التآكل الكهروكيميائي: كيف تحمي قضيب منشفة مُسخن؟


كثير من الناس ، بعد أن قاموا بتركيب سكة فوط ساخنة جديدة من الفولاذ المقاوم للصدأ في الحمام ، بعد فترة لاحظوا ظهور بقع صغيرة من الصدأ على السطح المعدني ، والتي لا يتجاوز قطرها عادة 5-6 مم. هذا "التشتت" ليس أكثر من تآكل معدني عادي. والنقطة هنا ليست على الإطلاق منتج السباكة المعيب أو التشغيل غير السليم ، ولكن في التيارات المتجولة. ما هذا؟ من أين أتوا؟ وكيف تحييد تأثيرها الضار على سكة المنشفة الساخنة؟ نحن نتفهم المشكلة.

ماذا تريد أن تعرف عن التيارات الضالة؟

أي أجسام معدنية في الماء أو في الأرض ، بغض النظر عن الغرض منها ، تكون عرضة للتآكل ، والذي يمكن أن يكون:

الكهربائي

يتعلق بالتفاعل بين المعادن المختلفة. لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن إنشاء زوج جلفاني يؤدي إلى التدمير بواسطة الفولاذ والنحاس الأصفر أو الفولاذ والألمنيوم. يبدأ التفاعل بمجرد تكوين "ثنائي" من معادن مختلفة وتتلامس الوحدة الناتجة مع المنحل بالكهرباء. في حالة وجود سكة مناشف ساخنة ، يتم لعب دور المنحل بالكهرباء بواسطة ماء الصنبور العادي ، والذي يتفاعل مع المعادن بسبب محتوى كمية كبيرة من المعادن (سيحدث نفس التفاعل مع مياه البحر الغنية بالملح). وكلما ارتفعت درجة حرارة الماء ، كانت عملية تدمير المعادن أكثر نشاطًا. هذا هو السبب في أن أجسام السفن المبحرة في البحار الجنوبية الدافئة تبلى بشكل أسرع من السفن في الأسطول الشمالي.

تآكل التيارات الشاردة

تحدث هذه العملية بسبب ما يسمى بالتيارات الشاردة التي تحدث في الأرض إذا كانت تعمل كوسيط موصل. في هذه الحالة ، لا تتعرض الأجسام المعدنية الموجودة بالكامل في الأرض فقط لتأثير مدمر ، ولكن أيضًا تلك التي تتلامس معها فقط. لكن من أين تأتي هذه التيارات؟ الأمر بسيط: في معظم الحالات ، يكون مظهرهم نتيجة للتسريبات من خطوط الكهرباء. تشمل هذه المجموعة أيضًا ما يسمى بالتيارات الصفرية الموجودة في الهياكل غير الأرضية.

خيارات الحماية الممكنة

لحماية المنتجات المعدنية من الآثار الضارة ، يتم استخدام طرق مختلفة ، والتي تنقسم حسب طبيعة تطبيقها إلى سلبية ونشطة.

خيار سلبي


العزلة السلبية
هذا الخيار هو استخدام مادة عازلة مختلفة تشكل حماية بين الموصل والمعدن. يتم استخدامه كعزل:

  • مخاليط راتنجات الايبوكسي.
  • إدراج في تكوين البوليمرات.
  • طلاء البيتومين.

ولكن إذا قصرنا أنفسنا على هذا الخيار فقط ، فلن تعمل الحماية الكاملة ، لأن المادة العازلة ليست حاجزًا بنسبة مائة بالمائة بسبب وجود نفاذية الانتشار. لذلك ، فإن العزلة تحدث بطريقة جزئية. بالإضافة إلى ذلك ، في عملية نقل الأنابيب ، يمكن أن تتلف هذه الطبقة ، مما يؤدي إلى خدوش كبيرة ، وشقوق ، من خلال الثقوب والعيوب الأخرى.

الأهمية! لذلك ، لا يمكن استخدام طريقة الحماية السلبية إلا كإضافة.

الدفاع النشط

يشير إلى استخدام طريقة نشطة لتحديد موقع مصدر التعرض من خلال استخدام الاستقطاب الكاثودي ، حيث تحل الشحنة السالبة محل الشحنة الطبيعية.

