Новости » Статьи » Катодная защита от коррозии

Автор:
Разместил: Solo   Дата: 02.11.2009 04:13
Комментарии: Комментарии [1]   Рейтинг:

Коррозия - это появление ржавчины на поверхности металла. 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 воздействием тепловой энергии вылетают из своих орбит, 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.

В процессе коррозии железа в электролите железо как более активный металл является анодом, а менее активный – катодом. И поскольку в гальванической паре анод всегда отдает свои электроны катоду, то железо в окружающей среде попросту говоря ржавеет.

Коррозия анода сопровождается двумя видами реакций – окислительной на аноде и восстановительной на катоде. Таким образом, железо в сочетании с водой и менее активным металлом переходит в гидроокись железа, которая в обиходе называется ржавчиной.

Наличие в воде дополнительных солей повышает проводимость электролита и, как следствие, увеличивает окисление анода. При этом дополнительно образуются хлорное железо и раствор соляной кислоты. Вот такие условия предоставляют автолюбителям каждую зиму наши дорожники, которым помогают кислотные дожди, которые выпадают с осадками и также не способствующие долголетию автомобиля.

Глубина проникновения коррозии за единицу времени является скоростью коррозии. Для железа это 0,05-0,02 мм в год. Поэтому в местах нарушения лакокрасочного покрытия за 5 лет эксплуатации автомобиля толщина металла уменьшается на 0,25-1,00 мм и если не предусмотреть специальных мер защиты, то металл проржавеет насквозь.

Изолировать или превратить корпус автомобиля из анода в катод.

Повсеместный способ защиты металла с помощью лакокрасочного покрытия однако не прекращает коррозии, а только снижает скорость неизбежного ржавления металла.

Само нанесение покрытия сопряжено с большими временными и материальными затратами, а при его нарушении коррозия начинает разъедать металл практически в недели.

Поэтому особенно интересен метод прекращения процесса коррозии путем изменения потенциала корпуса автомобиля с помощью устройства катодной защиты. Его эффект основан на том, что скорость коррозии пропорциональна активности металлов, образующих гальваническую пару. Устройство изменяет потенциал кузова автомобиля относительно внешней среды и металл автомобиля становится катодом, прекращая ржаветь практически (по крайней мере скорость коррозии уменьшается на 500%).

Зачем применять устройство, если автомобиль храниться в гараже?

На первый взгляд, наилучшие условия для длительного хранения автомобиля создаются в гараже, поскольку гараж предохраняет автомобиль от внешних осадков. Однако многочисленные исследования показали, что это справедливо только при малой влажности воздуха. В условиях большой влажности ( в наших условиях этот период включает в себя осень, зиму и особенно весну, т. е. почти 9 месяцев) скорость коррозии металла в обычном гараже с бетонным полом, смотровой ямой и железными гаражными воротами составляет 1 мм/год, что в 20 раз выше скорости коррозии на открытом воздухе. Причина этого явления состоит в том, что металлические и бетонные поверхности гаража являются примером дополнительного катода, который и увеличивает скорость коррозии. Наличие столь большого по площади дополнительного катода вызывает коррозию как изнутри, так и снаружи всего корпуса. При этом в большей степени страдают детали кузова, которые находятся в более влажных нижних слоях атмосферы :

пол, днище, диски колес, трансмиссия. Устройство полностью снимает предпосылки для возникновения очагов коррозии, т.к. в данном случае превращает кузовов автомобиля из разрушающегося анода в восстанавливающийся катод.

Зачем применять устройство, если кузов автомобиля «оцинкованный»?

Покрытие цинком осуществляется на заводах – изготовителях методом электролиза. Толщина цинка в данном случае не превышает 100 микрон, и наносится только на 20-30 % площади кузова, как правило на наиболее уязвимые места. Принцип действия покрытия цинком является 100% аналогом принципу действия устройства «ЭЛКОР». Продолжительность действия заводского покрытия цинком как раз хватает на срок действия заводской гарантии от сквозной коррозии, которая составляет как правило 5 лет. После 5 лет эксплуатации автомобиль в странах Западной Европы либо утилизируется, либо продаётся в страны Восточной Европы, основная масса которых попадает в СНГ. После нескольких лет эксплуатации в наших условиях даже относительно новый автомобиль начинает сильно ржаветь, из-за этого резко теряя в цене, и требуя серьёзных финансовых инвестиций со стороны автовладельца. Применение устройства значительно увеличит срок службы кузова и сэкономит деньги на его восстановление.

