Как сделать анод для лодки

Катера, яхты, лодочные моторы и гальваническая коррозия

Гальваническая коррозия — лишь один из видов коррозийного разрушения металла. Процессы эти, не являются простыми, но общее понимание, избавит от множества дорогостоящих проблем. К тому же, этим воздействиям, подвержены не только приводы двигателей.

Для запуска процесса гальванической коррозии, необходимо, всего лишь, иметь в распоряжении, два разнородных металла, с разными электрическими потенциалами. И, конечно, такого важного посредника-проводника, как морская (в идеале) вода, которая, будет играть роль электролита. Как вы понимаете, у нас с вами, этого в избытке. Поэтому, гальваническую коррозию, чаще называют «морская коррозия».

Ситуация немного сложней, чем кажется. Ведь, даже два, казалось бы, одинаковых металла, запросто могут иметь в своем составе, разные сплавы. Соответственно, нейтральной парой, назвать их уже будет сложно, потому что, один из них, будет более активным. Да и сама неоднородность металлов, провоцирует гальванокоррозию. Поэтому, к примеру, латунь (сплав меди с цинком) — крайне редко используемый металл в судостроении.

На всех корпусах алюминиевых катеров, поворотно-откидных колонок и подвесных лодочных моторов, ниже ватерлинии, обязательной является установка накладок из цинка, магния или алюминия (только, более активного, конечно), как наименее благородного и наиболее активного металла, в нашей связке, который играет роль анода. Тогда как, алюминий — роль катода. Идентичная, более благородная, пара: алюминий — сталь. Конечно, гальваническая пара, соединена проводником.

Отсюда следует, что стальной гребной винт, будет крайне не равнодушен к вашему алюминиевому катеру, в частности, к поворотно-откидной колонке, без должной защиты.

Работу анода, можно увидеть невооруженным глазом, точнее, последствия его работы. К примеру, части угловой колонки или дейдвуда ПЛМ, через некоторое время нахождения в воде, будут покрыты белесым налетом — оксидом цинка. По своей сути, это — высвобождение электронов, то есть, тот же электрический ток. При этом, частицы вещества, переносятся с анода к катоду, и мы жертвуем одной частью, что бы сохранить другую. Ну это, если совсем грубо. Зато, всем понятно.

Сама накладка-анод, будет постепенно терять в размере. Однако, неравномерное и молниеносное «исчезновение» анода — может быть (не всегда) признаком наличия так называемых, блуждающих токов. Это относится к электролитической коррозии, но суть остается той же.

Впрочем, в этом случае, анодом может стать уже любая подводная часть вашего любимого катера, имеющая наименьшее сопротивление. В подобной ситуации, ток будет искать кратчайший путь лодка-вода-земля. Самая частая причина — самостоятельное неправильное подключение электрооборудования : холодильников, водяных помп, АКБ и т.д. И отсутствие обслуживания и диагностики бортовых электросетей.

Блуждающие токи — это распространенная проблема электрофицированных причалов и марин. Бывает, конечно, и несоблюдение стандартов электрофикации, но, основная проблема связана, все-таки, с заземлением. Заземляющий кабель — это необходимая мера безопасности, при подключении катера или яхты к береговому источнику питания.

Поэтому, стальная яхта, с изношенным корпусом, и ваш алюминиевый катер, запитанные от причала, рядом друг с другом, образуют прекрасную катодно-анодную пару. Не в пользу последнего, разумеется. Такую же роль сыграет и стальная причальная стенка.

Для предотвращения подобных казусов, используется простейшая гальваническая развязка.

Вышеописанные процессы, взяты за основу, так называемой, активной катодной (ICCP) защиты. Этот метод, предполагает выработку тока, который пускается на подавление электрохимической активности и предотвращает появление гальванических пар.

Покраска привода и всех алюминиевых деталей — дело очень хорошее, дающее дополнительную защиту, но требующее постоянного обновления. За этим придется тщательно следить. Особенно, за острыми углами, местами соединений и, само-собой, царапинами и повреждениями. Но, если коррозия началась, окраска проблемного места, без зачистки и грунтовки, не поможет.

Краски — необрастайки, на основе меди, ни в коем случае, нельзя применять для покраски алюминиевых катеров.

Так же, не забывайте, что любой вид коррозии, не покрывается гарантийными обязательствами. А перед установкой нового оборудования, помните, что крепеж, особенно, нержавейка, должен быть изолирован от корпуса.

В этой таблице можно легко увидеть, какой, из пары металлов, образующих «батарейку», будет анодом, а какой — катодом.

Магниевые аноды, лучше оставить для пресной воды. Для морской, следует устанавливать цинковые сплавы или алюминиевые. Главное, подавить желание, установить все три вида протекторов. Тогда магний — станет главным анодом, защищая алюминиевый и цинковый протектор. Надо сказать, что цинковые аноды, постепенно уходят в прошлое, их место занимают теперь, только алюминиевые и магниевые сплавы.