لتنفيذ هذه الحماية ، تحتاج إلى استخدام إحدى الأداتين:

  • الطريقة الجلفانية - تأثير الزوج الجلفاني ، يتم تدمير الأنود الذبيحي ، وبالتالي ضمان حماية الهيكل المعدني. الطريقة فعالة مع مقاومة التربة حتى 50 أوم لكل متر ، إذا كانت المقاومة أقل من الطريقة غير فعالة.
  • مصدر طاقة التيار المستمر - يتجنب الاعتماد على قوة مقاومة التربة. يتم استخدام الحماية الكاثودية ، والتي يكون مصدرها محاطًا بمحول مشكل متصل بدائرة كهربائية ذات تيار متناوب. نظرًا لأن المصدر تم تشكيله خصيصًا عن طريق تنظيمه ، فمن الممكن تحديد المستوى المطلوب للحماية الحالية ، اعتمادًا على الظروف السائدة.


العزلة النشطة
يمكن أن توفر طريقة مماثلة تأثيرًا سلبيًا:

  • إعادة الحماية - تجاوز الإمكانات المطلوبة ، نتيجة لذلك ، يحدث تدمير منتج معدني ؛
  • الحساب غير الصحيح للحماية - مما يؤدي إلى التدمير المتسارع للأجسام المعدنية القريبة.

يمكن النظر في الأمثلة المقدمة على حماية منتج مثل سكة مناشف ساخنة.

لم تحدث عمليات التآكل على مثل هذه المنتجات أو غيرها من منتجات السباكة الطرفية مطلقًا ، ولكن كان هذا حقيقيًا قبل استخدام الأنابيب المعدنية والبلاستيكية ، حيث يوجد تلامس مع الألومنيوم داخل الجدار. نتيجة لذلك ، لا يحدث تكوين العناصر المتجولة فقط بسبب استخدام الأنابيب البلاستيكية في الغرفة المجاورة ، ولكن أيضًا في أماكن أخرى ، حيث يمكن أن يستخدمها الجار من طابق آخر في مبنى سكني.

الأهمية! لتجنب التأثير السلبي للتيارات المتولدة على الهيكل الخاص بك ، من الضروري معادلة الإمكانات من خلال توفير سكة مناشف وبطارية وأنابيب مياه مع عنصر تأريض.

في هذه الحالة ، يحدث استخدام التأريض الضروري فيما يتعلق بأي اتصال مصنوع من الأنابيب المعدنية ، على سبيل المثال ، خط أنابيب الغاز في الأرض.

أولى علامات التآكل

يمكنك تحديد أن سكة المنشفة المسخنة أصبحت "ضحية" لعمليات التآكل من خلال مظهر الجهاز. أولى علامات تدمير المعادن هي:

  • تورم الطبقة الزخرفية (الطلاء) - يحدث هذا أولاً عند المفاصل وعلى الحواف الحادة للهيكل ؛
  • المظهر على السطح المصاب لطلاء أبيض ملحوظ ، يشبه المسحوق الناعم ؛
  • تشكيل خدوش ومنخفضات صغيرة في المناطق المتضررة - يبدو أن المعدن قد أكله حشرة.

عادة ما يكون الضرر الطفيف نتيجة للتآكل الجلفاني الناجم عن اختلافات الجهد الكهربائي بين المعادن غير المتشابهة ، حيث يعمل أحدهما كقطب السالب والآخر بمثابة القطب الموجب. وإذا أضفنا تيارات متجولة إلى ذلك ، فسيكون الدمار أكثر خطورة.

قليلا عن طبيعة التيارات الشاردة وخطرها

سبب ظهور التيارات الشاردة التي تعمل على سكة المنشفة المسخنة هو فرق الجهد بين الهياكل المؤرضة. ومن أجل معادلة الإمكانات ، من الضروري إنشاء نظام تكون فيه جميع العناصر المعدنية على اتصال بالموصل المحايد في جهاز توزيع الإدخال الحالي.

