EKP

Máte načtenou starší verzi dokumentu! Pokud ji uložíte, vytvoříte tím novou aktuální verzi.

====== Omezení vlivu prostředí ======

[[uprava:literatura|[1]]]

===== Úprava prostředí =====

Úpravou prostředí se rozumí snížení relativní vlhkosti vzduchu na hodnoty, při nichž nemůže
dojít ke kondenzaci vody, a tím ani ke korozi kovových částí nebo navlhání izolačních
systémů. Ve vnitřních (nízkoagresivních) prostředích se pod úpravu prostředí zahrnuje snížení
korozně agresivních složek v atmosféře vnitřního prostředí.

==== Přitápění, chlazení ====

Negativním jevem v některých typech vnitřních prostředí je možnost vzrůstu relativní vlhkosti
a poklesu teploty [[slovnik:start#br|rosného bodu]] na hodnotu, při které může docházet k přechodu vodní páry
do kapalného stavu. Závislost rosného bodu okolního vzduchu na teplotě a vlhkosti je v této tabulce:

<html> <center> </html> 
^ RV (%) ^ Teplota vzduchu (oC) ^^^^^^^^^^^^
| | 0 | 5 | 10 | 15 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | 30 |
| 90 |-1,0 | 3,5 |8,5 |13,3 |14,3 |16,4 |18,2 |20,3 |22,1 |24,2 |26,0 |28,2|
| 85 |-2,0 |2,5 |7,5 |12,4 |13,3 |15,2 |17,3 |19,3 |20,9 |23,1 |25,0 |27,0|
| 80 |-3,0 |1,8 |6,5 |11,0 |12,2 |14,3 |16,1 |18,3 |20,3 |22,1 |23,2 |25,3|
| 75 |-3,5 |0,8 |5,8 |10,2 |11,3 |13,3 |15,3 |17,2 |19,3 |21,0 |22,8 |24,8|
| 70 |-4,4 |-0,2 |4,5 |9,5 |10,3 |12,0 |14,0 |16,0 |17,8 |20,1 |21,8 |23,8|
| 65 |-5,0 |-1,0 |3,4 |8,3 |9,0 |10,9 |12,7 |14,8 |16,6 |18,7 |20,3 |22,3|
| 60 |-6,8 |-2,0 |2,8 |7,0 |8,0 |9,8 |11,5 |13,4 |15,4 |17,3 |19,1 |21,3|
| 55 |-7,5 |-3,8 |1,0 |5,7 |6,5 |8,3 |10,2 |11,8 |13,9 |15,8 |17,6 |19,7|
| 50 |-8,5 |-4,3 |-0,5 |4,3 |5,0 |6,8 |8,6 |10,5 |12,4 |14,3 |16,0 |17,9|
| 45 |-9,8 |-5,5 |-1,8 |2,5 |3,5 |5,8 |7,0 |8,8 |10,6 |12,4 |14,3 |16,1|
| 40 |-11,0 |-7,0 |-3,8 |1,0 |1,8 |3,5 |5,3 |7,0 |8,9 |10,5 |12,2 |14,2|
| 35 |-12,8 |-9,0 |-4,5 |-1,0 |-0,3 |1,5 |3,2 |5,0 |6,9 |8,5 |10,3 |11,8|
| 30 |-14,5 |-10,5 |-6,5 |-3,0 |-2,0 |-0,5 |1,0 |3,0 |4,5 |6,3 |8,0 |9,5|
| 25 |-16,5 |-13,0 |-9,0 |-4,8 |-4,3 |-3,0 |-1,5 |0,0 |1,8 |3,5 |5,0 |6,9|
| 20 |-19,0 |-15,3 |-11,8 |-8,0 |-7,0 |-5,5 |-4,3 |-3,0 |-1,2 |0,0 |2,0 |3,0|
<html> </center> </html>

Jednou z možností jak snížit relativní vlhkosti vzduchu je ohřevem vzduchu nad teplotu
rosného bodu. Tento princip se využívá u elektrických zařízení umístěných v prostorách, kde
jsou podmínky tak nepříznivé, že může nastat kondenzace vodní páry, tj. hlavně u zařízení
s velkým tepelným obsahem, krátkým obdobím chodu a dlouhými pracovními přestávkami.

Přitápění se montuje pokud možno do všech elektrických zařízení, umístěných volně nebo
pod přístřeškem, do zařízení určených do velmi vlhkých prostorů, jako jsou sklepy, prádelny.
Zařízení, u kterých nelze vyloučit kondenzaci vodní páry, musí být na nejnižším místě
opatřeny **odkapávacími otvory**.