Так или иначе, любой анод требует замены, при сокращении его объема наполовину, дальше, он просто перестанет работать, а в течении его срока службы, необходимо проверять, плотно ли он прилегает к защищаемому металлу.

Ну, и последнее, на протектор, ни в коем случае, нельзя наносить краску, смазку и т.д. Это равносильно его отсутствию.

Как сделать анод для лодки

Практически все так называемые «алюминиевые» лодки на самом деле изготовлены не из чистого алюминия, а из сплава на его основе, например, дюралюминия, АМг (алюминий-магний) или других. А некоторые суда совмещают в себе не один металл, например, до 1975 года мотолодки «Прогресс» выпускались с элементами (скуловые накладки) из нержавеющей стали X18Н10Т. В результате, из-за значительной разницы потенциалов, электрохимическая коррозия протекала в разы интенсивнее. Протекторная защита маломерного судна от коррозии – довольно простой и действенный метод борьбы с разрушением. В процессе эксплуатации алюминиевая лодка подвергается воздействию не только влаги, находящейся в воздухе. Судно непосредственно контактирует с водой, которая является отличным электролитом.

Суть протекторной защиты заключается в следующем. К алюминиевой лодке присоединяют металл, потенциал которого более электроотрицательный. Работает гальванический элемент. Катодом является металл лодки, а жертвенным анодом – протектор. Вода – электролитическая среда, которая обеспечивает работу гальванопары. В данной гальванической паре постепенно разрушается протектор, отдавая электроны в раствор и, тем самым, ограждая корпус от воздействия агрессивной среды. Алюминиевая лодка и ее составные части не подвергаются электрохимической коррозии до тех пор, пока работает и разрушается протектор. О том, что данный способ защиты работает можно судить по увеличению срока службы маломерного судна и уменьшению массы протектора. После полного разрушения анода его необходимо заменить на новый.

Народ владельцы алюминиевых лодок, скажите есть смысл в установке Анода, стоит ли у вас или эта приблуда?

tlt70

Пользователи

tlt70

Пользователи

Balansir писал(а):
ну если я лодку поднимаю – опускаю, воздействие в разы меньше, и вода у нас преснасная
Да, да. Лодка на воде только во время рыбалок. А так стоит дома и на прицепе.
Сколько видел гнилых мест у лодок, так почти у всех, окислы появляются в местах где установлены стальные болты или детали. А также в местах соприкосновения с древесиной (сгнивший транец).
П.С. Но подстраховаться охото )))))

П.П.С. Ты на “кастрюли” перешел?

OKUN

Пользователи

Анод конечно сильно замедляет процессы коррозии, особенно заметен эффект при эксплуатации лодки в морской воде. На всякий случай для тех, кто подзабыл:

Т.е. цинковые аноды, которые применяются для защиты морских судов со стальным корпусом НЕ ГОДЯТСЯ для лодок из алюминиевых сплавов. Они наоборот, только ускорят коррозию. Остается использовать магний.

stas2043

Пользователи

P.S.65

Пользователи

Аноды крепятся каждый к корпусу винтами или болтами через диэлектрическую прокладку,
и через эти же винты обеспечивается контакт. При этом принимаются все меры,
чтобы вода с самими крепежными винтами не контактировала ни в коем случае:
прокладка (обычно резиновая) ставится на герметике, а снаружи головки винтов
также тщательно замазываются герметиком.

Зачем изолировать винты – это понятно, они обычно стальные, а анод – цинковый или магниевый,
если крепеж будет омываться водой – это ухудшит защиту корпуса из-за образования
малого контура протекания тока.

Сложнее с пониманием того, зачем нужна прокладка между плоскостями корпуса и анода.
В точную теорию этого дела я не вникал, но в литературе пишут, что в таком случае
развивается явление перекомпенсации и корпус вместо защиты начинает разрушаться.

Как сделать анод для лодки

При эксплуатации моторной и парусной яхты большинство судовладельцев сталкиваются с гальванической коррозией. Последствия данного процесса могут оказаться весьма плачевными для корпуса судна и его металлических частей находящихся под водой, включая подвесной двигатель и угловую колонку.

