Защита кузова катодная: Катодная защита автомобиля от коррозии своими руками 🦈 avtoshark.com

alexxlab | 30.05.2023 | 0 | Разное

Новейшие Технологии – Устройство электрохимической защиты кузова автомобиля от коррозии “Акор”

Меню сайта Время Статистика Форма входа Устройство электрохимической защиты кузова автомобиля от коррозии “Акор” Для чего нужно устройство Устройство электрохимической защиты “Акор” позволяет забыть о дорогой антикоррозионной обработке кузова. Операция установки устройства займет всего 30 минут, благодаря чему Вы навсегда забудете о ржавчине. На новых автомобилях предотвращается процесс образования коррозии, а на подержанных автомобилях останавливается распространение уже образовавшейся коррозии. Эффективность устройства подтверждена результатами независимых исследований и многолетним опытом эксплуатации. Предыстория Катодная защита была впервые описана сэром Гемфри Дэви в серии докладов представленных Лондонскому королевскому обществу по развитию знаний о природе в 1824. После продолжительных тестов впервые катодную защиту применили в 1824 на судне HMS Samarang. Анодные протекторы из железа были установлены на медную обшивку корпуса судна ниже ватерлинии, значительно снизив скорость корродирования меди. Медь, корродируя, высвобождает ионы меди, которые обладают антиобрастающим эффектом. В связи с чрезмерным обрастанием корпуса и снижением эффективности корабля, Королевский военно-морской флот Великобритании принял решение отказаться от протекторной защиты, чтобы получить преимущества от антифоулингового эффекта вследствие корродирования меди.   Принцип действия Процесс коррозии напоминает работу гальванического элемента, поскольку сталь представляет собой, в основном, сплав железа и углерода, то есть веществ с различными электродными потенциалами. При попадании на поверхность такого сплава электролита (вода, грязь с дороги с содержанием солей) между молекулами железа и углерода начинает идти электрохимическая реакция, сопровождающаяся растворением анода (железа) и переходом его в гидраты, а затем и в окислы. Принцип действия устройства “Акор” основан на создании гальванической пары между кузовом автомобиля и дополнительными электродами. Сдвиг потенциала защищаемого металлического объекта осуществлен с помощью внешнего стабилизированого источника постоянного тока. Существет способ катодной защиты без внешнего источника тока, при помощи протекторного анода, изготовленного из металла более электроотрицательного, относительно кузова автомобиля. При этом, поверхность кузова становится эквипотенциальной и на всех её участках протекает только катодный процесс. Обусловливающий коррозию анодный процесс перенесен на вспомогательные электроды. Недостатком способа катодной защиты без внешнего источника тока является: меньшая эффективность, меньший радиус действия, необходимо зачищать кузов автомобиля. Рис. 1. Протекторный электрод после длительной эксплуатации и расположение на корпусе судна. Подробнее: ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КАТОДНАЯ ЗАЩИТА металлов от коррозии, основана на зависимости скорости коррозии от электродного потенциала металла. К собственно, электрохимической защите относят катодную защиту, при которой потенциал металла специально сдвигают из области активного растворения в более отрицательную область относительно потенциала коррозии. Сдвиг потенциала металла осуществляют с помощью внешнего источника постоянного тока (станции катодной защиты) или соединением с другим металлом, более электроотрицательным по своему электродному потенциалу (так называемый, протекторный анод). При этом поверхность защищаемого образца (детали конструкции) становится эквипотенциальной и на всех ее участках протекают только катодные процессы, а анодные, обусловливающие коррозию, перенесены на вспомогательные электроды. Катодную защиту широко применяют для защиты от морской коррозии. Гражданские суда защищают с помощью А1-, Mg- или Zn-протекторных анодов, которые размещают вдоль корпуса и вблизи винтов и рулей. Станции катодной защиты используют в тех случаях, когда требуется отключение защиты для устранения электрич. поля корабля, при этом потенциал обычно контролируют по хлорсеребряным электродам. Существуют автоматические станции катодной защиты, расположенные на судне либо на берегу (при стоянке или ремонте). Аноды обычно изготовлены из платинированного титана, линейной или круглой формы, с околоанодными непроводящими экранами для улучшения распределения потенциала и плотности тока вдоль корпуса судна. Особенно важно использование катодной защиты для стационарных нефтегазопромысловых сооружений, трубопроводов и хранилищ к ним на континентальном шельфе. Подобные сооружения не могут быть введены в сухой док для восстановления защитного покрытия, поэтому электрохимическая защита является основным методом предотвращения коррозии. Морская нефтепромысловая вышка, как правило, снабжена в своей подводной части протекторными анодами (на одну вышку приходится до 10 т и более протекторных сплавов). Разрабатываются способы катодной защиты кузовов транспортной техники (автомобилей). Протекторные аноды используют для защиты отд. декоративных элементов кузова, при этом электронные устройства обеспечивают постоянный или импульсный ток. Для увеличения зоны действия защиты необходимо размещать аноды в наиб. коррозионноопасных точках или использовать электропроводящую окраску. Устройство формирует токи для управления катодных электродов (входят в комплект) Установка и характеристикиИндикация замыкания электрода на корпус Есть Радиус действия электрода, М 0,4 Стабилизированый ток устройства, мА 15 Срок службы электрода, лет 5 Электроды устанавливаются при помощи эпоксидного клея на места, где коррозия наиболее вероятна. При установке следует помнить, что: – защитные электроды устанавливаются только на места, защищенные лакокрасочным покрытием. Не должно быть контакта с массой; – для приклеивания электродов можно использовать только эпоксидный клей или шпатлевку на его основе; – наружную сторону защитных электродов нельзя покрывать мастикой, краской, клеем или другим электроизоляционным покрытием. Электронный блок устанавливается вблизи аккумулятора, красный провод присоединяется к клемме аккумулятора “+”. То есть, электронный блок остается включенным даже при отключенном общем электрооборудовании автомобиля. Синий провод подключается к одному или двум электродам. В целом, устройство потребляет не больше чем часы автомобиля и гарантирует длительную эффективную работу даже при сильно разряженном аккумуляторе. Рекомендуем устанавливать электроды в следующих местах: 1 — передняя нижняя часть заднего крыла и арка колеса по стыку с крылом; 2 — места крепления фар и подфарников; 3 — полости за щитками-усилителями передних крыльев; 4 — внутренние поверхности дверей и порогов; 5 — днище.