سيزيد مثل هذا النظام من سلامة المستخدم (إذا أمسكت بالأنابيب والمعدات المؤرضة بيدك ، فلن تحصل على تفريغ قاتل). وهذا مهم للغاية ، لأنه كلما زاد الاختلاف المحتمل ، زاد الخطر الجسيم الذي يهدد الشخص. على سبيل المثال:

  1. إذا كانت هذه القيمة 4 أو 6 فولت ، فقد تتلقى صدمة 5 مللي أمبير. ستكون حساسة ، لكنها ليست قاتلة.
  2. إذا كانت قوتها 50 مللي أمبير ، فقد يحدث رجفان القلب.
  3. وعندما يتعرض جسم الإنسان لتيار 100 مللي أمبير يحدث الموت.

ولكن هناك حالات يصبح فيها حتى اختلاف بسيط في الجهد 4B سببًا للوفاة.

وصف الظاهرة

التيارات الشاردة هي تلك التي تظهر في الأرض عند استخدامها كوسيط موصل.إنها تخلق تآكلًا للمعادن ، والذي يكون كليًا أو جزئيًا تحت سطح الأرض ، وفي بعض الأحيان يتلامس فقط مع قطع الأرض. لوحظ على خطوط الترام والسكك الحديدية والطرق المكهربة. في بعض الأحيان يصبحون سببًا في حدوث ماس كهربائي وحالة طوارئ.


ظاهرة مدمرة

وهي تختلف عن التيارات الكهربائية الثابتة العادية من حيث ظهورها فجأة وفي أكثر المناطق التي لا يمكن التنبؤ بها. تعتمد العملية التي تحدث على الجسم الذي يبدأ من خلاله التيار الكهربائي في التدفق على الاتجاه الذي يوجد فيه. إذا كان للكائن إمكانات موجبة بالنسبة إلى كائن آخر ، عند ملامسته ، يظهر تيار كهربائي مع تآكل وأكسدة الأسلاك. إذا كان للكائن إمكانات سلبية ، فعندئذٍ يتم استعادة معلمات المادة الموجودة في سائل تركيبة الوسط حيث يتدفق التيار الكهربائي عليه.

ملحوظة! نظرًا لأن النشاط الكيميائي للعناصر التي تتلامس مع وسط سائل أو إلكتروليت غير واضح ، فمن الصعب التنبؤ بالوقت مع مكان ظهور نوع متجول من التيار الكهربائي. في الوقت الحاضر ، يؤدي وجوده إلى تآكل كائن ذي إمكانات إيجابية.


تعريف كامل

الاختلاف المحتمل: أسباب

ولكن من أين يأتي الاختلاف المحتمل ، إذا تم بناء المنزل مع مراعاة جميع المعايير المعمول بها؟ نظريًا ، وفقًا لقواعد البناء ، يجب ألا يكون هناك فرق محتمل. ولكن في الممارسة العملية ، غالبًا ما يحدث أنه عند تجميع الهياكل والأنظمة الهندسية ، يتم استبدال الوصلات الملحومة بالممسحة. خيار شائع آخر هو دمج مقاومات إضافية أو أجزاء معدنية في الدائرة. كلاهما يمكن أن يسبب اختلافًا محتملًا عند الأطراف المتقابلة للأنبوب ، وبالتالي ، يبدأ تآكل المعدن.

لا تنس "التعارض" بين المعدن والبلاستيك ، والذي يلعب أيضًا دورًا مهمًا في تدمير الأجهزة الطرفية المختلفة (بما في ذلك قضبان المناشف الساخنة). نظرًا لحقيقة أن الأنابيب البلاستيكية غالبًا ما توضع بين معدات السباكة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ورافعة معدنية (تُستخدم لأداء الأسلاك حول الشقة) ، فإن الاتصال بين هذه الأجزاء من النظام ينقطع. وعلى الرغم من أن الناهض سيتم تأريضه في أي حال (في المباني الشاهقة الجديدة يتم ذلك من خلال نظام المعادلة ، وفي منازل الصندوق القديم - من خلال الحلقة الأرضية الموجودة في الطابق السفلي من المبنى) ، فإن الفرق المحتمل لا يزال يتشكل. وعندما يتحرك الماء عبر الأنابيب ، مما يدل على التوصيلية الممتازة ، يحدث أيضًا احتكاك دقيق ، وهو ما يضمن ظهور تيارات شاردة. وهم بدورهم يتسببون في التآكل. الدائرة كاملة!

