dansk patentsøknad nr. 1945/80. De omfatter mange forskjellige slags legemer, herunder partikler såsom sand eller sten og fibre såsom f.eks. glassfibre, stålfibre og plastfibre. Særlig sterke formede gjenstander som omfatter DSP-matriksen, oppnås når legemer C, som har en styrke som overstiger styrken på alminnelig sand og sten anvendt i alminnelig betong, er innleiret i matriksen. Typiske eksempler på legemer C er legemer som består av én eller flere av de følgende bestanddeler: topas, lawsonitt, diamant, ko-rund, fenakitt, spinell, beryll, krysoberyll, turmalin, gra-nitt, andalusitt, staurolitt, zirkon, borkarbid og wolfram-karbid; et interessant og økonomisk materiale er ildfast bauxitt.

I nærværende beskrivelse og krav betegner uttrykket "et materiale som omfatter DSP-matriksen" et hvert materiale som har den nye matriks som bindermatriks, og som eventuelt inneholder legemer C og D som definert ovenfor. Som beskrevet i internasjonal patentsøknad nr. PCT/DK79/0004 7 og dansk patent-søknad nr. 1945/80 vil partiklene B ifølge viktige utførelses-former omfatte minst 20% portlandsement - partikler, fortrinnsvis overveiende portlandsement-partikler, og partiklene A kan ifølge viktige utførelsesformer omfatte ultrafine silikapartikler ("silikastøv") med et spesifikt overflateareal på ca. 50.000-2.000.000 cm<2>/g, fortrinnsvis ca. 250.000 cm<2>/g, og foretrukne ultrafine silikapartikler er partikler som er dannet ved vekst fra væske- eller fortrinnsvis dampfase såsom partikler som er dannet som et biprodukt ved fremstillingen av metallisk silisium eller ferrosilisium i elektriske ovner. Som beskrevet i de ovennevnte patentsøknader kan gjenstander som omfatter DSP-matriksen, fremstilles av et lettflytende materiale med et ekstremt lavt væskeinnhold ved å forme i et område med lav spenning. I nærværende beskrivelse og krav betegner uttrykket "komposittmateriale" et hvert komposittmateriale som etter herdning danner et materiale som omfatter DSP-matriksen. Disse komposittmaterialer er detaljert beskrevet i de ovennevnte patentsøknader. Det komposittmateriale som inneholder portlandsement-partikler som partikler B, omfatter en stor mengde dispergeringsmiddel, typisk et betongsuperplastiseringsmiddel, og eksempler på nyttige betongsuperplasti-seringsmidler er anført i de ovennevnte patentsøknader. De fremgangsmåter og materialer til fremstilling, støpning og viderebehandling av DSP-matriksen som beskrives i de ovennevnte patentsøknader, anvendes også til fremstilling av den nye matriks i den foreliggende oppfinnelses sammenheng.

I nærværende beskrivelse og krav skal uttrykket "tett pakket" forstås i overensstemmelse med definisjonen på "tett pakning" som angitt ovenfor.

BESKRIVELSE AV DEN FORELIGGENDE OPPFINNELSE

Ifølge den foreliggende oppfinnelse har det vist seg

at pastaer, mørteler og betonger som inneholder DSP-matriksen, især når komposittmaterialet som omfatter DSP-matriksen har

et meget lavt væske/partikkel A og B-forhold såsom et forhold i området 0,08-0,20, f.eks. 0,12-0,20, og især når matriksen tilsvarende har en pakning av partiklene A som utgjør eller nærmer seg en tett pakning, d.v.s. når partiklene A er tilstede i et volum på 5-50 volumprosent, spesielt 10-30 volumprosent, utviser en ekstremt høy elektrisk spesifikk motstand, som er minst to størrelsesordener og typisk 2-4 størrelsesordener (tierpotenser) større enn alminnelige sementmørtelers elektriske spesifikke motstand, hvilke typisk har en spesifikk motstand på ca. 3000 fi.cm. Således er de oppnåelige elektriske spesifikke motstander i de materialer som omfatter de nye matrikser, i området 0,1-30 Mfl.cra, vanligvis i området 0,3-10 Mfi.cm, og typisk minst 1 Mft.cm.

Det har vist seg at DSP-matriksens spesifikke motstand kan økes ytterligere hvis herdning av matriksen foretas ved for-høyet temperatur, f.eks. ved 80°C. En interessant utførelses-form for oppfinnelsen omfatter derfor å foreta herdningen av DSP-materialet ved forhøyet termperatur, f.eks. i området 30-250°C, herunder herdning i autoklav ved 212°C. Allerede herdning ved 30°C fremskynder vesentlig utviklingen av høy spesifikk motstand.

