Защита металлоконструкций в земле

[ink_stroi]

Преже всего, согласно тематике раздела, интересует защита ЗУ от коррозии.

 

Один из принципов защиты реализован (в промышленных масштабах) - это для электролитического заземления. Что это, можно ознакомиться ТУТ

 

Так же вспоминая курс школьной химии и проводимых опытов с металлами, на эту тему можно провести опыт в дамашних условиях. Нам потребуется три стакана с раствором поваренной соли (пищевая соль), 3 железных гвоздя, кусочек цинка и медная проволока (без изоляции). Итак, приступим. Первый гвоздь опустите в стакан с раствором соли. Ко второму гвоздю прикрутите медную проволоку, а к третьему - кусочек цинка. Затем опустите каждый гвоздь в свой стакан с раствором соли (их было 3) и оставьте их на 2-3 суток.

Что происходит: все наши гвозди будут иметь следы ржавчины (коррозии). В самом худшем состоянии будет тот гвоздь, который находился в растворе вместе с медной проволокой, а меньше всего корродировал тот, который привязан к цинку! Объяснение: все металлы обладают разной способностью отдавать электроны. Сравнить их в этой способности можно, ознакомившись с рядом напряжений металлов:

Li < K < Rb < Cs < Ba < Ca < Na < Mg < Al < Mn < Cr < Zn < Fe < Cd < Co < Ni < Sn < Pb < H2 < Cu < Ag < Hg < Pt < Au. Те металлы, которые в ряду напряжений находятся левее (например Zn - цинк находится левее Fe - железа), легче отдают свои электроны, чем металл справа (например Cu - медь правее Fe - железа). А значит, как только оба металла попадают в электролит (проводник тока- растовр соли), то сразу образуют гальваническую пару. Более активный металл (стоящий левее) заряжается положительно, а менее активный - отрицательно.

Вернёмся к нашему опыту: тоже самое произошло и в наших стаканах с растворами. Железо (Fe) стоит левее, чем медь (Cu), поэтому оно заряжается положительно, при этом быстро окисляясь. В стакане с цинком - цинк (Zn) - более активный, чем железо. Поэтому, пока весь цинк не поржавеет, железо не разрушится (чем часто пользуются в технических целях). Так же в данном ряду присутствует и Al, который для многих электромонтажников просто халява.

 

У кого какие соображения на сей счет?

[ink_stroi]

Так же не секрет, при применении омедненных заземлителей, оцинкованных труб, алюминия в земле:

При повреждении медного слоя - железо быстро корродирует, значительно снижая срок службы заземлителя;

При повреждении оцинкованного слоя трубы - железо все равно не окисляется до полного расщепления цинка;

Голый алюминий в земле применять в качестве элементов ЗУ - нельзя.

 

Если в качестве расходника применить отработавший свой срок алюминий, при выполнении условия возможности его пополнения, то какие возможны подводные камни?

Змінено 2 листопада 2012 користувачем ink_stroi

[dneprstab]

Если в качестве расходника применить отработавший свой срок алюминий, при выполнении условия возможности его пополнения, то какие возможны подводные камни?

 

Проблема в контакте алюминия с железом и площади контакта

[Olenevod]

А контакта быть и не должно. Обязательное условие прокладки магистрального газопровода - параллельно в метре идет пассивная оцинкованная труба. На практике наши люди на трубах экономили, а со всей округи собирали старые ведра, бадьи, куски крыш,... и все это даже работало.

[dneprstab]

В то время как космические корабли бороздят просторы...

Что защищаем то ? или перенесем тему в курилку

[ink_stroi]

Что защищаем то ?

Железо ЗУ, так как это может быть не только отдельное устройство, но и части строительных конструкций, например фундамента.

[Energon]

Железо (Fe) стоит левее, чем медь (Cu), поэтому оно заряжается положительно, при этом быстро окисляясь

 

например в китайских кабелях, там ж медь только на вверху а в середине железо. А чем такое грозит в реальной жизни?

[ink_stroi]

Проблема в контакте алюминия с железом и площади контакта

Даже если нужен контакт, вместо уголка применять трубу и ее заполнить обрезками алюминия. В дальнейшем просто пополнять при необходимости.

