| Автор | Сообщение |
|---|
Stroller Участник
Сообщения: 1130
|
Практика эксплуатации оборудования показала, что зачастую пользователи не уделяют должного внимания своевременному и регулярному обслуживанию оборудования из нержавейки. Разговор идет о протекторной защите, т.е. обязательной замене магниевого анода в бойлерах котлов и бойлерах косвенного нагрева. Не соблюдение этого регламента в условиях эксплуатации с жесткой водой неоднократно приводило к порче оборудования и последующему дорогостоящему ремонту.
Идея сводится к тому, что бы спустя год после начала эксплуатации заменять магниевый анод на активную катодную защиту. В чем заключается ее смысл?
| Цитата: | Одним из наиболее эффективных способов защиты металлов от коррозии является электрохимическая защита. Используя ее, можно предупредить разрушение трубопроводов, корпусов судов буровых платформ, резервуаров, реакционных аппаратов и др.
Сущность электрохимической защиты заключается в наложении внешнего тока, поляризующего катодные участки локальных элементов на поверхности металла до потенциала неполяризованных анодных участков. Поверхность защищаемого изделия становится эквипотенциальной (потенциалы катодных и анодных участков равны) и катодной по отношению к специально присоединенному для обеспечения поляризации аноду. При этом разрушаться будет присоединенный анод, а на защищаемом изделии будут протекать не вызывающие убыли массы и разрушения металла катодные процессы.
Электрохимическая защита подразделяется на гальваническую (протекторную) и анодную. При гальваническую защите, к защищаемому объекту присоединяют специальный анод - протектор “жертвенный анод” с более отрицательной величиной электродного потенциала.
Риc.Гальваническая защита с использованием магниевого анода.
Для изготовления протекторов используются активные металлы - магний, алюминий, цинк и их сплавы, имеющие малое значение электродного потенциала и малую анодную поляризуемость.
В искусственно созданном макрогальваническом элементе анодом является протектор (магний), который разрушается:
,
а катодом - защищаемый объект:
Катодная защита осуществляется путем поляризации защищаемого объекта постоянным током от внешнего источника. Установка катодной защиты состоит из станции катодной защиты, являющейся источником постоянного тока, анодного заземления и соединительных проводов. К защищаемому сооружению подключают отрицательный полюс источника тока, а к анодному заземлению - положительный.
Рис. Катодная защита металлов от коррозии.
В качестве анодных заземлителей используют лом черных металлов (разрушающиеся заземлители) или специальные аноды из нержавеющей стали, графита, сплавов железа с кремнием и некоторых других материалов (неразрушающиеся заземлители). В случае использования неразрушающихся заземлителей протекание анодного процесса будет приводить к выделению кислорода:
Кроме того, при осуществлении электрохимической защиты за счет протекания на защищаемом объекте катодной реакции восстановления:
происходит подщелчивание прикатодного пространства, что приводит к образованию на поверхности металла катодных осадков, обладающих защитными свойствами. Состоящие в основном из гидроксида магния и карбонатов кальция или магния они создают защитный барьер, затрудняющий доступ деполяризатора и уменьшающий плотность требуемого защитного тока.
В качестве основного критерия электрохимической защиты используется так называемый защитный потенциал, то есть потенциал, который необходимо достигнуть при катодной поляризации. Представляя собой величину потенциала анодных участков неполяризированного микрогальванического элемента и найденный для стали эмпирическим путем, он составляет – 0,85 В по отношению к насыщенному медно-сульфатному электроду (-0,53 В по стандартному водородному электроду). В тех местах, где возможна биологическая коррозия в результате воздействия сульфатовосстанавливающих бактерий, минимальное значение защитного потенциала должно составлять – 0,95 В.
|
У многих производителей такие решения есть и применяются, но несколько удивляет цена. Например:
http://haustechnik-express.de/product_info.php?products_id=608
Собственно, теоретически ничего сложного тут нет. Нужен анод из титана и источник постоянного тока с напряжением 0.85 - 1.15 вольт. За что тогда производителя ломят 200$ ?
Какие алгоритмы и нюансы в электронной схеме? Как выбирается размер и месторасположение анода?
