Захист від корозії яхти, Побудова дерев’яних яхт, Побудова яхт, як побудувати яхту самотужки
>
Наші додатковісервіси та сайти:>
р. З аратів
Наші партнери
підтримка проекту:розмістіть на своїй сторінці нашу кнопку! І ми розмістимо на нашій сторінці вашу кнопку або посилання. Заявку надіслати на e-mail
LiveInternet
Захист яхти від корозії
Електролітична корозія. Передумовою появи процесів електролітичної корозії є струмопровідна рідина чи електроліт. Така корозія дуже небезпечна та швидко поширюється. Якщо метал корпусу судна стикається з морською водою, то його поверхня протікає своєрідний процес, що є причиною зносу матеріалу. Позитивно заряджені атомні ядра відокремлюються від своїх електронів і йдуть у воду. Тиск, з яким ці осколки атомів (іони) відриваються в електроліт, для кожного металу та сплаву по-різному. Метали, розподілені за величиною свого тиску (або потенціалу), становлять низку напруг металів.
Через відрив іонів морська вода стає позитивно зарядженою, а метал завдяки електронам, що залишилися, - негативно зарядженим. У закритому посудині ці заряди противилися б відділенню, що продовжується, так як, з одного боку, позитивні іони (катіони) притягуються негативним металом, з іншого, - відштовхуються позитивним електролітом. Але воду, в якій плаває яхта, позитивно зарядити неможливо навіть супертанкеру.
Інша причина відриву іонів від зовнішньої обшивки судна - різниця потенціалів внаслідок неоднорідної структури металу, різниці температур або дефектівповерхні (подряпини та тріщини). У судна, що рухається, додається ще вплив сильного зустрічного потоку води: через так званий розрив рідини (кавітації) змінюється тиск біля поверхні корпусу. Внаслідок різниці потенціалів утворюються мікроскопічні гальванічні елементи. Так, гальванічний елемент, що виникає в парі бронзовий гвинт - сталева обшивка корпусу, значною мірою руйнує обшивку судна в кормі (тут, крім того, відіграє роль приплив кисню з води, що піниться). Якщо поруч знаходяться деталі з міді та цинку, то внаслідок різниці потенціалів між цими металами електрони переходять від цинку до міді. Компенсація цих набоїв відбувається постійно завдяки виділенню нових іонів цинку. Електричний струм проходитиме до тих пір, поки цинк не розчиниться повністю. Біля поверхонь металів утворюється електричний ланцюг між місцями з різними потенціалами. Струм у таких ланцюгах завжди спрямований у бік елемента з меншим потенціалом (про що можна судити за наведеними даними: застосовувані в суднобудуванні метали та сплави розташовані в порядку зменшення потенціалу).
Як видно, чим далі один від одного розташовані метали, тим більше напруга і сильніший струм. Один ампер забирає на рік приблизно 9 кг заліза – для великого сталевого корпусу це навіть непомітно. Тому великий анод при маленькому
катоді небезпечний. Звісно, суднобудівні лакофарбові покриття завдяки своїй щільності створюють захисний шар проти електролітичної корозії. Однак при експлуатації судна ця щільність виявляється нетривалою. Найтонші тріщини в покритті відкривають доступ електроліту до металу і дають початок корозії. Хорошим захистом проти корозії є катодний шар. Оскільки завжди зношується лише анод, то основнийметал покривають металом, що має нижчий потенціал (наприклад, оцинкована листова сталь). Цинк в електрохімічному відношенні має більшу активність, ніж сталь, і розпадається як анод. Це перешкоджає іржавінню сталі. Інша перевага: цинк дуже повільно розчиняється. Але, на жаль, все ще віддають перевагу благородним покриттям металів, таким як хром. Просто тому, що вони добре виглядають. Однак, як і фарба, ці покриття захищають від корозії лише за досконалої щільності. Нікель лише прикрашає, але не захищає від корозії, навіть якщо покриття виконане бездоганно. Алюміній та його сплави можна захищати анодуванням, що на практиці означає електролітичне окиснення. Основний метал утворює шар оксидів, що перешкоджає подальшому розвитку корозії. Наступними методами фарбування та просочування можна ще більше підвищити стійкість цього шару проти корозії та зносу.