تقنية مبتكرة لحماية سكك المناشف الساخنة

أكبر مشكلة مع التيارات الشاردة هي التآكل الكهربائي. تتعرض سكة المنشفة المسخنة بالفعل لدرجة عالية من المخاطر. بسبب حقيقة أن الماء الساخن يمر عبر الأنابيب ، تتراكم الأملاح على الجدران الداخلية ، مما يتداخل مع مرور المبرد. بسبب تأثير الكهرباء على الماء ، يحدث تأثير التآكل الجلفاني ، عندما يتم تسريع الترسيب وترسب الأملاح ، وكذلك عمليات تآكل المعدن ، بمعنى آخر ، يبدأ الصدأ في التأثير على الأنبوب عدة مرات بقوة أكبر. .

مجتمعة ، كل هذه العوامل تؤدي إلى فشل سريع في تسخين قضيب المنشفة. عادةً ما تتحدث الشركة المصنعة عن 5 سنوات من الخدمة ، لكن سكة المنشفة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ قادرة في الواقع على تحمل 20-30 عامًا من الاستخدام.

في حالة وجود تيارات شاردة ، فإن التآكل الكهربي سوف يدمر المعدن في غضون 2-3 سنوات ولن يجد خطأ في الشركة المصنعة. التثبيت غير الصحيح هو المسؤول عن كل شيء.

ومع ذلك ، فقد حاول مصنعو سكك المناشف المُسخنة توقع هذه الحقيقة وصنع منتجات أكثر تكلفة مع الحماية من التآكل.يتم تقديم هذه الأداة في الإعلانات كحماية تهدف بشكل خاص إلى التآكل الكهربائي ، ولكن في الواقع يحمي الابتكار أيضًا من ترسب الملح.

لحفظ سكة مناشف ساخنة ، تقوم الشركة المصنعة بتغطية السطح الداخلي للأنبوب ببوليمر خاص. وبالتالي ، فإن الكهرباء من الأنبوب لا يمكن أن تؤثر على الماء. في الوقت نفسه ، يصبح السطح الداخلي أملسًا ، مما يتداخل مع ترسب الأملاح ، مما يعني أن مثل هذا الطلاء يحمي الأنابيب من النمو الزائد.

لكن لا تعتقد أن مثل هذا الابتكار هو الدواء الشافي. يجب ألا ننسى أن التيارات الشاردة ليست فقط تآكلًا كهربائيًا ، ولكن أيضًا خطر حدوث صدمة كهربائية. من حيث التآكل ، فإن الطلاء سوف يحمي حقًا قضيب المنشفة المسخن. ولكن من أجل سلامتك ، من الأفضل أن تقوم بتسخين سكة المنشفة.

لماذا لم تكن هناك مثل هذه الصعوبات من قبل؟

قد يبدو الأمر غريبًا ، لكن سبب ظهور مثل هذه المشكلة مثل الاختلاف المحتمل في الأنظمة الهندسية كان التقدم. وهي الاستبدال الواسع للأنابيب المعدنية بأخرى بلاستيكية. في حين أن إمدادات المياه الساخنة وإمدادات المياه الباردة وأنابيب التدفئة كانت معدنية بالكامل ، لم تكن هناك صعوبات. ولم تكن هناك حاجة إلى تأريض كل مشعاع أو خلاط أو سكة منشفة مُدفأة بشكل منفصل - تم تأريض جميع الأنابيب مركزيًا في الطابق السفلي من المنزل ، في مكانين. وجميع الأجهزة المعدنية في الحمامات والمراحيض أصبحت بشكل تلقائي آمنة ومحمية من التيارات الشاردة.