Ve vlhkém prostředí je nutné zabránit navlhnutí izolace. Nejlepším řešením ochrany proti
navlhnutí je přitápění v době klidu zařízení. Provádí se to buď podžhavenou žárovkou,
infražárovkou nebo topnými tělísky, umístěnými na nejnižším místě zařízení (kostry
rozvaděče, motoru) nad spodním větrací otvorem. Přídavná přitápění se montují do točivých
strojů, když předpokládáme dlouhé pracovní přestávky, během nichž by mohlo vinuti
navlhnout.

Jiným způsobem, jak omezit vliv vlhkosti ve vnitřním prostředí, je ventilace (chlazení).
V uzavřeném oběhu má chlazení řadu výhod (především chlazení vzduchu vodou).
Doporučuje se tam, kde je k dispozici chladicí voda a kde to dovolí ekonomické hledisko
(u středních strojů). Hlavní výhody chlazení v uzavřeném oběhu jsou:
 * vinutí a ventilační štěrbiny se nezanášejí rychle prachem,
 * v chladičích se vlhkost tolik nesráží,
 * zařízení je možno zahřívat v době klidu radiátory o malém výkonu, zamontovanými do cirkulačního potrubí,
 * je zamezeno vnikání teplého vzduchu do strojovny a jiných prostorů,
 * zařízení je přirozenou ochranou proti požáru, které můžeme být ještě zlepšeno přidáním <chem>CO2</chem> do chladícího vzduchu.

Někdy se používá otevřená ventilace. Ta má ale nevýhodu v tom, že proudící vzduch sebou
přináší velké množství prachu, který se usazuje např. na vinutí a zhoršuje tím odvádění tepla.
Je-li stroj v klidu, vrstva prachu rychle zvlhne a je pak vhodnou půdou pro růst plísní.

=== Klimatizace a čištění vzduchu ===
Ekonomicky nákladnější a technicky složitější způsob úpravy prostředí je klimatizace (úprava
teploty a relativní vlhkosti vzduchu vnitřního prostředí). Současně s klimatizací se často
provádí čištění vzduchu od škodlivých polutantů. Nevýhodou tohoto způsobu úpravy
prostředí jsou obecně velké finanční náklady na pořízení klimatizační jednotky. V tropických
prostředích k tomu někde přistupuje i nedostatek nebo nepravidelnost dodávky elektrické
energie, potřebné pro trvalý provoz klimatizační jednotky. Přes tuto nepříznivou skutečnost se
klimatizační jednotky využívají ve:

* výpočetních střediscích,
  * archivech,
  * muzeích,
  * knihovnách,
  * skladech náročné techniky (např. vojenské),
  * operačních sálech apod.

Při projektování klimatizačního zařízení je nutné brát v úvahu základní parametry
upravovaného prostoru, jeho objem a provedení:

* tepelná izolace,
  * vstupní prostor.

[{{:obr:8_34.jpg?nolink&350  |~~Obr.#~~ Základní způsoby umístění klimatizační jednotky}}]Od těchto parametrů se odvíjí umístění klimatizační jednotky. Způsobů, jak instalovat
klimatizační jednotku, je celá řada. Základní uspořádání je na obr1.a. Zařízení pro
klimatizaci je v tomto případě chráněné proti korozi, obtížně se ale v prostoru reguluje vlhkost
a teplota. Z tohoto hlediska lepší uspořádání je na obr2.b.

Důležité jsou i vlhkostně teplotní parametry v upravovaném prostoru. V klimatizovaném prostoru 
by měla být:
 * teplota 22 ± 2 oC,
 * relativní vlhkost 50 % s možností změny ± 6 % během jedné hodiny,
 * během jedné minuty vyměněno 2 až 5 % objemu vzduchu.

Komplexní klimatizační jednotka velmi často obsahuje zařízení k odstranění prachu, bakterií
a plynného znečištění z místností (čističku vzduchu). Čistička dokáže odstranit např.tyto
plyny a pachy:
 * <chem>SO2</chem> , NOx , <chem>O3</chem>,
 * uhlovodíky,
 * motorové spaliny,
 * pach z čistících prostředků,
 * ozón vznikající při provozu kopírovacích zařízení
 * nátěrů, laků,
 * tabákový dým,
 * laboratorní pachy,
 * kuchyňské a koupelnové zápachy,
 * nemocniční, tělesné a zvířecí zápachy.