DSP-matriksens høye spesifikke motstand er en særdeles verdifull egenskap med hensyn til korrosjonsbeskyttelse av metaller som er dekket av eller innleiret i DSP-materialene. Det formodes at den høye spesifikke motstand hos de materialer som omfatter DSP-matriksen, skyldes det forhold at den lille mengde vann som anvendes til blandingen ved fremstilling av DSP-matriksen så godt som fullstendig forbrukes ved herdnings-prosessen, og at den herdede struktur er så tett at materialet er praktisk talt uigjennomtrengelig for vann, slik at den endelige herdede struktur så godt som ikke inneholder vann. Således er DSP-matriksen ekstremt tett, likesom porselen,

og dens vannabsorpsjon er nesten null. Tilsvarende forventes diffusjonshastigheten for oksygen eller klorider i DSP-matriksen å være meaet liten.

Til tross for den ovennevnte ekstreme tetthet av den nye matriks og dens frihet for vann i herdet tilstand, er komposittmaterialet som danner materialet omfattende DSP-matriksen i forbausende grad flytende før herdningen. Det flyter nesten som en væske og kan utfylle snevre sprekker og lange hulrom. Ved støpning under vann utviser det en meget liten tendens til å dispergere. Det kan helles gjennom vann for å utfylle hulrommene i forutpakket tilslagsmateriale.

Når DSP-matriksen fremstilles med portlandsement-partikler som partikler B, er materialer basert på denne matriks i stand til å beskytte stål mot korrosjon ved hjelp av den samme mekanisme som alminnelige sementmørteler og betonger. I sådanne materialer er stål i alminnelighet beskyttet av den passivitet som forårsakes av de sementholdige materialers alkaliske reaksjon. Materialer fremstilt med DSP-matriksen utviser imidlertid den ovennevnte meget høyere elektriske spesifikke motstand og meget ringere gjennomtrengelighet enn alminnelige sementmørteler og betong.

Denne kombinasjon av egenskaper gjør materialet omfattende DSP-matriksen, især når det inneholder portlandsement-partikler som partikler B, til et særdeles verdifullt materiale til beskyttelse av stål, til undervannsreparasjoner, til ut-fylte sammenføyninger i offshore stålplattformer og som erstatning for betong i visse anvendelser, f.eks. i elektroly-tiske anlegg, hvor korrosjon av stålarmering forårsaket av vagabonderende strømmer har vært et problem.

Et aspekt ved den foreliggende oppfinnelse angår derfor en stålgjenstand som er beskyttet mot korrosjon ved å være helt eller delvis overtrukket med et materiale som har en spesifikk motstand på minst 0,1 Mft.cm, og som omfatter DSP-matriksen (som definert ovenfor), hvori partiklene A (som definert ovenfor) i det vesentlige er tett pakket i hulrommene mellom partiklene B (som definert ovenfor), hvilket vanligvis betyr at partiklene A er tilstede i et volum på 5-50 volumprosent, fortrinnsvis 10-30 volumprosent, beregnet på det samlede volum av partiklene A + B. Det ovennevnte uttrykk "overtrukket med" innbefatter også det tilfelle hvor stålgjenstanden eller en del derav er innleiret i en masse av det materiale som omfatter DSP-matriksen.

I overensstemmelse med den ovennevnte forklaring omfatter partiklene B i gjenstanden ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis portlandsement-partikler, som meddeler stålet korrosjonsbeskyttelse som følge av den herdede portlandsements alkaliske karakter. Til de fleste anvendelser foretrekkes det at partiklene B omfatter minst 20% portlandsement-partikler, mer foretrukket minst 50% portlandsement-partikler, og ofte er den mest foretrukne utførelsesform for materialet som omfatter DSP-matriksen, en utførelsesform hvor partiklene B i det vesentlige består av portlandsement-partikler. Partiklene A er fortrinnsvis ultrafine silikapartikler dannet ved vekst fra en væskefase eller fortrinnsvis fra dampfase, såsom de ovennevnte silikapartikler som er dannet som et biprodukt ved fremstillingen av ferrosilisium eller metallisk silisium i elektriske ovner, og som har en størrelse i området på fra ca. 50 Å til ca. 0,5yum, typisk i området på fra ca. 200 Å til ca. 0,5yum. Det foretrekkes at den spesifikke motstand hos det materiale som omfatter DSP-matriksen er minst 0,3 Mfi.cm, fortrinnsvis i området 1-10 Mft.cm.