 

Добавлено через 1 минуту

А чем такое грозит в реальной жизни?

Думаю при отсутствии влаги и повреждений участков меди - ни чем.

[sanykrimea]

Улиг Г. Г., Реви Р. У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику:

Пер. с англ./Под ред. А. М. Сухотина.—Л.: Химия, 1989.— Пер. изд., США, 1985. — 456 с.: ил.

[Сугор]

ink_stroi, чем ниже удельное сопротивление грунта, тем быстрей будет разрушаться ЗУ, поэтому и проводят замеры... Ничто не вечно... Используте метал с защитным покрытием - ЗУ прослужит дольше. Засыпать в трубу алюминиевые опилки нет смысла, т.к. в процессе участвует наружная сторона трубы. Если в качестве естественного ЗУ Вы используете фундамент, то тонкий слой битумной гидроизоляции не является препятствием, недопускатся использовать гидроизоляцию на основе полимеров.

[ink_stroi]

чем ниже удельное сопротивление грунта, тем быстрей будет разрушаться ЗУ

Но и чем левее будет находится элемент в ряду напряжений металлов, тем медленнее будет окисление защищаемого металла ЗУ.

 

Ничто не вечно

Продлить срок службы не запрещается, в пределах разумной стоимости самой защиты.

 

Засыпать в трубу алюминиевые опилки нет смысла, т.к. в процессе участвует наружная сторона трубы.

И что с того, труба все равно будет под защитой. Засыпка в трубу заземлителя прежде всего предполагает возможность дальнейшего пополнения алюминия.

 

Используйте метал с защитным покрытием - ЗУ прослужит дольше.

Лишь дольше чем без покрытия. Но алюминий находится левее всех распространенных металлов применяемых для ЗУ, следовательно они все будут им защищаться.

 

Используте метал с защитным покрытием...Если в качестве естественного ЗУ Вы используете фундамент...

При нахождении в грунте разных металлов образуется гальваническая пара и один из металлов корродирует быстрее. А будет это металл ЗУ или фундамента, кому как подфортит.

[Сугор]

И что с того, труба все равно будет под защитой. Засыпка в трубу заземлителя прежде всего предполагает возможность дальнейшего пополнения алюминия.

 

ink_stroi, алюминий будет внутри трубы и защищать он будет внутреннюю поверхность, наружная же поверхность трубы останется без защиты.

[ink_stroi]

наружная же поверхность трубы останется без защиты.

Взаимодействовать будет весь электрод, какая разница с какой стороны будет алюминий внутри или снаружи трубы?

[Olenevod]

Не будет весь. Хим защита предполагает перемещение заряженных частиц от одного электрода к другому. Попробуйте нарисовать траекторию частицы от аллюминия к внешней поверхности трубы.

Дело развиваться будет так: На нижнем конце трубы создастся пробка из оксида аллюминия, вся стальная труба по наружной части будет корродировать как и раньше. Когда скорродирует до дыр - процесс резко замедлится из за появления свежего аллюминия, но стали там останеться - фольга.

[ink_stroi]

Хим защита предполагает перемещение заряженных частиц от одного электрода к другому.

В электролите, а электролит будет как внутри так и снаружи трубы.

 

На нижнем конце трубы создастся пробка из оксида аллюминия, вся стальная труба по наружной части будет корродировать как и раньше.

Это лишь снизит эффективность защиты, но не сведет ее к нулю.

В данном случае при устройстве нового ЗУ, с учетом этого фактора, желательно сделать пропилы на трубе. Что в принципе делают при электролитическом заземлении.

 

Так же в книге поста 9, описано разное влияние щелочных растворов на железо и алюминий. Одна из безопасных для почвы щелочей - это известь.

 

Добавлено через 58 минут

Кто знает, какой состав специальной смеси минеральных солей с патентованной добавкой для электролитического заземления?

[sanykrimea]

Кто знает, какой состав специальной смеси минеральных солей с патентованной добавкой для электролитического заземления?

Так Алексей Рожанков (arozjankov) и знает - вроде бы только он электролитами занимается и кажется где-то у себя писал о примерном составе смесей