Катодная защита кузова: Катодная защита кузова от коррозии — SJRacing — тюнинг комплектующие для вашего автомобиля

Содержание

Электрохимическая защита кузова автомобиля от коррозии

Как перехитрить ржавчину, используя электрохимические способы защиты?

Одним из наиболее распространенных и в то же время губительных факторов, воздействующих на автомобиль в процессе эксплуатации, выступает коррозия. Разработано несколько способов защиты кузова от нее, причем встречаются как меры, направленные именно против данного явления, так и комплексные технологии защиты автомобиля, предохраняющие его от различных факторов. В приведенной статье рассмотрена электрохимическая защита кузова.

Причины образования коррозии

Так как электрохимический способ защиты автомобиля направлен исключительно против коррозии, следует рассмотреть причины, вызывающие поражение ею кузова. Основными из них являются вода и дорожные реагенты, применяемые в холодный период. В сочетании друг с другом они образуют высококонцентрированный соленый раствор. К тому же осевшая на кузове грязь продолжительное время удерживает влагу в порах, а если она содержит дорожные реагенты, то еще и притягивает молекулы воды и из воздуха.

Ситуация усугубляется, если лакокрасочное покрытие автомобиля имеет дефекты, даже небольшого размера. В таком случае распространение коррозии будет происходить очень быстро, и даже сохранившиеся защитные покрытия в виде грунта и оцинковки могут не остановить этот процесс. Поэтому важно не только постоянно очищать автомобиль от грязи, но и следить за состоянием его лакокрасочного покрытия. В распространении коррозии также играют роль температурные колебания, а также вибрации.

Также следует отметить участки автомобиля, наиболее подверженные поражению коррозией. К ним относятся:

детали, расположенные ближе всего к дорожному покрытию, то есть пороги, крылья и днище;
сварные швы, оставшиеся после ремонта, особенно если он был неграмотно осуществлен. Это объясняется высокотемпературным «ослаблением» металла;
кроме того, ржавчина часто поражает различные скрытые плохо вентилируемые полости, где скапливается влага и долго не высыхает.

Принцип действия электрохимической защиты

Рассматриваемый способ защиты кузова от ржавчины относят к активным методам. Разница между ними и пассивными способами состоит в том, что первые создают какие-либо защитные меры, не позволяющие вызывающим коррозию факторам воздействовать на автомобиль, в то время как вторые лишь изолируют кузов от воздействия атмосферного воздуха. Данная технология изначально применялась для защиты от ржавчины трубопроводов и металлоконструкций. Электрохимический метод считают одним из наиболее эффективных.

Данный способ защиты кузова, который также называют катодным, основан на особенностях протекания окислительно-восстановительных реакций. Суть состоит в том, что на защищаемую поверхность накладывают отрицательный заряд.

Сдвиг потенциала осуществляют с применением внешнего источника постоянного тока или путем соединения с протекторным анодом, состоящим из более электроотрицательного металла, чем защищаемый объект.

Принцип действия электрохимической защиты автомобиля состоит в том, что между поверхностью кузова и поверхностью окружающих объектов вследствие разности потенциалов между ними по цепи, представленной влажным воздухом, проходит слабый ток. В таких условиях окислению подвергается более активный металл, а другой, наоборот, восстанавливается. Именно поэтому используемые для автомобилей защитные пластины из электроотрицательных металлов называют жертвенными анодами. Однако при чрезмерном сдвиге потенциала в отрицательную сторону возможно выделение водорода, изменение состава приэлектродного слоя и прочие явления, которые приводят к деградации защитного покрытия и возникновению стресс-коррозии защищаемого объекта.

Рассматриваемая технология для автомобилей предполагает использование в качестве катода (отрицательно заряженного полюса) кузова, а анодами (положительно заряженными полюсами) служат различные окружающие объекты или установленные на автомобиле элементы, проводящие ток, например, металлические сооружения или влажное дорожное покрытие. При этом анод должен состоять из активного металла, такого как магний, цинк, хром, алюминий.

Во многих источниках приведена разность потенциалов между катодом и анодом. В соответствии с ними, чтобы создать полную защиту от коррозии для железа и его сплавов, необходимо достичь потенциал в 0,1-0,2 В. Большие значения слабо сказываются на степени защиты. При этом плотность защитного тока должна составлять от 10 до 30 мА/м².

Однако эти данные не совсем верны – в соответствии с законами электрохимии, расстояние между катодом и анодом прямо пропорционально определяет величину разницы потенциалов. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо достичь определенного значения разницы потенциалов. К тому же воздух, рассматриваемый при данном процессе в качестве электролита, способен проводить электрический ток, характеризующийся большой разницей потенциалов (примерно кВт), поэтому ток с плотностью 10-30 мА/м² не будет проводиться воздухом. Возможно возникновение лишь «побочного» тока в результате намокания анода.

Что касается разности потенциалов, наблюдается концентрационная поляризация по кислороду. При этом попавшие на поверхность электродов молекулы воды ориентируются на них таким образом, что происходит освобождение электронов, то есть реакция окисления. На катоде данная реакция, наоборот, прекращается. Вследствие отсутствия электрического тока освобождение электронов происходит медленно, поэтому процесс безопасен и незаметен. Благодаря эффекту поляризации, происходит дополнительное смещение потенциала кузова в отрицательную сторону, что дает возможность периодически выключать устройство защиты от коррозии. Нужно отметить, что площадь анода прямо пропорционально определяет эффективность электрохимической защиты.

Варианты создания

В любом случае роль катода будет выполнять кузов автомобиля. Пользователю необходимо выбрать предмет, который будет использован в качестве анода. Выбор осуществляют на основе условий эксплуатации автомобиля:

Для автомобилей, находящихся в неподвижном состоянии, на роль катода подойдет расположенный вблизи металлический объект, например, гараж (при условии, что он построен из металла или имеет металлические элементы), контур заземления, который может быть установлен в отсутствии гаража на открытой стоянке.
На движущемся автомобиле могут быть использованы такие приспособления, как резиновый металлизированный заземляющийся «хвост», протекторы (защитные электроды), монтируемые на кузов.

Ввиду отсутствия тока, протекающего между электродами, бортовую сеть автомобиля +12 вольт достаточно подключить к одному или нескольким анодам через добавочный резистор. Последнее устройство служит для ограничения тока разряда аккумулятора в случае замыкания анода на катод. Основными причинами замыкания являются неграмотно осуществленная установка оборудования, повреждение анода или его химическое разложение вследствие окисления. Далее рассмотрены особенности применения перечисленных ранее предметов в качестве анодов.

Использование гаража в качестве анода считают наиболее простым способом электрохимической защиты кузова стоящего автомобиля. Если помещение имеет металлический пол или напольное покрытие с открытыми участками железной арматуры, то также будет обеспечена и защита днища. В теплый период в металлических гаражах наблюдается парниковый эффект, однако в случае создания электрохимической защиты он не разрушает автомобиль, а наоборот направлен на защиту его кузова от коррозии.

Создать электрохимическую защиту при наличии металлического гаража весьма просто. Для этого достаточно подключить данный объект к положительному разъему аккумуляторной батареи автомобиля через добавочный резистор и монтажный провод.

В качестве положительного разъема можно использовать даже прикуриватель при условии наличия в нем напряжения при отключенном замке зажигания (не у всех автомобилей данное приспособление сохраняет работоспособность при отключенном двигателе).

Контур заземления при создании электрохимической защиты используют в качестве анода по тому же принципу, что рассмотренный выше металлический гараж. Различие состоит в том, что гараж защищает весь кузов автомобиля, в то время как этот способ — лишь его днище. Контур заземления создают путем забивания в грунт по периметру автомобиля четырех металлических стержней длиной не менее 1 м и натягивания между ними проволоки. Подключение контура к автомобилю, как и гаража, осуществляют через добавочный резистор.

Резиновый металлизированный заземляющий «хвост» является простейшим способом электрохимической защиты движущегося автомобиля от коррозии. Данное приспособление представляет собой резиновую полоску с металлическими элементами. Принцип его функционирования состоит в том, что в условиях высокой влажности между кузовом автомобиля и дорожным покрытием возникает разность потенциалов. Причем чем выше влажность, тем больше эффективность электрохимической защиты, создаваемой рассматриваемым элементом. Заземляющий «хвост» устанавливают в задней части автомобиля таким образом, чтобы на него попадали брызги воды, вылетающие при движении по мокрому дорожному покрытию из под заднего колеса, так как это повышает эффективность электрохимической защиты.

Достоинство заземляющего хвоста состоит в том, что, помимо функции электрохимической защиты, он избавляет кузов автомобиля от статического напряжения. Это особо актуально для транспорта, перевозящего топливо, так как электростатическая искра, являющаяся результатом накопления статического заряда в процессе движения, опасна для транспортируемого им груза. Поэтому приспособления в виде металлических цепей, волочащихся по дорожному покрытию, встречаются, например, на бензовозах.

В любом случае необходимо изолировать заземляющий хвост от кузова автомобиля по постоянному току и наоборот «закоротить» по переменному. Это достигают путем использования RC-цепочки, которая представляет собой элементарный частотный фильтр.

Защита автомобиля от коррозии электрохимическим способом с использованием в качестве анодов защитных электродов рассчитана также на эксплуатацию в движении. Протекторы устанавливают в наиболее уязвимых для коррозии местах кузова, представленных порогами, крыльями, днищем.

Защитные электроды, как и во всех рассмотренных ранее случаях, функционируют по принципу создания разницы потенциалов. Достоинство рассматриваемого способа состоит в постоянном наличии анодов вне зависимости от того, стоит ли автомобиль или движется. Поэтому данную технологию считают весьма эффективной, однако она наиболее сложна в создании. Это объясняется тем, что для обеспечения высокой эффективности защиты необходимо установить на кузове автомобиля 15-20 протекторов.

В качестве защитных электродов могут быть использованы элементы из таких материалов, как алюминий, нержавеющая сталь, магнетит, платина, карбоксил, графит. Первые два варианта относят к разрушающимся, то есть состоящие из них защитные электроды требуется менять с интервалом в 4-5 лет, в то время как остальные называют неразрушающимися, так как они характеризуются значительно большей долговечностью. В любом случае протекторы представляют собой пластины круглой или прямоугольной формы площадью 4-10 см².

В процессе создания такой защиты нужно учитывать некоторые особенности протекторов:

радиус защитного действия распространяется на 0,25-0,35 м;
электроды необходимо устанавливать лишь на участки, имеющие лакокрасочное покрытие;
для закрепления рассматриваемых элементов следует использовать эпоксидный клей или шпатлевку;
перед установкой рекомендуется зачистить глянец;
наружную сторону протекторов недопустимо покрывать краской, мастикой, клеем и прочими электроизоляционными веществами;
так как защитные электроды представляют собой положительно заряженные пластины конденсатора, они должны быть изолированы от отрицательно заряженной поверхности кузова автомобиля.

Роль диэлектрической прокладки конденсатора будет выполнять лакокрасочное покрытие и клей, расположенные между протекторами и кузовом автомобиля. Также нужно учитывать, что величина расстояния между протекторами прямо пропорционально определяет электрическое поле, поэтому их следует устанавливать на небольшом расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить достаточную емкость конденсатора.

Провода к защитным электродам подводят через проколы в закрывающих отверстия в днище автомобиля резиновых заглушках. Можно установить на автомобиль много протекторов маленького размера или меньшее количество защитных электродов большего размера. В любом случае необходимо использовать данные элементы на участках, наиболее уязвимых по отношению к коррозии, обращенными наружу, так как роль электролита в данном случае выполняет воздух.

Кузов автомобиля после установки электрохимической защиты такого типа не будет бить током, так как она создает электричество очень небольшой силы. Даже если человек прикоснется к защитному электроду, то не получит удар. Это объясняется тем, что в электрохимической антикоррозийной защите применяется постоянный ток малой силы, создающий слабое электрическое поле. К тому же существует альтернативная теория, согласно которой магнитное поле существует только между поверхностью кузова и местом установки защитных электродов. Поэтому электромагнитное поле, создаваемое электрохимической защитой, более чем в 100 раз слабее электромагнитного поля мобильного телефона.

В. В. Бородин «Защита автомобиля от коррозии электрохимическим способом»

1. Механизм корозии корпуса автомобиля.

2. Корозия автомобиля во время эксплуатации и пассивные методы борьбы с ней.

3. Корозия автомобиля на открытой стоянке.

4. Корозия автомобиля при хранении в гараже.

5. Корозия движущегося автомобиля.

6. Протекторная защита от корозии.

7. Электрохимическая защита от корозии.

8. Устройство для электрохимической защиты кузова автомобиля от корозии.

9. Правила установки и эксплуатации устройства.

10. Электрохимическая защита.

11. Защита поврежденных в результате аварии частей кузова.

12. Заключение Приложения.

13. Приложение 1. Скрытые полости автомобиля.

14. Приложение 2. Использование защитных покрытий для предотвращения корозии кузова автомобиля.

Механизм коррозии корпуса автомобиля

Прежде чем пытаться защититься от коррозии, необходимо ответить на вопрос о том, что же такое коррозия металла. В обиходе коррозией называют появление ржавчины на поверхности металла. Каковы же основные механизмы появления ржавчины? Необходимо признать, что до настоящего времени полного ответа на этот вопрос нет, а результаты проводимых исследований показывают, что процесс коррозии является очень сложным, поскольку на его протекание оказывает влияние большое число факторов — химический состав металла среда, в которой он находится температура давление наличие газов и т.д. По этой причине в книге изложены только самые начальные сведения из теории коррозии, знание которых необходимо для правильной защиты корпуса автомобиля. Более полное представление о механизмах коррозии читатель может почерпнуть из рекомендуемой литературы. Коррозия железа (а именно этот процесс мы будем рассматривать в дальнейшем) осуществляется, если дополнительно имеются, по крайней мере, еще две составляющие электролит, с которым граничит железо, и другой проводник, также граничащий с электролитом. Электролитом в обычных условиях является дождевая вода атмосферная влага снег, дорожная грязь. Вторым, по отношению к кузову автомобиля проводником чаще всего является поверхность земли, атмосфера, какой либо другой внешний проводник, расположенный вблизи автомобиля. Два проводника (которые в данном случае называются электродами) погруженные в электролит образуют так называемый гальванический элемент. Основное свойство гальванического элемента состоит в том, что если электроды выполнены из различных металлов, то такой элемент является источником напряжения. При этом положительный, электрод называется анодом отрицательный — катодом. Проделайте простой эксперимент. В стакане теплой воды растворите ложку поваренной соли и опустите две пластины — одну медную другую стальную. Простейший источник напряжения готов. С помощью вольтметра можно легко убедиться в том, что гальванический элемент создает небольшое менее полувольта напряжение. Если вы продолжите эксперимент несколько дней, то заметите как на поверхности стали начнет появляться ржавчина Этот простой эксперимент наглядно демонстрирует механизм коррозии металла. Объяснение этого механизма состоит в следующем. Из курса физики известно, что проводники характеризуются способностью отдавать электроны во внешнюю среду. Наглядно можно представить, что каждый проводник окружен облаком из электронов, которые под действием тепловой энергия вылетают из него, а затем, если им ничто не мешает, под действием электрических сил возвращаются в проводник. Если металл поместить в электролит, то положительные ионы металла (т.е. те атомы металла, электроны которых находятся во внешней среде) начнут переходить в электролит. В результате этого металл приобретает некоторый потенциал, который может быть измерен. На практике потенциал металла определяют по отношению к специальному стандартному электроду потенциал которого принимается равным нулю. Полученная разность потенциалов между стандартным электродом и металлом получила название стандартного электродного потенциала (СЭП). Ниже приведены стандартные электродные потенциалы некоторых металлов, расположенные в порядке снижения их активности, т.е. чем более отрицательным является СЭП тем выше активность металла.