[{{  :obr:8_28.jpg?nolink&200|~~Obr.#~~ Příklad filtru}}]Znečištěný vzduch je v čističce přiváděn přes primární filtr, který má za úkol odstranit
prachové částice. V systému filtračních loží, jejichž náplní je obvykle aktivní uhlí, se
zachycují plynné škodliviny. Vyčištěný vzduch před vstupem do místnosti prochází
sekundárním filtrem, který má za úkol zachytit částice, které by se mohly dostat do vzduchu
z filtračního lože.

===== Dočasná ochrana =====

Dočasnou ochranou se rozumí soubor opatření zabezpečujících výrobek proti působení
klimatických vlivů během výroby, skladování, přepravy a případné montáže v místě
exploatace. Základními opatřeními dočasné ochrany jsou:
  * konzervace,
  * ochranné obalení.

Prostředky a metody dočasné ochrany se volí podle požadované doby ochrany a klimatického
namáhání. V případě potřeby musí být prostředky po skončení své funkce **snadno
odstranitelné** (dekonzervace) bez poškození výrobku. Optimální podmínky pro funkci
prostředků dočasné ochrany jsou tehdy, jestliže se aplikují bezprostředně po konečné výrobní
operaci.

Dočasná ochrana se většinou řeší kombinací konzervace s vnitřním obalem a její
výsledná účinnost proto závisí jak na výběru ochranného prostředku a pečlivosti provedení
vlastní konzervace, tak na způsobu provedení vnitřního obalu. Přepravní balení, které je
nezbytnou součástí celkové ochrany výrobků, má za úkol chránit výrobek proti
mechanickému poškození při manipulaci během přepravy. Detailní informace o dočasné ochraně jsou [[docasna:start|zde]].

===== Odstínění prostředí =====

==== Elektrochemická ochrana ====

=== Anodická ochrana ===

[{{  :obr:8_20.jpg?direct&250|~~Obr.#~~ Korozní diagram}}]Anodická ochrana se aplikuje u kovů, které jsou schopné za určitých podmínek přejít do
pasivního stavu, ve kterém jsou podstatně odolnější než ve stavu aktivním. Princip této
ochrany spočívá v tom, že chráněný kov se uměle udržuje v pasivním stavu, do kterého by se
v daném prostředí samovolně nedostal. Kov se udržuje v určitém potenciálovém rozmezí
(Ep, Et), zodpovídající pasivnímu stavu. Chráněný kov je napojený na kladný pól
zdroje jako anoda. Ochranný proud zodpovídá v podstatě koroznímu proudu v pasivním
stavu.

Účinnost anodické ochrany někdy ovlivňuje
přítomnost iontů, které narušují pasivní vrstvu. Oxidují na povrchu kovu a svou oxidací
zvyšují ochranný proud.
Anodická ochrana se využívá hlavně v chemickém a potravinářském průmyslu při ochraně
nekorodujících ocelí v roztocích silných kyselin, hydroxidů a solí, kde tyto kovy bez ochrany
podléhají korozi.

=== Katodická ochrana ====

[{{:obr:8_21.jpg?nolink&250  |~~Obr.#~~ Princip dvojelektrodového katodicky chráněného systému}}]Katodická ochrana je protikorozní technika, při které se zpomalování nebo potlačování
korozního pochodu dosahuje polarizací chráněného kovu posunem potenciálu v negativním
směru. Základem katodové ochrany je vytvoření elektrického obvodu (se stejnosměrným
proudem), ve kterém je v korozním prostředí chráněný předmět katodou .

Korozní proces se
řídí nebo ovládá tím, že se anodická reakce přesune na pomocnou anodu. Katodová ochrana
se volí u kovů s výraznou oblastí imunity, u kterých je rychlost koroze chráněného kovového
materiálu minimální a k jejímu dosažení nejsou potřebné vysoké proudové hustoty.

Princip katodické ochrany se dá vysvětlit na polarizačnim diagramu.[[koroze:mechanizmus#elv|(vysvětlení zde)]] Posun
potenciálu k záporným hodnotám od korozního potenciálu se dosáhne při hodnotě Eo, která
se nazývá minimálním ochranným potenciálem. V tomto stavu imunity Eo musí být
zachovaná proudová rovnováha na anodě a katodě. Znamená to, že do systému musí být
dodaná proudová hustota jo , která se nazývá minimální ochranná proudová hustota. Takto se
kov stabilizuje a korozní ztráty jsou z technického hlediska zanedbatelné. Katodová ochrana
se většinou používá v kombinaci s ochrannými vrstvami (pasivní ochranou), čím se výrazně
snižuje hodnota polarizačního proudu na dosáhnutí požadovaného účinku.