Når det materiale som omfatter DSP-matriksen anvendes

til beskyttelse av stål, f.eks. som et beskyttende dekklag på blottet stål i eksisterende stålarmerte betongkonstruksjoner som skal overflatebeskyttes eller repareres, undertrykker DSP-matriksens høye spesifikke motstand dannelsen av galvaniske elementer mellom forskjellige deler av den beskyttede overflate eller mellom den beskyttede overflate og andre områder av metaller i galvanisk kontakt med det beskyttede metall, hvorved en hver galvanisk forøket korrosjon undertrykkes. Til sammenligning er det kjent at stål som er innleiret i alminnelig betong har en sterk galvanisk innflytelse på ikke-innleiret stål som er i metallisk og elektrolytisk kontakt med det inn-leirede stål. Som eksempel kan nevnes at dette forhold vites å forårsake sterk lokal korrosjon av armeringsstål som er blottet i området hvor beskyttelseslaget er skallet av eller rev-net, især når konstruksjonen er anbrakt i en elektrolytisk le-der såsom havvann.

Den høye spesifikke motstand hos materialer som omfatter DSP-matriksen, og deres beskyttende virkning på metaller som

er dekket derav eller innleiret deri, er særlig verdifull i en hvilken som helst konstruksjon som omfatter armeringsstål, og især når det materiale som omfatter DSP-matriksen, anvendes til å beskytte forspenningstråder eller -stenger i kanaler eller forankringsblokker, eller når det materiale som omfatter den nye matriks, anvendes til reparasjoner eller til utfylling av hulrom omkring stål i betong, fordi den høye spesifikke motstand minimerer enhver galvanisk aktivitet mellom stål som er dekket av materialet omfattende DSP-matriksen, og stål som er beskyttet av alminnelig betong. Sammen med den ovennevnte egnethet av materialene som omfatter DSP-matriksen til anvendelse under vann, gjør disse egenskaper dem særlig tiltrekkende til undervannsreparasjonsarbeid på stålarmerte betongkonstruksjoner.

Den nevnte egenskap er også av særlig verdi når materialet omfattende DSP-matriksen anvendes som overtrekk på stålkonstruksjoner, f.eks. rør og beholdere, herunder katodisk beskyttede stålkonstruksjoner, ettersom DSP-matriksens høye spesifikke motstand ikke alene forhindrer galvanisk virkning på eventuelle uovertrukne områder, men også reduserer den fornødne strømmengde når den katodiske beskyttelse påtrykkes.

I denne forbindelse er DSP-matriksens høye alkalibestandig-het særlig verdifull, fordi den strøm som anvendes til katodisk beskyttelse, produserer hydroksylioner ved det blottede ståls overflate, og de alkaliske omgivelser vites å forårsake nedbryt-ning av mange av de organiske overtrekk som vanligvis anvendes til beskyttelse av stål i disse tilfeller. DSP-materialet er meget motstandsdyktig overfor alkaliangrep som oppstår på bare flekker, og vil ikke forårsakeøket korrosjon på bare flekker som ikke er blitt beskyttet. Materialer som omfatter DSP-matriksen, og som anvendes som overtrekk for stål, især. stål som mottar katodisk beskyttelse på i og for seg kjent måte ved å være i galvanisk kontakt med offeranode-materiale eller ved hjelp av en påtrykt strøm, især stål i havvann, jord og andre elektrolytter, kan derfor erstatte vanlige overtrekksmaterialer såsom organiske polymerer, kulltjærer og asfalter, som til sammenligning kan være dyrere, lettere nedbrytelige eller miljømessig forkastelige.

Nye gjenstander ifølge oppfinnelsen omfatter derfor stålkonstruksjoner såsom beholdere, ledninger, rør, broer, tårn, offshore-stålkonstruksjoner, herunder stigerør, og armeringsstål dekket med et beskyttende overtrekk av et materiale som omfatter DSP-matriksen. Andre spesifikke stålgjenstander som er beskyttet med materialet omfattende DSP-matriksen, er nevnt i kravene. For beskyttelse av stålgjenstander mot korrosjon i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelses prinsipper påføres komposittmaterialet i flytende form direkte til stål-overflaten ved pensling, neddypping, sprøytning eller enhver annen passende fremgangsmåte som er brukbar for påføring av et lag av den ønskede tykkelse eller til fullstendig å omgi eller innleire stålgjenstanden. Typiske tykkelser for beskyt-telseslagene på stål er i området 0,1-50 mm, især 2-20 mm, idet lagets tykkelse avhenger av bl.a. de mekaniske påvirkninger som den beskyttede stålgjenstand vil bli utsatt for. Det på-førte overtrekks mekaniske egenskaper kan forbedres ved å inkorporere fibre, flak eller andre armerte legemer av de typer som beskrives i de ovennevnte patentsøknader. Inkorporeringen av flakmaterialer såsom glassflak, glimmer eller rustfritt stål kan være særlig nyttig til å øke overtrekkenes kjemiske bestan-dighet og diffusjonsbestandighet. Glassflak og glimmer med-virker til ytterligere økning av beskyttelsesovertrekkenes elektriske spesifikke motstand.