Радиосхемы. – Защита кузова от коррозии

категория
Электроника для автолюбителя
материалы в категории

Моделист-конструктор 2001 №1

Коварство коррозии общеизвестно: достаточно появиться небольшой царапине, скажем, на кузове автомобиля, как ржавчина тут же начинает поглощать металл. А как страдают от коррозии обычные водопроводные трубы, другие упрятанные в землю стальные конструкции!

Бороться с коррозией трудно. Взять, к примеру, защитные лакокрасочные и полимерные покрытия. Чтобы качественно обработать ими наиболее поражаемые места, иной раз приходится разбирать саму машину.

К тому же любые покрытия, увы, не вечны. Срок их службы сокращает не только агрессивное воздействие окружающей среды. Из-за вибрации тут и там появляются микротрещины, откалывается само защитное покрытие. У автотракторной техники и других сельхозмашин этот разрушительный процесс усиливается под абразивным воздействием почвы, ударами камней. Поэтому понятно желание автовладельцев и хозяев подворий один раз потратиться – и навсегда защитить свою технику от ржавчины.

Многие останавливают свой выбор на так называемой катодной защите. В числе лидеров здесь – строители и эксплуатационники магистральных трубопроводов. Перед укладкой готового участка плеть трубопровода обрабатывается антикоррозийными составами и обматывается защитной лентой. На некотором расстоянии от трассы закапывается анод (электрод)- металлическая болванка, к которой потом подключается «плюс» источника постоянного тока, а к трубопроводу – «минус». Благодаря разности потенциалов между электродом и защищаемым металлом через электролит, образующийся из влаги, соли и других химических веществ, содержащихся в фунте, проходит ток. Реакция окисления, то есть освобождение электронов, происходит на аноде, саморастворение же катода прекращается и его сохранность гарантируется.

