Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками — яхту своей мечты…

Протекторная защита: все аргументы «за».

00 00

Роберт Буллер  Ежегодные профилактические работы на судне для большинства судовладельцев-любителей включают подъем, быструю помывку днища, возможно где-то с применением скребка, а незадолго до очередного спуска – покраску свежей «необрастайкой», и – замену отработанных защитных анодов. Большинство владельцев, не исключая автора, стараются каждый год приобретать «расходники» привычной проверенной марки и максимально экономить затраты труда и времени. Мы все хотим получать от наших лодок удовольствие, а не лишние заботы.

Между тем успехи современной бытовой химии таковы, что впору остановиться и подумать: все ли ее достижения одинаково хороши для окружающей среды? Хоть вода и выглядит голубой, нам все же стоит сохранить ее «зеленой». Производители судовых красок не дремлют, и в то время как мы ищем способы надежно защитить корпуса от обрастания – уже предлагают варианты снижения количества попадающих при этом в воду ядов. Подходы к защите от коррозии также требует переосмысления.

Недавние исследования показали, что цинк – наиболее распространенный анодный материал – ядовит в больших концентрациях, скапливающихся, например, на дне лодоч-ных стоянок. Кроме того, цинк анодов содержит некоторое количество кадмия – тяжелого металла, токсичность которого даже в малых дозах хорошо известна (использование кадмия сейчас запрещено европейским законодательством). Это важно, поскольку аноды по сути – расходный материал, частицы которого неминуемо осядут на дно, откуда и проникнут в живые организмы, и будут их отравлять. Природоохранное законодательство прямым образом ограничивает воздействие этих металлов на среду – так зачем нам загрязнять наши гавани?

Для чего нам протекторная защита?

Аноды нужны для предотвращения вредной электрохимической коррозии, возникающей при контакте разнородных металлов в среде электролита, т. е. морской воды. Большинство лодок имеет по меньшей мере два различных металла под днищем, например нержавеющую сталь в гребных валах и их кронштейнах и латунную забортную арматуру, а также латунные и бронзовые гребные винты. Подвесные моторы и откидные колонки также имеют в своем составе нержавеющую сталь и алюминий. Два любых металла, различных по своей электрохимической активности, при контакте образуют гальваническую пару, один из компонентов которой начинает разрушаться.

001

Однако мы в состоянии защитить важные детали металлических конструкций от разрушения. Электрический ток, текущий из одного из металлов в гальванической паре оказывает на него коррозионное действие, втекающий же в него – не оказывает. Чтобы избежать коррозии на металлической детали, которую мы собираемся защитить, мы научились присоединять к ней дополнительную деталь, которая станет анодом, или отрицательным полюсом в паре – проводя ток, она начнет интенсивно корродировать, вести себя в буквальном смысле героически ради сохранения другого, более ценного металла.

В отличие от бронзовых винтов и нержавеющих валов, протекторы недороги и их легко можно заменить. Судовладельцы уже много десятилетий пользуются протекторной защитой и будут нуждаться в ней до тех пор, пока в составе судового корпуса будут одновременно сосуществовать металлы, различные по свойствам.

Альтернативы цинку

С недавнего времени производственники начали изготавливать аноды-протекторы из сплавов, компоненты которых обладают высокой электрохимической активностью, но при этом не ядовиты. Новые сплавы на основе алюминия намного более дружественны окружающей среде, чем обычные цинково-кадмиевые, применявшиеся ранее. Они не содержат не то чтобы токсичных металлов – даже их примесей. У алюминиевого анода при равной массе с цинковым конкурентом электроотрицательный потенциал выше вдвое.

Тестирование выявило, что равный по весу цинковому протектор из алюминия работает в полтора раза дольше, и при этом не выделяет ядовитых веществ. Токсичность цинковых анодов – предмет внимания местного природоохранного законодательства, но им есть альтернативы, менее опасные для морских организмов. К примеру, в штате Мериленд цинковые протекторы уже запрещены, и законотворческие инициативы в других регионах постепенно движутся в этом же направлении.