Мал. 203. Розташування захисних анодів на алюмінієвій яхті. 1 - цинковий анод, вмонтований для хорошого обтікання корпусу водою врівень з поверхнею; 2-цинковий анод, приварений до плавця керма; 3- цинкове кільце для захисту сталевого валу від руйнування в парі з бронзовим гребним аїнтом.
Алюмінієві судна нелегко захистити від корозії, тому що з металів алюміній розташований далі за всіх у негативній області. Деякі алюмінієві сплави навіть по відношенню до цинку є катодами, так що не допускається застосування навіть оцинкованих болтів, хоча при цьому вони не зношуються. У цьому випадку застосовують болти із високоякісної нержавіючої сталі. На палубі будь-яке клепане або пригвинчене з'єднання іншого металу з алюмінієм треба електрично ізолювати від алюмінію. Ділові речі з бронзи у підводній частині корпусу у будь-якому випадкуслід монтувати ізольовано по відношенню до алюмінієвого корпусу. Найкраще застосовувати забортну арматуру із пластмас.
Різниці між річковою та морською водою сьогодні можна не робити, бо річки також наповнені сіллю. Для човнів і суден не можна застосовувати просту латунь, оскільки вона віддає цинк незалежно від того, чи експлуатується судно в солоній чи річковій воді.
Електролітичне руйнування металів виникає не тільки через різницю потенціалів між різними матеріалами в електроліті. Дефекти у власній бортовій електромережі можуть мати несприятливі наслідки. Якщо виходячи з пружності розчинення металів корозію можна порівняти з первинним елементом (батарейка кишенькового ліхтаря), то, не дуже точним, корозію, викликану потоком паразитного струму, можна уподібнити вторинному елементу (акумулятору).
Коли постійний електричний струм подають на борт для заряджання акумуляторів, судно заряджається, наприклад, по відношенню до причальної стінки, анодом. Якщо частина струму йде назад через кабель, а внаслідок дефекту у його ізоляції через воду, то зовнішній обшивці з'являються корозійні виразки. Залежно від сили струму (25 А за годину "з'їдають" близько 30 г заліза) за короткий час стоянки значна площа обшивки може бути уражена корозією.
Якщо струм подають на борт через простий кабель, наприклад для обігріву каюти, через пошкоджену ізоляцію в опалювальному приладі частина струму може йти від зовнішньої обшивки через воду до землі і роз'їдати метал борту, повернутий до причалу. Найнебезпечніший випадок – це робота бортової батареї на постійному струмі з берега у буферному режимі. З одного боку, постійний струм утворює аноди, з іншого - у судна особливо гарний зв'язок із батареєю саме через стартер, який, на жаль, ще йсьогодні виконують однополюсним. Тут не допомагає ніяка ізольована установка двигуна і ніяка ізоляція його від валу. Через воду системи охолодження двигун електрично завжди пов'язаний із корпусом судна. Отже, зарядний струм повинен надходити на борт тільки через розділовий трансформатор, завдяки чому у судна немає електричного з'єднання із землею, лише магнітне. Немає струму, що викликає корозію, судно та причальна стінка не утворюють двох полюсів. Роздільний трансформатор слід встановлювати ізольовано на судні і він не повинен мати жодного електричного з'єднання із зовнішньою обшивкою або двигуном. При пошкодженій ізоляції або короткому замиканні трансформатора необхідно заземлити залізний сердечник на суші через третій провід.
