КОРРОЗИЯ материалов заземления и молниезащиты


26-Apr-2019

Сравнительные испытании скорости коррозионного процесса заземлителей с медным покрытием толщиной Си в 0,250 мм и с цинковым покрытием толщиной Zn в 0,08 мм.

Лабораторные испытания проводились в конце 2002 и начале 2003 годов в Лаборатории Факультета инженерного дел а по испытаниям структуры материалов Варшавского политехнического института. Целью испытаний была проверка скорости корродирования стальных заземлителей с цинковым покрытием нанесенным горячим способом и омедненных электролитическим способом заэемлителей с толщиной покрытия Сu в 0,250 мм в среде напоминающей почвенные условия. Образцы заземлителей были помещены в буферный раствор содержащий уксусную кислоту ЗНзСООН и ацетат натрия СНзСООNа молярным отношением 1:1, с молярной концентрацией этих. компонентов составляющей 1 грамм-молекулу/дм3. Значение рН подготовленного указанным образом раствора, в соответствии с высчитанной из постоянного значения диссоциацией уксусной кислоты составляло 4,8.


Стальные стержни с нанесенный горячим способам цинковым покрытием толщиной Zn в 0.08 мм до, и после (Ь) проведения испытаний коррозионной стойкости


Стальные стержни с нанесенным электролитическим методом медным покрытием толщиной Си в 0,250 мм до (a), и после (b) проведения испытаний.
В раствор были помещены нижеперечисленные образцы:

Соединенные муфтой сегменты заземлителей были подвержены испытаниям с целью определения влияния соприкосновения различных металлов на скорость процесса корродирования

добавочно было проведено измерение активного сопротивления этих соединений до и после проведения испытаний на коррозию.
Стальные стержни с нанесенным электролитическим методом медным покрытием толщиной Сu в 0,250 мм с латунным муфтовым соединением до (а) и после (Ь) проведения испытаний коррозионной стойкости.
Результатами проведенных электрохимических испытаний доказано, что в данной среде заземлители корродируют равномерно. Скорость корродирования цинкового покрытия нанесеиного горячим способом составляла 1,09 мм/год и была почти в 25 раз выше, чем скорость корродирования медного покрытия нанесенного электролитическим методом. Кроме вышеприведенного констатировано что соединительные муфты практически не повлияли на скорость процесса корродирования стержней заземлителей, причем процесс коррозии соединительных муфт в невеликой только степени влияет на изменение значения активногс сопротивления в соединении Активное сопротивление в месте соединения до проведения испытаний составляло0,11 ом*м, а после проведения испытаний 0,17ом*м.
В результате растворения цинкового покрытия стержни изменили цвет на темносерый причем омедненные стержни - не изменились.

Сравнительные испытания процесса корродирования омедненных заземлителей с медным покрытием толщиной Си в 0,250 мм и заземлителей с цинковым покрытием толщиной Zn 0,08 мм, проведенные в естественных условиях.

Первые в мире сравнительные испытания процесса корродирования заземлителей в естественных условиях были проведены в 60-тые годы в США специалистами Лаборатории гражданско-морского флота .
Они заключались в зарывании в почву заземлителей изготовленных из различных материалов, таких, как мягкая сталь, сталь с цинковым покрытием нанесенным горячим способом, сталь с медным покрытием нанесенным электролитическим методом, стойкий против коррозии аустенитный чугун, нержавеющая сталь типа 320, алюминий 6061-Т6, магний AZ31B, цинк высокой чистоты а также сталь с покрытием нанесенным из нержавеющей стали типа 304.
Оценивалась скорость процесса корродирования указанных материалов.
Американцы зарыли в грунт на 7-летний промежуток времени 9 штук заземлителей (по одному для каждого вида материала) диаметром 5/8 дюйма (14,2 мм) и длиной 2,4 м. Стержни проверялись после истечения 1,3 и 7 лет.

Специалисты оценили, что только омедненные заземлители с нанесенным медным покрытием толщиной Сu в 0,250 мм а также заземлители изготовленные из нержавеющей стали - соответствуют требованиям по коррозионной стойкости.

Указанная выше оценка была результатом анализа повреждений причиненных коррозией причем в основу оценки положены результаты процентной потери массы каждого заземлителя.
Таблица.
Процентная потеря массы вертикальны заземлителей

a. различная технология изготовления стержней учитывающая зарывание их в грунт на различный промежуток времени 1 год либо 7 пет;
b. длина изъятого из грунта стержня не определялась;
c. процентная потеря массы изъятого из грунта сегиента стержня в40Sдюйма;
d. значение приведенное для стержня после истечения 5 лет.

Испытания коррозионной стойкости стальных омедненных заземлителей с медным покрытием толщиной в 0,250 мм.

С целью получения достоверных результатов испытаний коррозионной стойкости, фирма GALMAR в 1992 году передала самой известной в то время в Польше Лаборатории Промышленное: института моторизации (PIMot) [1] образцы омедненных заземлителей для проведения их испытаний. Лаборатория приобрела огромный опыт в области испытаний процессов коррозии элементов кузова автомашин подверженных воздействию самой опасной коррозионной среды, напоминающей среду, в которой помещаются заземлители. Испытания проводились с применением метода Corrodkote в соответствии с требованиями Польского государственного стандарта РгФ77УН-04б35- испытываемые образцы покрывались пастой ускоряющей коррозионный процесс а затем помещались во влажную среду. Результатами испытаний подтверждена высокая коррозионная стойкость заземлителей с медным покрытием толщиной в 0,250 мм и доказана почти 150-летняя прочность этих заземлителей. Предполагается что продолжительность эксплуатации заземлиителей должна составлять 30 лет, так как максимальным периодом эксплуатации электрических, электроэнергетических и установок дальней связи принято считать также 30 лет.

Почему опасность коррозии существует в особенности при соединении различных материалов?

В сфере внешней молниезащиты используются преимущественно следующие материалы: оцинкоанная сталь, нержавеющая сталь (VA), медь, алюминий.
Опасность коррозии существует в особенности при соединении различных материалов. Поэтому запрещается монтировать медные детали поверх оцинкованных поверхностей или поверх алюминиевых деталей, так как в противном случае смытые дождем и т.п. частицы меди могут попасть на оцинкованную поверхность. Кроме того, образуется гальванический элемент, который способствует более быстрой коррозии контактной поверхности. Как видно на примере внизу, соединение из меди на водопроводной трубе из стали корродировано и может отсоединиться. В случае необходимости выполнения соединения между двумя различными материалами, применение которого не рекомендуется, можно использовать биметаллические соединители. На примере внизу приведен случай применения биметаллических соединителей на медном водосточном желобе, к которому подсоединен алюминиевый круглый провод. Для мест с повышенным риском образования коррозии, например, мест ввода в бетон или землю, должна использоваться защита от коррозии. На места соединений в земле в качестве защиты от коррозии следует нанести соответствующее покрытие. Алюминий не должен прокладываться непосредственно (без зазоров) по штукатурке, строительному раствору или бетону, внутри них или под ними, а также в земле. Возможные последствия изображены на примере справа. Неправильный монтаж Корродированное соединение вследствие различных материалов Неправильный монтаж Корродированный алюминиевый провод вследствие открытого монтажа на стене Правильный монтаж с биметаллическим соединителем (алюминий/медь)

В таблице приведена оценка возможных комбинаций металлов с точки зрения контактной коррозии в воздухе.



Рейтинг@Mail.ru