Стандартные электродные потенциалы металлов, В

Наибольший интерес представляет процесс коррозии железа в электролите при наличии менее активного металла. В этом случае железо как более активный металл является анодом а менее активный — катодом. В гальванической паре всегда корродирует более активный металл — анод. Коррозия анода сопровождается двумя видами реакций — окислительной на аноде и восстановительной на катоде. В дальнейшем для определенности в качестве анода рассмотрим железо (Fe), однако все результаты относительно его коррозии справедливы, по крайней мере качественно для любого ранее названного металла. Окислительная реакция может быть представлена как процесс при котором атомы железа отдают два электрона и вследствие этого превращаются в положительно заряженные ионы железа (Fе₂+), которые переходят в раствор электролита в месте контакта его с анодом. Указанные два электрона сообщают аноду отрицательный заряд и тем самым вызывают ток по направлению к катоду, где соединяются с положительными ионами. Одновременно положительные ионы анода соединяются с отрицательно заряженными гидроксильными группами (ОН ), которые всегда присутствуют в растворе электролита. Схематически реакция на аноде может быть записана в следующем виде:

Под действием ионов железа на катоде возникают ионы водорода (Н₊), с которыми и соединяются электроны анода. Схематически этот процесс описывается в следующем виде:

т.е. на катоде происходит выделение водорода. Если анодная и катодная реакции объединяются, они приводят к общей реакции коррозии

Таким образом, железо в сочетании с водой и менее активным металлом переходит в гидроокись железа, которая в обиходе и называется ржавчиной. Наличие в воде дополнительной соли приводит к повышению проводимости электролита и, как следствие, к увеличению скорости окисления анода. При этом дополнительно образуются хлорное железо и раствор соляной кислоты. Вот такие условия создают автолюбителям каждую зиму наши дорожники. Впрочем, кислотные дожди, которые выпадают с осадками, также не способствуют долголетию автомобиля. Важной характеристикой коррозии является скорость коррозии, которая определяется как глубина проникновения коррозии в металл в единицу времени. Для железа наиболее характерным является значение скорости коррозии в пределах 0,05—0,02 нм/год. Из приведенных значений скорости коррозии следует, что при нарушении лакокрасочного покрытия за 5 лет эксплуатации автомобиля толщина металла может уменьшиться на 0,25—1 мм, т е., по сути дела, если не предусмотреть специальных мер защиты, металл проржавеет, что называется, насквозь. Описанный механизм коррозии указывает также на основные пути борьбы с этим явлением. Кардинальный путь состоит в устранении катода или электролита, однако, этот способ и наименее пригоден, поскольку автомобиль не может быть изолирован от окружающей среды и, в частности, от поверхности земли. Остаются два пути — изолировать металл от электролита с помощью покрытия или превратить корпус автомобиля из анода в катод. Первый способ известен всем автолюбителям и широко используется на практике, однако он не прекращает коррозии как таковой, а только защищает металл от ржавления. При нарушении лакокрасочного покрытия коррозия начинается разъедать металл, а повторное нанесение покрытия сопряжено с большими временными и материальными затратами (прил. 1, 2). Наиболее уязвимыми частями корпуса автомобиля при этом являются скрытые полости и щели, такие, как пороги, внутренние балки, лонжероны, стойки, внутренние поверхности дверей, потолок, да практически весь корпус автомобиля (см. прил. 1). Сложная форма скрытых щелей и полостей затрудняет, а чаще делает невозможным качественную подготовку поверхности под окраску и саму окраску, а внутренние напряжения изогнутого в этих местах металла способствуют его интенсивной коррозии. В этих условиях срок службы кузова легкового автомобиля до выхода его из строя составляет 6 лет. Вместе с тем, не отрицая важности регулярного восстановления лакокрасочного покрытия, автор обращает внимание на принципиально иной метод защиты корпуса автомобиля от коррозии, а именно, полное прекращение самого процесса коррозии путем изменения потенциала корпуса. Этот метод в литературе называется катодной защитой. Катодная защита металлов основана на том, что скорость коррозии пропорциональна активности металлов, образующих гальваническую пару. В обычных условиях корпус автомобиля является анодом и поэтому корродирует. Если же изменить потенциал корпуса относительно внешней среды либо с помощью внешнего источника напряжения либо приведя в контакт с более активным металлом, то сам корпус автомобиля станет катодом и корродировать вообще не будет (по крайней мере скорость коррозии уменьшится в сотни раз), а разрушаться станет анод. В соответствии со способом изменения потенциала защищаемого металла различают протекторную и электрохимическую защиту. Однако прежде чем рассматривать методы защиты, целесообразно описать особенности коррозии автомобиля в различных условиях его эксплуатации.

Катодная защита машины от воздействия коррозии

Главной болезнью любого автомобиля является коррозия. На советских машинах признаки её появления проявляются раньше, на европейских — немного позже, а модели японского автопрома считаются наиболее защищёнными. Но все они рано или поздно начинают покрываться рыжими коррозийными пятнами. Устранение таких дефектов становится дорогостоящей проблемой, на которую некоторые автовладельцы просто закрывают глаза. А выбором других становится катодная защита от коррозии. Эта тема интересна для каждого водителя, который желает сохранить как можно дольше первоначальный внешний вид авто.

Как действует защита

Способ защиты, который лёг в основу этой статьи, является активным методом, основанным на электрохимических законах. Изначально таким образом защищали трубопроводы и различного рода конструкции из металла. Со временем катодная защита металлов от коррозии перекочевала и в автомобильную сферу.

В основе лежат особенности протекания реакций окислительно-восстановительного характера. Для организации защиты на металлический объект накладывается отрицательно заряженный заряд. Также необходимо присутствие сдвига потенциала, который может быть создан двумя способами: использованием внешнего тока или соединением с протекторным анодом, конструкция которого состоит из металла с более высоким уровнем электроотрицательности по сравнению с автомобилем.

Принцип работы катодной защиты основан на слабом токе, который проходит через влажный воздух от автомобиля к окружающим предметам. В результате кузов с низкой электроотрицательностью восстанавливается за счёт окисления металла с высокой электроотрицательностью. Теперь становится понятно, почему пластины для защиты носят название жертвенных анодов — сами разрушаются, зато автомобиль восстанавливается.

Подобная защита автомобиля от коррозии требует осторожного подхода, тщательного изучения теории и точного соблюдения правил её организации. Стоит создать слишком большой сдвиг потенциала и результат будет полностью противоположным. Начнёт выделяться водород, состав электродного слоя изменится, покрытие автомобиля подвергнется деградации и на нём появятся следы стресс-коррозии.

Составные элементы катодной защиты

Есть обязательные составляющие, без которых защита просто не будет функционировать.

Катод и анод

Катодом в нашей схеме защиты является сам автомобиль, он будет служить минусом. Анодом может быть любая металлическая конструкция, пластина и любая поверхность, которая способна проводить электрический ток, даже мокрый асфальт. Без этих двух составляющих электрохимическая защита автомобиля от коррозии просто не будет функционировать.

От некоторых специалистов можно услышать про разность потенциалов и степень защиты, которая определяется этим показателем. Железо будет защищено от коррозии при величине потенциалов в пределах 0,1–0,2 В. На самом деле расстояние, которое находится между анодом и катодом, может достигать нескольких сантиметров и даже метров. Чем больше расстояние между электродами, тем большей должен быть показатель разницы потенциалов. Да и воздух не будет проводить ток небольшого напряжения, разница потенциалов должна быть на уровне киловольта.

Что действительно влияет на эффективность защиты автомобиля, так это площадь анода. Чем она больше, тем катодная защита автомобиля от коррозии будет лучше проявляться.

Электрический ток

Чтобы схема исправно работала, электрический ток между двумя электродами не нужен. Даже если он и возникнет, то будет носить характер побочного продукта. Такой ток может образоваться от мокрого анода, намокших колёс машины и т. д. А проявляться он будет на аккумуляторе, который разрядится быстрее обычного.

Чтобы установка катодной защиты не принесла вреда автомобилю, а работала в нужном нам направлении, потребуется бортовую систему соединить с анодом посредством добавочного резистора. Такое устройство позволит ограничить разряд аккумулятора в том случае, если анод будет замкнут на катоде. Причиной такой ситуации может быть неправильно собранная схема, выход из строя анода, например, полное окисление вплоть до разложения.

Выбираем правильный анод

Важным моментом в процессе формирования электрохимической защиты является выбор анода. Мы рассмотрим все наиболее удачные из распространённых вариантов, чтобы вам было проще сделать свой выбор.

Металлический гараж

Это самый простой, наиболее доступный и, соответственно, самый распространённый вариант анода. А если в этом гараже ещё и пол сделан из железа или хотя бы имеется открытая арматура, то днище машины также будет защищено от пагубного влияния коррозии. В летнее время сила защиты возрастает за счёт парникового эффекта. Для формирования защиты при таком выборе анода потребуется металлический корпус сооружения (в нашем случае это гараж) соединить с плюсом на аккумуляторе. Эта батарея должна быть установлена в машине посредством резистора или провода для монтажа. Для плюса можно использовать прикуриватель, но только в том случае, если в нём сохраняется напряжение после отключения зажигания.

Контур заземления

Такой выбор анода потребует от автовладельца аналогичных действий. Но учтите, что устройство катодной защиты по большей части будет работать на днище машины. Эту ситуацию можно исправить, проделав несложную работу. В землю, по периметру расположения машины, вбивается четыре металлических стержня и соединяются они между собой обычной металлической проволокой. Подключение контура проводится по аналогии с предыдущим случаем, когда анодом служил металлический гараж.

Металлизированный резиновый хвост с эффектом заземления

Такой способ организации защиты считается самым простым, но не менее эффективным, если разговор идёт за движущуюся машину. При повышенной влажности воздуха имеет место разность потенциалов между автомобилем и влажной дорогой. По логике влияние коррозии должно усиливаться при таких условиях, но в нашем случае за счёт наличия хвоста усиливается катодная защита. Хвост обязательно должен устанавливаться сзади автомобиля. На него должна попадать влага в виде брызг, которые вылетают из-под задних колёс.

Такое приспособление выполняет ещё и роль антистатика. Хвост должен быть правильно прикреплён к машине: в изолированном положении относительно корпуса ТС по току постоянного характера, а по переменному току он должен быть «закорочен» на корпус. Такое подключение можно организовать за счёт использования RC-цепочки, которая служит элементарным частотным фильтром.

Защитные электроды-протекторы

Как отдельную тему можно рассматривать этот вид анодов, но мы постараемся уложиться в один подзаголовок. Роль защитных протекторов выполняют элементарные пластинки, сделанные из металла. Для их установки можно выбирать самые уязвимые для коррозии места в машине. Чаще всего выбираются крылья, днище и пороги. Принцип действия схож со всеми предыдущими способами.

Защита действует непрерывно и не зависит от движения машины и влажности воздуха, что выступает преимуществом. Но организация такой защиты требует больших временных затрат, ведь таких анодов нужно будет разместить не менее 15 штук.

Стоит обратить внимание на металл, из которого будут изготовлены защитные электроды. Есть два варианта:

Разрушающиеся придётся менять каждые пять, а то и четыре года. Это может быть алюминий или нержавейка.
Не разрушающиеся будут служить гораздо дольше, но их стоимость возрастает в несколько раз. В качестве примера можно привести карбоксил, платину, магнетит или графит.

Также нужно знать правила размещения таких анодов:

Форма должна быть прямоугольной или круглой с площадью от 4 до 10 кв. см.
Один такой элемент может защитить не более 35 см площади машины.
Установка производится только на лакокрасочное покрытие с помощью эпоксидного клея, который не контактирует с глянцем.
Пластина должна смотреть навстречу брызгам и агрессивной среде.

Защищать автомобиль необходимо — это должен понимать каждый автовладелец. Из всех способов именно катодная защита демонстрирует хорошие результаты. Есть смысл «попотеть» над организацией одного из способов защиты, чтобы в будущем не лить слёзы над проржавевшим кузовом.

Электрохимические способы защиты автомобиля от коррозии

Коррозия – наиболее распространенная причина разрушения металлических поверхностей вашего автомобиля. Продукт коррозионного процесса – это ржавчина – оксид железа. Коррозия металла не останавливается ни на секунду – она начинается в момент рождения автомобиля и распространяется по кузову, днищу, что неизменно приведет в негодность автомобиль, если ничего с этим не делать. Электрохимическая защита автомобиля от коррозии – один из лучших вариантов уберечь свою машину от ржавения.

Причины коррозии

Зачастую виновниками появления коррозии выступают вода и дорожные реагенты, используемые дорожными службами в холодный период. Таким образом, железо в сочетании с соленым раствором, который создается в результате, подвергается разрушительному влиянию коррозии. Осевшая грязь выполняет роль губки, притягивая молекулы воды из воздуха. Колебания температуры, вибрация, состояние лакокрасочного покрытия – все это влияет на скорость коррозии.

Как защитить автомобиль

Есть три эффективных способа электрохимической защиты от коррозии:

Пассивные методы борьбы. Принцип базируется на изоляции автомобиля от губительного воздействия агрессивной среды.
Метод активной защиты. Это комплекс работ по защите металлических поверхностей автомобиля.
Преобразующий метод. Направлен на борьбу с уже возникшей ржавчиной: удаление, выжигание, модификация ржавчины.

Наиболее действенный способ – активный, а самой перспективной считают электрохимическую защиту кузова от коррозии. Методов защиты от электрохимической коррозии есть два:

Катодная электрохимическая защита

Самым популярным методом является катодная защита – это метод подразумевает сдвиг потенциала корпуса в отрицательную сторону.

Принцип катодной защиты заключается в прохождении тока, вызванного разницей потенциалов между металлом кузовных деталей машины и средой вокруг нее. Более активный материал при этом окисляется, менее активный — восстанавливается.

Электрозащита выполняется с помощью прибора, подключенного к источнику постоянного тока, – этот тип принято называть электронной защитой.

Для этого нужен электронный модуль, который можно приобрести либо изготовить самостоятельно. Он монтируется в салоне автомобиля и подсоединяется к бортовой сети.

Защитный прибор временами следует отключать, так как слишком сильное смещение потенциала может спровоцировать растрескивание металла – этот нюанс можно назвать единственным недостатком катодной защиты от коррозии.

Гаражное хранение – отличный способ защиты

Обезопасить автомашины от ржавения, которые находятся в неподвижном состоянии, можно в гараже, поскольку он предохраняет автомобиль от негативного воздействия. Достаточно подключить кузов к одной из металлических стен. Использование металлического гаража в качестве анода – самый простой и доступный метод электрохимической защиты. Если гаража нет, можно также использовать контур заземления на открытой стоянке.

Если в гараже пол выполнен из металла или есть открытые участки с железной арматурой, то днище машины тоже будет защищено. Летом металлические гаражи создают парниковый эффект, но если выполнить электрохимическую защиту, то он не будет разрушать металлические поверхности, а, наоборот, будет защищать кузов от коррозии.

Есть смысл обеспечить оградить свою технику от коррозии, чтобы не подвергать ее действиям ржавчины и в будущем не плакать над изможденным кузовом.

Для эффективной работы любой из систем, изучите принцип действия электрохимической защиты, придерживайтесь рекомендаций, следуйте инструкциям и тогда ваш автомобиль получит хороший щит, который обеспечит внешний вид машине и отличное настроение ее владельцу.

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Как своими руками защитить движущуюся машину? Автомобиль в этом случае выступает в качестве катода, а в роли анода водители используют заземление, как защиту автомобиля – резиновый «хвост» или защитные электроды.

«Хвост» — простейший метод профилактики коррозии. С виду это резиновая полоска с вставленными металлизированными элементами. Как правило, ее крепят к задней части машины таким образом, чтобы она свисала и создавала разницу потенциалов между кузовом автомобиля и покрытием дороги.

Огромный плюс «хвоста» — контроль над статическим напряжением. К примеру, на транспортных средствах, перевозящих огнеопасные грузы, применяют в качестве анодов-«хвостов» металлические цепи, которые контактируют с дорогой – так удаляется статика, по причине которой может возникнуть возгорание.

Применение анодной методики

Принцип анодной защиты от коррозии – это принцип некой жертвенности. Пластины, выполненные из цинка, алюминия или меди, устанавливаются в местах, где коррозионные процессы наиболее активны, и перетягивают губительный процесс окисления на себя – в данном случае корпус автомобиля является анодом. Протекторы зачастую устанавливают в зоне крепления брызговиков, на внутренних поверхностях порожков и т.п.

Защитить кузов автомобиля от коррозии можно своими руками, изготовив подобные защитные протекторы. Металл, из которого выполнены защитные электроды, может быть разным. Существует два варианта:

Разрушающиеся протекторы. Такие электроды недолговечны – их нужно менять раз в четыре года. Это алюминиевые протекторы, магниевые протекторы, нержавейка, цинковые протекторы.
Неразрушающиеся. Служат намного дольше, однако, и стоимость их гораздо выше. Платина, графит, магнетит – все эти металлы используют в качестве протекторов.
Необходимо знать правила инсталляции таких анодов:

форма протектора прямоугольная или круглая. Площадь колеблется от 4 до 10 кв. см.;
один элемент способен обезопасить до 35 см площади автомобиля;
устанавливать электрод можно на лакокрасочное покрытие при помощи эпоксидного клея, но в некоторых случаях пластины нужно присверливать к корпусу – это уже определенный недостаток, которым располагает протекторная защита автомобиля;
пластину следует устанавливать навстречу брызгам.

Оцинковка кузова

Оцинковку кузова выполняет завод-изготовитель. Как правило, кузовные элементы будущей машины погружаются в емкость с расплавленным цинком. Толщина металла, который осядет на поверхности, не больше 2 мкм. Здесь действует принцип, основанный на электрохимических процессах, а именно цинк отбирает окислительные процессы на себя.

Вообще, оцинковка может выполняться тремя способами:

Термический, о котором говорилось выше.
Гальванический способ. Деталь погружают в электролит и цинк налипает на деталь.
Холодный способ. Деталь окрашивают цинкосодержащим составом.

Цинковое покрытие имеет один недостаток – все дело в микропорах, которые есть в цинке.

Буквально через год оцинковка перестает работать должным образом. Большую эффективность предоставляет современный метод катафорез, который предусматривает нанесение 7-9 мкм. цинка. Таким образом срок эксплуатации покрытия возрастает до 10 лет.