При катодной поляризации металлу нужно сообщить такой отрицательный потенциал, при котором окисление становится термодинамически маловероятным. Для железа и его сплавов полная защита от коррозии достигается при 0,1-0,2 В. Дальнейший сдвиг потенциала мало влияет на степень защиты. Плотность же тока должна быть в пределах 10-30 мА/м².

Конечно, автомобили, а также тракторы, мотоблоки и другие сельхозмашины – не магистральный трубопровод. Катодная защита этих мобильных средств имеет свои особенности хотя бы потому, что у них уже есть и источник тока, и бортовая сеть проводов, и антикоррозийное покрытие, усиленное специальными составами. К тому же предостаточно вибрации и динамических нагрузок плюс непомерно агрессивная дорожная среда.

Предлагаемое самодельное устройство позволяет поддерживать значение потенциала влажных участков поверхности кузова или корпуса машины на уровне, необходимом для полной остановки и прекращения коррозийных процессов за счет разрушения защитных электродов (анодов). В их качестве могут использоваться как разрушающиеся материалы (нержавеющая сталь, алюминий), требующие замены через 4-5 лет, так и стойкие (например, карбоксил, магнетит, графит) в форме прямоугольных или круглых пластин площадью 4-9 см².

Прямоугольный и круглый электроды, а также принципиальная электрическая схема блока для антикоррозийной катодной защиты техники.

Конечно, в простейшем виде катодная защита может состоять лишь из металлических электродов, подключаемых к «плюсу» аккумулятора. Но тогда трудно контролировать возможное короткое замыкание электродов на кузов автомобиля и работу устройства в целом. Вот почему нужен несложный электронный блок, потребляющий от аккумулятора мизерный ток (около 2 мА).

Если один из защитных электродов начнёт вдруг замыкать на кузов автомобиля (корпус сельхозмашины), индикатор HL1 прекращает светиться. Следует немедленно отсоединить источник электропитания и приступить к поиску и устранению замыкания.

Среагирует полупроводниковый индикатор HL1 и на повышенную влажность кузова автомашины-снижением яркости свечения, указывая на усиленную работу катодной защиты.

При использовании этой защиты от коррозии следует помнить, что одним электродом обеспечивается катодная сохранность 0,2-0,4 м² металлической поверхности. Устанавливаются такие электроды только на места, защищённые лакокрасочным покрытием. А закрепляются эпоксидным клеем или шпатлёвкой на его основе, причём наружная сторона электродов должна оставаться свободной от какой бы то ни было электроизоляции.

Электронный блок размещается в любом месте автомобиля (мотоблока, трактора и т.д.) и присоединяется к бортовой сети так, чтобы он оставался постоянно включённым (кроме аварийных ситуаций, когда его необходимо срочно обесточить).

Потребляя тока не больше, чем электромеханические часы в салоне автомобиля, катодная защита гарантирует длительную эффективную работу даже при сильно разряженном аккумуляторе.

П.БЕЛЯЦКИЙ, г. Бердск, Новосибирская обл.

Литература
Красноярский В.В., Зобов Е.В. Электрохимическая защита сооружений и оборудования от коррозии. – Новосибирск, 1981.
Люблинский Е.Я. Электрохимическая защита от коррозии. – М.: Машиностроение, 1987.

Катодная защита

Катодная защита

Введение

Металл состоит незаряженных «строительных блоков», известных как атомы. При коррозии металла в жидкие, положительно заряженные атомы вытекают из металла и растворяются в жидкость.

Отрицательно заряженные электроны остаются в металле. Если свободный кислород (O ₂ ) или положительно заряженные атомы водорода (H ⁺ ) содержатся в жидкости, электроны расходуются в металле и продолжается коррозия. Реакции с кислородом для любого металла (Me), как показано ниже:

Если бы электроны не расходуются, отрицательные заряды становятся настолько высокими, что атомы не может покинуть поверхность металла из-за электростатических сил привлекательности.

Коррозия может быть предотвращается удалением кислорода или положительно заряженного водорода ионы. Но это невозможно осуществить на практике. Лучший способ — создать избыток электронов в металле, так что положительно заряженный металл атомы не могут покинуть поверхность металла из-за электростатического силы притяжения.

