Протекторний захист усі аргументи «за»
Сайт створений для тих, хто мріє побудувати яхту своїми руками - яхту своєї мрії.
Протекторний захист: усі аргументи «за».
Тим часом успіхи сучасної побутової хімії такі, що можна зупинитися і подумати: чи всі її досягнення однаково хороші для навколишнього середовища? Хоч вода і виглядає блакитною, нам все ж таки варто зберегти її «зеленою». Виробники суднових фарб не дрімають, і в той час як ми шукаємо способи надійно захистити корпуси від обростання - вже пропонують варіанти зниження кількості отрут, що при цьому потрапляють у воду. Підходи до захисту від корозії також потребують переосмислення.
Недавні дослідження показали, що цинк - найбільш поширений анодний матеріал - отруйний у великих концентраціях, що накопичуються, наприклад, на дні стоянок човнів. Крім того, цинк анодів містить кілька кадмію – важкого металу, токсичність якого навіть у малих дозах добре відома (використання кадмію зараз заборонено європейським законодавством). Це важливо, оскільки аноди по суті – витратний матеріал, частинки якого неминуче осядуть на дно, звідки і проникнуть у живі організми, і отруюватимуть їх. Природоохоронне законодавство прямо обмежує вплив цих металів на середу – то навіщо нам забруднювати наші гавані?
Для чого нам протекторний захист?
Аноди потрібні запобігання шкідливої електрохімічної корозії, що виникає при контакті різнорідних металів серед електроліту, т. е. морської води. Більшість човнів мають щонайменше два різні метали під днищем, наприклад нержавіючу сталь у гребних валах та їх кронштейнах та латунну забортну арматуру, а також латунні та бронзові гребні гвинти. Підвісні мотори та відкидні колонки також маютьу своєму складі нержавіючу сталь та алюміній. Два будь-які метали, різних за своєю електрохімічною активністю, при контакті утворюють гальванічну пару, один із компонентів якої починає руйнуватися.
Однак ми можемо захистити важливі деталі металевих конструкцій від руйнування. Електричний струм, що тече з одного з металів у гальванічній парі, надає на нього корозійну дію, що втікає в нього – не надає. Щоб уникнути корозії на металевій деталі, яку ми збираємося захистити, ми навчилися приєднувати до неї додаткову деталь, яка стане анодом, або негативним полюсом у парі – проводячи струм, вона почне інтенсивно корродувати, поводитися буквально героїчно заради збереження іншого, більш цінного металу.
На відміну від бронзових гвинтів та нержавіючих валів, протектори недорогі та їх легко можна замінити. Судновласники вже багато десятиліть користуються протекторним захистом і потребуватимуть його доти, доки у складі суднового корпусу одночасно співіснуватимуть метали, різні за властивостями.
З недавнього часу виробничники почали виготовляти аноди-протектори зі сплавів, компоненти яких мають високу електрохімічну активність, але при цьому не отруйні. Нові сплави на основі алюмінію набагато більш дружні довкіллю, ніж звичайні цинково-кадмієві, що застосовувалися раніше. Вони не містять не те щоб токсичних металів – навіть їхніх домішок. У алюмінієвого анода при рівній масі з цинковим конкурентом електронегативний потенціал вище вдвічі.
Тестування виявило, що рівний за вагою цинковий протектор з алюмінію працює в півтора рази довше, і при цьому не виділяє отруйних речовин. Токсичність цинкових анодів – предмет уваги місцевогоприродоохоронного законодавства, але є альтернативи, менш небезпечні для морських організмів. Наприклад, у штаті Меріленд цинкові протектори вже заборонені, і законотворчі ініціативи в інших регіонах поступово рухаються у цьому напрямку.
Прісні та солонуваті води
Капітани малих суден, які періодично плавають то в солоній, то в прісній воді, просто не зможуть обійтися без алюмінієвих протекторів, оскільки цинк і близько до них не стояв за ефективністю роботи в умовах змішаних слабосолених вод (наприклад, у гирлах великих річок, на Балтиці) . У прісній воді необхідно застосовувати магнієві протектори, інші метали для анодів у умовах просто не працюють.