Защита машины – процесс обязательный и автовладелец должен это понимать. Все перечисленные способы хороши и действенны, но катодный способ все же намного лучше остальных.

Электрохимическая защита кузова автомобиля от коррозии

Возникновение коррозии — одна из самых распространённых причин выхода автомобиля из строя. Под действием ржавчины поверхность кузова машины очень быстро приходит в негодность и разрушается. Поэтому защита кузова от коррозии — одна из самых важных и обязательных задач, стоящих перед каждым владельцем автомобиля. Перед тем как говорить о том, каким образом может быть организована защита кузова автомобиля от ржавчины, давайте рассмотрим, что собой представляет процесс коррозии и каковы причины его возникновения.

Коррозия капота автомобиля

По сути, процесс коррозии — это окисление металла, которое ведёт к дальнейшему его разрушению. От появления ржавчины большую часть кузова автомобиля защищает лакокрасочное покрытие. Нарушение этого покрытия создаёт незащищённые участки на поверхности кузова автомобиля. Туда попадает влага с различными химически активными добавками. Слой грязи способствует тому, что влага задерживается в трещинках и микроповреждениях лакокрасочного слоя, что приводит к появлению ржавчины. Можно выделить следующие участки автомобиля, где повышена опасность возникновения очагов коррозии:

элементы, расположенные в непосредственной близости к поверхности дороги;
швы после неграмотно выполненной сварки после ремонта автомобиля;
незащищённые участки с плохой вентиляцией, где проблематично быстрое высыхание влаги.

Очень важно помнить, что своевременное удаление ржавчины — необходимый пункт автомобильного сервиса. Периодически осматривайте свою машину и в случае обнаружения очагов окисления обеспечьте их немедленное удаление. Игнорирование очагов ржавчины или несвоевременное устранение приведут к разрушению структуры металла.

Катодная (электрохимическая) защита: принцип функционирования

Защита кузова автомобиля от коррозии может осуществляться разными путями. Одним из интересных вариантов решения проблемы является катодная (электрохимическая) защита, носящая название «нержавейка».

Это активный способ защиты, он препятствует возникновению причин для развития коррозии. Он использует особенности окислительно-восстановительных химических реакций. Мы при помощи отрицательного электрического заряда воздействуем на тот участок, которому требуется защита от ржавчины.

Потенциал на аноде

Принцип этого метода заключается в том, что между металлом кузова и средой вокруг машины проходит электрический ток, вызванный разницей потенциалов. При этом более активный материал окисляется, а менее активный — восстанавливается.

Поэтому пластины из негативно заряженных металлов принято называть жертвенными анодами. Однако здесь нужно соблюдать определённую осторожность: если сдвиг потенциала слишком велик, может выделяться водород, меняться структура при электродного слоя, наблюдаться «деградация» материала, а не его защита. Катодом в данной схеме выступает поверхность кузова, а положительным зарядом назначаются любые объекты из окружающей среды. Это могут быть части автомобиля, влажная поверхность дороги и т.п. Следует помнить, что для анода нужен активный материал: магний, алюминий, цинк или хром. Эффективность работы такой схемы напрямую зависит от размера анода.

Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже

Для автомобиля, который неподвижно хранится в гараже, организовать своими руками электрохимический заслон очень просто. Как уже говорилось выше, в качестве катода выступает сама машина. Анодом может быть назначено само здание гаража, если он сделан из металла. Либо это может быть заземляющий контур, если гараж неметаллический, или машина стоит на стоянке. Металлический пол или открытые участки из металла снизу будут препятствовать появлению ржавчины на днище машины.

Заземляющий контур создаётся таким образом — вокруг машины забиваем в землю 4 металлических штыря. Их длина должна быть не менее 1 метра. Натягиваем вокруг этих штырей металлическую проволоку. Контур готов — в отличие от металлического здания он будет взаимодействовать только с днищем вашего авто.

Подключение контура или гаража выполняем через резистор — коммутируем его с положительным разъёмом автомобильного аккумулятора.

Подключаем контур через резистор к аккумулятору

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Теперь давайте разберём, как своими руками защитить таким способом от коррозии движущуюся машину. Как и в описанном выше способе, авто выступает в роли катода. В качестве анода мы можем использовать заземляющийся«хвост» из резины или защитные электроды.

«Хвост» — это самый простой метод профилактики возникновения ржавчины. Это полоска резины с прикреплёнными металлизированными элементами. Он крепится на задней части транспортного средства таким образом, чтобы свисать и создавать разницу потенциалов между машиной и мокрым покрытием дороги.

С увеличением влажности автоматически возрастает эффективность защиты от окисления. На него попадают брызги из-под колёс машины, что служит на пользу для протекания электрохимического процесса. Дополнительным плюсом «хвоста» является удаление статического напряжения. Например, транспорт с огнеопасным грузом использует даже такое средство, как металлические цепи, которые волочатся по дороге — таким образом происходит удаление статического заряда, по причине которого может возникнуть искра и спровоцировать возгорание.

Заземляющий «хвост» из резины

Использование защитных электродов годится как для движущихся машин, так и для неподвижного транспорта. Для создания эффективной системы нужно поставить на авто около 15—20 элементов. Это круглые или квадратные пластинки размером от 4 до 10 квадратных сантиметров. Для их изготовления годятся алюминий, нержавейка, магнетит, графит, платина. Алюминий и нержавейка со временем разрушаются — их нужно будет менять через каждые 4 года.

Такие элементы имеют следующие свойства:

действуют в радиусе до 0,35 м;
ставятся лишь на окрашенные участки машины;
крепятся при помощи эпоксидного клея или шпатлёвки;
перед монтажом необходима зачистка;
наружная сторона не покрывается никакими изолирующими материалами;
необходима изоляция электродов от отрицательно заряженного кузова авто

Заключение

Каждый владелец авто должен уделять должное внимание профилактике возникновения коррозии на кузове авто. Для этого следует периодически проводить осмотр и удаление очагов ржавчины, контролировать целостность лакокрасочного покрытия и пользоваться антикоррозионными мастиками для незащищённых участков.

Очень эффективным средством профилактики процессов окисления является катодная защита кузова машины. Такая схема выглядит довольно несложно и может быть реализована без особых проблем своими руками.

Чтобы такая система работала эффективно, хорошо изучите принцип действия электрохимического метода и придерживайтесь всех рекомендаций в процессе работы. Если вы будете точно следовать всем пунктам инструкции, ваше авто получит надёжный щит, который будет препятствовать возникновению ржавчины на любых участках.

0 0 голоса

Рейтинг статьи

катодный, анодный методы борьбы с ржавчиной

Причины коррозии

Как защитить автомобиль

Есть три эффективных способа электрохимической защиты от коррозии:

Пассивные методы борьбы. Принцип базируется на изоляции автомобиля от губительного воздействия агрессивной среды.
Метод активной защиты. Это комплекс работ по защите металлических поверхностей автомобиля.
Преобразующий метод. Направлен на борьбу с уже возникшей ржавчиной: удаление, выжигание, модификация ржавчины.

катодный метод;
анодный метод.

Катодная электрохимическая защита

Защитный прибор временами следует отключать, так как слишком сильное смещение потенциала может спровоцировать растрескивание металла – этот нюанс можно назвать единственным недостатком катодной защиты от коррозии.

Гаражное хранение – отличный способ защиты

Есть смысл обеспечить оградить свою технику от коррозии, чтобы не подвергать ее действиям ржавчины и в будущем не плакать над изможденным кузовом.

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Огромный плюс «хвоста» — контроль над статическим напряжением. К примеру, на транспортных средствах, перевозящих огнеопасные грузы, применяют в качестве анодов-«хвостов» металлические цепи, которые контактируют с дорогой – так удаляется статика, по причине которой может возникнуть возгорание.

Применение анодной методики

форма протектора прямоугольная или круглая. Площадь колеблется от 4 до 10 кв. см.;
один элемент способен обезопасить до 35 см площади автомобиля;
устанавливать электрод можно на лакокрасочное покрытие при помощи эпоксидного клея, но в некоторых случаях пластины нужно присверливать к корпусу – это уже определенный недостаток, которым располагает протекторная защита автомобиля;

пластину следует устанавливать навстречу брызгам.

Оцинковка кузова

Вообще, оцинковка может выполняться тремя способами:

Термический, о котором говорилось выше.
Гальванический способ. Деталь погружают в электролит и цинк налипает на деталь.
Холодный способ. Деталь окрашивают цинкосодержащим составом.

Цинковое покрытие имеет один недостаток – все дело в микропорах, которые есть в цинке.

Буквально через год оцинковка перестает работать должным образом. Большую эффективность предоставляет современный метод катафорез, который предусматривает нанесение 7-9 мкм. цинка. Таким образом срок эксплуатации покрытия возрастает до 10 лет.

Защищаем кузов своего автомобиля от коррозии. Описание методик и практические советы.

Рано или поздно каждый автовладелец сталкивается с необходимостью защиты своего автомобиля от коррозии. Последствия ДТП, сколы на краске от камней, царапины, нанесенные случайно или умышленно, конденсат в полостях труднодоступных деталей — все это создает очаги коррозии.

Нельзя исключать и такой немаловажный факт, как заводской брак или то, что браком в общем случае почему-то не считается: использование недостаточно стойких к этому процессу материалов для деталей, очевидно подвергающихся агрессивным внешним воздействиям. Представляется вполне обоснованным, чтобы защита автомобиля от коррозии начиналась с работы над проектом будущей модели, благо, риски уже давно изучены, статистика накоплена, свойства тех или иных материалов известны… Единственная причина, по которой это не делается, лежит на поверхности: производителю невыгодно, чтобы потребитель ездил на машине долго. Производителю выгодно чтобы потребитель регулярно покупал новую машину за все большие деньги.

Понятно, что потребитель преследует совершенно иные цели, и поэтому защита кузова автомобиля от коррозии ложится на его плечи. Почему в первую очередь кузова — тоже вполне очевидно: в отличие от других деталей, изготовленных из не подверженных коррозии сплавов (как, например, алюминиевый «колокол» АКПП), кузов делается, во-первых, из стали, а во-вторых, сталь эта достаточно тонкая, то есть последствия коррозии для деталей корпуса значительно серьезнее, чем, например, для толстенной трубы карданного вала.

Однако было бы несправедливо совсем отказывать производителям в желании сделать качественную вещь. В конце концов, прежде чем машина попадет к потребителю, на ее долю неизбежно выпадет некоторое количество внешних воздействий, которые она должна перенести без утраты ценности. Поэтому многие автопроизводители, заботясь о своей репутации, принимают меры по антикоррозийной защите кузова.

Какие же существуют методы и средства борьбы с таким «разрушением» кузова?

Содержание статьи

При всем многообразии методов, основываются они на двух принципах: создание барьера, непроницаемого для агрессивных сред, и создание покрытия, которое будет взаимодействовать с агрессивной средой вместо основного металла.

К первому типу относятся лакокрасочные покрытия, ламинирование и прочие способы, создающие на поверхности прочную защитную пленку. Отдельно надо отметить процедуру грунтования: сама по себе грунтовка, как правило, не защищает основной металл, но создает лучшие условия для сцепления с ним защитного покрытия. Правда, есть метод фосфатирования, смысл которого состоит в нанесении специальной грунтовки, образующей на поверхности фосфатную пленку. Эта пленка несет двоякую функцию: и улучшает сцепление краски с деталью, и до некоторой степени защищает деталь сама.

Ко второму типу относятся методы, которые можно объединить под общим названием «электрохимические», и самый частый из них, применяемый на заводах-производителях — оцинковка кузова. Деталь корпуса погружают в расплавленный цинк, который покрывает ее поверхность сплошным слоем толщиной 1-2 мкм. Цинк, как более электроотрицательный металл, чем железо, «принимает на себя» основной удар стихии. Однако в силу наличия в таком покрытии микропор, доступных для влаги, срок службы его редко превышает 1 год, так что для машин почтенного возраста произведенная на заводе оцинковка, вопреки устоявшемуся мнению, не является панацеей. Впрочем, сейчас существует (и некоторыми производителями уже успешно применяется) технология катафорезного нанесения, позволяющая увеличить толщину цинкового покрытия до 6-9 мкм, а срок его службы — до 10-12 лет.

Неким слабым кустарным подобием этого способа является так называемая катодная защита. В роли катода здесь выступает стальной корпус автомобиля, а в роли так называемого «жертвенного анода» — пластина из металла-протектора, более активного, чем сталь. Это может быть хром, магний, алюминий, но самый распространенный — опять же цинк. Пластину из металла-протектора крепят на кузов и при попадании влаги он «перехватывает» ее, защищая собой основной металл. Недостаток способа в том, что для крепления защитной пластины надо сверлить лишнее отверстие, а также в том, что крайне сложно подобрать цинковую пластину, закрывающую все подверженные коррозии детали.

Второй способ организации катодной защиты состоит в использовании внешнего источника постоянного тока (станции катодной защиты), и все способы, называемые в просторечии «электрическими» и «электронными» базируются именно на этом принципе. Недостаток способа в возможном возникновении эффекта перезащиты, в ходе которого выделяется водород, изменяется состав приэлектродного слоя и происходят другие процессы, ускоряющие коррозию защищаемого объекта или внешних объектов, контактирующих с ним. Но в целом способ неплохо подходит для защиты труднодоступных мест — в том числе по низу корпуса.

Как же выбрать наиболее подходящий способ защиты?

Начать надо с определения защищаемой области.

Барьерные методы

Для наружных поверхностей — двери, крылья, крыша, капот — подходят нанесение лакокрасочных покрытий (ЛКП) поверх заводской краски. Сейчас помимо лакировки поверхности применяются и другие способы защиты, например, ламинирование. Процедура до крайности похожа на одноименное действие, которому подвергают, например, водительские удостоверения. Суть его состоит в нанесении на поверхность прозрачного полимерного покрытия в виде пленки. И если в случае лакирования пленка образуется прямо на поверхности в процессе нанесения лака, то при ламинировании используются готовые пленки. Такая пленка незаметна на поверхности, хорошо противостоит истиранию, воздействию агрессивных веществ, и даже пригодна для маскировки мелких дефектов окраски. Кроме того, она имеет отличное сцепление с основанием, и не ухудшает своих свойств ни при пониженных, ни при повышенных температурах. Недостатки у такого покрытия тоже есть: оно не наносится на загрязненные поверхности, не прекращает уже начавшийся под ним процесс коррозии и обходится достаточно недешево. Впрочем, если подходить к вопросу с позиций сохранения товарного вида автомобиля с целью его перепродажи в обозримом будущем, то ламинирование — идеальный вариант для наружных, видимых поверхностей. Здесь надо отметить, что существуют пленки, применение которых создает эффект матовой поверхности, пленки, позволяющие несколько изменить цвет исходной краски и прочие изыски, направленные на повышение эстетической привлекательности.

Для порогов, подножек и прочих деталей с повышенным контактным износом часто применяются пластиковые накладки. Конечно, они защищают основную часть поверхности детали, но для их крепления необходимо сверлить отверстия, которые требуют отдельной защиты — с помощью мастик или подобных препаратов. Минус пластиковых накладок в том, что они не рассчитаны на постоянные снятие/установку для контроля наличия очагов коррозии под накладкой. Это взгляду туда проникнуть затруднительно, а вода, как известно, дырочку всегда найдет…

Впрочем, есть очень ответственная область, где накладки, безусловно, оправданы. Применяются они исключительно в комплекте с мастиками или иными способами — уж очень место подверженное самым разным внешним воздействиям. Речь идет о колесных арках, куда летят камешки из-под колес, абразивная грязь, зимой — снежная каша с агрессивным противогололедным реагентом. В этих местах поверх мастичного покрытия устанавливаются (зачастую еще на заводе) пластиковые подкрылки, которые существенно снижают повреждение металла корпуса.

Для труднодоступных полостей (например, поверхности внутри двери) подходят жидкие затекающие препараты, которые, прекрасно дополняя заводскую оцинковку, надолго избавляют вас от головной боли по поводу коррозии этих деталей из-за образования в полости конденсата. Средства эти могут называться по-разному, но у них есть общие свойства: они все обладают антикоррозионным эффектом и имеют консистенцию при нанесении гораздо более жидкую, чем привычные мастики.

Электрохимические методы

Все это, как можно заметить, были барьерные методы защиты. А что же по поводу электрохимических? А в общем, ничего особо неожиданного: вполне очевидно, что они прекрасно сочетаются со всем вышеизложенным. Какой из них выбрать, зависит только от ваших предпочтений, планируемой суммы и энергичности того или иного продавца. Отдельно надо отметить, что уже появившуюся ржавчину не устраняют никакие способы защиты — необходимо сначала механически зачистить деталь от нестойкого покрытия, рыхлой ржавчины, в идеале — до чистого металла. И только после этого применять катодную защиту или барьерные методы.

Обрабатываем днище вашего авто

Внешность, скрытые полости, поверхности, подверженные контактному истиранию… Осталось поговорить о защите днища. Оно находится ближе всего к дороге, и на него действует полный набор негативных факторов: ударные воздействия от отлетающих из-под колес предметов, механическое истирание вращающихся частей из-за проникновения тонких абразивных песчаных фракций, химическое воздействие со стороны противогололедных реагентов и банальное ржавление от постоянного контакта с водой.

