Заземлять или нет закладные из нержавеющей стали в бассейне?

Содержание

• Электрохимическая коррозия
• Заземление и система уравнивания потенциалов
• В чем отличие заземления от уравнивания потенциалов?
• Что говорят нормативные требования
• Требования к проводникам системы уравнивания потенциалов
• Как понять, что причина коррозии в отсутствии заземления
• Заключение

---

Наверное, сложно представить себе более дискуссионную тему в профессиональном бассейновом сообществе, чем о необходимости заземления закладных из нержавеющей стали. Каждый монтажник и уж точно каждый производитель оборудования из нержавеющей стали сталкивались со случаями коррозии и задавался вопросом заземления, поэтому, не умаляя личный опыт каждого из нас, мы попытаемся ниже сформулировать свой взгляд на проблему.

Сразу озвучим нашу позицию – мы считаем, что заземлять закладные детали из нержавеющей стали нужно обязательно. А теперь давайте обсудим, почему мы так считаем.

Наверх

Электрохимическая коррозия

Говоря о бассейнах, мы почти всегда имеем дело с электрохимической коррозией, когда по разным причинам на металлической поверхности создается разница потенциалов, и металл в присутствии электролита (вода бассейна с примесями солей) становится частью замкнутой цепи. Далее на поверхности начинают происходить окислительно-восстановительные реакции, которые вызывают постепенное разрушение металла. Среди внешних факторов, которые ускоряют процессы электрохимкоррозии: высокая температура, повышенное содержание хлоридов и других солей, низкий pH. Существуют различные подходы для оценки влияния этих дополнительных факторов, в частности индекс Ланжелье, который позволяет оценивать коррозионную активность воды.

Наверх

Заземление и система уравнивания потенциалов

В качестве мер защиты от электрохимической коррозии используются различные методы, в том числе заземление и уравнивание потенциалов. Это два важных, но разных способа защиты, используемых в электроустановках и строительстве для обеспечения безопасности людей и оборудования. И хотя они могут пересекаться в своих функциях, у них разные задачи и методы реализации.

Заземление – предназначено для отвода электрического тока в землю в случае короткого замыкания, пробоя изоляции или статического заряда. Оно защищает оборудование и людей от поражения электрическим током при возникновении аварийных ситуаций. Заземляющий проводник соединяет оборудование с землей, создавая путь с низким сопротивлением для тока. Если возникает аварийная ситуация, ток уходит в землю, снижая риск удара током и защищая оборудование от повреждения.

Заземлению подлежат корпуса электрооборудования, системы молниезащиты, электроустановки с высоким уровнем статического заряда для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к корпусам такого оборудования и металлическим частям.

Уравнивание потенциалов предназначено для устранения разницы потенциалов между различными металлическими частями здания и предполагает соединение всех проводящих частей и оборудования (например, металлических труб, арматуры) с главным защитным проводником таким образом, чтобы сделать эту разность минимальной.

Это, во-первых, снижает вероятность поражения током при прикосновении к металлическим элементам, если один элемент окажется под напряжением. А во-вторых, защищает от коррозии, которая возникает, когда из-за разницы потенциалов один металлический элемент становится катодом, а другой анодом.

Уравнивание потенциалов обязательно в помещениях, где сочетается повышенная влажность (или водная среда) и электропроводные поверхности с наличием большого количества металлических конструкций и трубопроводов. Естественно, первые в этом списке – это бассейны, ванные комнаты, сауны.

Наверх

В чем отличие заземления от уравнивания потенциалов?

Система заземления объединяет исключительно элементы электроустановки, защищая их от токов короткого замыкания, статического электричества и перенапряжений, которых не должно быть в штатных условиях эксплуатации.

А система уравнивания потенциалов (СУП или КУП – коробка уравнивания потенциалов) позволяет нивелировать локальную разницу потенциалов между токопроводящими элементами здания (трубы инженерных коммуникаций, металлические части строительных конструкций и т. д.), которые не являются частью действующей электроустановки. Обычно в зданиях и сооружениях используются оба метода, они взаимно дополняют друг друга, создавая комплексную защиту для людей оборудования.

Наверх

Что говорят нормативные требования

Нормативные требования по защите металлических элементов в плавательных бассейнах изложены в ГОСТ Р 50571.7.702-2013 Электроустановки низковольтные. Часть 7 Требования к специальным установкам или местам их размещения. Раздел 702 Плавательные бассейны и фонтаны.

Требование объединения металлических элементов чаши бассейна в систему уравнивания потенциалов содержится в качестве мер дополнительной защиты в п. 702.415.2:

702.415.2 Дополнительная защита: дополнительное уравнивание потенциалов

Все сторонние проводящие части в зонах 0, 1 и 2 должны быть присоединены защитными проводниками уравнивания потенциалов к защитным проводникам открытых проводящих частей оборудования, расположенного в этих зонах. 

 

Примечание 1 — Соединение с защитным проводником рекомендуется выполнять в непосредственной близости от места расположения объекта, например, в щите управления или распределения, или в другом оборудовании.

Примечание 2 — Сторонние проводящие части — проводящие части, не являющиеся частью электрической установки, но на которых возможно появление электрического потенциала, включая электрический потенциал локальной земли; для настоящего стандарта это потенциал, занесенный извне по отношению к зонам 0, 1 и 2 в эти зоны.

Примечание 3 — Такими частями могут быть, например:

• металлические трубопроводы для водоснабжения, водоотведения, газа, отопления, климатконтроля;
• металлические конструкции зданий;
• металлические конструкции ванны;
• металлическое укрепление неизолированных полов;
• металлическая арматура железобетонной ванны.