غيّر الانتقال إلى البلاستيك كل شيء: من ناحية ، بدأت خطوط الأنابيب في العمل لفترة أطول ، ومن ناحية أخرى ، كانت هناك حاجة لحماية إضافية لمعدات السباكة. وهنا لا تكمن النقطة فقط في الأنابيب نفسها ، لأنه من حيث الموصلية ، فإن البلاستيك المعدني قريب من المعدن التقليدي ، ولكن أيضًا في التركيبات - عناصر التوصيل. بتعبير أدق ، في المواد التي صنعت منها والتي لا يمكن أن توفر تماسًا كهربائيًا مع "قلب" الألمنيوم للأنبوب المعدني والبلاستيك.

التأثير على السباكة

يدمر التيار الكهربائي المتجول إمدادات المياه حيث تلتهم جزيئات الكهرباء الجزيئات المعدنية. عندما تتعرض الأنابيب للطاقة باستمرار ، تصبح جدرانها أرق. نتيجة لذلك ، يظهر الضرر ، مما يؤدي إلى الحاجة إلى إجراء استبدال كامل لنظام إمدادات المياه. للقضاء على المشكلة ، من الضروري اختيار الطريقة الصحيحة لحماية المنتجات.


ترقق جدران إمدادات المياه كعامل من عوامل التعرض للتيار

التأريض كحماية ضد التآكل الكهربائي

لمنع حدوث تيارات شاردة في النظام ولحماية سكة المنشفة المسخنة من التآكل الكهروكيميائي ، من الضروري إعادة إنشاء اتصال ثابت بينه وبين الأنبوب الصاعد. بمعنى آخر ، تحتاج فقط إلى تأريض الجهاز المحيطي عن طريق توصيل سكة المنشفة المسخنة بسلك برافعة معدنية ، أو تركيب نظام موازنة محتمل.

من المهم أيضًا القيام بذلك لأن بعض السكان عديمي الضمير في المباني السكنية ، الذين يرغبون في توفير المال ، ووضع أخطاء على عدادات الكهرباء ، واستخدام أنابيب التدفئة أو إمدادات المياه كأساس. ومن ثم فإن جيرانهم في خطر حقيقي ، لأنه حتى مجرد لمسة لبطارية معدنية ستمنح الشخص "فرصة" لتلقي صدمة كهربائية قاتلة.

طرق تأريض قضيب منشفة مُسخن

في الواقع ، هناك طريقة واحدة فقط لتأريض سكة منشفة ساخنة: باستخدام سلك أرضي متصل بالحلقة الأرضية في اللوحة الكهربائية. عند استخدام البلاستيك في تركيب سكة مناشف ساخنة ، يتم تأريض كل عنصر معدني في النظام. من أجل هذا:

  • يجب تجريد السلك ، ثم ثنيه على شكل حلقة
  • يتم تنظيف الطلاء من الأنبوب ، وبعد ذلك يتم وضع الجزء المجرد من السلك على الجزء المعدني من الأنبوب.
  • الحلقة مؤمنة بمشبك معدني.
  • يتم تجاوز جميع الأجزاء المعدنية للهيكل بمثل هذه الحلقات.
  • يتم إخراج السلك إلى اللوحة الكهربائية عند المدخل ويتم توصيله بحلقة التأريض.


لا يوجد سوى طريقة واحدة لتأريض سكة مناشف ساخنة
في البيوت القديمة ، حيث لا توجد حلقة أرضية ، يجب أن تفعل مع الأنابيب المعدنية حتى لا تكسر الحلقة التي تعادل إمكانات الهياكل المعدنية.

معالجة البوليمر - حل المشكلة دون التأريض

ولكن يمكنك حل المشكلة بطريقة أخرى عن طريق معالجة السطح الداخلي لسكة مناشف من الفولاذ المقاوم للصدأ مع تركيبة بوليمر خاصة. سيخلق طبقة عازلة تعمل بشكل فعال ضد الاختلافات المحتملة والتآكل.

تعد معالجة البوليمر لقضبان المناشف المسخنة بالماء خدمة إضافية تقدمها شركتنا بناءً على طلب المشتري. ويمكنك طلبه عبر الإنترنت على موقع ZIGZAG.

اذهب إلى

تقييم
( 1 تقدير ، متوسط 5 من 5 )

دفايات

أفران