Под дном также проходит выхлопная труба, имеющая особенность то нагреваться, то остывать, генерируя конденсат, что увеличивает риск появления ржавчины. Учитывая, что в автомобилях с несущим кузовом помимо перечисленного днище является ответственным элементом конструкции, имеющим к тому же сложную геометрию, его защита становится делом едва ли не более важным, чем сохранение пригодного к продаже экстерьера.

Плюс к тому, применительно к защите автомобилей от коррозии, известную истину по поводу двух исконных бед России можно сформулировать несколько иначе: сейчас у автомобилистов самая главная беда — это когда первая российская беда ремонтирует вторую.

Речь идет о столь милых нашему сердцу дорожных неровностях — естественных, а местами и искусственных, созданных нетвердой рукой неквалифицированного персонала, и зачастую имеющих вместо положенных по стандарту параметров те, которые получились. В итоге нередко при проезде по таким «лежачим полицейским» их цепляют днищем даже джипы с просветом 20-21 см. То есть появляются участки, подверженные и такому воздействию…

Наиболее оправданным в данном случае выглядит использование мастик. В самом деле, поверхность с одной стороны открытая, а с другой — не на виду. Поэтому эстетическое совершенство покрытия здесь роли не играет, важнее именно его защитные свойства. И тут идеально подходят мастики — составы на основе каучуковых или битумных смол. Они имеют великолепное сцепление с основанием, покрывают его толстым слоем, очень стойким к агрессивным средам, и в силу своей упругости после застывания, отлично отражают удары вылетающих из-под колес камешков.

Наносится мастика также на подготовленную поверхность, очищенную от грязи, пыли, масла и ржавчины. Зачищенная поверхность предварительно обрабатывается жидким антикоррозионным средством для повышения срока службы защищаемых деталей и затем просушивается.

Есть у мастик и недостатки — поскольку их основа достаточно густая, они плохо растекаются, поэтому очень слабо пригодны для защиты труднодоступных полостей. Помимо смолы в состав мастики входят обычно волокнистый наполнитель, повышающий прочность покрытия, графит и масла, препятствующие смачиванию деталей водой, и, соответственно, повышающие коррозионную стойкость всего комплекса покрытия.

Вот вкратце и весь обзор способов антикоррозийной защиты автомобиля. За кадром остался процесс подбора конкретного способа нанесения покрытия и используемых материалов, вопросы стоимости покрытия и работ по его нанесению и гарантии на него. Однако зная, «как» и «зачем», выбрать «что именно» уже значительно проще.

Катодная (электрохимическая) защита кузова автомобиля от коррозии

Катодная (электрохимическая) защита: принцип функционирования
Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже
Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля
Заключение

Коррозия капота автомобиля

элементы, расположенные в непосредственной близости к поверхности дороги;
швы после неграмотно выполненной сварки после ремонта автомобиля;
незащищённые участки с плохой вентиляцией, где проблематично быстрое высыхание влаги.

Очень важно помнить, что своевременное удаление ржавчины — необходимый пункт автомобильного сервиса. Периодически осматривайте свою машину и в случае обнаружения очагов окисления обеспечьте их немедленное удаление. Игнорирование очагов ржавчины или несвоевременное устранение приведут к разрушению структуры металла.

Ржавчина на дверях авто

Катодная (электрохимическая) защита: принцип функционирования

Защита кузова автомобиля от коррозии может осуществляться разными путями. Одним из интересных вариантов решения проблемы является катодная (электрохимическая) защита, носящая название «нержавейка».

Потенциал на аноде

Принцип этого метода заключается в том, что между металлом кузова и средой вокруг машины проходит электрический ток, вызванный разницей потенциалов. При этом более активный материал окисляется, а менее активный — восстанавливается.

Катодная защита кузова от коррозии — цинковый анод

Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже

Подключение контура или гаража выполняем через резистор — коммутируем его с положительным разъёмом автомобильного аккумулятора.

Подключаем контур через резистор к аккумулятору

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

«Хвост» — это самый простой метод профилактики возникновения ржавчины. Это полоска резины с прикреплёнными металлизированными элементами. Он крепится на задней части транспортного средства таким образом, чтобы свисать и создавать разницу потенциалов между машиной и мокрым покрытием дороги.

Заземляющий «хвост» из резины

Такие элементы имеют следующие свойства:

действуют в радиусе до 0,35 м;
ставятся лишь на окрашенные участки машины;
крепятся при помощи эпоксидного клея или шпатлёвки;
перед монтажом необходима зачистка;
наружная сторона не покрывается никакими изолирующими материалами;
необходима изоляция электродов от отрицательно заряженного кузова авто

Заключение

Очень эффективным средством профилактики процессов окисления является катодная защита кузова машины. Такая схема выглядит довольно несложно и может быть реализована без особых проблем своими руками.

Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже

Подключаем контур через резистор к аккумулятору

Способы защиты автомобиля от коррозии

Автор Ксения Семенова

Коррозия — один из самых ужасных «кошмаров» для всех автолюбителей, так как если вовремя не начать борьбу, машина перейдет из движимого имущества в недвижимое. Существует ошибочное мнение, что коррозия поглощает только старые и деформированные авто — в реальности все обстоит иначе, и никто не застрахован от образования ржавчины. Ввиду этого, ниже мы расскажем советы о том, как обезопасить свое авто от коррозии.

Причины образования «рыжиков»

Перед тем, как начать борьбу с коррозией, нужно понять причины ее образования. Чтобы данная неприятность образовалась необходимо всего два компонента — вода и кислород, которых в достатке в атмосфере, а значит, обезопасить до конца металл не выйдет. Кроме того, стоит отметить несколько обстоятельств, которые способны ускорить процесс образования ржавчины: промышленные выбросы, ионы хлора (соль), окислители и прочее. Повышается риск стать обладателем «рыжиков» на своем авто в зимнее время, когда дорожники высыпают на асфальт различные химические средства.

Уязвимые области кузова

В зависимости от условий использования и нагрузок, детали кузова машины подвергаются ржавчине с разной скоростью. Например, максимально уязвимыми зонами являются:

сварные швы;
двигатель и выхлопная система;
днище.

Средства для избавления от ржавчины

Кузовная часть большей части нынешних машин еще на производстве подвергается оцинковке и обработке специальными антикоррозийными средствами, и водители верят, что этого достаточно. Как показывает практика, защита выполняет свою роль первые два года, а потом образуются скрытые микропоры, сквозь которые проникает жидкость и вступает в химическую реакцию с металлом. Так и получается коррозия. Для защиты от нее гениальные умы придумали следующие средства:

катодная (электрохимическая) защита — считается самым результативным способом, в основе которого лежит использование катодного электрода или тока. С помощью этого средства можно обезопасить кузов на 10 лет;
грунтование катафорезным способом;
использование специальных полимерных пленок (метод ламинирования), которые нужно приклеивать как к пораженным местам кузова, так и к «здоровым». Если грамотно провести вышеуказанную манипуляцию, то пленка прослужит 2-3 года;
применение антикоррозийных средств, куда входят: мовиль, антигравий, автоконсервант для порогов и другое.

Помимо вышеизложенного, специалисты советуют использовать полироли и шампуни для лакокрасочного покрытия машины. На сегодняшний день автолюбителю представлен целый ряд различных восстанавливающих, защитных и комбинированных полиролей, которые помогут не только ликвидировать многослойные образования химических веществ на кузове, но и удалить царапины, потертости и помутнения.

Не забудьте подписаться на канал «Автоколонка» в Яндекс.Дзене. Мы намерены и дальше рассказывать нашим читателям то, что будет вас удивлять…

Варианты анодов и принцип применения

Для понимания сути процесса стоит рассмотреть варианты анода:

Металлический гараж, выступающий в роли анода — доступный и простой способ защиты внешней поверхности кузова от коррозии. При наличии металлического пола в гараже или кусков арматуры возле машины, можно защитить и днище транспортного средства. К примеру, в теплую погоду в гараже из металла появляется парниковый эффект.

Наличие катодной защиты бережет кузов от разрушения. Более того, поверхность металла дополнительно очищается от ржавчины и восстанавливает свой первоначальный вид. Для организации катодной защиты необходимо металлическую основу гаража объединить с «плюсом» АКБ, смонтированного в транспортном средстве. Для выполнения работы потребуется монтажный провод и сопротивление. Роль «плюса» доверяется прикуривателю (но при условии, что в случае отключения зажигания в нем присутствует напряжение).

Заземляющий «хвост», состоящий из резины и металла — надежный метод защиты транспортного средства от коррозии в движении. Негативные условия (мокрое покрытие, дождь, туман и прочие) способствуют появлению разницы потенциалов между транспортным средством (его металлическими элементами) и дорогой. Высокая влажность и мокрая дорога только ускоряют процесс. Но наличие катодной защиты с заземляющим «хвостом» способно остановить коррозию.

Специальный «хвост» монтируется в задней части транспортного средства так, чтобы на него попадала влага. Это дает возможность повысить общие антикоррозийные качества.

Еще одна задача «хвоста» заземления — выполнение роли антистатика. Вы наверняка видели большегрузный транспорт с цепью, которая тянется в хвосте. Главное назначение конструкции — защита от появления искры, которая может привести к воспламенению топлива и взрыву. Встречается мнение, что тянущаяся цепь является не только антистатиком, но и антикоррозийной защитой. Такие выводы не имеют общего с действительностью. Для нормальной работы защиты «хвост» изолируется от металлических элементов автомобиля по постоянному току и «коротится» по переменному. Реализуется это с помощью частотного фильтра или RC-цепи.

Протекторы. Применение в роли анодов протекторов считается эффективным методом защиты. Протекторы представляют собой пластины небольшого размера, которые выполнены из металла и фиксируются на подверженных коррозии деталях кузова. Для автомобилей этого пороги, дно и крылья. Задача протекторов — «переманить» коррозию на себя. Принцип действия такой же, как был описан выше. Главное преимущество — наличие постоянного анода. При этом не имеет значения, движется автомобиль или стоит на месте. Минус в том, что для обеспечения надежной защиты число анодов должно быть не меньше 15. Практика показывает, что процесс монтажа трудоемкий, но способ работает.

В роли анодов применяются следующие материалы:

Особенность защитных пластин — особое сечение (прямоугольное или круглое) и площадь в 5-10 квадратных сантиметров.

Источник Источник Источник https://okuzove.ru/poleznye-stati/katodnaya-elektroximicheskaya-zashhita-avtomobilya-ot-korrozii.html
Источник Источник Источник https://krymshina.ru/raznoe/elektrozashchita-ot-korrozii-2.html

Катодная защита автомобиля

Первое, на что обращают внимание при покупке автомобиля – это состояние кузова. Первые признаки ржавчины отпугивают покупателя, или существенно влияют на цену. Особенно подвержены коррозии автомобили российского производства – гниль появляется уже через 4-5 лет эксплуатации автомобиля. Иномарки, сопротивляются коррозии намного успешнее.

Скорость появления коррозии зависит от внешних условий и местности, где эксплуатируется авто. В прибрежной зоне, соленый воздух и повышенная влажность провоцируют появление ржавчины, поэтому там применяется специальная высокочастотная обработка (метод очень популярен в Японии). В нашей стране более широкое распространение получила оцинковка кузова или специальная антикоррозийная обработка. Но, есть и другое решение проблемы – электрохимическая, катодная защита.

Катодная защита автомобиля от коррозии

Причины возникновения ржавчины

Чтобы защитить автомобиль от ржавчины, прежде всего, нужно разобраться, как происходит этот процесс, для этого нужно вспомнить то, что нам преподавали на уроках физики в школе.

Любой проводник служит передатчиком электронов. Схематически он выглядит как тело, окруженное облаком электронов, которые покидают привычные места под воздействием тепла. Если отсутствуют дополнительные внешние факторы электроны возвращаются на свои места. Если же металлический элемент попадает в электролит, то атомы металла со знаком + переходят в новый состав. В итоге материал получает потенциал, доступный для измерения.

Особую активность коррозия приобретает в электролитической жидкости, если активность проводника меньше. Металлический элемент, с большой активностью становится анодом, с меньшей – катодом. В процессе их взаимодействия, анод подвергается корродироваинию, что приводит к его разрушению, а катод в это время восстанавливается. Проще – ржавчина появляется на аноде.

Метал, помещенный в водную среду или соединенный с проводником с меньшей активностью, подвергается коррозии. Ситуацию усугубляет наличие соли. Она способствует увеличению проводимости электролита. Эта ситуация очень точно соответствует зимним дорожным условиям. Метал автомобиля находится в тесном контакте с водой и специальным солевым составом, которым обрабатывается асфальт. Также, очень опасны для авто кислотные дожди, ставшие суровой реальностью для многих регионов.

Главным показателем является скорость покрытия ржавчиной, который характеризуется специальным показателем для определения стойкости данного металла к коррозии. Стандартное железо имеет скорость коррозии около 0.03-0.05 мм в год. В результате, за пять лет эксплуатации метал потеряет 0.15-0.25 мм толщины. Что на практике, приведет к появлению в кузове дырки, заделать которую будет довольно затратное.

Отсюда, чтобы защитить кузов от коррозии, нужно превратить его из анода в катод. Многие используют простой способ – обрабатывают авто специальной защитой. Она эффективна только на кузове без повреждений. Любой скол или трещина вызывает контакт с менее активным проводником и открывает путь для коррозии. Катодная защита имеет большую эффективность, ведь кузов превращается в стойкий катод.

Принцип действия

Катодная защита распределяет роли так:

• Корпус транспортного средства становится катодом.
• В качестве Анода используются пластинки, конструкции из металла и любые другие токопроводящие поверхности, включая дорожное покрытие.
Между кузовом автомобиля (катодом) и внешним анодом возникает ток, воздух выступает как катализатор. Это приводит к разрушению анода и восстановлению катода. То есть, коррозия кузова останавливается.

Благодаря научным разработкам по катодной защите кузова удалось получить точные данные разности потенциалов «сопрягающихся» элементов, плюсовым и отрицательным проводником. Для защиты простого железа и его сплавов нужно создать потенциал минимум 0,2 В, при плотности 20-30 мА на квадратный метр.

Примечательно то, что проводники могут размещаться как вплотную друг к другу, так и на расстоянии нескольких метров. Просто с ростом расстояния, придется увеличивать и разность потенциалов.

В основе катодной защиты лежит не электрический ток, а разность потенциалов. Поэтому, в случае попадания молекул жидкости на метал, они будут выступать в качестве анода, метал будет катодом. Поэтому, окисление кузова будет остановлено. При отсутствии разности потенциалов, электроны будут высвобождаться с маленькой скоростью, а поляризация кузовной части автомобиля, сместит потенциал автомобиля в отрицательном направлении.

Основное значение для эффективности катодной защиты имеет площадь анода. С ее увеличением возрастает защитный эффект. Так как в качестве катода будет кузов авто, нужно только выбрать анод и подключить его к бортовой сети используя специальное сопротивление. Его главная задача – гасить ток разряда АКБ в случае ошибочного контакта катода и анода. Что использовать в качестве анода: металлический гараж, защитные электроды, контур заземления на стоянке и т.п.

Аноды и принцип их применения

Чтобы понять суть процесса можно рассмотреть варианты анода:
1. Металлический гараж.
При выборе металлического гаража в качестве анода, нужно учесть, что пол тоже должен быть металлический, или нужно будет положить возле машины куски арматуры – для защиты днища. При использовании катодной защиты, кузов не подвержен коррозии, более того, происходит дополнительная очистка от ржавчины и восстанавливается первоначальный вид. Для этого, нужно плюс АКБ соединить с металлической основой гаража. Можно подключить к прикуривателю, если там при выключенном зажигании есть напряжение.

2. Контур заземления на стоянке.
Здесь принцип тоже, разница в защищаемой области кузова автомобиля. В этом случае – это днище. Чтобы получить защитный контур, по периметру авто нужно забить метровые металлические стержни, соединенные с помощью толстой проволоки. Их нужно запитать от плюса автомобиля, как в первом варианте. Катодная защита готова – со стороны днища, пол будет иметь потенциал выше, чем у кузова.

3. Заземляющий хвост.
Заземляющий хвост делают из металла и резины, служит для катодной защиты автомобиля во время движения. Наличие негативных условий (дождь, туман, мокрое покрытие и т.п.) увеличивают разность потенциалов между кузовом и дорогой, при этом кузов имеет более высокий потенциал и подвергается коррозии. С помощью катодной защиты в виде заземляющего хвоста, удается оставить образование ржавчины. Его монтируют на задней части авто, так чтобы на него попадала влага. Это повышает антикоррозийные свойства.

Заземляющий хвост служит так же, как антистатик. Такую защиту часто можно увидеть на большегрузном транспорте. Основное предназначение такой конструкции – препятствовать возникновению искры, которая способна вызвать воспламенение топлива. Есть мнение, что такая конструкция, также выполняет роль антикоррозийной защиты. На самом деле это не так. Чтобы выступать в качестве защиты от коррозии, нужно чтобы хвост был изолирован от металлических деталей автомобиля по постоянному току, и закорочен по переменному. Самое простое решение – применить RC-цепь.