Некоторые ссылки:
http://cdo.gubkin.ru/chemistry/c/posobie/11.doc
http://window.edu.ru/library/pdf2txt/956/36956/13969
http://lidijavk.ucoz.ru/_ld/1/179__4_.doc
|
|
Теоретик65 Участник
Сообщения: 2107
|
|
Maksim_kobrin Участник
Сообщения: 527
|
Теоретик65,  анод - это уже положительный потенциал, а на картинке "минус" идёт на жертву...
| Stroller писал: | | Нужен анод из титана и источник постоянного тока с напряжением 0.85 - 1.15 вольт. |
Stroller,Серёга, вольт надо немного, а ток должен быть приличным, но это для катодной защиты (при помощи внешнего источника питания). А есть протекторная защита - вот титановый анод из этой оперы, скорее всего, и напряжение не нужно (как магниевый анод). Тогда вопрос о цене решения.
| Stroller писал: | | Какие алгоритмы и нюансы в электронной схеме? |
Видел я замудрённые катодные, но и простые встречались. Последние из них не имели никакой схемы, кроме разных обмоток трансформаторов для изменения выходного напряжения и диодный мост, соответственно.
| Stroller писал: | | Как выбирается размер и месторасположение анода? |
Тут, скорее всего, прийдётся в воду погружать анод, поэтому размер выбирать исходя из возможностей. А местоположение - чем ближе к защищаемому объекту.
|
|
Stroller Участник
Сообщения: 1130
|
| Теоретик65 писал: | | Stroller, Кстати, в твоей цитате допущена грубейшая ошибка! |
цитата не моя, а из вышеприведенных ссылок по Основам электрохимии и коррозии металлов.
не так откопипастил?
| Maksim_kobrin писал: | | ...Серёга, вольт надо немного, а ток должен быть приличным, но это для катодной защиты (при помощи внешнего источника питания). |
это как? в законе ома произошли серьезные изменения?
Добавлено 08-11-2013 15:06
| Maksim_kobrin писал: | | Видел я замудрённые катодные, но и простые встречались. Последние из них не имели никакой схемы, кроме разных обмоток трансформаторов для изменения выходного напряжения и диодный мост, соответственно. |
вот девайс, который имеет стоимость порядка 200$
меня интересует исключительно что находится в блоке питания и почему этот набор гаечек-проводов столько стоит?
|
|
Devorabee Участник
Сообщения: 827
|
Анод может быть и негативным. Например в гальваническом элементе реакция окисления протекает на электроде, потенциал которого ниже, и тогда анод- негативный электрод.
|
|
Теоретик65 Участник
Сообщения: 2107
|
Devorabee, может там что и бывает негативным, только это не относиться к катодной защите.
Stroller, Гаечки может и не дорого стоят, а вот та "спица" уже стоит денег Хотя это конечно может быть бутафория за неприличные деньги.Stroller, "минус" от источника питания должен подаваться на защищаемое изделие.
|
|
katodnik Участник
Сообщения: 497
|
Stroller, Серёга забей на этот девайс . А шо ты , хотел чито бы "позолоченные " контактные шайбы и кусок титановой проволоки с трансформаторным БП ... "наши люди" в Германии делают свой гешефт . К ремонту бойлера добавится ремонт катодной защиты - неплохая прибавка к пенсии . 
|
|
Теоретик65 Участник
Сообщения: 2107
|
katodnik, анодное заземление делается не в многоэтажке , а внутри бойлера.
|
|
kawtan61 Участник
Сообщения: 222
|
Devorabee, за 12 лет работы в службе электрохимзащиты, ни разу не сталкивался с минусом на аноде.
|
|
Maksim_kobrin Участник
Сообщения: 527
|
| Stroller писал: |
| Maksim_kobrin писал: | | ...Серёга, вольт надо немного, а ток должен быть приличным, но это для катодной защиты (при помощи внешнего источника питания). |
это как? в законе ома произошли серьезные изменения? |
нет... Изменений нет  , но есть величина, которая погрузит нас в теорию относительности
|
|
Amus Участник
Сообщения: 924
|
| Stroller писал: | ...вот девайс, который имеет стоимость порядка 200$
...почему этот набор гаечек-проводов столько стоит? |
А за "Ноу-Хау" надо платить, одним словом "лохотрон", а цена станет реальной, когда насытиться рынок... 
|
|
kawtan61 Участник
Сообщения: 222
|
Stroller, интересно что в девайсе? Посмотри туточки Только нужно добавить трансформатор и пару деталек.))
|
|
-=KV=- Участник
Сообщения: 242
|
И так, коротенький отчет с продолжением.