I overensstemmelse hermed angår oppfinnelsen også en fremgangsmåte til korrosjonsbeskyttelse av en stålgjenstand, hvilken fremgangsmåte omfatter påføring av et DSP-materiale på stålgjenstandens overflate eller en del derav på en sådan måte at det etableres direkte kontakt mellom gjenstandens overflate og DSP-materialet. I henhold til oppfinnelsen kan dette oppnås ved å påføre et flytende komposittmateriale som omfatter A) uorganiske partikler med en størrelse på fra ca. 50 Å til ca. 0,5^um, B) faste partikler med en størrelse av størrelsesordenen 0,5-100^um, hvilke partikler er minst én størrelsesorden større enn de respektive partikler nevnt under A), især portlandsement-partikler, og eventuelt legemer C og/eller D som definert ovenfor,

en væske

og et overflateaktivt dispergeringsmiddel,

hvor mengden av partikler B i det vesentlige svarer til tett pakning derav i komposittmaterialet med homogent og i det vesentlige tett pakkede partikler A i hulrommene mellom partiklene B, mengden av væske i det vesentlige svarer til den mengde som er nødvendig til å utfylle hulrommene mellom partiklene A og B, og mengden av dispergeringsmiddel er tilstrekkelig til å gi komposittmaterialet en flytende til plastisk konsistens i et område med lav spenning på mindre enn 5 kg/cm 2, fortrinnsvis mindre enn 100 g/cm 2,

idet det nevnte komposittmateriale er i stand til etter herdning å danne en overtrekks- eller innleiringsmasse av et materiale som omfatter DSP-matriksen og besitter en spesifikk motstand på minst 0,1 Mfi.cm,

og om nødvendig tilpasse komposittmaterialet til overflatens form,

og la komposittmaterialet herde for dannelse av det materiale som omfatter den nye matriks.

Som ovenfor anført er partiklene A og væsken i komposittmaterialet tilstede i et volum som medfører en i det vesentlige tett pakning av partiklene A i hulrommene mellom de tett pakkede partikler B i DSP-matriksen, idet partiklene A fortrinnsvis er til stede i et volum på 5-50 volumprosent, mer foretrukket 10-30 volumprosent, av det samlede volum av partiklene A + B. I henhold til det ovenfor anførte foretrekkes det at komposittmaterialet omfatter portlandsement som partikler B og ultrafine silikapartikler som definert ovenfor som partikler A. Komposittmaterialet vil således fortrinnsvis omfatte portlandsement, ultrafine silikapartikler, vann, et betongsuperplastiseringsmiddel og eventuelt legemer C og/eller D. For å oppnå den i det vesentlige tette pakning i DSP-matriksen skal vektforholdet mellom vannet og portlandsement-partiklene og eventuelle andre partikler B pluss silikastøvpartiklene A for trinnsvis være i det ekstremt lave område 0,12-0,20. Disper-geringsmidlet anvendes i mengder som er tilstrekkelig til å tillate i det vesentlige tett pakning av partiklene A mellom tett pakkede partikler B i et område med lav spenning. Som forklart i detaljer i de ovennevnte patentsøknader er dette normalt en mengde som overstiger de alminnelig anvendte mengder av dispergeringsmiddel. Således anvendes f.eks. super-plastiseringsmidlet Mighty, som er brukt i eksemplet, normalt

i en mengde på 1-4 vektprosent, især 2-4 vektprosent, beregnet på den samlede vekt av portlandsementen og silikastøvet. Herdningen kan foretas ved stuetemperatur eller ved forhøyet temperatur for å øke det herdede produkts spesifikke motstand,

jf. hva som er nevnt ovenfor om herdningstemperaturen.