Протекторы

Использование в качестве анодов протекторов, является одним из самых эффективных методов от коррозии. В роли протекторов применяются небольшие металлические пластины, которые крепятся на поврежденных участках кузова. Их задача перевести коррозию на себя. Принцип работы такой же, как и в описанных выше. Главным преимуществом является наличие постоянного анода – независимо от того, стоит автомобиль или движется. К минусам, можно отнести большое количество протекторов (минимум 15), чтобы защита была эффективной. А также, большая трудоемкость монтажа. Но, эффект того стоит. Пройти онлайн тест ПДД можно здесь.

В качестве протекторов используют:
• Неразрушающиеся материалы (карбоксил, магнетит и т.п.). Преимущество – срок службы исчисляется десятилетиями.
• Разрушающиеся – из алюминия, стали и т.п. Отличаются относительно небольшим сроком службы, около 5-7 лет.

Установка протекторов катодной защиты

Защитные пластины должны иметь особое сечение – круглое или прямоугольное. Площадь каждой около 7-12 квадратных сантиметров.

Выполняя монтаж анодов нужно следовать следующим рекомендациям:
• Площадь действия одного протектора 0,2-0,4 квадратных метра.
• Аноды ставятся в местах, где окрашивающий слой не поврежден.
• Их фиксация производится эпоксидным клеем или шпатлевкой, где есть в составе эпоксидка.
• Внешняя сторона протектора не должна быть окрашена и покрыта любым слоем диэлектрика.
• Защитные аноды должны быть изолированы от катода (кузова автомобиля).
• Между катодом и анодом должно быть небольшое расстояние, для создания хотя бы небольшого напряжения.

Как видим из вышеизложенного, при правильной организации и монтаже, катодная защита действенный метод предотвратить возникновение коррозии на кузове автомобиля. Особенно в местах, подверженных этому больше всего: днище, внутренних элементов крыльев, порогов. Метод очень дешевый, но, трудоемкий. За то действенный – за копейки можно продлить срок эксплуатации кузова автомобиля на долгие годы!

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии

Коррозия капота автомобиля

элементы, расположенные в непосредственной близости к поверхности дороги;
швы после неграмотно выполненной сварки после ремонта автомобиля;
незащищённые участки с плохой вентиляцией, где проблематично быстрое высыхание влаги.

Очень важно помнить, что своевременное удаление ржавчины — необходимый пункт автомобильного сервиса. Периодически осматривайте свою машину и в случае обнаружения очагов окисления обеспечьте их немедленное удаление. Игнорирование очагов ржавчины или несвоевременное устранение приведут к разрушению структуры металла.

Катодная (электрохимическая) защита: принцип функционирования

Защита кузова автомобиля от коррозии может осуществляться разными путями. Одним из интересных вариантов решения проблемы является катодная (электрохимическая) защита, носящая название «нержавейка».

Потенциал на аноде

Принцип этого метода заключается в том, что между металлом кузова и средой вокруг машины проходит электрический ток, вызванный разницей потенциалов. При этом более активный материал окисляется, а менее активный — восстанавливается.

Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже

Подключение контура или гаража выполняем через резистор — коммутируем его с положительным разъёмом автомобильного аккумулятора.

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

«Хвост» — это самый простой метод профилактики возникновения ржавчины. Это полоска резины с прикреплёнными металлизированными элементами. Он крепится на задней части транспортного средства таким образом, чтобы свисать и создавать разницу потенциалов между машиной и мокрым покрытием дороги.

Заземляющий «хвост» из резины

Такие элементы имеют следующие свойства:

действуют в радиусе до 0,35 м;
ставятся лишь на окрашенные участки машины;
крепятся при помощи эпоксидного клея или шпатлёвки;
перед монтажом необходима зачистка;
наружная сторона не покрывается никакими изолирующими материалами;
необходима изоляция электродов от отрицательно заряженного кузова авто

Заключение

Очень эффективным средством профилактики процессов окисления является катодная защита кузова машины. Такая схема выглядит довольно несложно и может быть реализована без особых проблем своими руками.

авто При покупке автомобиля первое, чему мы уделяем внимание — состоянию кузова. Появление ржавчины отпугивает автолюбителей и заставляет задуматься о необходимости продажи. Наименьшей стойкостью к коррозии отличаются автомобили российского производства, которые покрываются ржавыми «пятнами» уже через 4-6 лет после начала эксплуатации. Машины из Европы устойчивее и поддаются коррозии медленнее.

Влияние на стойкость кузова имеет и регион, где эксплуатируется автомобиль. Жители прибрежных регионов применяют специальную высокочастотную обработку (такой метод популярен в Японии). В России популярна антикоррозийная обработка или оцинковка кузова. Но есть и другой вариант — катодная (электрохимическая) защита. В чем же ее сущность? Как правильно применяется защита?

Причины появления коррозии

Для защиты машины от ржавчины стоит понимать принцип данного процесса. Простыми словами коррозия — формирование ржавчины. Чтобы разобраться с причинами, стоит вспомнить физику со школьной скамьи.

Каждый проводник выступает в роли передатчика электронов. Если представить проводник визуально, то это какое-то металлическое тело, окруженное облаком многочисленных электронов, покидающих «убежище» под действием энергии тепла. При отсутствии помех эти же электроны приходят обратно к проводнику. Если металлические элемент окунуть в электролит, то атомы металла (со знаком «+») переходят в новый состав. Итог действия — приобретение металлом потенциала, доступного для измерения.

Особо активна коррозия в электролитической жидкости, если проводник имеет меньшую активность. Металлический элемент, обладающий большей активностью, выступает в роли анода, а меньшей — катода. В процессе взаимодействия корродирует анод. Появление ржавчины (коррозия) проходит посредством протекания следующих реакций — восстановления и окисления. При этом восстанавливается катод, а разрушается (покрывается ржавчиной) анод.

Если поместить металл в водную среду или обеспечить контакт с проводником, обладающим меньшей активностью, то происходит процесс коррозии. Ситуация усугубляется, если в воде присутствует соль. Последняя делает электролит проводимым, а это приводит к еще большей скорости окисления. Если сравнивать с автомобилем и дорожными условиями, то зимой транспорт сталкивается с описанными выше проблемами. Металл контактирует с водой и специальным составом, которым покрываются дороги. Опасны для металла и кислотные дожди, которые стали обычным явлением для многих регионов страны.

Главный показатель — скорость покрытия ржавчиной. Здесь есть специальный параметр, позволяющий определить стойкость того или иного металла к коррозии. Классическое железо характеризуется скоростью коррозии, равной — 0.03-0.05 мм в год. Это значит, что после пяти лет эксплуатации металл становится тоньше на 0.15-0.25 мм. Если никаких действий не предпринимать, то на кузове может образоваться дырка, на устранение которой пойдет немало средств.

Из рассмотренного выше напрашивается вывод, что для защиты металла от коррозии достаточно превратить его из анода в катод. Автолюбители часто используют простой вариант — они покрывают кузов специальной защитой. Но последняя эффективна только на неповрежденном кузове. Появление трещины или царапины на ЛКП приводит к контакту металла с менее активным проводником. Итог — появление коррозии. Катодная защита отличается большей эффективностью, ведь она меняет роль кузова автомобиля, превращая его из подверженного разрушению анода в стойкий катод.

Принцип действия

При использовании катодной защиты роли распределяются следующим образом:

Катод — корпус транспортного средства;
Анод — пластинки, металлические конструкции и прочие токопроводящие поверхности (покрытие на дороге в том числе).

Между защищаемым от коррозии металлом и внешней частью анода появляется ток. В роли катализатора выступает воздух, обладающий повышенной влажностью. Анод постепенно окисляется и разрушается. У катода происходит обратный процесс — коррозия останавливается.

Научные разработки в отношении катодной защиты позволяют указать точные данные по разности потенциалов между «сопрягающимися» элементами — «плюсовым» и «минусовым» проводником. Чтобы защитить простое железо или его сплавы от ржавчины, достаточно создать потенциал 0.2 Вольта. Если напряжение уменьшается, то качество защиты остается на прежнем уровне. Что касается плотности защитного тока, то данный параметр равен 20-30 мА на квадратный метр.

Интересен тот факт, что проводники можно располагать вплотную друг с другом или на расстоянии до нескольких метров. Но чем дальше анод и катод друг от друга, тем выше требования к разности потенциалов. При указанных параметрах и большом расстоянии между проводниками тока не будет.

Катодная защита основана не на электрическом токе как таковом, а на разности потенциалов. В этом случае молекулы жидкости при попадании на кузов, выступают в качестве анода, а катодом является металл. Как следствие, окисление кузова останавливается. Из-за отсутствия разности потенциалов электроны высвобождаются с небольшой скоростью. Под действием поляризации потенциал автомобиля (точнее, его кузовной части) смещается в отрицательном направлении.

Главное влияние на эффективность катодной защиты оказывает площадь анода. Чем она больше, тем ярче эффект. В роли катода, как уже упоминалось, выступает кузов машины. Остается выбрать анод, который подключается к сети машины (12 Вольт) через специальное сопротивление. Главное назначение последнего — уменьшить разрядный ток АКБ при контакте анода и катода, вероятного в случае ошибочного монтажа катодной защиты или преждевременного окисления анода.

Если с катодом удалось определиться (это кузов машины), то что использовать в роли анода? Эту функцию берет на себя гараж из металла, контур заземления на стоянке, защитные электроды и так далее.

Варианты анодов и принцип применения

Для понимания сути процесса стоит рассмотреть варианты анода:

В роли анодов применяются следующие материалы:

разрушающиеся (алюминий, сталь и прочие). Их срок службы в роли защитных проводников составляет 4-6 лет;
неразрушающиеся (магнетит, карбоксил и прочие). Преимущество таких материалов — длительный срок службы, который исчисляется десятилетиями.

При монтаже анодов стоит учесть следующие рекомендации:

Один электрод способен защитить небольшой участок кузова, имеющий радиус 0.2-0.4 метра;
Установка анодов производится на местах, которые покрыты краской;
для фиксации защитных анодов стоит применять шпатлевку с эпоксидкой в составе или непосредственно эпоксидный клей. Перед выполнением работ место для установки стоит зачистить;
внешняя часть анода (защитного проводника) без пайки не должна ничем покрываться. В частности, требование касается клея, краски, мастики и прочих материалов;
протекторы стоит изолировать от катода — кузова автомобиля, создав небольшое расстояние между пластинками. Это необходимо для сохранения хотя бы минимального уровня напряжения. Роль диэлектрика выполняет эпоксидка и ЛКП машины.

Вывод

Катодная защита — действенный метод защиты кузова транспортного средства от коррозии. С ее помощью проще защитить днище автомобиля, его пороги (передние и задние), внутренние элементы крыльев (задних и передних). Главное — правильно организовать защиту и следовать рекомендациям по монтажу.

Большинству автолюбителей известно, что появление даже небольшой царапины может привести к стремительному распространению ржавчины по кузову. И борьба с этой проблемой заключает в себе массу сложностей. Всевозможные виды покрытий, антикоров, мастик – чем только не пытаются защитить машину автомобилисты.

Вот только для качественной обработки всех мест, наиболее подверженных поражениям ржавчиной, автомобиль иногда приходится разбирать почти полностью. На это дело может уйти масса времени.

Помимо этого, во время эксплуатации автомобиля все покрытия постепенно разрушаются. Вибрация в движении приводит к появлению микротрещин, а удары песчинок и камней появляются сколы на краске. И всё это делает вполне понятным желание каждого автомобилиста найти волшебный прибор, в который придётся вложиться один раз и потом забыть о проблеме ржавчины на кузове навсегда.

Применение прибора в различных сферах

Уже на протяжении долгого времени самые разнообразные объекты защищаются от коррозии катодным методом. К примеру, на судах практикуется установка специальных протекторов, растворение которых в морской воде обеспечивает защищенность всего корпуса судна. А если говорить о подземных коммуникациях – трубы до укладки обрабатываются антикорами, а затем обматываются лентами из специального материала.

На некотором удалении от труб в землю укладывается анод (электрод) – металлическая болванка, на которую накинут «плюс» от постоянного тока. На саму трубу накидывается «минус». Разность потенциалов защищаемого металла и электрода в цепи электролита проходит ток. На аноде высвобождаются электроны (окислительная реакция) и за счет этого прекращается саморастворение катода (1,2)

Принцип катодной защиты

Необходимо, чтобы в процессе катодной поляризации металлу сообщался отрицательный потенциал, делающий термодинамически маловероятным его окисление. Потенциал в 0,1 – 0,2 В даёт железу и его сплавам полную защиту от коррозии.

Любой сдвиг потенциала может отразиться на степени защиты. По плотности защитный ток должен быть в районе от 10 до 30 мА/м 2 . Помимо этого, с течением времени из-за концентрационной поляризации (по кислороду) на металле потенциал смещается дополнительно в минус. Это даёт возможность время от времени отключать прибор (зарядка аккумулятора, ремонт автомобиля и т. д.). (3)

Прибор, защищающий кузов от коррозии включает в себя электронный блок и защитные электроды. На корпусе блока размещается световая индикация процесс работы. Устройство обеспечивает поддержку значения потенциала на влажных участках поверхности на том уровне, который необходим для полного прекращения процессов коррозии.

Это происходит за счет того, что защитные электроды разрушаются.В качестве анодов (защитных электродов) могут использоваться материалы и разрушающиеся (алюминий, нерж. Сталь) и неразрушающиеся. Если говорить о неразрушающихся – это могут быть магнетит, платина, графит, карбоксил. По виду электроды изготавливаются как прямоугольные или круглые пластины с площадью от 4 до 9 см 2 .

Рисунок показывает схему довольно простого устройства для антикоррозийной защиты, которое отлично справится с проблемой. Конечно, самый примитивный вариант подобного устройства может содержать в себе только провода, подключаемые к «плюсу» аккумулятора и защитные электроды. Но в таком случае будет отсутствовать возможность контроля возникновений коротких замыканий электродов и кузова автомобиля, и слежения за работой самого устройства.

Поэтому здесь в цепи делителя напряжения (R1, R2 и R3) встроен светодиод (VD1), ровно светящийся в рабочем режиме. От аккумулятора ток он потребляет в незначительном количестве, всего где-то 2мА. В случае, если происходит замыкание одного из электродов на кузов машины, диод погасает. Тогда вам нужно обнаружить и устранить проблему. Светодиод может немного изменяться в свечении, если влажность кузова повышена – так работает катодная защита. Стоит отметить, что прибор надежен, потому что во время короткого замыкания выхода на кузов даёт ток перегрузки не больше, чем 25-30 мА.

Что необходимо помнить при монтаже и сборке устройства

Один электрод способен обеспечить защиту площади, радиус которой равен примерно 0,25-0,35 м.
Устанавливать электроды можно только на участки, которые защищены лакокрасочным покрытием.
Может использоваться шпаклевка на основе эпоксидного клея или сам клей.
Наружная сторона электродов не должна покрываться электроизоляционными покрытиями (краски, клеи, мастики и т. д.).
Установка электронного блока осуществляется в любом удобном месте автомобиля, подсоединять его нужно в общую схему электрооборудования.
Электронный блок должен постоянно находиться во включенном состоянии, даже если отключено всё электрооборудование автомобиля.

Затрачивание ресурсов батареи прибором не превышает того, что потребляется автомобильными часами. Даже если аккумулятор будет сильно разряжен, работа прибора будет по-прежнему эффективной.

Еще один вид электрической схемы несложного устройства приведен на рис. 2

Здесь содержится делитель напряжения, выполненный с двумя резисторами, сопротивлениекоторыхR1 и R2. Вывод от резистора R1 (верхний на схеме) соединяется с плюсовым выводом аккумулятора. Вывод отR2 (нижний на схеме) соединяется с «минусом» аккумулятора. Такое соединение резисторов на точке Б даёт на металл кузова потенциал V1, определяемый в выражении U = ExR2 (R1 + R2), где Е – это напряжение аккумулятора (12 В).

Необходимо, чтобы потенциал U равнялся потенциалу защитному, во время которого останавливаются коррозийные процессы. Последовательное соединение резисторов обеспечивает течение тока, равного I = E/(R1 + R2). Сила тока (это от 01 до 100 мА)определяется тем условием, что обычная влажность даёт одному аноду возможность надежной защиты около 4-10 дм 2 поверхности. R2 = V/I; R1 = (E/I) – R2.

В случае необходимости внесения изменений в значения потенциала (защитного) и в силу тока, значения для сопротивлений резисторов можно определить исходя из соотношений, приведённых выше. К точке делителя №1 припаиваются изолированные провода, с противоположного конца которых должны быть припаяны стальные пластины анодов.

Анод – это пластина, сделанная из стали с низким содержанием углерода, размером 2х2 см. В качестве защиты могут использоваться аноды и внешние, это будет описано ниже. Применение прибора заставляет корпус автомобиля брать на себя функцию катода, восстанавливающегося во время эксплуатации из-за окисления анодов. Конструкция может быть произвольной.