Этот метод предотвращение коррозии известно как катодная защита. Два метода доступны для нанесения катодной защиты: – приложенный ток и жертвенные гальванические аноды.

Впечатленный ток

При подаче тока компонент который должен быть защищен, подключен к источнику электропитания источник. Подаваемый ток течет от электрода (обычно инертного), через жидкость к защищаемому компоненту (см. ниже).

Эта система должна тщательно контролироваться, чтобы дать правильную плотность тока и учесть падение потенциала на электролит. Электрод, который измеряет плотность тока, обычно подключен к этой системе, и ее функция заключается в регулировке тока в соответствии с правильное значение. Неправильная регулировка может привести к повреждению красок и роликовые подшипники. Этот тип систем в связи с тем, что более подходит для больших установок, но также может использоваться на рыбных фермах, где использование жертвенные аноды ограничены. Обычно используются электроды из графита, титановых сплавов, кремнистого железа и др.

Жертвенные аноды

Жертвенные гальванические аноды могут быть использованы для производства необходимый ток для защиты компонента. Они саморегулирующиеся и дайте правильный ток в различных ситуациях. В этом случае необходимый ток создается путем соединения металла, который должен быть защищен менее благородным металлом (см. таблицу гальванических серий в главе Теория коррозии). Пример того, как это можно сделать, показан ниже.

Типы воды

катодный защита может применяться в различных типах воды, т.е. морской воде, кислые и щелочные воды. Далее описание использования катодная защита будет ограничена протекторными гальваническими анодами и их использование в морской воде и других водах, содержащих хлориды.

Удельное сопротивление воды

Важным параметром в обеспечении катодная защита – это удельное сопротивление воды. Удельное сопротивление указывается в ом см. В таблице ниже показано удельное сопротивление и т. д. в различных морях при 20 ^o C.

Речные и озерные воды	25 000 – 5000	50 – 220	0,0	10 – 50
Балтийское море	200 – 80	4500 – 12 500	0,3 – 0,8	1 500 – 4 500
Каспийское море	53	19 500	1,3	7 200
Черное море	32	31 500	2,2	12 200
Тихий океан	20	47 000	3,4	19 000
Атлантика	20	48 000	3,5	19 500
Средиземное море	19,5	51 500	3,8	21 000
Красное море	19	53 500	4. 1	22 500
Мертвое море	3.1	122 000	34	120 000

Большую часть морской воды составляет натрий. хлорид (поваренная соль), а соленость морской воды можно оценить используя следующее соотношение: Соленость (%) = 0,18 хлоридов (г/кг)

Ограничения

При использовании расходуемых анодов удельное сопротивление вода не должна превышать 200 Ом·см из-за плохой текущий дистрибутив. В случае более высокого удельного сопротивления больше анодов на площадь может быть использован. Повышенная коррозия также иногда может быть принята, потому что низкое содержание соли обеспечивает низкую скорость коррозии.

Другие ограничения на использование анодов заключаются в том, что pH должен быть между 5,5 и 11, а температура не выше 60 ^o C. Если краска используется вместе с анодами, предельная температура составляет 50 ^o C.

Защищенные металлы

В принципе, катодная защита может быть применена ко всем металлам с целью снижения скорости коррозии. Следующее металлы будут обсуждаться в последующем:

• Нелегированные углеродистые стали и нелегированный чугун
• Нержавеющие стали и медные сплавы
• Алюминий

В зависимости от удельного сопротивления морской воды и его скорости, удовлетворительная защита этих металлов может потребовать различные плотности тока (мА/м ² ).

Окрашенная металлическая поверхность требует меньшего тока плотностью, так как необходимо устранять только точечные отверстия и повреждения лакокрасочного покрытия. защищен. В таблице ниже показаны плотности тока, необходимые для подавляют коррозию различных металлов в разбавленной морской воде с удельным сопротивлением до 200 Ом·см. Для течет воды плотность тока необходимо умножить на (V+1), где V соответствуют к скорости воды, выраженной в м/с.