Спасет ли оцинковка?

Коррозия металлических деталей – одна из основных бед современных автомобилей, особенно эксплуатируемых в крупных городах. Именно поэтому слоган «оцинкованный кузов» в рекламе той или иной модели воспринимается нами как несомненное преимущество. Однако не всегда автопроизводители бывают честны.

Начнем с того, что оцинкованными могут быть лишь некоторые детали кузова, причем иногда и неполностью. Это относится в первую очередь к бюджетным автомобилям, себестоимость которых при нынешней конкуренции стараются снизить любыми способами, а также к машинам, выпущенными в конце прошлого века. Как правило, в таких случаях цинкуют днище, пороги, низ дверей и крыльев. И действительно, ржавчина на этих традиционно слабых местах не появляется в течение пяти лет и дольше. А вот не замеченный вовремя скол до металла на капоте или верхней части крыла моментально превращается в рыжую точку, разрастающуюся год от года. Кроме того, различные технологии цинкования имеют разную эффективность. Лучше всего противостоит коррозии сталь, оцинкованная горячим или гальваническим способом. В первом случае слой цинка наносят еще на стадии проката основного металла, во втором получают путем осаждения на поверхности под воздействием электрических токов.

Своеобразным показателем «честности» оцинковки можно считать гарантию на кузов. Правда, необходимо помнить, что чаще всего речь идет о гарантии от сквозной коррозии. Кстати, оцинковка вовсе не освобождает автовладельца от необходимости проводить дополнительную антикоррозионную обработку. Стоит напомнить, что заветный слой «нержавеющего» металла может быть нанесен производителем только на одну сторону кузовной детали (как правило, наружную). Скрытые полости при этом остаются легко уязвимы.

Еще на один момент стоит обратить внимание покупателям подержанных машин с оцинкованными кузовами. Если на одном или нескольких его элементах наблюдается большое количество очагов коррозии, скорее всего автомобиль побывал в руках жестянщиков. В таких случаях единственным методом защиты кузова от коррозии является способ катодной защиты устройством.

Каков механизм коррозии корпуса автомобиля на открытой стоянке?

На открытой стоянке на автомобиль постоянно воздействуют находящаяся в воздухе влага и атмосферные осадки. В условиях высокой и средней влажности при изменении температуры воздуха (например, вечером или ранним утром) атмосферная влага конденсируется по всей поверхности автомобиля как снаружи, так и внутри салона. Наибольшее ее скопление наблюдается на скрытых полостях (порогах, лонжеронах, стойках, на внутренней поверхности дверей, потолка под декоративной обшивкой). В результате именно эти, как правило, труднодоступные части кузова автомобиля более других страдают от коррозии. Следует заметить, что в данном случае возможно накопление влаги в салоне автомобиля. Таким образом, при хранении автомобиля на открытой стоянке в максимальной степени подвержены коррозии внутренние поверхности его кузова. Внешние поверхности корродируют лишь когда нарушено лакокрасочное покрытие. Практически единственным методом защиты от коррозии скрытых полостей является катодная защита устройством «ЭЛКОР», так как она предотвращает воздействие внешних факторов на металл.

Катодная защита в данном случае не только полностью предотвратит коррозию, но и в определенной степени частично восстановит уже начавший ржаветь металл.

Если всё так хорошо, то где ещё катодная защита от коррозии находит применение?

Катодная защита стала обязательной при защите трубопроводов, на кораблях, морских и прибрежных сооружениях. Кроме того, во многих странах, климат которых очень схож с нашим, установками катодной защиты оборудуются гаражи стационарно уже на уровне разработки проекта, что говорит о признании высокой эффективности данного метода.

Источник: leoshow.com