Гальванической коррозией называется электрохимический процесс, который происходит при помещении в электролит металлов со взаимным контактом и разными электрическими потенциалами. Контакт может осуществляться как благодаря непосредственному соприкосновению, так и посредством взаимного соединения с любым токопроводящим материалом. Как только пара разных металлов образует гальванический элемент, один из них становится катодом, а другой – анодом. Анодом становится металл с наиболее низким значением электрического потенциала из пары, катодом – с наибольшим значением. С анода на катод устремляется поток электронов. Из-за оттока электронов атомы анода превращаются в ионы. Ионы анода взаимодействуя с кислородом в электролите (которым является вода) образуют молекулы оксидов, которые уносятся прочь жидкостью электролита. Именно так анод начинает корродировать и разрушаться, отдавая свои атомы металла в электролит. Вода – это превосходный электролит. Лишь химически чистая вода, которая не содержит никаких минеральных веществ, не является электролитом. У соленой воды электропроводность намного выше чем у пресной, но и в воде пресных водоемов, и в воде из-под крана, химический состав способствует эффективному развитию коррозии, при этом с ростом температуры электропроводность воды увеличивается. Таким образом процесс гальванической коррозии неизбежен как в соленой, так и в пресной воде.

На подводной части яхты (также двигателе и угловой колонке) различные металлы применяются очень широко, причем в разных сочетаниях. Примером гальванической пары из нержавеющей стали и алюминия, служит сочетание гребного винта из нержавеющей стали и `ноги` подвесного мотора из алюминиевого сплава. При этом мотолодка согласно своему прямому назначению постоянно находится в воде (т.е. электролите). Даже находясь на суше под дождем лодка может подвергаться гальванической коррозии. Стоит отметить что, для создания гальванической пары на судне, взаимодействие различных конструктивных частей изготовленных из разного металла не обязательно . При постоянном нахождении в электролите на большинстве даже однородных металлических поверхностей все равно образуются крошечные локальные аноды и катоды – в основном в тех местах, где состав сплава неоднороден или имеются посторонние вкрапления или примеси – например, частицы металла с производственных форм или штампов.

Защитить корпус лодки или мотор от коррозии можно установкой специальных анодных протекторов из активных металлов обладающих большим значением электрического потенциала – алюминия, цинка, или магния. При установке протектора создается контакт между защищаемым металлическим изделием и протектором из активного металла, который разрушается в первую очередь, принося себя в жертву процессу коррозии.

ЦИНКОВЫЕ АНОДЫ применяют в соленой и слабосоленой воде. В пресной воде цинковые аноды также будут “работать”, но с меньшей эффективностью нежели алюминиевые, и уж намного меньшей чем у магния. Это обусловлено меньшей разницей потенциалов между цинком (-1100) и защищаемым металлом, нежели у алюминия (-1150) и магния (-1550), в сочетании с низкой электропроводностью пресной воды.

АЛЮМИНИЕВЫЕ АНОДЫ являются универсальным решением. Их можно использовать в соленой, слабо соленой и даже в пресной воде. Обладая более низким потенциалом по сравнению с цинком, алюминий обеспечивает более лучшую защиту при эксплуатации судна. Оптимальными условиями для алюминиевых анодов считаются слабо соленые воды, например в местах устий рек впадающих в моря, где смешивается соленая и пресная воды. В условиях сильно соленой воды алюминиевый протектор будет “съеден” коррозией быстрее цинкового при примерно одинаковой эффективности.

МАГНИЕВЫЕ АНОДЫ обеспечивают самую лучшую защиту судна при эксплуатации в пресной воде, но их крайне не рекомендуется использовать в соленой. Соленая вода обладает высокой электропроводностью, что при очень большой разности потенциалов магния и защищаемого металла, вызовет избыточно интенсивное протекание коррозии анода и магниевый анод израсходуется очень быстро. Также при использовании протекторов для защиты корпуса, высокая разность потенциалов в условиях соленой воды может спровоцировать разрушение окраски судна, поскольку в составе подавляющего большинства морских необрастающих красок присутствуют частицы металла, например меди или олова, используемых в качестве вещества препятствующего обрастанию корпуса.

Протекторная защита корпуса мотолодки

Применение протектора

Электрохимическую коррозию корпуса можно предотвратить с помощью протектора — второстепенной детали или просто пластинки металла с более низким, чем защищаемый металл, потенциалом. В образующейся гальванической паре протектор является анодом и, отдавая свои электроны, разрушается, сохраняя тем самым основную деталь.

Чаше всего для защиты дюралюминиевых и стальных корпусов в качестве протекторов используют пластины из магния, магниевых сплавов или цинка. Важными условиями успешного применения протекторов являются надежный электрический ПРТакт с защищаемой деталью и достаточная масса протектора в пресной воде протекторная защита дает меньший эффект, чем в морской. Схема установки и работы протектора показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема работы протектора

Протектор — анод 4 выполняется из более активного металла, чем материал защищаемого корпуса 2. Крепеж (болт, шпилька) служит электрическим проводником, а прокладка 3 — изолятором между протектором и корпусом; 5 — электролит — вода, обеспечивающая работу пары. Стрелки указывают направление тока.

