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Ingenieur - Büro

Stefan Wolters


Kathodischer Korrosionsschutz



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Bohrlochverrohrungen sind im Grunde nur Rohrleitungen, die aber nicht horizontal in oberflächennahen Erdschichten, sondern vertikal durch eine Vielzahl von unterschiedlichen geologischen Formationen verlaufen. Ein weiterer Unterschied zu Rohrleitungen besteht darin, dass Bohrlochverrohrungen zum Teil ineinander verlegt sind und bis zu 5 verschiedene Rohrtouren aufweisen können, die zudem teilweise voneinander isoliert oder auch miteinander verbunden sein können. Die Umhüllung von Bohrlochverrohrungen erfolgt in der Regel durch Zementverkleidungen, wodurch auf Grund der Alkalität des Zementes ein zusätzlicher Korrosionsschutz gegeben ist.

    

Zum Verständnis des kathodischen Korrosionsschutzes an Bohrlochverrohrungen dient das Bild 1. Im Bild ist auf der linken Seite eine vereinfachte und fiktive Stromverteilung entlang einer Bohrlochverrohrung dargestellt, tatsächliche Schichtverteilungen sind als deutlich komplexer anzunehmen, siehe geologisches Schichtendiagramm rechts unten.


Wie auch bei einer Fernleitung durchläuft die Bohrlochverrohrung unterschiedliche geologische Bereiche. Diese geologischen Bereiche sind jedoch zur Tiefe hin wesentlich vielfältiger und daher in ihrer Fähigkeit Korrosions-Konzentrationselemente auszubilden als korrosionsgefährdender einzustufen. So kann es beispielsweise sein, dass auch Erdschichten durchlaufen werden, die auf Grund ihres Standardpotentials als Fremdkathoden zu betrachten sind. In oberflächennahen Erdschichten kann es hingegen auf Grund von hohen Sauerstoff- und Wasserkonzentrationen schon zu einem „natürlichen“ Korrosionsschutz kommen. So sind entlang einer Bohrlochverrohrung unterschiedlichste anodische und kathodische Bereiche zu erwarten. In wie weit sich die anodischen Bereiche durch den Einsatz eines KKS (siehe Bild 1 rechte Seite) gänzlich eliminieren lassen, ist zur Tiefe hin nur schwierig zu bewerten. So kann es sein, dass extrem anodische Bereiche, unter wirtschaftlichen oder anderen technischen Aspekten, nicht vollständig kathodisch geschützt werden können.


Der kathodische Schutz von Bohrlochverrohrungen wird im Gegensatz zu anderen KKS-Anwendungen nicht entsprechend gemessenen Potentialen eingeregelt, sondern nach einer zu ermittelnden Gesamtschutzstromstärke für die gesamte Verrohrung. Die Ermittlung der notwendigen Schutzstromeinstellung ist dabei entsprechend den Messmethoden der DIN EN 15112 durchzuführen. Hierin werden unterschiedliche Verfahren beschrieben, die je nach Gegebenheit einsetzbar sind.   


In einigen Anlagen (z.B. bei einigen Kavernen) sind die Bohrlochverrohrungen zur Preventation von Innenkorrosion mit an das Erdungssystem angeschlossen und somit Bestandteil einer komplexen Anlage. In solchen Fällen ist der Stromverlust an das Erdungssystem mit in die notwendige Stromkalkulation einzubeziehen. Ferner sind in solchen Anlagen die kathodischen Spannungstrichter der umgebenden Installationen bei den Potentialmessungen zu berücksichtigen.





Kathodischer Korrosionsschutz an Bohrlochverrohrungen

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