Якщо судно знаходиться у воді, яка проводить електричний струм, то в корпусі судна відбувається переміщення електронів, навіть якщо немає з'єднання з джерелом струму. Метал одного борту збагачується електронами, з другого борту вони йдуть у воду. Борт, в металі якого зменшена кількість електронів, має більш високу пружність розчинення. Він стає анодом і кородує. Борт, метал якого має більшу кількість електронів, захищений від корозії як катод. Таке перетворення бортів на катод і анод тим помітніше, чим щільніше стоять човни в гавані. При тривалому перебігу струму на катоді руйнується шар забарвлення. Внаслідок утворення мікробульбашок водню фарба лопається і під час плавання з'являється у цих місцях локальна корозія. Метали, що були катодами, при проходженні струму стають анодами. Розвиток корозії від паразитного струму (вторинна корозія) набагато інтенсивніший за первинну корозію, викликану природним утворенням гальванічного елемента у воді. По-перше, борти човна залежно від напрямку струму стають поперемінно анодом та катодом. По-друге, тут можуть виникати вищі струми, які прискорюють зношування металу. Навіть якщо струм протікав через судно під час нетривалої стоянки та не міг заподіяти помітних ушкоджень, у обшивці утворюються місцеві аноди, які під час плавання стають джерелами розвитку первинної корозії. Розміщення анодів-протекторів у разі нічого не дає, оскільки вторинна корозія має іншу причину. Вона вражає лише зовнішні частини судна. Яхту не можна ставити поблизу місць, де провадиться електричне зварювання. Якщо цього все-таки не уникнути, слід вивести на сушу і заземлити найтовстіший електричний кабель і надійно з'єднати його з корпусом.
Визначити силу корозійних струмів важко, але можна виміряти потенціал між електродом порівняння (мідь - сульфат міді - вимірювальний фотоелемент) і поверхнею, що захищається за допомогою мілівольтметра постійного струму.
Захистити метал від корозії можна компенсуючи корозійний струм іншим. Необхідний протитік надходить із дискових анодів, виготовлених із платинованого титану, які живляться від суднової акумуляторної батареї. Їх встановлюють урівень з зовнішньою обшивкою. Критерієм для такого катодного захисту служить потенціал між електролітом і поверхнею, що захищається. Електрод порівняння дозволяє визначити силу струму для катодного навантаження на зовнішню обшивку. Наприклад, якщо сталь у морській воді має потенціал 540 MB по відношенню до електрода порівняння, достатньо знизити його до 310 MB, щоб захистити обшивку. Зазвичай регулювання компенсаційного струму здійснюється автоматично спеціальним приладом, керованим електродом порівняння.
Корозія від струму. Підсвоїм розуміють струм, який створюється на борту яхти. Він може надходити від батареї, освітлювальної установки чи генераторного агрегату. При однополюсній системі проведення такий струм неминуче протікає по обшивці. Іноді це ненавмисно виходить і при двополюсній проводці - так званий "витік струму" або "дикі електричні ланцюги".
Зовнішня металева обшивка складається з листів, які зварені між собою. Наплавлений метал швів у порівнянні з основним металом має меншу електричну провідність. Це означає, що між листами та швом виникає різниця потенціалів, щоправда, незначна, яка зумовлює утворення анода та катода.
На алюмінієвих корпусах підвищення опору в залежності від складу металу досягає 10%. При зварюванні метал нагрівається, і при подальшому відносно швидкому охолодженні зерниста структура металу стає дрібнішою. Це означає, що зменшуються відстані між атомами просторових ґрат металу. Електрони зовнішньої електронної оболонки стають щільніше пов'язаними з атомним ядром, оскільки провідність металів залежить від кількості саме цих вільних електронів, тут криється причина підвищення опору.
Дерево, просочене солоною водою, має більш високий електричний опір, ніж метал, завдяки чому різниця потенціалів з металом кріплення та ділових речей виявляється значно більшою, ніж на зварному шві. У цьому випадку в морській воді починають діяти корозійні процеси. За наявності струмів витоку з бортової мережі свинцевий кіль стає катодом, а сталеві деталі на корпусі – анодом. Найпростіший засіб перешкодити корозії від власного струму - пристрій мережі змінного струму. Але для малих та середніх яхт це надто дорого.У будь-якому випадку бортова мережа має бути двопровідною. Власникам дерев'яних яхт слід звертати особливу увагу на бездоганну проводку кабелю.