Углеродистая сталь и чугун	70	15
Нержавеющая сталь	100	15
Медные сплавы	200	30
Алюминиевые сплавы	25	5

Производительность анода

Различные металлы используются в качестве жертвенных анодов для защита компонентов от коррозии в морской воде. Основное условие состоит в том, что жертвенный анод должен быть менее благородным, чем металл, из которого он изготовлен. предназначен для защиты.

Наиболее распространенные металлы, используемые в качестве жертвенных анодов являются цинк, магний и алюминий. Химический состав жертвенный анод очень важен, если нужно получить правильный эффект. достигнуто. Например, содержание железа в цинковых анодах должно быть очень низким, т.к. в противном случае цинковый анод не будет давать правильную плотность тока.

Геометрия анодов также важна. Длинный а узкие аноды лучше всего подходят для обеспечения хорошего распределения тока. емкость анодного материала выражается в ампер-часах на килограмм. (Ач/кг). Это описывает количество ампер-часов, доступное на кг материал анода. Емкость используется для расчета количества анода металла, необходимого в конструкции катодной защиты. Возможности различные материалы анода приведены в таблице ниже.

Магний	1 100
Алюминий	1 500
Цинк	750

Магний используется в воде с высоким удельным сопротивлением, т.е. питьевой воде, но не в морской воде, так как это было бы расходуется слишком быстро и может привести к образованию взрывоопасных газовых смесей.

Цинковые аноды нельзя использовать при температурах выше 60С. Выше этой температуры полярность цинка по отношению к железу может измениться, и цинк станет «благороднее» стали и скорость коррозии железа резко возрастет.

Расчет катодной защиты с протекторными анодами

Для расчета можно использовать следующий метод расчета. оценить количество анодов, необходимых для защиты погружного насоса, жертвенные аноды.

Вода должна иметь удельное сопротивление ниже 200 Ом. см. В воде с более высоким удельным сопротивлением такой же вес анода может быть разделены на более мелкие блоки для обеспечения защиты всей территории.

Рассчитайте площадь защищаемой поверхности. с покрытием и непокрытые участки отдельно. Учитывайте, что внутри насосная имеет высокую скорость воды, а трубы и слив соединения также могут потреблять аноды. Рассчитать отдельно защитную ток, необходимый для внутренней и внешней поверхностей.

Вес (M) анодов, необходимый для обеспечения защита рассчитывается по следующей формуле:

Анодный геометрический фактор составляет 0,9 для длинных тонких аноды и 0,85 для остальных.

Ниже приведен пример расчета, который может быть небольшой насос, показывает общее количество цинка, необходимое для защиты непокрытого чугун 1 м ² в стоячей воде и 0,5 м ² при скорости воды 5 м/с для один год:

Нужное количество анодов должно быть установлено в их соответственно площади.

Рекомендация по замене анодов когда потребляется немногим более половины их объема. Масса цинка в Таким образом, пример должен быть где-то между 6 и 7 кг в зависимости от подходящие размеры анодов.

Расположение и монтаж анодов

На погружных насосах аноды должны быть установлены на снаружи, так и внутри. Если аноды не могут быть расположены внутри корпуса насоса, они должны быть установлены как можно ближе к вход. Важно отметить, что анод должен быть расположен в местах, где скорость воды мала, иначе их можно атаковать с эрозия-коррозия.

Жертвенные аноды, устанавливаемые на входе насоса.

Аноды должны находиться в электрическом контакте с металл, который нужно защитить. Ток должен идти от анода к воды, к защищаемой поверхности и через металл обратно к анод.

Аноды не обязательно закреплять непосредственно на защищаемый металл, хотя это предпочтительнее. Кусок проволоки или стальная полоса может быть приспособлена для проведения тока.

Для обеспечения хорошего распределения тока по всем частям насоса необходимо использовать более одного анода. Уголки, перегородки и т.д. противодействовать хорошему распределению тока.

Рисование

Различные органические покрытия могут использоваться вместе с катодная защита, но предпочтительно эпоксидное покрытие. Чугун и сталь легко окрашиваются на пескоструйных поверхностях. Нержавеющая сталь и алюминий являются более сложными и требуют специальной грунтовки.