Пресные и солоноватые воды

Капитаны малых судов, периодически плавающих то в соленой, то в пресной воде, просто не смогут обойтись без алюминиевых протекторов, поскольку цинк и близко к ним не стоял по эффективности работы в условиях смешанных слабосоленых вод (например, в устьях крупных рек, на Балтике). В пресной воде необходимо применять магниевые протекторы, другие металлы для анодов в этих условиях просто не работают.

Разработанные в последние годы, алюминиевые протекторы обретают все большую популярность и включены в списки поставляемых запчастей, одобренных к применению многими производителями судовой техники. Моторостроители в плановом порядке рекомендуют алюминиевые аноды для своих подвесников и откидных колонок, работающих в морской воде. Ничто не подвергается коррозии быстрее «ноги» подвесного мотора, лишенной протекторной защиты – при этом последствия коррозии для ее наиболее важных деталей неустранимы.

002

Рынок

На региональном уровне бескадмиевые алюминиевые протекторы продаются под именем «Martyr». Известны они также по бренду «Performance Metal», но в то же время они продаются и через сеть распространителей оригинальных запчастей для подвесных моторов Mercury, Yahama, Suzuki, и BRP, то есть под всеми наиболее влиятельными торговыми марками.

Некоторые важные моменты, которые стоит запомнить

Защитные аноды необходимо регулярно осматривать – слишком быстрый их расход, так же как и слишком медленный, свидетельствует о проблемах в протекторной защите. Медленное расходование анода может быть вызвано неправильной его установкой, в частности, отсутствием электрического контакта с защищаемой поверхностью, либо тем, что тип анода выбран неправильно. В пресной воде работают только магниевые аноды, алюминиевые подходят и для пресной, и для соленой, и для солоноватых вод.

Обязательно обрабатывайте места контакта протекторов наждачкой либо проволочной щеткой. Бронзовая проволока в щетке предпочтительнее стальной – она не оставляет частиц металла, под которыми начинается коррозия. Морские обрастания усиливают процесс коррозии – очистка от них мест контакта обязательна. Если протектор полностью растворился за сезон эксплуатации – значит, его размер недостаточен. Первое время необходимо поэкспериментировать с размером анода, особенно на гребных валах.

003

Протекторы можно менять и на плаву, но специалисты рекомендуют для этого поднять судно, чтобы как следует зачистить место контакта и правильно закрепить анод. Для наибольшей эффективности аноды должны располагаться непосредственно вблизи от защищаемой поверхности.

Для уверенной защиты аноды стоит подключать через контактные шины; предпочтительны большие сечения шин.

www.martyranodes.com

Историческая справка

Ученые знают о явлениях, происходящих между парами разнородных металлов, с середины XVIII века, по работам Луиджи Гальвани (1737–1798) и Алессандро Вольта (1745–1827), оба считаются основателями электрохимии.

Примерно в то же время Сэмюэл Пепис, секретарь британского Адмиралтейства, описал явление непонятной коррозии железа и мягкой стали в присутствии меди и бронзы. Эксперты не смогли тогда объяснить преждевременного появления дефектов, но казна понесла значительные убытки из-за слишком быстрого списания боевых кораблей вследствие потери крепежом прочности.

Ученые познали на опыте, что разные металлы обладают различными электрическими характеристиками и порождают ток как при непосредственном контакте, так и внутри любой электропроводящей среды, при этом один из них интенсивно корродирует. Это открытие привело к изобретению гальванического элемента, в котором металлы с существенно разными свойствами создают ЭДС величиной до 1.5 В.

004

«Шкала благородства»

В процессе взаимодействия один из металлов гальванической пары постепенно разрушается, тогда как другой, более благородный (термин, принятый для характеристики свойств металлов в ряду электрохимических потенциалов), остается невредимым. В судостроении любые пары из различных по свойствам металлов – источник проблем. Морская вода представляет собой прекрасный электролит, но даже и пресная вода обычно содержит достаточное количество примесей, чтобы процесс разрушения необратимо пошел.