En særlig fremgangsmåte til påføring av et beskyttelsesovertrekk av DSP er pårulling av fibermatter eller -vev som er gjennomvætet med det flytende DSP-komposittmateriale. Denne fremgangsmåte er særlig nyttig til overtrekking av undergrunns-eller undervannsoppbevarings-beholdere. For å oppnå ytterligere mekanisk styrke eller øket vekt hos den overtrukne gjenstand, f.eks. når det er tale om stigerør i offshore-konstruksjoner eller undervannsrørledninger, kan det påføres ytterligere lag av alminnelig betong, armert betong, betong med høy romvekt eller komposittmaterialer som beskrevet i de ovennevnte patentsøknader.

En annen mulighet er å påføre det materiale som omfatter DSP-matriksen i form av et ark dannet ved plastisk deformasjon. Arket kan være i herdet tilstand ved påføringen (f.eks. påført ved hjelp av flytende pasta omfattende DSP-matriksen som en "lim"), eller arket kan være i uherdet, plastisk tilstand. Arket, som omfatter DSP-matriksen basert på f.eks. portlandsement som partikler B og ultrafint silika som partikler A, kan fremstilles ved plastisk deformasjon av en masse med så lavt vektforhold mellom vann og partikler A og B som f.eks. 0,08, idet det anvendes et overflateaktivt middel i en mengde som er tilstrekkelig til å tillate i det vesentlige tett pakning av partiklene A i mellomrommene mellom tett pakkede partikler B som anført i de ovennevnte patentsøknader.

DSP-matriksens høye elektriske spesifikke motstand er også viktig, når materialet som omfatter matriksen, anvendes som

beskyttelsesovertrekk til alminnelige betongkonstruksjoner.

I disse tilfeller vil overtrekket bevirke en høy spesifikk motstand i det materiale som omgir armeringen, og det vil derfor undertrykke de galvaniske elementer som rimeligvis ellers ville kunne forårsake korrosjon av armeringen i visse deler av kon-struksjonene .

Styrken og den tette struktur hos mørtel og betong som omfatter DSP-matriksen, gjør dem interessante som erstatning for støpejern og andre støpte materialer, til anvendelse i havvann, hvor erosjon, korrosjon og galvanisk kontakt med andre metaller er et problem. For eksempel kan pumper og ven-tiler for anvendelse i havvann, især når de har store dimensjoner, hensiktsmessig fremstilles av et materiale som omfatter DSP-matriksen.

Limede ankere av f.eks. rustfritt stål, som anvendes som fastgjørelsesorganer i betongkonstruksjoner, anvender normalt epoksyharpiks som "lim". DSP-matriksens egenskaper gjør utfyl-ningsmørtel som omfatter DSP-matriksen, ideell som erstatning for epoksy til slike formål og i alminnelighet til utfylning av sammenføyninger i prefabrikerte betongelementer i modulkonstruksjoner eller andre sammensatte konstruksjoner, især hvis utfylningsmørtelen skal beskytte utragende stålarmering, forankringstråder eller bolter som anvendes i slike sammen-føyninger.

Materialet som omfatter DSP-matriksen er også særdeles velegnet til utfylning av "muffe"-samlinger og lignende sam-menføyninger både i armerte betongkonstruksjoner, især rør,

og i metallkonstruksjoner, især stålrør eller støpejernsrør,

og muffesammenføyninger i f.eks. store offshore-konstruksjoner, hvor slike sammenføyninger anvendes for å eliminere behovet for sveisning eller sammenboltning under vann eller på util-gjengelige steder.

En spesiell og særlig viktig type sammenføyning av denne art er isolerende rørsamlinger som anvendes i katodisk beskyttede rørledninger eller i andre ledninger eller konstruksjoner til å oppdele et stort anlegg i mindre avsnitt som er elektrisk isolert fra hverandre. For eksempel kan en slik samling av stålrørledninger bestå av to korte lengder stålrør, som hver især er beregnet til å bli sveiset til enden av et rørlednings-avsnitt, anbrakt uniaksialt og adskilt fra hinannen med en avstand av f.eks. noen få cm og omgitt av et felles kort rør med større diameter, idet mellomrommet mellom røret med større diameter og de to indre rørlengder er utfylt med materialet som omfatter DSP-matriksen, og idet materialet som omfatter DSP-matriksen utgjør den indre vegg på samlingselementet i intervallet mellom de to indre rørlengder. En hensiktsmessig ekstra foranstaltning for forøkelse av sammenføyningens ut-trekningsstyrke kan bestå av sveisede fremspring på ytter-siden av de indre rørlengder og på innersiden av det ytre rør, hvilke fremspring strekker seg inn i materialet som omfatter DSP-matriksen.

