Kathodischer Korrosionsschutz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte

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Viele Autoliebhaber wissen, dass ein kleiner Kratzer ausreicht – und der Rost beginnt, das Auto regelrecht zu absorbieren. Und es ist sehr schwierig, damit umzugehen. Welche Tricks Autofahrer sich auch immer einfallen lassen - verschiedene Beschichtungen, Kitte, Korrosionsschutzmittel ... Aber das Problem ist: Um alle am stärksten betroffenen Stellen mit der richtigen Qualität zu bearbeiten, muss man manchmal das gesamte Auto zerlegen. Eine solche Operation nimmt viel Zeit in Anspruch und erfordert eine ständige Überwachung. Außerdem kommt es im Betrieb zur allmählichen Zerstörung der Beschichtungen. Durch Vibrationen während der Bewegung entstehen Mikrorisse, unter dem Aufprall von Steinen oder Sand bricht der Lack ab. Daher ist der Wunsch der Autofahrer, ein Wundergerät zu kaufen, durchaus verständlich: Es wurde einmal ausgegeben und schützte die Karosserie für immer vor Rost.

Die Methode des kathodischen Korrosionsschutzes wird seit langem in den unterschiedlichsten Objekten eingesetzt. Beispielsweise werden auf Schiffen spezielle Protektoren installiert, die durch Auflösen im Meerwasser den Schiffsrumpf schützen. Unterirdische Rohrleitungen werden vor dem Verlegen mit Korrosionsschutzmitteln behandelt und mit einem speziellen Klebeband umwickelt. In einem bestimmten Abstand von der Pipeline ist eine Anode (Elektrode) vergraben - ein Metallrohling, an den das "Plus" einer Gleichstromquelle und das "Minus" an das Rohr selbst angeschlossen ist. Aufgrund der Potentialdifferenz zwischen der Elektrode und dem zu schützenden Metall fließt ein Strom im Stromkreis des entstehenden Elektrolyten (Feuchtigkeit, Salz usw.). An der Anode werden Elektronen freigesetzt - eine Oxidationsreaktion, und die Selbstauflösung der Kathode stoppt [1, 2].

Bei kathodischer Polarisation muss dem Metall ein so negatives Potential gegeben werden, bei dem seine Oxidation thermodynamisch unwahrscheinlich wird. Bei Eisen und seinen Legierungen wird bei einem Potential von 0,1 ... 0,2 V ein vollständiger Korrosionsschutz erreicht. Eine weitere Potentialverschiebung hat nur geringen Einfluss auf den Schutzgrad. Die Schutzstromdichte muss innerhalb von 10...30 mA/m2 liegen.

Darüber hinaus wird im Laufe der Zeit am Metall aufgrund der Konzentrationspolarisierung in Bezug auf Sauerstoff eine zusätzliche Potentialverschiebung zur negativen Seite beobachtet, die es ermöglicht, das Gerät periodisch auszuschalten (bei der Reparatur eines Autos, beim Laden einer Batterie). usw.) [3].

Das Korrosionsschutzgerät besteht aus einer Elektronikeinheit und Schutzelektroden. Am Körper der elektronischen Einheit befindet sich eine Leuchtanzeige für den Gerätebetrieb.

Das Gerät ermöglicht es, den Wert des Potentials der nassen Bereiche der Körperoberfläche auf dem Niveau zu halten, das für einen vollständigen Stopp und die Beendigung von Korrosionsprozessen aufgrund der Zerstörung der Schutzelektroden erforderlich ist.

Als Schutzelektroden (Anoden) können sowohl zerstörbare Materialien (Edelstahl, Aluminium), die nach 4 ... 5 Jahren ausgetauscht werden müssen, als auch zerstörungsfreie Materialien verwendet werden. Als zerstörungsfreie Elektroden können Carboxyl, Magnetit, Graphit oder Platin verwendet werden. Schutzelektroden werden in Form von rechteckigen oder runden Platten mit einer Fläche von 4...9 cm2 hergestellt.

Die Abbildung zeigt ein Diagramm einer einfachen Korrosionsschutzvorrichtung, die Korrosionsphänomene erfolgreich bewältigen kann. Natürlich kann eine kathodische Schutzvorrichtung in ihrer einfachsten Form aus Schutzelektroden und Drähten bestehen, die direkt mit dem "positiven" Pol der Batterie verbunden sind. Hier ist es jedoch schwierig, den möglichen Kurzschluss der Elektroden mit der Karosserie und deren Betrieb insgesamt zu kontrollieren. Dazu ist im Gerät die VD1-LED in der Spannungsteilerschaltung R2, R3, R1 enthalten, die im Betriebsmodus mit Dauerlicht leuchtet und einen kleinen Strom aus der Batterie verbraucht (ca. 2 mA).

Wenn sich plötzlich eine der Schutzelektroden an der Karosserie schließt, hört die VD1-LED auf zu leuchten. In diesem Fall ist es notwendig, den Kurzschluss zu finden und zu beseitigen. Bei erhöhter Körperfeuchtigkeit kann die VD1-LED ihr Leuchten geringfügig verändern, was auf den Betrieb des kathodischen Schutzes hinweist. Darüber hinaus weist dieses Gerät eine hohe Zuverlässigkeit auf, da es bei einem Kurzschluss des Ausgangs mit einem Gehäuse einen Überlaststrom von nicht mehr als 25 ... 30 mA abgibt.

Beachten Sie bei der Installation und Montage des Geräts Folgendes:

- eine Schutzelektrode schützt den Bereich mit einem Radius von ca. 0,25...0,35 m;
- Schutzelektroden werden nur an Stellen installiert, die durch eine Farb- und Lackbeschichtung geschützt sind;
- Sie können nur Epoxidkleber oder darauf basierenden Kitt verwenden;
- Die Außenseite der Schutzelektroden (wo nicht gelötet wird) darf nicht mit Kitt, Farbe, Kleber oder anderen elektrisch isolierenden Beschichtungen bedeckt werden.

Die Elektronikeinheit wird irgendwo im Auto installiert und mit dem allgemeinen Stromkreis des Autos verbunden. Gleichzeitig ist es notwendig, dass die elektronische Einheit auch dann eingeschaltet bleibt, wenn die allgemeine elektrische Ausrüstung des Autos ausgeschaltet ist.

Generell verbraucht das Gerät nicht mehr als eine Autouhr und garantiert auch bei stark entladener Batterie einen dauerhaft effizienten Betrieb.

Literatur

1. Krasnojarski V. V., Zobov E. V. Elektrochemischer Korrosionsschutz von Bauwerken und Anlagen. -1981.
2. Lyublinsky E.Ya. Elektrochemischer Korrosionsschutz. -1987.
3. Tershin V., Bondarenko A. Strom schützt vor Korrosion. Hinter dem Steuer.-1993.-N 12.-S.23.

Autor: P.Belyatsky, Gebiet Nowosibirsk, Berdsk; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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