Розроблені в останні роки, алюмінієві протектори набувають все більшої популярності і включені в списки запчастин, що поставляються, схвалених до застосування багатьма виробниками суднової техніки. Моторобудівники у плановому порядку рекомендують алюмінієві аноди для своїх підвісників та відкидних колонок, що працюють у морській воді. Ніщо не піддається корозії швидше "ноги" підвісного мотора, позбавленого протекторного захисту - при цьому наслідки корозії для її найважливіших деталей непереборні.
На регіональному рівні безкадмієві алюмінієві протектори продаються під назвою "Martyr". Відомі вони також за брендом Performance Metal, але в той же час вони продаються і через мережу розповсюджувачів оригінальних запчастин для підвісних моторів Mercury, Yahama, Suzuki, і BRP, тобто під усіма найвпливовішими торговими марками.
Деякі важливі моменти, які варто запам'ятати
Захисні аноди необхідно регулярно оглядати – занадто швидка їх витрата, так само як і занадто повільна, свідчить про проблеми протекторної.захисту. Повільне витрачання анода може бути викликане неправильною його установкою, зокрема, відсутністю електричного контакту з поверхнею, що захищається, або тим, що тип анода обраний неправильно. У прісній воді працюють тільки магнієві аноди, алюмінієві підходять і для прісної, і для солоної, і для солонуватих вод.
Обов'язково обробляйте місця контакту протекторів наждачкою або щіткою. Бронзовий дріт у щітці краще сталевий - він не залишає частинок металу, під якими починається корозія. Морські обростання посилюють процес корозії – очищення від них місць контакту є обов'язковим. Якщо протектор повністю розчинився за сезон експлуатації, це означає, що його розмір недостатній. Спочатку необхідно поекспериментувати з розміром анода, особливо на гребних валах.
Протектори можна змінювати і на плаву, але фахівці рекомендують для цього підняти судно, щоб добре зачистити місце контакту і правильно закріпити анод. Для найбільшої ефективності аноди повинні розташовуватися безпосередньо поблизу від поверхні, що захищається.
Для впевненого захисту аноди варто підключати через контактні шини; переважні великі перерізи шин.
Вчені знають про явища, що відбуваються між парами різнорідних металів, з середини XVIII століття, за роботами Луїджі Гальвані (1737-1798) та Алессандро Вольта (1745-1827), обидва вважаються засновниками електрохімії.
Приблизно в той же час Семюел Пепіс, секретар британського Адміралтейства, описав явище незрозумілої корозії заліза та м'якої сталі у присутності міді та бронзи. Експерти не змогли тоді пояснити передчасної появи дефектів, але скарбниця зазнала значних збитків через надто швидке списання бойових кораблів внаслідок втрати кріпленням міцності.
Вчені пізнали на досвіді, що різні метали мають різні електричні характеристики і породжують струм як при безпосередньому контакті, так і всередині будь-якого електропровідного середовища, при цьому один з них інтенсивно кородує. Це відкриття призвело до винаходу гальванічного елемента, в якому метали з різними властивостями створюють ЕРС величиною до 1.5 В.
У процесі взаємодії один із металів гальванічної пари поступово руйнується, тоді як інший, більш благородний (термін, прийнятий для характеристики властивостей металів у ряді електрохімічних потенціалів), залишається неушкодженим. У суднобудуванні будь-які пари із різних за властивостями металів – джерело проблем. Морська вода є прекрасним електролітом, але навіть і прісна вода зазвичай містить достатню кількість домішок, щоб процес руйнування незворотно пішов.
Ряд електрохімічних потенціалів було побудовано за вимірами ЕРС, що розвивається різними парами. Магній, цинк та алюміній знаходяться на «активній» його стороні, тоді як нержавіюча сталь, титан і графіт – на менш активній, «шляхетній» стороні. Електричний потенціал найбільш високий між речовинами, що знаходяться на протилежних кінцях ряду, але в будь-якому випадку ЕРС виникає між будь-якими двома, навіть сусідами.