Жертвенные аноды защитят металл от коррозия в местах, где краска имеет точечные отверстия или повреждения. Цинковые аноды должны оставаться оголенными, так как слой краски на них разрушит их защитный эффект. Они также должны быть электрически подключены к через краску на металл.

Расход анода

Аноды необходимо регулярно осматривать. часто для новой установки, чтобы получить представление о норме потребления. Смену анодов следует производить, когда около 70% анода расходуется масса.

Анод на потребление влияют такие параметры, как соленость, содержание кислорода, pH, температура, скорость воды и т. д., но больше всего от размера охраняемой территории. Внешние неокрашенные конструкции могут вызвать большой расход аноды. Таким образом, срок службы анодов в морской воде может быть трудно оценить. На новых установках аноды должны быть осмотрены, например, через один месяц, два месяца и шесть месяцев, чтобы оценить норма потребления.

Сильное гальваническое воздействие от железобетонной стены и корабля на алюминиевых насосах.

Если исключительно расход анодов присутствует, он может быть вызван одной из следующие причины:

• Электрический контакт с другими крупными металлическими частями в окрестности, такие как стальные сваи и т. д.
• Ток при заземлении насоса из несовершенной земли.
• Блуждающий ток от другого источника тока.
• Для низкого или высокого pH.

Катодная защита – Waterous Co

Катодная защита: зачем сегодня нужны расходуемые аноды в наших насосах?

Каждый раз, когда у нас есть два разных металла, которые физически или электрически соединены и погружены в воду, они становятся «батарейками». Между двумя металлами будет течь небольшой ток. Один из металлов отдает частички себя в виде ионов металла току в воде. Более активный металл является анодом, а менее активный металл – катодом, и они защищены. Это называется гальванической коррозией и со временем разрушает разнородные металлы в воде. Гальваническую коррозию часто ошибочно называют «электролизом». Электролиз представляет собой аналогичную реакцию, но осуществляется путем добавления электрического тока, обычно для получения металлического покрытия. Чаще всего гальваническая коррозия в пожарном насосе повреждает чугунный корпус и связанные с ним компоненты. Пожарные насосы используют множество различных источников воды. Сравнивая гальваническую реакцию в пожарном насосе с батареей постоянного тока, активный металл (железный корпус) является анодом, а менее активный металл (бронзовая крыльчатка / износные кольца, обратный клапан, откидные клапаны) становится катодом и защищен. Побочные продукты гальванической коррозии, такие как чешуйки ржавчины, также могут повредить выпускные клапаны, уплотнения, пилотные клапаны и т. д.

Способ противодействия гальванической коррозии заключается в добавлении в цепь третьего металла. Третий металл должен отдавать свои ионы легче, чем два других металла. Этот кусок металла в качестве расходуемого анода в нашем приложении представляет собой цинк.

Сэр Хамфри Дэви впервые разработал катодную защиту в 1824 году как средство борьбы с коррозией на британских военных кораблях. Сегодня мы можем защитить наши насосы, используя цинковые экраны и магниевые аноды. В прошлом наш насос имел некоторую пассивную защиту от анодов в расширительном баке.

Проблема сейчас в том, что большинство резервуаров сделаны из пластика или стекловолокна и не требуют анодов. Аноды являются недорогим дополнением и продлевают срок службы насоса.

Степень защиты, которую обеспечивает магниевый анод, зависит от площади поверхности магния. Обычно хорошей отправной точкой является площадь поверхности магния, равная 1% площади защищаемого металла. В центробежном насосе, установленном на миделе, рекомендуется иметь цинковые экраны и, по крайней мере, один магниевый анод для каждого главного всасывающего штуцера.

Раз в месяц проверяйте впускные сетки, чтобы убедиться, что они не засорены и не повреждены. Также проверьте наличие коррозии и замените экраны, если они серьезно повреждены. Чтобы цинковые экраны адекватно контролировали коррозию, между экраном и впускным патрубком должно быть прочное электрическое соединение. Удалите любую коррозию, которая может изолировать экран от впускного фитинга. Большинство экранов имеют регулируемую вкладку на внешнем диаметре.