Вот так будет выглядеть в собранном виде с использованием заглушки кнопки

Рис. 3. Электроды, установленные в этих точках будут наиболее эффективны:

1 – коробчатые усилители брызговиков, 2 – места крепления подфарников и фар, 3 – нижняя часть передней панели, 4 – полости за щитками усилителями передних крыльев, 5 – внутренние поверхности дверей и порогов, 6, 7 – передние нижние части заднего крыла и арка колеса по cтыку с крылом, 8 – фартуки задней панели.

Что такое катодная защита автомобиля и как она действует

Вряд ли стоит спорить с утверждением о том, что главной проблемой и самым распространённым заболеванием практически каждого автомобиля выступает именно коррозия или ржавчина.

Первые признаки процесса коррозии проявляются на всех автомобилях. Разница только во времени. Более дешёвые машины начинают ржаветь раньше, а качественные и дорогостоящие образцы способны выдержать несколько дольше. Эксперты считают наиболее защищёнными от воздействия коррозии современные японские модели.

Но всё равно они постепенно будут покрываться этими неприятными и опасными пятнами оранжевого цвета. Чтобы избавиться от рыжих участков, требуется потратить много времени и денег.

Против коррозии разработано достаточно большое количество различных средств, способом и методов. Одним из самых эффективных решений считается катодная защита. Только не все понимают, что это такое и как работает. Если вас беспокоит проблема коррозии, которая в ближайшее время может затронуть ваш автомобиль, в особенностях катодной защиты лучше начать разбираться уже сейчас, и в самые кротчайшие сроки установить её. Причём сделать это можно самостоятельно, не обращаясь за помощью в автосервисы.

Как это работает

Первым делом необходимо разобраться в принципе действия катодной защиты для автомобилей от коррозии. Это позволит понять степень эффективности решения и ответит на главный вопрос, который касается того, стоит ли вообще пробовать нечто подобное на своей машине.

Рассматриваемый метод катодной защиты является активным. Он основывается на известных электрохимических законах. Изначально подобную работу по защите металла применяли в трубопроводах и различных массивных металлических конструкциях. Принцип работы катода дал наглядно понять, что метод работает. А потому его успешно переняли представители других сфер производства, и начали активно использовать в автомобилестроении.

Защита основывается на окислительно-восстановительных реакциях, которые протекают на кузове автотранспортного средства. Чтобы обезопасить металл машины, на металлическую поверхность устанавливается специальный элемент с отрицательно заряженным зарядом. Дополнительно применяется так называемый сдвиг потенциала. Его реализуют одним из 2 способов. А именно:

за счёт применения внешнего тока;
путём использования протекторного анода.

Во втором случае катод соединяют с защитным анодом. При этом его конструкция предусматривает применение металла, который отличается более высоким показателем электроотрицательности, нежели металл кузова самого автотранспортного средства.

Принцип работы базируется на слабом электрическом токе, проходящем через увлажнённый воздух от машины к окружающим её предметам. Это позволяет кузову, который имеет низкую электроотрицательность, восстанавливаться за счёт процесс окисления металла, имеющего более высокую электроотрицательность.

Отсюда становится понятным обозначение защитных пластин, которые автомобилисты часто называют жертвенными анодами. Процесс образования ржавчины перетекает с кузова на закреплённый защитный элемент. Это можно считать эффектом самопожертвования, когда пластина разрушается, принимая на себя коррозийный удар, изначально направленный на саму машину. Аноды разрушаются, что позволяет кузову автомобиля восстанавливаться.

Чтобы организовать подобную защиту и обеспечить высокий уровень эффективности, требуется внимательно подходить к этому вопросу, детально изучать теоретическую часть, а также в строгой последовательности выполнять работу по установке. Современному автомобилисту лезть в учебники по химии и физике вовсе не обязательно. Производители сделали основную часть работы. Потому автовладельцу остаётся только правильно установить элемент. Сделать это не так уж и сложно.

Но важно понимать, что создание слишком большого сдвига потенциала может привести к абсолютно обратному эффекту. То есть коррозия ускорится, и ситуация значительно усугубится. В итоге кузов быстро покроется ржавчиной, на удаление и восстановление которых потребуется внушительная сумма денег.

Если сдвиг потенциала оказывается выше необходимых значений, активизируется процесс выделения водорода. Параллельно меняется состав слоя электрода, начинается деградация покрытия транспортного средства и образуются столь нелюбимые всеми следы ржавчины. Они охватывают солидную площадь кузова, что ведёт в итоге к большим затратам.

Компоненты защиты

Далее следует рассказать о составных частях катодной защиты автомобильного кузова от коррозии. Это те элементы, без которых ничего работать попросту не будет.

Если детально понять устройство катодной защиты от коррозии, которая применяется для кузова автомобиля, это позволит автомобилистам правильно её использовать и устанавливать на собственное транспортное средство.

В итоге защита состоит из:

катода;
анода;
тока.

Каждый из компонентов выполняет свою особенную роль.

Аноды и катоды

В действительности какого-то специального отдельного катода в составе схемы электрохимической защиты нет, поскольку его роль выполняет непосредственно сам кузов автотранспортного средства. Именно автомобиль является катодом и позиционируется в схеме как минус.

Что же касается анода, то тут применяют различные конструкции и элементы на основе металла. Что используются пластины, металлические изделия и прочие поверхности, главной отличительной чертой которых является способность проводить электроток. Теоретически сюда можно отнести даже промокший от дождя асфальт.

Если на автомобиле будет отсутствовать один из этих элементов электрохимической защиты, ничего не сможет функционировать. А потому предотвратить возникновение и распространение коррозии по кузову автомобиля не удастся.

Особое внимание стоит уделить вопросу разности потенциалов. У различных специалистов есть своё мнение на этот счёт. Они говорят о разности потенциалов и степени защиты, которая непосредственно зависит и определяется этим параметров.

Металл кузова якобы защищается полноценно от ржавчины в тех ситуациях, когда величина потенциалов составляет порядка 0,1-0,2 В. Но это условное значение, которое нельзя считать абсолютно справедливым и единственно верным.

На практике расстояние между катодом и анодом может составлять от нескольких сантиметров вплоть до нескольких метров. Но чем больше указанное расстояние между двумя электродами, тем выше параметры разница потенциалов должны быть. Плюс воздух не сможет проводить ток с небольшим показателем напряжения, что требует иметь разницу потенциалов на уровне 1 киловольта.

А вот что действительно важно в этом вопросе влияния на эффективность антикоррозийной защиты автомобиля, так это площадь, которую имеет установленный анод. Чем большую площадь получит этот составной элемент схемы, тем активнее сможет проявлять себя в работе катодная защита. Потому эксперты рекомендуют выбирать более внушительные аноды, монтируемые на авто, чтобы реально обезопасить машину от образования ржавчины и её активного распространения по всему кузову.

Ток

Также в схеме защиты особую роль отводят электрическому току. Тут важно понимать, что для эффективной работы катодного протектора не требуется наличие тока непосредственно между электродами, то есть катодом и анодом. Даже когда определённая сила электротока будет возникать, её стоит воспринимать исключительно как побочный эффект.

Подобный ток между элементами защиты порой образуется в результате намокания анода, колёс автомобиля и пр. И проявляется электроток на аккумуляторе, что позволяет батарее разряжаться с большей скоростью, нежели это происходит обычно.

Чтобы монтаж катодной защиты на автотранспортное средство не наносил никакого вреда для самого авто, а только обеспечивалась надёжная протекция против коррозии, нужно в обязательном порядке соединить анод и бортовую систему. Делается это с помощью такого простого и дешёвого приспособления как добавочный резистор.

Используя этот резистор, удастся ограничить эффект быстрого разряжения аккумуляторной батареи в ситуациях, когда анод окажется замкнутым на катоде, то есть кузове машины. Обычно подобные ситуации возникают по причине того, что схему собрали неправильно. Это ведёт к быстрому износу анода и потере его эффективности. Вплоть до полного окисления с последующим разложением.

Если вы не уверены в собственных силах и возможностях, а также плохо разбираетесь в теории электрохимических процессов, вопрос установки лучше доверить квалифицированным специалистам. Или хотя бы проконсультируйтесь с ними, дабы не допустить ошибок.

Область знаний о катодной защите | WBDG

Роберт Дж. Эванс-младший, P.E. (AFCEC) и Lean – Miguel San Pedro (NAVFAC) и Thomas Tehada, P.E. (NAVFAC) для директора по политике и надзору в области коррозии (DCPO), (DASD) [Materiel Readiness]

Обновлено : 10-07-2021

ВВЕДЕНИЕ

Катодная защита (CP) — это метод, используемый для предотвращения коррозии путем изготовления металла, который обычно ведет себя как анод и корродирует, а вместо этого ведет себя как катод и снижает или устраняет коррозию.Это применение ячейки электрохимической коррозии с положительными результатами. CP обычно выполняется двумя способами: протекторными анодами (обеспечивающими гальванический CP (GCP)) (см. Рисунок 1) и постоянным током (обеспечивающим CP наложенного тока (ICCP) (см. Рисунок 2) . Аноды системы CP передают ток место коррозионного воздействия от защищаемой конструкции до самих анодов (другой материал, специально выбранный для обеспечения функционирования цепи CP).

Чтобы аноды системы GCP могли подавать ток, их электрохимическая разность потенциалов должна быть более электроотрицательной, чем защищаемая конструкция.Между ними должна существовать достаточная разность потенциалов, чтобы преодолеть сопротивление цепи и обеспечить достаточный ток для защиты конструкции. Поскольку аноды GCP обеспечивают защитный ток в процессе электрохимической коррозии, они также должны быть низкими по цене и иметь достаточную пропускную способность по току, чтобы быть рентабельными.

Рис. 1. Схематическое изображение системы опорных точек.
Источник: Thomas Tehada, P.E., NAVFAC EXWC. Адаптировано из UFC 3-570-01 Катодная защита

Рисунок 2: Схематическое изображение системы ICCP
Источник: Thomas Tehada, P.Э., НАВФАК EXWC. Адаптировано из UFC 3-570-01 Катодная защита

Наиболее распространенными анодами GCP являются алюминий, магний и цинк. В ICCP постоянный ток от источника питания через аноды ICCP подается на защищаемую конструкцию, чтобы предотвратить электрохимический механизм коррозии до ее воздействия. В системе ICCP используются полуинертные аноды для подачи защитного тока. Эти аноды демонстрируют относительно высокие электрохимические потенциалы; поэтому для создания заряженного потока в направлении катодной защиты стальной конструкции необходимо подключить внешний источник питания.Источник питания должен преодолеть гальваническую разность потенциалов между анодами ICCP и защищаемой конструкцией, прежде чем он сможет даже обеспечить первые ступени защиты конструкции. Мы часто называем этот потенциал, который источник питания должен сначала преодолеть, обратным напряжением. Наиболее распространенными анодами ICCP являются графит, чугун с высоким содержанием кремния, платина, смешанные оксиды металлов и полимеры. Электрическая энергия, расходуемая на перенос заряда через соответствующие поверхности раздела катод и анод / электролит, вызывает это изменение потенциала, которое мы называем поляризацией, что имеет решающее значение для определения соответствия критериям защиты.

ОПИСАНИЕ

Системы

CP должны быть тщательно спроектированы, правильно установлены, проверены на предмет надлежащего функционирования, сертифицированы для обеспечения надлежащей защиты и обслуживания. Текущие стандарты NACE признают адекватную защиту по трем основным критериям для стали, подверженной воздействию почвенных сред:

–850mVCSE критерий потенциала при приложенном токе
–850mVCSE поляризованный потенциал
Критерии сдвига поляризации 100 мВ

Аэрация (кислород), перемешивание (скорость), температура, pH, площадь поверхности и время влияют на поляризацию, измерения потенциала и достоверность критериев.При проектировании или оценке системы CP основные цели проектирования CP включают:

Обеспечение достаточной постоянной плотности тока для всех частей конструкции в соответствии с приемлемыми критериями
Минимизация интерференционного воздействия на другие конструкции
Обеспечение эксплуатационной гибкости при ожидаемых изменениях в окружающей среде, защитном покрытии и сроке службы системы
Соблюдение применимых норм и стандартов для обеспечения безопасности общественного и эксплуатационного персонала
Обеспечение расчетного ресурса системы КП, совпадающего со сроком службы защищаемой системы
Предоставление средств тестирования и мониторинга для обеспечения соответствия производительности системы CP отраслевым критериям, стандартам и нормам

Мы окончательно подтверждаем эффективность системы CP по тому, контролирует ли она коррозию или нет.Непосредственное определение скорости коррозии, как правило, не является простым процессом. В большинстве случаев мы полагаемся на косвенные методы оценки системы ЧП. Основным методом является измерение потенциала структуры к электролиту по сравнению с выбранными критериями. Мы также измеряем токи в системе как дополнительный параметр производительности. Мы регулярно измеряем потенциал от структуры до электролита на предмет соответствия этим критериям и обеспечиваем соответствие любым нормативным стандартам. Мы также должны принимать во внимание любые из тех факторов, которые влияют на поляризацию, измерения потенциала и достоверность критериев.

Фото 1: Дискретный цинковый анод (обернутый зеленой сеткой) при ремонте бетонного настила. Устройство с желтым подводящим проводом является постоянным электродом сравнения.
Источник: UFC 3-570-01 Катодная защита

Катодная защита используется для защиты критически важной инфраструктуры, большая часть которой может привести к пагубным последствиям из-за сбоя:

Трубопроводы и системы распределения природного газа
Трубопровод жидкого топлива
Кислородный трубопровод
Пожарные магистрали и подземные противопожарные трубопроводы
Трубопровод из высокопрочного чугуна под давлением под плитой перекрытия (плита на уровне)
Подземное распределение тепла и трубопровод охлажденной воды в металлическом трубопроводе
Стальные ограждения из шпунтовых свай, опоры пирса, отбойные сваи и другие подводные стальные конструкции
Системы подземных, наземных и надземных резервуаров

Другие системы, которые могут использовать CP:

Системы с опасными продуктами
Системы распределения питьевой воды
Системы распределения сжатого воздуха
Канализационные лифты
Сталь армирующая для бетона

Фотография 2: Периодические испытания производительности — выходной ток выпрямителя системы ICCP.
Источник: Steve Geusic, P.E, LEIDOS

Правильно спроектированная, эксплуатируемая и обслуживаемая система CP может продлить срок службы конструкции на неопределенный срок за счет замены компонентов CP. Стоимость годового обслуживания и периодического ремонта намного меньше капитального ремонта или замены самих конструкций. Снижение потенциальной ответственности за преждевременный выход из строя инженерных сетей, например, взрывы на газопроводах и утечки авиакеросина, огромны. Сокращение затрат, вызванное утечкой, которая приводит к штрафам, очистке окружающей среды, восстановлению и удалению загрязненной почвы, а также связанного с этим негативного общественного имиджа, является всеобъемлющим соображением при выборе и поддержании работоспособного и эффективного решения по защите окружающей среды.Дополнительные сведения см. В учебном модуле «Основы катодной защиты». Инструмент контрольных списков CPC предоставляет несколько напоминаний о конструкции и полевых проверках, чтобы убедиться, что CP соответствует требованиям на протяжении всего жизненного цикла.

Министерство обороны

Единые критерии обслуживания (UFC)

Технические характеристики унифицированного руководства по эксплуатации (UFGS)

Инженерный корпус армии США — Технический бюллетень общественных работ (PWTB)

Ассоциация по защите и эксплуатационным характеристикам материалов (AMPP) [Национальная ассоциация инженеров по коррозии (NACE) и Общество защитных покрытий (SSPC)]

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ

Организации

Помощь

DoD Installations Organizations

Образование

Just Что такое катодная защита?

Катодная защита (CP) — это метод, используемый для контроля коррозии металлической поверхности, делая ее катодной стороной электрохимической ячейки.Самый простой метод нанесения CP — это соединение металла, который необходимо защитить, с другим, более легко корродирующим металлом, который действует как анод электрохимической ячейки.

Катодная защита, в принципе, может быть применена к любой металлической конструкции, контактирующей с объемным электролитом, хотя на практике ее основное применение — защита стальных конструкций, заглубленных в почву или погруженных в воду.

Системы катодной защиты используются для защиты широкого спектра металлических конструкций в различных средах.К наиболее распространенным приложениям относятся:

Катодная защита — важный метод предотвращения коррозии подземных металлических трубопроводов. Каждый оператор трубопровода должен проводить регулярные измерения CP — в трансформаторных выпрямителях и контрольных точках (в системах с наложенным током) и на протекторных анодах (в гальванических системах).

Сбор и анализ этих измерений CP трудоемок, очень дорог и (что более важно) они могут быть только реактивными — проблемы CP могут оставаться незамеченными в течение длительного периода времени, в течение которого трубопровод недостаточно защищен.

Первое практическое применение катодной защиты обычно приписывается сэру Хэмфри Дэви, который в 19 веке улучшил сопротивление покрытых медью кораблей коррозии морской водой, добавив небольшие количества железа, цинка или олова.