Важно также, чтобы протектор имел чистую неокрашенную наружную поверхность. Если протектор не будет изолирован от корпуса, это может привести кявлению перезащиты, т. е. коррозии металла корпуса вблизи протектора. При использовании цинка в качестве протектора следует учитывать, что он эффективен только при высокой его чистоте (более 99,9%) или в сплаве с 1 — 3% магния. В противном случае протектор быстро теряет свою функцию и покрывается окислами, изолирующими его от воды. Установка протектора позволяет надежно защитить корпус и двигатель от электрохимической коррозии, что избавляет от необходимости ежегодной покраски и подновления защитного покрытия.

На катерах со стационарным двигателем объектом протекторной защиты являются гребной винт, обычно изготовляемый из бронзы или латуни, корпус судна в месте крепления к нему бронзовой арматуры и т. д. В таких случаях протекторы выполняют в виде цинковых шайб, прокладок или обтекателей различной формы.

Электрохимическая коррозия довольно много неприятностей доставляет владельцам мотолодки «Прогресс-2», так как в конструкции корпуса использованы два металла — алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь Х18Н10Т (на скуловые накладки). Нержавеющая сталь имеет более высокий потенциал, чем дюраль Д16 — основной материал корпуса.

Для протекторной защиты обычно используют пластины из магния, магниевых сплавов или цинка, которые размещаются равномерно по днищу и укрепляются стальными оцинкованными болтами без нарушения лакокрасочного покрытия. Наиболее подходящим место для крепления пластин на «Прогрессе» являются отверстия для крепления колес. Протекторы из магния или цинка изготавливаются по размерам, указанным на рис. 2, и крепятся четырьмя винтами М10 с потайной головкой.

Рис. 2. Протектор.

Установленные таким образом протекторы не ачияют на скорость, так как при глиссировании выходят из воды. Можно также закрепить два протектора размером 120x40x80 по углам в подводной части транца. В качестве дополнительной защиты стальные брызгоотбойники следует покрыть шпаклевкой или краской на эпоксидной основе. Покрытие наносится с обеих сторон так, чтобы полностью закрыть не только сами брызгоотбойники, но и выступающие в обе стороны заклепки. Как правило, развившаяся коррозия разрушает профиль киля или прилегающие к нему участки обшивки днища, поэтому необходимо и килевой профиль обработать аналогичным образом.

Магниевые протекторы применяются во многих отраслях — на магистральных трубопроводах, емкостях для хранения нефти, коммуникациях различного назначения и т.д. Промышленное производство лодочных протекторов было освоено еще в семидесятые годы, когда начали выпускать два вида протекторов: ПЛМ-0,3 и ПЛМ-0,5. Первый предназначался для лодок типа «Прогресс», а второй был универсальным и подвешивался к любой металлической лодке во время стоянки (рис. 3).

Рис. 3. Подвеска универсальных протекторов типа ПЛМ-0,5 на время стоянки.
1 – винт М4; 2 – шайба; 3 – гайка; 4 – металлическая палуба лодки; 5 – влагозащитное покрытие узла крепления протектора; о – наконечник токопроводящей подвески; 7 – токопроводящая подвеска протектора; 8 – электроизоляция; 9 – магниевая пластина (анод – протектор).

Протекторы типа ПЛМ-0,3 представляют собой магниевьц пластины размером 260x50x15 мм и устанавливаются на подвод, ную часть каждого борта лодки — в гнезда, предназначенньк для крепления колес. Протекторы крепятся винтами М 10×30 которые вворачиваются в штатные гнезда. Предварительно по верхность борта в месте установки протектора очищается от грязи, следов коррозии, масла. На чистую сухую поверхность устанавливаются резиновые изолирующие прокладки; на каждый винт надевается изолирующая втулка, которая исключает контакт между цилиндрической частью винта и нижней частью протектора, а также обеспечивает постепенное срабатывание протектора с его поверхности. Углубление над головкой винта для предотвращения проникновения воды заливается эпоксидным клеем или битумом (рис. 4).

Рис. 4. Крепление протектора ПЛМ-0,3 к корпусу лодки «Прогресс».
1 – заливка эпоксидной смолой; 2 – крепежный винт М10х30; 3 – втулка изолирующая;резиновая трубка 10×0,6, 1=10; 4 – магниевая пластина (протектор); 5 – прокладка резиновая толщиной 1,5 мм; 6 – прокладка резиновая толщиной 5 мм; 7 – корпус лодки; 8 – штатное гнездо крепления навесного колеса.

Когда мотолодка находится на плаву, протекторы погружены в воду и между ними и корпусом протекает гальванический ток. При максимальной интенсивности разрушения протекторов в морской воде срок их службы (до 50% износа) не менее 6 месяцев.