Протекторная защита

Электрохимическая защита.

Снижение коррозии металла вследствие их контактирования с электроотрицательным металлом было открыто еще в 1824 году Г.Дэви (Англия). Однако это открытие получило практическое применение в судостроении более чем сто лет спустя. Электрохимическая защита нашла применение в судостроении только в начале 50-х годов ХХ века.

Существуют два вида электрохимической защиты: катодная и анодная.

Катодная защита осуществляется при катодной поляризации металла. Потенциал защищаемого металла сдвигается в отрицательную сторону от его стандартной величины. В случае анодной - в положительную.

Катодная защита осуществляется двумя способами:

1. Подключением к защищаемой конструкции металла с более электроотрицательным потенциалом, т.е. создание микрогальванического элемента, в котором катодом служит защищаемая конструкция (корпус судна).

2. Катодной поляризацией защищаемого металла от внешнего источника постоянного тока с помощью вспомогательных анодов.

Первый способ в отечественном судостроении получил наименование протекторной защиты, второй - катодной защиты.

По своему конструктивному исполнению протекторы делятся на: армированные со стальной оцинкованной арматурой, протекторы с отверстиями под крепежные детали. Крепление армированных протекторов осуществляется приваркой выступающей из тела протекторов арматуры к обшивке корпуса судна.

Неармированные протектора крепятся на корпусе с помощью резьбового соединения, каждый тип протектора обозначается четырьмя буквами и цифрой. Цифра округленно вес протектора. П-протектор О-одиночный А-алюминиевый сплав.

Для эффективной работы протектора необходимо, чтобы он имел:

1. достаточно стабильный и высокий электроотрицательный потенциал, который мог бы обеспечить катодную поляризацию Ме;

2. невысокую стоимость и недефицитность компонентов протекторных сплавов;

3. простоту технологии изготовления и удовлетворительные механические свойства.

Для изготовления протекторов используют алюминиевые, магниевые и цинковые сплавы. В последнее время установлена возможность изготовления протекторов из марганцевых сплавов. Чистке металлов не удовлетворяют приведенным требованиям. Так Мg имеет небольшой выход по току 25-30% (выход по току - часть тока (%) гальванического элемента, состоящего из протектора и защищаемой конструкции, погруженных в морскую воду, которая расходуется на защиту конструкции).

В качестве протектора при защите стальных изделий обычно используют магний, алюминий, цинк и их сплавы.

У Аl недостаточно высокий электроотрицательный потенциал при анодной поляризации - 480 - 570мв, Zn склонен к пассивации, Мn- хрупок. Поэтому используют не чистые металлы, а сплавы на их основе. Вот примеры некоторых сплавов, применяемых для изготовления протекторов. Мg4Вr - это сплав на магниевой основе (2-3%Zn, 5-7%А1, Мg-остальное). Отличается более низким содержанием Fе, Сu, Вr - высокая чистота. Из алюминиевых сплавов оптимальным является сплав АП-3 (А1-92.88%, Zn-7%, Sn-0.12%).

Химическому составу протекторных сплавов уделяется большое внимание, особенно присутствие Fе, Сu, Ni, т.к. они влияют на величину электроотрицательного потенциала сплава. Магниевые сплавы отличаются от Zn и А1 высоким электроотрицательным потенциалом. Поэтому из магниевых сплавов изготовляются протекторы, предназначенные для защиты корпусов судов большого и среднего водоизмещения, а также алюминиевых корпусов и конструкций. А1 и Zn - сплавы имеют близкие значения электроотрицательных потенциалов. Zn - сплавы являются единственными протекторами, которые можно применять для защиты пожаро - взрывоопасных емкостей, например внутренняя поверхность танков нефтеналивных судов.

Содержание Fе не должно превышать 0.003%, т.к. при содержание 0.01% снижается действие протектора на 76%. Изготавливают протекторы методом литья в кокиль.

Протекторная защита применяется совместно с лакокрасочными покрытиями. Практика показала, что одно лакокрасочное покрытие оказывает защитное действие в течение 18 месяцев. В случае применения 2-х методов защиты (лакокрасочное покрытие + протекторы) срок службы корпуса увеличивается в 4-5раз.

Метод протекторной защиты имеет преимущества: надежность,

простота эксплуатации, возможность установки практически на любом судне.

Недостатки: кратковременность защитного действия (по сравнению с катодной защитой), которая вызвана износом и растворением протекторов и необходимость частой сменой их в связи с этим.

В некоторых случаях протекторы по конструктивным соображениям неприменимы, например для защиты корпусов ледокольных судов.

Дата добавления: 2014-01-04