 Примечание 4 — Следующие проводящие части обычно не включают в систему дополнительного уравнивания потенциалов:

• лестницы ванны и барьеры;
• погруженные лестницы;
• перила и захваты на обрамлении ванны:
• защитные сетки, в том числе сетки на проемах труб перелива;
• рамы окон;
• дверные проемы;
• стартовые тумбы.

Таким образом, металлические закладные детали чаши бассейна законодатель рекомендует заземлять, объединяя их в едином контуре системы уравнивания потенциалов, как и прочие металлические части конструкции чаши. Именно поэтому все наши закладные детали - от форсунки до скиммера имеют специальный приваренный винт для крепления заземления.

Тут надо упомянуть один момент. Если по какой-то причине в системе окажется незаземленный элемент, он может станет анодом по отношению к остальным и донором частиц железа, которые он будет терять при окислении. Эти частицы могут постепенно оседать на других металлических элементах и проявляться в виде налета из мелких ржавых точек на лицевых поверхностях, находящихся под водой.

Найти и заземлить такой элемент в уже построенном бассейне бывает довольно затруднительно. В таком случае лучшим решением будет установка активной анодной защиты, которая содержит жертвенный металл (магний, например) с заведомо более электроотрицательным потенциалом, который будет окисляться, сохраняя целостность элементов из нержавеющей стали.

Наверх

Требования к проводникам системы уравнивания потенциалов

Требования к устройству системы уравнивания потенциалов изложены в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ ) в п. 1.7.136-1.7.146 главы 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности. Согласно1.7.137. ПУЭ:

«Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника электроустановки, если сечение проводника уравнивания потенциалов при этом не превышает 25 мм² по меди или равноценное ему из других материалов. Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется. Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов в любом случае должно быть не менее: медных - 6 мм², алюминиевых - 16 мм², стальных - 50 мм².

Таким образом, оптимальнее всего использовать медный кабель, а вот его сечение должно выбираться исходя из сечения кабеля, которым выполнена главная заземляющая шина.

Наверх

Как понять, что причина коррозии в отсутствии заземления

Как уже было сказано, в основе коррозии, с которой мы сталкиваемся в бассейне, лежат электрохимические процессы, вне зависимости от того, что стало ее драйвером – некачественно обработанные сварные швы, нарушение режимов водоподготовки или невыполнение требований по заземлению при монтаже оборудования. И иногда очень непросто определить, какой фактор стал решающим.

Тем не менее, исходя из своего опыта, мы сформулировали несколько признаков, по которым можно судить о том, что причина коррозии в повышенной электрохимической активности из-за отсутствия заземления и уравнивания потенциалов.

1. Повышенная скорость коррозии и глубина повреждений

Скорость электрохимической коррозии в первую очередь обусловлена величиной электрохимического потенциала. Поэтому по скорости коррозионного процесса мы можем сделать обратный вывод о причинах, спровоцировавших коррозию. Дополнительно ускорять и усугублять коррозионные процессы будут растворенные в воде соли и особенно хлориды, которые вызывают локальные разрушения нержавеющей стали.

2. Разнообразие степени коррозии на разных частях одной детали

Неравномерное распределение коррозии на одной и той же детали, когда одна часть повреждена сильнее, а другая остается почти неповрежденной. При отсутствии заземления могут возникать локальные различия в потенциалах, и в результате одна часть детали становится анодом и разрушается быстрее, чем другая, даже если обе находятся в одной и той же среде. При этом характерно появление глубоких повреждений металла – трещин, чашек и язв на пораженной части детали.

3. Изменение цвета и появление налета на поверхности

Металл может покрываться пятнами, оттенками или налетом, который нетипичен для нержавеющей стали, например, желтоватыми, белыми или зеленоватыми пятнами, ржавыми точками. Такие налеты могут образовываться из-за электрохимических реакций, которые вызывают растворение металла или образование соединений с солями, находящимися в воде бассейна.

4. Коррозия на границе «воздух-вода»

Ржавчина или пятна коррозии наблюдаются вдоль ватерлинии, где вода контактирует с воздухом. Это связано с тем, что на границе воды и воздуха происходит испарение воды и на металле оседают концентрированные остатки солей и других агрессивных ионов. Они усиливают коррозию, вызывая локальное снижение pH и, как следствие, ускоряя разрушение металла.

Подтверждение отсутствия заземления

Чтобы убедиться, что коррозия связана именно с отсутствием заземления и выравнивания потенциалов, можно выполнить замеры:

• Измерение потенциалов - выполняется с помощью мультиметра для определения наличия разницы потенциалов на разных участках металлической поверхности.
• Проверка заземления - замерить сопротивление заземления, чтобы убедиться, что закладные детали имеют соединение с контуром заземления и значение сопротивления соответствуют нормам.

Наверх

Заключение

Отсутствие правильно организованного заземления и уравнивания потенциалов может стать фактором развития коррозии закладных из нержавеющей стали, поэтому мы рекомендуем всегда заземлять все закладные детали и другие металлические элементы чаши бассейна согласно требованиям ГОСТ Р 50571.7.702-2013.

Если же вы столкнулись с коррозией закладных на уже построенном бассейне, где заземление закладных деталей не было выполнено, то самым адекватным решением будет организация активной анодной защиты от коррозии – она поможет затормозить и сдержать коррозионные процессы.

К содержанию

Ксения Добровольская

Специалист по развитию продукта

XENOZONE Инженерно-технический центр "Комплексные исследования"

Перепечатка материалов возможна с указанием первоисточника