Ряд электрохимических потенциалов был выстроен по измерениям ЭДС, развиваемой различными парами. Магний, цинк и алюминий находятся на «активной» его стороне, тогда как нержавеющая сталь, титан и графит – на менее активной, «благородной» стороне. Электрический потенциал наиболее высок между веществами, находящимися на противоположных концах ряда, но в любом случае ЭДС возникает между любыми двумя из них, даже соседями.

Роберт Буллер.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №235.

05.08.2013 Posted by | Ремонт яхт. | , , , , , | Оставьте комментарий

Сопротивление судна, распределение водоизмещения.

Сопротивление воды движению яхты судостроители рассматривают состоящим из двух основных составляющих: сопротивления трения и сопротивления формы. Сопротивление трения зависит от шероховатости смоченной поверхности обшивки. Уменьшение смоченной поверхности наружной обшивки и уменьшение вязкости воды путем добавления в наружные слои обшивки определенных полимеров являются испытанными средствами для снижения сопротивления трения, которое на малых скоростях движения яхты составляет значительную долю общего сопротивления.

Использование полимеров может уменьшить сопротивление трения до 36 %, однако для судов, участвующих в гонкax, этот способ запрещен вcеми спортивными парусными организациями. Тщательной полировкой поверхности подводной части с помощью высококачественной пасты можно снизить сопротивление трения самое большее на 15%. Сильное обрастание подводной части, наоборот, ведет к повышению сопротивления трения на 50% выше. Наиболее эффективной мерой уменьшения сопротивления трения является, следовательно, уменьшение смоченной поверхности.

За последние годы это выразилось в широком применении коротких килей, благодаря чему сопротивление трения yдалось снизить на 30% и даже больше без ощутимого урона других качеств яхты. Улучшились управляемость и остойчивость на курсе по сравнению с традиционными яхтами имеющими длинный киль, и снизилась стоимость постройки благодаря более простым обводам корпуса. Сопротивление формы, вызванное образованием волн и вихреобразованием за выступающими частями (рулями, килями, кронштейнами гребного вала и т. д.), так просто уменьшить нельзя.

Aнглийский физик Вильям Фруд в конце 18-того века  установил зависимость сопротивления от относительной скорости. Уже в конце 19-того столетия точная оценка сопротивления формы в крупном судостроении проводилась на основании испытаний моделей судов в бассейне. В яхтостроении этот метод начали использовать только с середины текущего столетия, хотя и раньше, например, для разработки гоночных яхт, делались попытки исследования сопротивления формы. Из — за высокой стоимости испытаний моделей только в последние десятилетия стали проводить систематические исследования сопротивления формы парусных яхт.

Но поскольку на основные элементы проектов яхт, подвергнутых исследованиям влияют формулы обмера (RORC, ССА и IOR), их результаты имеют весьма ограниченную ценность. Дизайнеру  яхты приходится иметь дело с гидродинамикой быстроходных водоизмещающих судов, которые развивают скорость в области чисел R=2,5…4,0 (R=V/-VL,  где V-скорость в узлах;  L —  длина корпуса по ватерлинии КВЛ, м). Эти числа соответствуют абсолютным скоростям яхты длиной по КВЛ 10 м, равным   7,9 — 12,7 уз.

Как видно из графика в этом интересном диапазоне скоростей находится так называмый горб сопротивления, обусловленный ростом волнового сопротивления (составная часть сопротивления формы, вызванная затратами энергии на образование волн у корпуса судна). Скорость, соответствующая горбу сопротивления, называется среди специалистов предельной скоростью водоизмещающего корпуса. Она равна 2,43 -V L , что дает 7,7 уз для судна с длиной ПО ватерлинии 10 м. Читать далее

28.04.2011 Posted by | проектирование, расчет | , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

   

profiinvestor.com

Инвестиции и заработок в интернет

SunKissed

мое вдохновение

The WordPress.com Blog

The latest news on WordPress.com and the WordPress community.

Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками - яхту своей мечты...

Twenty Fourteen

A beautiful magazine theme