О стойкости никелевых покрытий на меди в трансформаторном масле
Вопрос.
Добрый день!
Есть ли какие-то данные по стойкости никелевых покрытий на меди при работе в трансформаторном масле или в любых других маслах?
Спасибо за ответ,
инженер-технолог И.В.Киреева
Ответ.
Уважаемая Ирина Владимировна!
К сожалению, точной информацией мы не располагаем. Может быть Вам пригодятся наши рассуждения. В Вашем письме скорее всего имеется ввиду коррозионная стойкость никелевых покрытий. Вместе с тем, следует иметь ввиду, что коррозионно-активные компоненты, содержащиеся в трансформаторном и других маслах, могут взаимодействовать не только (и не столько) с никелем, но и с металлом-основой (медью). Кроме того, во многих случаях коррозионные процессы ускоряются под воздействием температуры. Следует также учитывать, что в различных маслах содержатся разные по природе и концентрациям коррозионно-активные компоненты.
Все вышеуказанное затрудняет точное прогнозирование коррозионного поведения интересующей Вас системы.
Если существует острая необходимость в решении этой задачи, мы готовы взять ее на себя. Нам это интересно.
Проф. В.И. Харламов
Дополнение к ответу В.И.Харламова
Говоря о коррозионном поведении какого-либо покрытия, надо всегда помнить, что есть два понятия: коррозионная стойкость и защитная способность. Первое характеризует стойкость к коррозии в различных средах самого покрытия. Защитная способность характеризует способность покрытия защищать от коррозии металл основы. Защитная способность определяется двумя факторами: разностью потенциалов между покрытием и основой и собственной коррозионной стойкостью покрытия. Если потенциал покрытия более отрицательный, чем потенциал основы в данной конкретной среде, то покрытие обладает защитной способностью по отношению к основе. Проявляется это в том, что покрытие является анодом по отношению к металлу основы и в коррозионной среде будет растворяться (корродировать), защищая от коррозии основной металл. Если покрытие пористое, то при эксплуатации во влажной среде и проникновении влаги в поры, возникает гальванопара, в которой покрытие является анодом, а металл основы катодом. Так, например, цинковое покрытие обладает прекрасной защитной способностью по отношению к стальной основе, даже, если покрытие пористое.
Характерная особенность любых никелевых покрытий – высокая пористость до толщины 30, а иногда и 40 микрон. Поэтому в Вашем случае весьма вероятно, что масло проникает в поры покрытия до меди. Несмотря на то, что стандартный потенциал никеля на 600 мВ отрицательнее меди, никель очень склонен к пассивации и какие потенциалы реализуются в реальных конкретных условиях априори сказать невозможно. В Вашем случае коррозионное поведение системы будет зависеть как от всех указанных факторов, так и от состава масла и наличия в нём примесей, в частности очень коррозионно-активного компонента – серы.
Поэтому проф. Харламов прав: спрогнозировать коррозионное поведение Вашей системы невозможно.
Проф. В.Н. Кудрявцев
8.10.2008
Комментарий.
Вопрос от автора: Есть ли какие-то данные по стойкости никелевых покрытий на меди при работе в трансформаторном масле или в любых других маслах?
Некоторые соображения по поставленному вопросу.
Вопрос скорее риторический, чем имеющий практический смысл.
Трансформаторные масла не обладают коррозионной активностью по отношению к большинству электротехнических металлов. Высокие электроизоляционные свойства масла, отсутствие в нем влаги и герметичные условия эксплуатации исключают электрохимическую коррозию металлов. В трансформаторах создается достаточно высокое межвитковое напряжение (знакопеременная разность потенциалов), при этом коррозия металла, охлаждаемого маслом, практически отсутствует.
В «любых других маслах», как спрашивает автор вопроса, поведение металлов будет подобным, если они не загрязнены сильно кислотными примесями, водой и другими примесями.
10.10.2008
Возможно, у автора вопроса есть конкретный пример коррозии названных металлов в маслах? Можно было бы обсудить.
Для справки: выдержка из Интернета.
Трансформаторные масла
Изоляционные масла являясь жидкими диэлектриками, должны обеспечивать изоляцию токонесущих частей электрооборудования (трансформаторов, конденсаторов, кабелей и других), служить теплопроводящей средой, а также способствовать быстрому гашению дуги в выключателях. К этой группе масел относят трансформаторные, конденсаторные и кабельные масла и мало для выключателей.
Трансформаторное масло применяют для заливки силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также масляных выключателей. В последних аппаратах масла выполняют функции дугогасящей среды.
Электроизоляционные свойства масел определяются в основном тангенсом угла диэлектрических потерь. Диэлектрическая прочность трансформаторного масла в основном определяется наличием волокон и воды, поэтому механические примеси и вода в маслах должны полностью отсутствовать. Низкая температура застывания масел (-45 °С и ниже) необходима для сохранения их подвижности в условиях низких температур. Для обеспечения эффективного отвода тепла трансформаторное масло должно обладать наименьшей вязкостью при температуре вспышки не ниже 95, 125, 135 и 150 °С для разных марок.
Наиболее важное свойство трансформаторного масла - стабильность против окисления, т. е. способность масла сохранять параметры при длительной работе. В России все сорта применяемых трансформаторных масел ингибированы антиокислительной присадкой - 2,6-дитретичным бутилпаракрезолом (известным также под названиями ионол, агидол-1 и др.). Эффективность присадки основана на ее способности взаимодействовать с активными пероксидными радикалами, которые образуются при цепной реакции окисления углеводородов и являются основными ее носителями. Трансформаторные масла, ингибированные ионолом, окисляются, как правило, с ярко выраженным индукционным периодом.
В первый период масла, восприимчивые к присадкам, окисляются крайне медленно, так как все зарождающиеся в объеме масла цепи окисления обрываются ингибитором окисления. После истощения присадки масло окисляется со скоростью, близкой к скорости окисления базового масла. Действие присадки тем эффективнее, чем длительнее индукционный период окисления масла, и эта эффективность зависит от углеводородного состава масла и наличия примесей неуглеводородных соединений, промотирующих окисление масла (азотистых оснований, нафтеновых кислот, кислородсодержащих продуктов окисления масла).
При помощи установок для регенерации масла производства компании «Мастер Ойл» трансформаторное масло можно полностью восстановить до состояния нового. Время использования изоляционного масла можно продлить на неограниченный срок. Разница между регенерацией масла и очисткой масла заключается в том, что очистка не может удалять такие вещества как кислоты, альдегиды, кетоны и т.д., растворенные в масле. Таким образом, очистка не может менять цвет масла от янтарного до желтого цвета. В то время, как регенерация масла включает в себя также очистку, фильтрацию, и обезвоживание.