Rørsamlingen ifølge oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 sett fra siden og delvis i snitt viser en første ut-førelsesform for rørsamleren ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 sett fra siden og delvis i snitt viser en annen utførel-sesform for rørsamleren ifølge oppfinnelsen,

fig. 3 en del av et snitt som viser fremstillingen av en tredje utførelsesform for rørsamleren ifølge oppfinnelsen og fig. 4 sett fra siden og delvis i snitt viser en del av en fjerde utførelsesform, som er en modifisert utgave av den ut-førelsesform som er vist i fig. 1.

Fig. 1 viser en rørsamler som i sin helhet betegnes 10,

og som anvendes til å sammen-føye tilstøtende rørstykker, hen-holdsvis 11 og 12. Samleren 10 omfatter et par på linje lig-gende med aksialt mellomrom anbrakte rørformede legemer 13 og 14 med mot hinannen vendende skrånede ytterkanter 15 og 16, som kan forbindes med rørstykkene 11 og 12, f.eks. ved hjelp av sveisninger 17. Mellomrommet 18, som er avgrenset mellom de indre ender på de rørformede legemer 13 og 14, er dekket av et bånd- eller arkmateriale 19, som fastgjøres til de rør-formede legemer 13 og 14's innerflater, og mellomrommet 18 er også dekket av en ytre ringformet bøssingdel 20, som omgir de tilstøtende ender av legemene 13 og 14. Den indre diameter

for bøssingdelen 20 overstiger den ytre diameter av de rørfor-mede legemer 13 og 14, slik at det avgrenses et ringformet mellomrom 21 mellom bøssingdelen 20's innerflate og ytterflå-tene på de rørformede legemer 13 og 14. Mellomrommet 18 mellom de rørformede legemer 13 og 14 og det ringformede mellomrom 21 er fullstendig utfylt av et i ett stykke utformet ringformet legeme 22 av et materiale som omfatter DSP-matriksen. Dette legeme 22 danner forbindelse mellom de rørformede legemer 13 og 14 og den ringformede bøssingdel 20. Det elektrisk isolerende legeme 22 støpes fortrinnsvis på stedet ved at det helles et materiale som omfatter DSP-pastaen inn i mellomrommet 21. Bånd- eller arkmaterialet 19 er fortrinnsvis elektrisk isolerende. Hvis dette ikke er tilfellet, bør det fjernes når materialet omfattende DSP-matriksen er blitt støpt og er herdet tilstrekkelig.

Fig. 2-4 viser ytterligere utførelsesformer for rørsamle-ren, og deler som svarer til de i fig. 1 beskrevne, er forsynt med de samme henvisningsbetegnelser.

I den i fig. 2 viste utførelsesform er bånd- eller arkmaterialet 19 utelatt, og et par avstandsringer såsom O-ringer, som er fremstilt av et elektrisk isolerende materiale, er anbrakt på de rørformede legemer 13 og 14's ytterflate ved deres til hinannen grensende indre ender. Avstandsringene kan holde den ringformede bøssingdel 20 på plass i den ønskede, med radial avstand anbrakte, koaksiale stilling i forhold til de rørformede legemer 13 og 14 under utstøpning av materialet 22 i mellomrommet 18 og det ringformede mellomrom 21. I den i fig. 2 viste utførelsesform kan støpematerialet føres inn i mellomrommet 18 gjennom det rørformede legeme 13 eller 14's indre passasje, og materialet kan føres inn i det ringformede mellomrom 21 fra begge dettes ender.

Fig. 3 viser en utførelsesform i hvilken avstandsringer 23 anbringes ved de ytre ender av bøssingdelen 20. Denne bøs-singdel er forsynt med en innsprøytningsåpning 24, gjennom hvilken støpematerialet 22 ved hjelp av en sprøyte eller annen innsprøytningsinnretning 25 kan innsprøytes i det mellomrom som er avgrenset mellom legemene 13 og 14, bånd- eller arkmaterialet 19, bøssingdelen 20 og avstandsringene 23. Den i fig. 4 viste utførelsesform svarer i det vesentlige til den i fig. 1 viste. I fig. 4 er bøssingdelen 20's innerflate og de rørformede legemer 13 og 14's ytterflate imidlertid forsynt med fremspring såsom knaster 26 eller ringformede kammer 27 for forbedring av forbindelsen mellom legemet 22 på den ene side og bøssingdelen 20 samt de rørformede legemer 13

og 14 på den annen.

DSP-matriksens spesifikke motstand belyses i det følgende eksempel:

Følgende materialer ble anvendt i eksemplet:

EKSEMPEL

Det ble fremstilt to forskjellige mørtelblandinger, som begge var basert på hvit portlandsement, silikastøv og Mighty.