Затраты на прокладку металлического трубопровода, определяемые его спецификацией, толщиной стенки и укладкой в грунт, очень высоки. Устранение деградации материала трубы требует больших затрат и, в худшем случае, может привести к выходу трубы из строя с непредсказуемыми последствиями.

Сегодня компания CP хорошо зарекомендовала себя благодаря своей проверенной репутации по обслуживанию трубопроводов на протяжении многих десятилетий. Он используется на трубопроводах, других погруженных или заглубленных металлических конструкциях и в железобетоне для повышения устойчивости к коррозии.Это позволяет использовать более тонкие металлические листы или трубы, тем самым снижая затраты.

Коррозия — это действие извлеченного из руды металла, которое возвращается в свое первоначальное состояние под воздействием кислорода и воды. Самый распространенный пример — ржавчина стали. Коррозия — это электрохимический процесс, обычно происходящий на аноде, но не на катоде.

Использование внешнего гальванического анода, где постоянный ток возникает из естественной разницы потенциалов между металлами анода (например, Zn, Al или Mg) и трубой (например, углеродистой сталью). Анод электрически соединен с трубопроводом, заставляя положительный ток течь от анода к трубе, так что вся поверхность стали становится более отрицательно заряженной, то есть катод.

Гальванические системы просты в установке, имеют низкие эксплуатационные расходы и минимальные требования к обслуживанию, не нуждаются во внешнем источнике питания и редко создают помехи для посторонних конструкций. Однако они предлагают ограниченную защиту больших конструкций и поэтому используются для довольно локализованных приложений CP.

Системы с наложенным током чаще используются для защиты трубопроводов и подземных резервуаров. Их высокий выходной ток позволяет экономично защищать большие подземные металлические конструкции, они гибки, чтобы работать в различных условиях, и менее чувствительны к удельному сопротивлению почвы.Однако они полагаются на непрерывность источника питания переменного тока и могут создавать помехи другим близлежащим подземным сооружениям.

Уровень тока CP, который подается от систем с подаваемым током, важен. Слишком малый ток приведет к коррозии; чрезмерный ток может привести к разрыву покрытия и водородной хрупкости. По этим причинам системы с импульсным током требуют регулярного контроля.

Потенциал между трубой и грунтом (ON Potential) — Потенциал трубопровода в заданном месте обычно называют потенциалом между трубой и грунтом.Это происходит в результате коррозионной электролитической реакции между заглубленной трубой и окружающей почвой (электролитом). Фактически он измеряется между трубопроводом и контрольным электродом (чаще всего из сульфата меди), помещенным в почву непосредственно над трубопроводом. Он также известен как потенциал включения, потому что измерение выполняется, когда система CP находится под напряжением.
Мгновенное отключение потенциала — При измерении расстояния между трубой и почвой потенциал трубопровода будет более отрицательным, чем его истинный потенциал, из-за ошибок падения ИК-излучения.Измерение мгновенного выключения исправляет эти ошибки; ток CP ненадолго прерывается для создания «истинного» потенциала трубы-грунта, свободного от нежелательных эффектов падения ИК-излучения и до того, как произойдет какая-либо заметная деполяризация. Это более точная мера уровня защиты, обеспечиваемой трубопроводу. Если невозможно на мгновение отключить CP, альтернативным подходом является использование купона на коррозию (см. Ниже).
Текущий купон — Купоны на коррозию, подключенные к катодно-защищенным конструкциям, могут использоваться для контроля эффективности системы CP.Купон — это репрезентативный образец материала трубопровода, закопанный близко к трубе, так что он подвергается воздействию той же окружающей среды. Подключенный к трубопроводу через испытательный пост, он имитирует реакцию трубопровода, если бы в его покрытии обнаружился дефект (часто называемый «выходом из строя»). Это особенно полезно, когда невозможно прервать работу системы CP, поскольку мгновенные потенциалы отключения можно удобно измерить, прервав соединение CP с купоном. Измерение тока, протекающего к / от купона, также можно определить путем измерения напряжения на шунте.Площадь поверхности купона позволяет рассчитать плотность тока.

Эти измерения можно проводить на трансформаторном выпрямителе или, в полевых условиях, на испытательных постах / станциях CP. Тем не менее, они представляют собой только образец трубопровода в этой точке — и на небольшой длине с каждой стороны.

CIPS заполняет «промежуток» между измерениями в контрольных точках. К трубопроводу подключается прямое соединение, и этот подводящий провод разматывается с катушки по мере того, как техник проходит по его длине.Когда он идет, токовый выход TR прерывается, чтобы техник мог измерить потенциал ВЫКЛ между трубой и почвой с интервалом примерно 1 м. На трубопроводах с несколькими TR все выходы (или, по крайней мере, те, которые влияют на измерение потенциала в этой точке) должны прерываться синхронно. Время цикла прерывания варьируется, но выбранный период «включения» длиннее периода «выключения», чтобы ограничить деполяризацию трубопровода во время обследования.

DCVG используется для обнаружения и определения размеров дефектов покрытия трубопроводов.«Отпуск» покрытия на трубопроводе с системой CP с подаваемым током вызовет градиент напряжения — с самым высоким градиентом, ближайшим к дефекту. Измерение градиента напряжения на поверхности над трубопроводом позволяет точно обнаруживать и размещать даже небольшие дефекты.

Наш монитор-выпрямитель трансформатора MERLIN имеет опцию удаленной синхронизации с использованием технологии GPS, предназначенную для облегчения этих исследований. Выпрямители можно настроить на синхронизацию и прерывание их вывода, просто отправив сообщение с мобильного телефона.

MERLIN Interrupter TX разработан для точного твердотельного отключения выпрямителей CP или солнечных станций, подключенных к подземному трубопроводу. Используется вместе со специальными мониторами для трансформаторных выпрямителей MERLIN и позволяет дистанционно управлять прерыванием (переключением токового выхода) выпрямителя или солнечной станции.

Прерыватель выходит из строя и переключает выходные нагрузки выпрямителя, возникающие в температурных, окружающих и электрических условиях в шкафу выпрямителя. Твердотельная схема преодолевает ограничения электромеханических реле.

Совместимый со стандартными отраслевыми схемами прерывания, прерыватель MERLIN можно включать и выключать, а также изменять цикл с помощью программного обеспечения Abriox CPSM или iCPSM. Управление прерываниями и временем цикла также можно контролировать с сотового / мобильного телефона в полевых условиях.

Все операторы трубопроводов широко используют CP на своих магистральных трубопроводах. Большим преимуществом CP по сравнению с другими формами антикоррозионной обработки является то, что он применяется очень просто, поддерживая цепь постоянного тока, и ее эффективность можно постоянно контролировать.

Мы работаем по всему миру с консультантами по проектированию и компаниями CP, чтобы помочь с их требованиями к мониторингу CP.Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о том, как системы удаленного мониторинга Abriox могут улучшить управление вашей сетью.

Влияние коррозии проявляется в нашей повседневной жизни от уличной мебели до автомобильных кузовных панелей. Менее очевидны последствия, которые она может иметь для наших дорог и зданий, поскольку эта коррозия часто происходит вне поля зрения. Бетонные конструкции армируются металлическими стержнями, поэтому очень важно защитить металл от коррозии, чтобы он продолжал поддерживать и укреплять конструкцию.

При отсутствии обработки коррозия стального арматурного стержня в бетоне может привести к снижению надежности конструкции, а в худшем случае — к полному выходу из строя участка автомобильной дороги или прочности многоэтажной автостоянки — что приводит к значительным затратам на ремонт и ставит под угрозу общественную безопасность.

Катодная защита, или CP, — это метод, используемый для контроля коррозии металла путем превращения его в катод электрохимической ячейки. Внешний анод подсоединяется к металлу, и через него пропускается постоянный электрический ток, поэтому поверхность металла становится катодной и не подвергается коррозии — это известно как катодная защита наложенным током или ICCP.

Гальваническая анодная защита — это еще один метод CP, в котором используется анод, сделанный из такого материала, как цинк, который является более реактивным, чем металл, который требует защиты.Это также известно как «жертвенный анод».

Corrosion Control Services Limited (CCSL), дочерняя компания Freyssinet, является ведущим специалистом в области проектирования, установки, ввода в эксплуатацию и мониторинга катодной защиты, а также проведения исследований и диагностики разрушения, связанного с коррозией, и электрохимического восстановления.

Выполняя операции с железобетонными конструкциями, историческими зданиями со стальным каркасом, портами, гаванями и подземными трубопроводами, CCSL тесно сотрудничает с Freyssinet, предлагая инновационные решения по предотвращению коррозии и комплексные услуги по ремонту для промышленных предприятий и инфраструктур по всему миру.

Пример использования катодной защиты
Очень важно поддерживать и контролировать системы CP для обеспечения их эффективности. Компания CCSL произвела замену оборудования дистанционного мониторинга и управления в системе ICCP на станции Tipner Interchange в Хэмпшире.
M275 Tipner Interchange
M275 Tipner Interchange — это двухмильная трехполосная автомагистраль в Хэмпшире, а также ключевые ворота в Портсмут и выезд из него. Состоит из двух мостов с двумя железобетонными опорами, каждая опора развязки имеет 10 бетонных колонн и две опорные поперечные балки.Система ICCP была установлена на каждой из структур в 2008 году.
Colas привлекла услуги CCSL для замены существующего оборудования дистанционного мониторинга и управления, проведения ремонтных работ, необходимых после визуального осмотра конструкций, и повторного ввода в эксплуатацию На мосту установлена система ICCP.
После первоначального тестирования портативного источника питания на месте компания CCSL рекомендовала установить новую систему удаленного мониторинга и управления.
Специалисты по дистанционному мониторингу Omniflex UK были привлечены к разработке и производству нового оборудования для мониторинга, которое затем было установлено CCSL в существующем наземном шкафу, расположенном на краю над палубой.
Клиент может управлять системой локально через интерфейс Easyview Touchscreen или удаленно через веб-устройство. Таким образом, клиент имеет мгновенный доступ к данным и больше не нуждается в выделенном ПК или лицензии на программное обеспечение для мониторинга системы ICCP.В результате управление активами ICCP становится более рентабельным, быстрым и надежным.
После установки и тестирования CCSL ввел систему в эксплуатацию, в том числе:
Подача питания на электрические цепи и оборудование
Запуск всего оборудования с электрическим приводом
Промежуточные испытания производительности
Требуются корректировки
Проверка производительности
Мониторинг производительности
Визуальный осмотр
Новая система мониторинга, установленная на развязке M275 Tipner, была первым применением оборудования Omniflex на железобетонной конструкции в Великобритании.После успешной установки система CP была повторно введена в эксплуатацию 7 декабря 2016 года и в настоящее время находится под контролем CCSL вместе с мостом Burrfields Road в Портсмуте, также за техническое обслуживание которого отвечает клиент Colas.
Для получения дополнительной информации звоните 01952 201901, пишите на info@freyssinet.co.uk или посетите www.corrosioncontrolservices.co.uk
Повышение эффективности системы катодной защиты расходуемого анода для наземного резервуара
После изготовления трех резервуаров , потенциал стальных резервуаров без покрытия перед нанесением покрытия и установкой анодов.Начальные потенциалы были измерены в диапазоне от -0,550 до -0,553 В относительно электрода сравнения медь / сульфат меди. Этот потенциал согласуется с потенциалом чистой и блестящей мягкой стали, который, как сообщается, находится в диапазоне от -0,5 до -0,8 В по отношению к электроду сравнения из медь / сульфат меди [18]. Поскольку значения потенциала ниже минимального напряжения защиты, –0,850 В [19], ожидается, что резервуар без покрытия подвергнется коррозии из-за условий окружающей среды, таких как вода, почва и влажность.
Потенциал резервуаров Tank-2 и Tank-3 был снова измерен после нанесения покрытия на резервуары, который показал примерно от -0,606 до -0,608 В. Этот результат показывает, что уровень защиты повышен по сравнению с голым. резервуара, но этого все еще недостаточно для самозащиты от коррозии, исходя из критериев потенциала CP.
Анализ производительности Tank-1
Как указано в разд. 2, Танк-1 использовался для реализации традиционной системы защиты от СО с целью тестирования и сравнения производительности с предлагаемой системой.Потенциал внутреннего резервуара измерялся ежедневно с использованием электрода сравнения из сульфата меди и меди до полного израсходования анодов, как показано на рис. 5. Электрод помещали в центр дна резервуара для измерения потенциала. дна резервуара и для измерения потенциала стенки резервуара, а электрод располагался у стенки резервуара. Было замечено, что два показания упомянутой установки были почти равными из-за небольшого размера прототипа, а также из-за низкого удельного сопротивления морской воды.Низкое удельное сопротивление электролита не учитывало падение потенциала (IR). Поэтому электрод сравнения из медно-сульфатного медного сплава был помещен в центр дна резервуара для измерения потенциала стенки и дна резервуара. Электрод сравнения медь / сульфат меди использовался только в течение короткого времени во время измерения.
Рис. 5
Потенциал внутреннего корпуса резервуара, зарегистрированный из резервуара с обычной системой защиты от SA (резервуар-1)
На рисунках 6a и b показаны размеры исходного анода и израсходованного анода, извлеченного из резервуара. 1 соответственно.Результаты для внутреннего потенциала резервуара для состояния «ВКЛ» показывают около -1,6 В в течение первых 20 дней, а затем начали постепенно снижаться до 32-го дня, когда потенциал уже был снижен до -0,7 В. Это было ниже. чем минимальный уровень потенциала защиты, как показано на рис. 5. В этом случае срок службы обычной системы защиты от повреждений составляет всего около 31 дня, исходя из результатов экспериментов, что почти близко к теоретическому расчетному сроку службы в один месяц. Причина короткого срока службы традиционной системы SA из-за высокого тока, подаваемого анодами.Ток в обычной системе SA было невозможно измерить, так как аноды были приварены к корпусу резервуара. Сильный ток, подаваемый анодами, не только влияет на срок службы системы CP, но и вызывает дефекты покрытия. По нашим наблюдениям, покрытие внутреннего резервуара было в хорошем состоянии в течение первых 15 дней, но после этого покрытия начали разрушаться в виде отслаивания от корпуса резервуара в некоторых частях внутреннего резервуара. Несколькими днями позже, между 18 и 31 днями, покрытие треснуло в зоне разрушения и, в конечном итоге, ближе к концу эксперимента часть покрытия была отделена от корпуса резервуара.
Рис. 6
Аноды, использованные в данном исследовании. a Оригинальный анод. b Анод реализован с обычной системой SA-Tank-1. c Анод реализован с предлагаемым Танком-2. d Анод, реализованный с предлагаемым резервуаром-3
Анализ рабочих характеристик резервуара-2
Конструкция, изображенная на рис. 3, была реализована в резервуаре-2, и это наблюдалось до тех пор, пока аноды не были полностью израсходованы. Потенциал внутреннего резервуара измерялся ежедневно с использованием электрода сравнения из сульфата меди и меди, и достигнутый результат показан на рис.7. Результат показывает, что в течение первых 22 дней потенциал «ВКЛ» был относительно постоянным около -1616 В и постепенно снижался до -1,4 В. На 48-й день было замечено, что уровень потенциала быстро снижался во время 53-й день, уровень его потенциала, измеренный ниже минимального уровня защиты, — 0,731 В, как показано на рис. 7. Потенциал состояния «ВЫКЛ.» Был измерен в диапазоне от — 1,2 до — 1,3 В, как показано на рис. 6.
Рис. . 7
Потенциал «ВКЛ.» И ток «ВЫКЛ.», Потенциал внутреннего резервуара, измеренный от резервуара с помощью системы CP, предложенной в проекте. Танк-2
С другой стороны, результаты протекания тока показывают, что текущий уровень в течение первых 6 дней был высоким около 80 мА до поляризации корпуса резервуара.Затем ток снизился примерно до 60 мА на 11-й день, и снова он упал примерно до 35 мА на 31-й день. После этого ток постепенно снижается примерно до 22 мА на 47-й день, а затем снижается примерно до нуля на 53-й день. Падение потенциала с 50 по 53 день произошло из-за того, что аноды были полностью израсходованы, и изображение израсходованного анода показано на рис. 6c.
Результаты и наблюдения этого эксперимента показывают, что потенциальный уровень в Танке-2 также рассматривался как избыточная защита по сравнению с минимальным потенциалом, — 0.85 В требуется для защиты бака. Таким образом, эта избыточная защита приводит к высокому уровню потребления тока анодами и, таким образом, приводит к короткому сроку службы анода около 52 дней.
Анализ характеристик предложенной конструкции Tank-3
В этом эксперименте предложенная конструкция, изображенная на рис. 1, была реализована в Tank-3. Потенциалы «ВКЛ» и «ВЫКЛ» и ток внутреннего резервуара были измерены с помощью электрода сравнения из сульфата меди и сульфата меди и цифрового мультиметра, соответственно, и результаты показаны на рис.8. В этом эксперименте ток / потенциал корпуса резервуара контролировали с помощью переменного резистора для достижения минимального потенциала защиты и, таким образом, минимального тока, чтобы соответствовать критериям CP. В этом исследовании потенциал резервуара был установлен на -1,22 В, что немного выше минимально необходимого потенциала, позволяющего поляризовать корпус резервуара. На основе этого потенциала было измерено, что начальный ток составлял около 4,2 мА в течение первых 12 дней, а затем после того, как корпус резервуара слегка поляризовался, ток снизился до 4 мА, а затем оставался почти постоянным до 33 дней.Результаты говорят о том, что в 33-м произошла полная поляризация корпуса танка. При токе 4 мА было замечено, что потенциал «ВЫКЛ» увеличивается, поэтому ток был отрегулирован до 1 мА, чтобы избежать чрезмерной защиты, а затем ток оставался постоянным до тех пор, пока эксперимент не был остановлен на 59-й день из-за достижения полной поляризации. На рис. 6г показано изображение одного примера анодов, снятых с резервуара-3 после 59-го дня, в сравнении с исходным анодом, показанным на рис.6а.
Рис. 8
Потенциал «ВКЛ» и ток «ВЫКЛ», где потенциал внутреннего резервуара измеряется от резервуара с помощью системы CP, предложенной в проекте резервуар-3
Сравнение результатов резервуара-1 и резервуара-2, можно отметить, что за счет изоляции анодов от корпуса резервуара срок службы анодов может быть увеличен в 1,67 раза по сравнению с обычным SA, где аноды приварены к корпусу резервуара.
Сравнивая производительность установки в резервуаре-2 и резервуаре-3, можно заметить, что изоляция анодов без контроля протекания тока не способствует значительному увеличению срока службы анода.Для дальнейшего сравнения производительности трех резервуаров здесь были рассмотрены два метода: один основан на текущем расходе, а второй — на весе анодов. Для первого сравнения, поскольку экспериментальный ток обычного SA в Tank-1 недоступен, он был рассчитан как 142,2 мА на основе экспериментальных значений. Скорость потребления анода была рассчитана исходя из предложенной конструкции в резервуаре-2 на основе выходного тока анода и его срока службы. Ток для традиционной системы CP Tank-1 был рассчитан с учетом начального потребления тока 4 мА в Tank-3 по сравнению с традиционной SA.Танк-1 показывает, что предлагаемая система SA может увеличить ожидаемый срок службы анода примерно в 35,55 раз. С другой стороны, если сравнить оставшийся вес анодов в резервуаре-3, который составлял 31 г, с исходным весом анодов 33 г, это показывает превосходство предложенной установки в резервуаре-3 в 31,4 раза, что в Согласие с результатами, указанными выше, основано на текущем потреблении.
Влияние окружающей среды на коррозию и катодную защиту | Журнал нефтяных технологий
Система катодной защиты, разработанная для морской платформы или буровой установки в Мексиканском заливе, может не работать с желаемыми результатами в Северном море или на озере Маракайбо.Это связано с тем, что изменения условий окружающей среды влияют на эффективность системы как электрохимически, так и механически. Поэтому такие изменения необходимо учитывать при разработке системы катодной защиты для предотвращения коррозии. предотвращение коррозии. Введение
Условия окружающей среды имеют определенное влияние на скорость коррозии стали, погруженной в воду, и, следовательно, они должны быть основным фактором при проектировании систем катодной защиты для уменьшения коррозии морских конструкций.Существует два основных типа систем катодной защиты: системы с гальваническими анодами, в которых используются алюминиевые, цинковые или магниевые аноды; и системы подаваемого тока, использующие выпрямители и полуинертные аноды. Выбор системы во многом зависит от окружающей среды и ее воздействия на готовую конструкцию, а также от природы самой защитной системы.
В нашем обсуждении здесь мы рассмотрим влияние окружающей среды в двух широких классификациях, электрохимическом и механическом, а затем свяжем их с естественной морской водой на шельфе Мексиканского залива, рассматривая условия там как средние или «нормы».«Залив — логичный выбор, поскольку он содержит больше морских платформ и других связанных морских сооружений, чем любой другой водоем в мире. Опыт там в области коррозионной и катодной защиты стальных конструкций очень обширен.
Для стальных конструкций в естественном море В воде скорость коррозии примерно равна величине тока катодной защиты (постоянного тока), необходимого для предотвращения коррозии. В воде Мексиканского залива значение равно 5 т. е.скорость коррозии стальной конструкции, находящейся в непрерывном погружении, составляет примерно 5 млн / год (0,005 дюйма / год), а плотность тока катодной защиты для достижения минимального потенциала защиты конструкции от воды, указывающего на полный контроль коррозии, потенциально указывает на полную коррозию. контроль составляет 5 миллиампер на квадратный фут погруженной стальной поверхности. Для зоны грязи или грунта конструкций, то есть ниже водной зоны, скорость коррозии составляет приблизительно 1 м / г, а плотность защитного тока составляет 1 миллиампер / кв. Фут.На практике мы используем расчетную плотность тока 6 миллиампер в водной зоне и 1 миллиампер в буровом растворе. Это обеспечивает резерв защитного тока, чтобы покрыть некоторую неоднородность в распределении применяемого тока, а также обеспечивает непредвиденный случай на случай незначительной ошибки или упущения в исходных расчетах защищаемых зон конструкции. Такой резерв также желателен в случае, если в конструкцию позже будут добавлены дополнительные погруженные стальные элементы, и в случае потери некоторого тока катодной защиты в служебных лодках, баржах, трубопроводах и т. Д.
Средняя скорость коррозии образцов из стали и железа, непрерывно погруженных в природные морские воды во всем мире, на удивление одинакова. Для приблизительной оценки при отсутствии данных, применимых к конкретному месту или условиям воздействия, разумно использовать 5 млн в год, применяемые для Мексиканского залива. Можно предположить, что любая скорость коррозии, которая намного выше указанной, является результатом какого-то особого фактора ускорения коррозии, который должен иметь экологический характер.
стр.323
Этот контент доступен только в формате PDF.
Система защиты автомобиля от ржавчины

