(Анодно-) Катодная защита от коррозии (ЭХЗ)

[EvgenC]

Всем привет!

 

Нужна помощь знатоков. Хочу разобраться в вопросах тока и напряжения для защищаемой в бытовых условиях емкости.

 

 

Есть водонагреватель/бойлер на 100л с эмалевым покрытием изнутри, новый, еще не установленный.

Есть пруток из титана длиной 1м, диаметром 4мм.

Заказан регулируемый маломощный блок питания постоянного тока со стабилизацией напряжения и тока.

 

 

В бойлере установлен магниевый анод, который планирую удалить, а для защиты поместить внутрь титановый пруток, на пруток подать "+" от блока питания, на корпус бойлера подать "-" от блока питания.

 

Разница между справочными потенциалами железа и магния составляет примерно 2В.

 

Изучив доступную в сети информацию про защиту закопанных труб, емкостей и бойлеров в частности, собрал следующие данные:

В инструкциях по расчету ЭХЗ для труб в земле и емкостей, стоящих на земле указывается, что для работы катодной защиты достаточно обеспечить на аноде напряжение на 0,1В больше, чем естественный потенциал стали трубы/емкости. Также фигурируют величины напряжений от 0,85В до 3,5В.

 

В буклетах и на фотографиях шильдиков разных электрических устройств защиты, их подаваемое напряжение, где-то 1,5В, где-то 2,4В, где-то 2,8В,  где-то 3,3В, где-то 12В или 18В. А ток в норме (при неповрежденном покрытии защищаемой емкости) может составлять порядка 5..10мкА, при нарушении покрытия – до 25мА.

 

Также на форумах пугают понятием «перезащита», при которой чрезмерная величина протекающего тока уже не защищает сталь, а наоборот способствует коррозии.

 

 

Для эксперимента я налил в бак из нержавейки ведро воды, поместил в воду примерно на 5см магниевый анод, замерил напряжение и ток между анодом и стенкой бака. Получилось порядка 1,3В и 15-30мА.

 

 

 

 

Вопрос: какую же величину напряжения имеет смысл обеспечить для бойлера и нужно ли в процессе эксплуатации ограничивать протекаемый ток?

 

 

 

 

Изменено 10 Декабря, 2024 в 14:06 пользователем EvgenC

[Вадим Вергун]

Ток ограничивать нужно обязательно. Иначе в местах повреждения эмали будет выделяться водород что приведет к активному отслаиванию эмали, кроме того сталь будет наводораживаться и терять в прочности, хотя в вашем случае это не критично. Не понятно зачем вы выкинули магний. Он уж справится с защитой явно лучше какого-то блока питания который ещё может и пробить повесив вам на бойлер сетевое напряжение.

Изменено 10 Декабря, 2024 в 16:29 пользователем Вадим Вергун

[podlyinarod]

Ещё надо отметить, что титановый анод далеко не вечен в, к примеру, хлоридах, а их в воде прилично. Даже ОРТА/ОИРТА при малых концентрациях хлоридов долго не стоят.

[EvgenC]

В 10.12.2024 в 20:40, podlyinarod сказал:

титановый анод далеко не вечен

Промышленность выпускает такие аноды к бойлерам, именно из титана, правда половина стержня такого анода покрыта платиной, тем не менее часть его все равно ничем не покрыта.  Обычно заводские аноды длиной 5 - 20см, самый длинный, какай я встречал в интернете, имеет длину 40см. Я же хочу использовать анод на всю высоту бочки бойлера, поэтому буду использовать метровый. Понимаю, что он не вечен, но полагаю  прослужит много дольше, чем пассивный магниевый.

 

В 10.12.2024 в 19:28, Вадим Вергун сказал:

Ток ограничивать нужно обязательно

Вопрос: какую величину тока считать опасной для описанных вами процессов?

 

В 10.12.2024 в 19:28, Вадим Вергун сказал:

магний. Он уж справится с защитой явно лучше какого-то блока питания

Магний, на сколько я понимаю, используется только для того, чтобы получить гарантированный ток в нужном направлении, за счет высокого потенциала. А поэтому блок питания, как источник напряжения и тока вместе с неактивным анодом справятся не хуже, а лучше. Они никогда не кончатся, не покроются накипью и т.д.

 

Вопросы "пробития" блока питания и выкидывания магния не стоят. Это данность.

[Drag on fly]

Распилил для изготовления печки я тут на днях такой же эмалированный бак водонагревателя, ну что можно сказать: заварено было добротно скорее всего 4-3ф электродом, прям по шву эмаль была повреждена и видны следы сквозной коррозии, так что не с электродов нужно было начинать, а самому сварить емкость да хоть из чернухи на аргоновом аппарате с поддувом защитного газа с обеих сторон и отдать на эмалировку, а так ваши изыскания как сизифов труд-в одном месте защитили в другом ускорили коррозию

[Вадим Вергун]

В 10.12.2024 в 23:04, EvgenC сказал:

половина стержня такого анода покрыта платиной, тем не менее часть его все равно ничем не покрыта.

Та часть что не покрыта платиной пассивируется и в процессе не участвует. Без платины возможно два варианта: если условия среды позволяют (много хлорида в растворе, небольшая плотность тока) пойдет активная коррозия титана, тут тоже самое что и с магнием, если условия среды иные (нет активаторов коррозии, высокая плотность тока) анод полностью пассивируется, ток перестает течь и защита пропадает, если поддерживать ток повышая напряжение, будут происходить пробои оксидного слоя с питтинговой коррозией.

[shah82]

а потом питание отваливается и бак сгнивает в труху очень быстро

[podlyinarod]

Да. Вспоминается фраза Остапа Бендера.

Цитата

– Вчера на улице ко мне подошла старуха и предложила купить вечную иглу для примуса. Вы знаете, Адам, я не купил. Мне не нужна вечная игла, я не хочу жить вечно. Я хочу умереть. У меня налицо все пошлые признаки влюбленности: отсутствие аппетита, бессонница и маниакальное стремление сочинять стихи.

 

[капелька яда]

В 10.12.2024 в 20:40, podlyinarod сказал:

отметить, что титановый анод далеко не вечен в, к примеру, хлоридах, а их в воде прилично

титановый анод стоек в хлоридах.

титан очень пасивируется в хлоридах

[капелька яда]

В 10.12.2024 в 16:23, EvgenC сказал:

Вопрос: какую же величину напряжения имеет смысл обеспечить для бойлера и нужно ли в процессе эксплуатации ограничивать протекаемый ток?

если будет титановый анод обмотанный нихромовой проволкой

или просто кусок нихромовой проволки что еще дешевле.

напряжение анод - катод  хватит вполне и 0.5 Вольт.

Ток в вашем случае не играет роли.   ток  по формуле переводят в Кулоны

и получают массу (обьем) вещества на катоде что вам не надь.

и внутри катода будет скапливаться газообраз. водород

а точно пруток у вас тита новый ?

я вот купил на рынке  а там не титан а латунь с никелем.

а на коленках клялись - Для окраски есть замечательное средство «Титаник». Получено с таможни. Контрабандный товар.

Не смывается ни холодной, ни горячей водой, ни мыльной пеной, ни керосином. Радикальный черный цвет.

 Рекомендую как хорошему знакомому.

(ну это шутка - для романтиков и любителей Ильфа и Петрова))

 

 

Изменено 11 Декабря, 2024 в 02:19 пользователем капелька яда