Blandingenes sammensetning var som følger:

Blanding

Blandingen ble foretatt i en eltemaskin med planetbevegelse under anvendelse av en blandeskovl. Følgende fremgangsmåte ble fulgt: 1) Tørrblanding av sand, sement + silikastøv i 5 minutter, 2) Tilsetning av størstedelen av vannet og fortsatt blanding i 5 minutter. 3) Tilsetning av Mighty-oppløsning og blanding i 10-20 minutter med tilsetning av den resterende del av vannet.

Til måling av spesifikk motstand ble det støpt prøver i poly-etylenkasser med dimensjoner på ca. 11 x 9 x 7 cm med innlei-rede elektroder av ståltrådnett med dimensjoner på ca. 1,5 x 1,5 cm og med 1,5 cm mellom de parallelle elektroder.

Spesifikke motstander ble målt med vekselstrøm ved 1 kHz, som viste seg å være passende. Elektrodearrangementet ble kalib-rert i en kasse med de samme dimensjoner fylt med vann, hvis spesifikke motstand er kjent, slik at den bestemte spesifikke motstand i Q.cm kunne beregnes ut fra den målte motstand. Prøvene ble herdet i vann ved flere forskjellige temperaturer, og det ble målt følgende spesifikke motstander:

Claims (33)

1. Stålgjenstand som er korrosjonsbeskyttet ved å være helt eller delvis overtrukket med et materiale med en spesifikk motstand på minst 0,1 ft.cm og omfattende DSP-matriksen (som definert i beskrivelsen), karakterisert ved at partiklene A (som definert i beskrivelsen) i det vesentlige er tett pakket i hulrommene mellom tett pakkede partikler B (som definert i beskrivelsen) og fortrinnsvis er til stede i et volum på 5-50 volumprosent, især 10-30 volumprosent, beregnet på det samlede volum av partiklene A + B.

2. Gjenstand ifølge krav 1, karakterisert ved at partiklene B omfatter portlandsement-partikler, som meddeler stålet korrosjonsbeskyttelse som følge av den herdede portlandsements alkaliske karakter.

3. Gjenstand ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at partiklene A er ultrafine silikapartikler med et spesifikt overflateareal på ca. 50.000-2.000.000 cm <2> /g.

4. Gjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at materialets spesifikke motstand er minst 0,3 Mfi.cm, fortrinnsvis i området 1-10 Mfi.cm.

5. Gjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at stålet mottar katodisk beskyttelse ved å være i galvanisk kontakt med offeranode-materiale eller ved hjelp av en påtrykt strøm.

6. Gjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den utgjør i det minste en del av en stålarmering i en betongkonstruksjon.

7. Gjenstand ifølge krav 6, karakterisert ved at stålgjenstanden er et tidligere blottet område av en stålarmering av en betongkonstruksjon som undergår reparasjon.

8. Gjenstand ifølge krav 6, karakterisert ved at stålgjenstanden er en tidligere utragende ståldel eller bolt eller forankringstråd som anvendes til å sammen-føye prefabrikerte betongelementer såsom i modulkonstruksjoner.

9. Gjenstand ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at stålgjenstanden er en forspenningstråd, -kabel eller -stang i en kanal eller i en forankringsblokk.

10. Gjenstand ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at stålgjenstanden er undergrunns- eller undervannsoppbevaringsbeholder.

11. Gjenstand ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at den er et stigerør for offshore-anvendelse.

12. Gjenstand ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at den er en rørledning, især en undergrunns- eller undervannsrørledning.

13. Gjenstand ifølge et hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at stålgjenstanden er en del av en offshore-oljeboreplattform, et brofundament, en havnekonstruksjon eller en demning.

14. Gjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at overtrekket av det materiale som omfatter DSP-matriksen, har en tykkelse på minst 0,1 mm.

15. Gjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at materialet som omfatter DSP-matriksen, inneholder armeringsfibre som er innleiret i DSP-matriksen.

16. Gjenstand ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at overtrekket av det materiale som omfatter DSP-matriksen, har en tykkelse på høyst 5 cm, især 2-20 mm.

17. Gjenstand ifølge krav 16, karakterisert ved at materialet som omfatter DSP-matriksen, omfatter glassflak eller glimmer som er innleiret i DSP-matriksen.

18. Gjenstand ifølge krav 1 med form som en rørsamler, karakterisert ved at den har et par med aksial avstand anbrakte rørformede legemer, som er innbyrdes forbun-det med det nevnte overtrekksmateriale som dekker i det minste de ytre overflatedeler av de rørformede legemers til hinannen grensende ender.