образование … веселье … алоха
Звоните прямо! (регистрация не требуется)
——

2003
Господа,
Я инженер-химик и докторант по прикладным программам cp. Между тем, как новичок, я придерживался мнения, что в качестве дилера я должен приложить руку к «электронной системе защиты от ржавчины», но я не смог ответить на вопрос (ы) о том, действительно ли эта система будет защищать автомобили, как обещала.
2003 г.
Если это похоже на электронные системы защиты от ржавчины для лодок, я не понимаю, как они могут работать, поскольку автомобиль не погружен в воду или какой-либо другой ионный путь, и это одна из необходимых частей системы гальванической коррозии или система гальванической защиты.
Но часто появляются новые изобретения, которые кажутся невозможной магией, пока они не объяснены, и это может иметь место здесь. Как это должно работать?

Тед Муни, P.E.
Стремление к жизни Алоха
отделка.
2003 г.
В продаже имеется множество систем защиты транспортных средств от ржавчины. Те, которые работают, обрабатывая металлический объект, который должен быть защищен от окисления, как катод в цепи электролиза постоянного тока, имеют ограниченную эффективность. Как заявил г-н Муни, основным недостатком является необходимость наличия раствора электролита между катодом и анодом для замыкания последовательной цепи. Даже при размещении нескольких анодов вокруг транспортного средства существует небольшая гарантия того, что будет присутствовать необходимый ионный путь для замыкания электрической цепи, необходимой для предотвращения коррозии.
Существует система катодной защиты, основанная на емкостной связи, которая отлично работает для транспортных средств, преодолевая недостатки, упомянутые выше. По сути, положительная пластина, несущая импульсное постоянное напряжение, размещается рядом с диэлектрическим материалом, который размещается рядом с кузовом автомобиля. Положительная пластина и кузов автомобиля имеют общую основу. Во время каждого импульса положительный заряд развивается на положительной пластине, а соответствующий отрицательный заряд развивается на соседнем кузове автомобиля, который действует на отрицательную пластину в емкостной связи.По окончании каждого импульсного цикла избыточные электроны на отрицательной пластине отталкиваются и создают в кузове автомобиля приложенный ток. Эти избыточные электроны уходят и становятся доступными в местах коррозии, чтобы уменьшить количество любых химических веществ на поверхности автомобиля, которые в противном случае могли бы вызвать окисление стали.
Автомобильная краска действует как диэлектрическое покрытие и становится потенциально емкостной поверхностью. Когда водный раствор контактирует с поверхностью краски, образуется емкостная поверхность. Кузов автомобиля — это отрицательная пластина, краска — диэлектрический материал, а водный раствор действует как положительная пластина.Если электролит соприкасается с любой незащищенной частью кузова автомобиля (например, трещиной на краске) и создает окислительную среду, химическое вещество в электролите, которое обычно удаляет электроны из стали, с большей вероятностью будет уменьшено за счет излишка.

чистовая.com стало возможным благодаря …
этот текст заменяется на bannerText

Заявление об ограничении ответственности: на этих страницах невозможно полностью диагностировать проблему отделки или опасности операции. Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть вредными.
Если вы ищете продукт или услугу, связанную с отделкой металлов, пожалуйста, посетите эти каталоги:
О нас / Контакты — Политика конфиденциальности — © 1995-2021 finish.com, Пайн-Бич, Нью-Джерси, США
Катодная защита от коррозии металлов
Питьевая вода, природный газ и бытовые сточные воды проходят через металлические конструкции и хранятся в подземных резервуарах, все из которых подвержены коррозии .
Любое предприятие с металлическими компонентами подвержено этому явлению, которое происходит, когда материалы , такие как железо и углеродистая сталь, вступают в контакт с электролитом , например с почвой.
Коррозия не является явлением, которое можно полностью искоренить, но конкретные меры могут быть приняты уже на стадии проектирования и строительства, чтобы значительно уменьшить ее последствия и обеспечить надлежащее функционирование, долговечность и безопасность систем.
Пассивная и активная катодная защита
Наиболее эффективным решением в этой области является катодная защита, метод для предотвращения электролитической коррозии , который применяется к металлическим компонентам, которые находятся в контакте с электропроводящей средой.
По сути, это включает прохождение постоянного тока между электродом — анод — и поверхностью защищаемого компонента — катодом . Ток снижает электрический потенциал металлической поверхности, что значительно замедляет коррозию.
В зависимости от используемой технологии можно реализовать пассивную катодную защиту с покрытиями и ингибиторами или активную катодную защиту с использованием расходуемых анодов или подаваемого тока для противодействия повреждениям и разрывам в покрытии, возникшим во время установки или по износу.
После ввода в эксплуатацию эти системы должны пройти мониторинг , чтобы оценить их эффективность и, при необходимости, провести техническое обслуживание. Для этого на распределительных, транспортных и складских сетях на стадии проектирования определено точек измерения катодной защиты . Получив потенциалы между трубкой и землей защищаемого трубопровода, можно запланировать ручных проверок на точках измерения. Их можно заменить или дополнить установкой электронных устройств, способных непрерывно регистрировать потенциалы и отправлять их в центр сбора данных , который автоматически анализирует параметры и, при необходимости, выполняет обязательства по удаленному управлению сетью с помощью сигналов тревоги . , которые позволяют выявить и быстро устранить аномалию.
Катодная защита металлических труб
Нормативные и операционные аспекты
Качество услуг катодной защиты определяется по-разному в зависимости от страны или в соответствии с внутренними спецификациями компании.
Однако любая подземная металлическая конструкция должна соответствовать международным стандартам , которые требуют использования электрического потенциала между металлической конструкцией и землей в качестве критерия для определения ее защиты, т.е.е. инженерная приемлемость скорости коррозии .
В результате катодная защита реализована в почти всех подземных сооружениях , особенно в тех, в которых по трубопроводу проходят потенциально опасные или дорогие жидкости, такие как нефть и природный газ.
Согласно действующим международным нормам, методы измерения идентифицируются в соответствии с методом сбора данных: E _ON в случае измерений для включенных систем, используемых для общей оценки электрических параметров катодной защиты, E _OFF в случае метода для отключенных систем, который также может быть получен с помощью новых устройств сбора данных последнего поколения с интегрированным циклическим переключателем в сочетании с электродами с анодами, имитирующими электрохимический характеристики и поведение неизолированной трубы.
В Италии сектор регулируется APCE , Ассоциация по защите от электролитической коррозии признала ARERA , независимым административным органом, регулирующим энергетику, сети и окружающую среду, в качестве компетентного технического органа для определение руководящих принципов в области катодной защиты металлических трубопроводов, используемых для распределения, транспортировки и выкидных линий, соединяющих заводы по хранению природного газа.Качество обслуживания оценивается с использованием алгоритма KT , который присваивает баллы каждой электрической системе: годовое соответствие достигается только в том случае, если оно больше или равно 60 баллам из 100 возможных.
Опыт Пьетро Фиорентини в области катодной защиты
Компания начала разработку и создание систем мониторинга катодной защиты в 2016 году с приобретением Tecnosystem Group , известной итальянской компании, предоставляющей услуги по сбору данных для этого сектора.Таким образом, портфель продукции Pietro Fiorentini расширился до легко устанавливаемых полевых модулей , которые автоматически записывают и отправляют основные электрические параметры в центры сбора данных без какого-либо ручного управления.
В 2019 году Компания предоставила нового программного обеспечения для мониторинга катодной защиты французскому заказчику GRTgaz: Service2Business . Платформа выполняет все характеристики удаленного мониторинга, а также улучшает центр и предлагаемые процедуры обслуживания.С 2020 года S2B также доступен для клиентов на итальянском рынке и может взаимодействовать с NEXT и Drone Kompact , устройствами Pietro Fiorentini для мониторинга и дистанционного управления системами катодной защиты.
В том же году Пьетро Фиорентини построил испытательный полигон катодной защиты на своем заводе в Росате (Милан), сертифицированный в соответствии с UNI EN ISO 15257. Этот объект соответствует требованиям в обучении внутреннего и внешнего персонала и используется для разработки приложений и новых продуктов.Он также доступен политехническим институтам, университетам и исследовательским учреждениям, которые обращаются к нему с просьбой использовать его для проведения различных тестов, исследований и измерений.
Открытие нового испытательного полигона катодной защиты на заводе Пьетро Фиорентини в Росате
Чтобы постоянно обновлять нормативные требования, Пьетро Фиорентини посещает как национальные UNI-стандарты , так и международные технические рабочие столы EN и ISO , а также технические и обучающие комитеты APCE .Чтобы соответствовать последним спецификациям и новым техническим стандартам в секторе, компания в настоящее время работает над разработкой регистраторов данных последнего поколения для удаленного мониторинга с модулями связи, которые могут поддерживать новую технологию 4G / LTE, и встроенным циклический переключатель для измерений E _OFF.

Электрохимическая защита кузова автомобиля от коррозии

Как перехитрить ржавчину, используя электрохимические способы защиты?

Причины образования коррозии

Принцип действия электрохимической защиты

Варианты создания

В. В. Бородин «Защита автомобиля от коррозии электрохимическим способом»

Механизм коррозии корпуса автомобиля

Катодная защита машины от воздействия коррозии

Как действует защита

Составные элементы катодной защиты

Катод и анод

Электрический ток

Выбираем правильный анод

Металлический гараж

Контур заземления

Металлизированный резиновый хвост с эффектом заземления

Защитные электроды-протекторы

Электрохимические способы защиты автомобиля от коррозии

Причины коррозии

Как защитить автомобиль

Катодная электрохимическая защита

Гаражное хранение – отличный способ защиты

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Применение анодной методики

Оцинковка кузова

Электрохимическая защита кузова автомобиля от коррозии

Катодная (электрохимическая) защита: принцип функционирования

Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Заключение

катодный, анодный методы борьбы с ржавчиной

Причины коррозии

Как защитить автомобиль

Катодная электрохимическая защита

Гаражное хранение – отличный способ защиты

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Применение анодной методики

Оцинковка кузова

Защищаем кузов своего автомобиля от коррозии. Описание методик и практические советы.

Какие же существуют методы и средства борьбы с таким «разрушением» кузова?

Как же выбрать наиболее подходящий способ защиты?

Барьерные методы

Электрохимические методы

Обрабатываем днище вашего авто

Катодная (электрохимическая) защита кузова автомобиля от коррозии

Катодная (электрохимическая) защита: принцип функционирования

Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Заключение

Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже

Способы защиты автомобиля от коррозии

Варианты анодов и принцип применения

Для понимания сути процесса стоит рассмотреть варианты анода:

В роли анодов применяются следующие материалы:

Катодная защита автомобиля

Причины возникновения ржавчины

Принцип действия

Катодная защита распределяет роли так:

Аноды и принцип их применения

Протекторы

Катодная защита кузова автомобиля от коррозии

Катодная (электрохимическая) защита: принцип функционирования

Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Заключение

Причины появления коррозии

Принцип действия

При использовании катодной защиты роли распределяются следующим образом:

Варианты анодов и принцип применения

Для понимания сути процесса стоит рассмотреть варианты анода:

В роли анодов применяются следующие материалы:

При монтаже анодов стоит учесть следующие рекомендации:

Вывод

Что такое катодная защита автомобиля и как она действует

Как это работает

Компоненты защиты

Аноды и катоды

Ток

Рекомендации по выбору анода

Гаражи из металла