Активная защита (Анодная или катодная), безусловно, является одним из самых надёжных методов защиты металлов от коррозии. Ни для кого не секрет, что именно этот вид защиты, применяется на подземных газопроводах и именно он, позволяет эксплуатировать эти газопроводы без повреждений (или с минимальными повреждениями) значительно долго, более 50 лет.
Принцип работы активной электро-химической защиты (далее по тексту АЭХЗ), прост и понятен.
Зачем нужна АЭХЗ в газовых котлах? Возможно, что в некоторых регионах, она и не нужна, но в определённых ситуациях, применение ЭХЗ оправдано и крайне желательно.
В нашем регионе, чрезвычайно высок процент отказа первичных и вторичных теплообменников из нержавеющей стали, как в традиционных, так и в конденсационных котлах . Оставшись без магниевого анода, быстро и активно, начинают разрушаться бойлеры косвенного нагрева из нержавеющей стали и теплообменники в них.
Когда, в течении нескольких лет, в одном и том же котле выходит из строя второй теплообменник, стоимостью более 700 евро, начинаешь задумываться, как бороться с этой проблемой.
Мы, установили несколько комплектов АЭХЗ. Один комплект, установлен для защиты теплообменника в конденсационном котле, остальные, для защиты бойлеров косвенного нагрева из нержавеющей стали. Наблюдаем за ситуацией, но, есть твердая уверенность, что АЭХЗ, даст надёжную защиту.
Комплект АЭХЗ, состоит из электронного модуля и титаново-графитного электрода. Судя по описанию производителя, электронный модуль, периодически производит замер текущего потенциала между электродом и защищаемым объектом, а затем, устанавливает необходимый защитный потенциал. Заявление производителя, похоже на правду. Внутри электронного модуля, находится плата с импульсным блоком питания на VIPER17H и узел измерения-коррекции потенциала на микропроцессоре STM. Блок питания, выдает напряжение 16 вольт. Плюс питания, через транзисторный ключ управляемый процессором, подаётся на электрод, а минус, подаётся на корпус защищаемого объекта. Так же, с выход управляющего транзистора, через резистор подключен к АЦП порту процессора. Получается, что процессор, действительно может как измерять, так и изменять величину потенциала между защитным электродом и защищаемым объектом.
Если подать питание на электронный блок, без подключения его к защищаемому объекту, то на выходе , начинается циклическое изменение напряжения от минимума до максимума.
Вот фотографии комплекта.
В ближайшее время, будем устанавливать ещё несколько АЭХЗ. Сделаем замеры тока и напряжения на электроде относительно корпуса бойлера. Посмотрим, что будут за результаты.
Но, почему-то, кажется, что вся эта микропроцессорная красота не нужна. Что-то подсказывает, что достаточно просто стабилизатора тока.
Продолжение следует.
|
|
-=KV=- Участник
Сообщения: 242
|
И так, выполнена установка АЭХЗ на бойлер из нержавеющей стали газового котла Immergas AVIO 24 KW. Бойлер, имеет объём 40 литров. Перед установкой АЭХЗ, бойлер был вскрыт и тщательно очищен от шлама (как всегда, полное ведро остатков разложения магниевого анода и кусков накипи). Со слов хозяина котла, в прошлом году в бойлер устанавливался новый магниевый анод. Вскрытие, выявило факт полного отсутствия магниевого анода. Остался только небольшой кусочек металлической шпильки. Медьсодержащие элементы бойлера (заглушка, проходные втулки и резьбы), значительно повреждены коррозией. Протечек корпуса не найдено.
Вот фотографии бойлера, с уже установленной системой АЭХЗ.
При включении АЭХЗ в сеть с пустым бойлером, быстро перемигиваются светодиоды, а напряжение между корпусом бойлера и электродом, циклически изменяется от минимума до максимума. Как только, вода подаваемая в бойлер, достигла металлической части электрода, зелёный светодиод стал светиться постоянно, а синий изредка мигать. Напряжение между электродом и корпусом бойлера, составило ~ 4,5 вольта. Ток в цепи электрода, составил ~85 ma.
Вот видео, модуля АЭХЗ в момент заполнения бойлера водой.
https://www.youtube.com/watch?v=qsXxeyt0TXA
Пока всё. Будем наблюдать за состоянием оборудования и сообщать сюда.
|
|
|