19. Gjenstand ifølge krav 18, karakterisert ved at den ytterligere omfatter en ringformet bøssingdel som omslutter det mellomrom som er avgrenset mellom de til hinannen grensende ender av de rørformede legemer, likesom bøssingdelen har en innerdiameter som overstiger de rørformede legemers ytterdiameter således at det avgrenses et ringformet mellomrom mellom innerflaten på bø ssingdelen og de rørformede legemers radialt over for beliggende ytre overflatedeler, hvilket mellomrom er utfylt med overtrekksmaterialet.

20. Gjenstand ifølge krav 19, karakterisert ved at de rørformede legemers ytre overflatedeler og/eller innerflaten på bøssingdelen er forsynt med fremspring såsom knaster og/eller kammer.

21. Fremgangsmåte til korrosjonsbeskyttelse av en stålgjenstand, karakterisert ved at et DSP-materiale (som definert i beskrivelsen) påfø res stålgjenstandens overflate eller en del av overflaten på en slik måte at det etableres direkte forbindelse mellom overflaten eller en del derav og DSP-materialet.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at et flytende komposittmateriale påføres stålgjenstandens overflate eller en del av overflaten, hvilket komposittmateriale omfatter A) uorganiske partikler med en størrelse på fra ca. 50 Å til ca. 0,5^ um, B) faste partikler med en størrelse av størrelsesorde-nen 0,5-100^ um, hvilke partikler er minst én størrelses-orden større enn de respektive partikler nevnt under A), især portlandsement-partikler, og eventuelt legemer C eller D som definert heri, en væske og et overflateaktivt dispergeringsmiddel, hvor mengden av partikler B i det vesentlige svarer til tett pakning derav i komposittmaterialet mellom homogent og i det vesentlige tett pakkede partikler A i hulrommene mellom partiklene B, mengden av væske i det vesentlige svarer til den mengde som er nødvendig for å utfylle hulrommene mellom partiklene A og B, og mengden av dispergeringsmiddel er tilstrekkelig til å gi komposittmaterialet en flytende til plastisk konsistens i et område med lav spenning på mindre enn 5 kg/cm 2, fortrinnsvis mindre enn 100 g/cm 2, idet det nevnte komposittmateriale er i stand til etter herdning å danne en overtrekks- eller innleiringsmasse av et materiale som omfatter DSP-matriksen (som definert i beskrivelsen), og besitter en spesifikk motstand på minst 0,1 Mfi.cm, og idet partiklene A er tilstede i et volum som i det vesentlige medfører tett pakning av partiklene A, fortrinnsvis i et volum på 5-50 volumprosent, især 10-30 volumprosent, av det samlede volum av partiklene A og B, og komposittmaterialet om nødvendig tilpas-ses overflatens form, hvoretter komposittmaterialet får herde til dannelse av det materiale som omfatter DSP-matriksen.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at komposittmaterialet inneholder portlandsement som partikler B.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 22 eller 23, karakterisert ved at komposittmaterialet omfatter ultrafine silikapartikler med et spesifikt overflateareal på ca. 50.000-2.000.000 cm <2> /g som partikler A.

25. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 22-24, karakterisert ved at komposittmaterialet omfatter portlandsement, ultrafine silikapartikler, vann, et betongsuperplastiseringsmiddel og eventuelt legemer C eller D (som definert i beskrivelsen).

26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at vektforholdet mellom vann og partikler A og B er i området fra 0,12 til 0,20.

27. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 21-26, karakterisert ved at stålgjenstanden er en stålgjenstand som er beregnet til å motta katodisk beskyttelse .

28. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 21-27, karakterisert ved at påføringen av komposittmaterialet utføres ved pensling, injeksjon, uthelling eller påføring med en murskje eller lignende.

29. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 21-27, karakterisert ved at påføringen av komposittmaterialet utføres ved å påføre en fibermatte som er gjennomvætet med komposittmaterialet, på stålgjenstanden eller en del derav.

30. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 21-29, karakterisert ved at påføringen av komposittmaterialet utføres som en undervannspåføring.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 30, karakterisert ved at stålgjenstanden er en del av en offshore-oljeboreplattform, et brofundament, en havnekonstruksjon eller en demning .

32. Fremgangsmåte ifølge krav 30 eller 31, karakterisert ved at stålgjenstanden er en del av en under-vannsstålkonstruksjon eller en stålarmert betongkonstruksjon som skal repareres for å dekke stål som er blitt avdekket som følge av beskadigelse og/eller korrosjon/erosjon av konstruksjonen .

33. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 21-32, karakterisert ved at komposittmaterialet inneholder armeringsfibre.