Základním principem katodické ochrany je záměrné vytvoření elektrického obvodu, ve
kterém je chráněný předmět katodou. Dosahuje se toho vodivým spojením chráněného
předmětu s kovem, který má v daném prostředí zápornější potenciál než kov chráněný
(obr.). Tak vznikne umělý galvanický článek. Elektrolyt tvoří korozní prostředí
a připojený kov se zápornějším potenciálem je anodou, která se nazývá galvanická anoda
(**obětovaná anoda**, protektor).

Když je chráněný kov připojený k zápornému pólu zdroje stejnosměrného proudu a kladný
pól zdroje je spojený s pomocnou anodou, umístěnou do korozního prostředí, hovoříme
o katodové ochraně s vnějším zdrojem proudu (obr.).

==== Zrovnoměrnění podmínek prostředí ====

Styk dvou vodivých materiálů

[{{:obr:8_30.jpg?nolink&100  |~~Obr.#~~ Příklad izolační vložky}}]V praxi se často vyskytuje nutnost spojit dva kovy s různým elektrodovým potenciálem.
V agresivnějším prostředí mohou vznikat v takovémto spojení korozní makročlánky, a to
i pod případným nátěrem. Pokud to je z konstrukčního hlediska možné, lze tento nežádoucí
jev omezit vložením izolační vložky.

[{{  :obr:8_29.jpg?nolink&250|~~Obr.#~~ Příklad svařovaného/nýtovaného spoje}}]U svařovaných dílů by se mělo dbát na to, aby
větší plocha (svařované části) vykazovala anodové vlastnosti.

[{{:obr:4_27.jpg?nolink&120  |~~Obr.#~~ Příklad spojení Cu-Al}}]V elektrotechnice je občas nutné spojit hliníkový a měděný vodič. Při přímém spojení těchto
kovů by mohl vzniknout galvanický článek, který by spoj korozním procesem poškodil. Proto
e pro tyto účely používá cupal, kombinace hliníku a mědi, buď ve formě plechu, u něhož
jsou na hliníkový plech po obou stranách naplátováné vrstvy elektrolytické mědi, nebo ve
formě drátu, který se skládá z hliníkové vložky, na které je měděná povrchová vrstva
o tloušťce asi 15 % celkového průměru drátu.

Vložení izolátorů

V oblastech s intenzivními bludnými proudy (např. při vstupu nebo výstupu kabelu do tunelů
metra) se používají u kovových plášťů kabelů izolační spojky. Pomocí izolačních spojek se
přerušuje kontinuita kovových plášťů kabelů. Tím se zvýší celkový podélný odpor kovových
plášťů kabelů. To má za následek snížení celkové intenzity bludných proudů, které ohrožují
kabely elektrolytickou korozí.

Omezení doby styku

[{{:obr:8_14.jpg?nolink&200  |~~Obr.#~~ Umístění odtokového potrubí na dně nádoby}}]Zkrácením styku agresivního prostředí s povrchem se dá významně omezit korozní
poškození. Konstrukční řešení by mělo být navrženo tak, aby se agresivní prostředí nikde
nezdržovalo déle než je nezbytné. Korozní reakce ovlivňuje pohyb předmětu
a prostředí. Obvykle bývá mírné proudění příznivé, neboť zabraňuje usazování nečistot
a sedimentů na povrchu. Na druhé straně zvýšené proudění může odstraňovat z povrchu
korozní produkty, porušovat povrchovou ochranu a tak způsobovat vznik korozních
mikročlánků.

==== Krytí ====

Určitou formou ochrany elektrotechnického zařízení před působením vnějšího prostředí je
volba vhodného stupně krytí podle IEC 529. Krytí zařízení se označuje zkratkou
IP (International Protection) a dvojmístným číslem. Jednotlivá čísla popisují způsob:

* ochrany proti dotyku osob před živými částmi, nebo ochrany zařízení proti vniknutí cizích pevných těles (tab.1)
  * ochrany zařízení uvnitř krytu proti škodlivému vniknutí vody (tab.2)

Jako ochrana vůči degradačnímu působení vnějšího prostředí připadají v úvahu stupně krytí
IP5-6x a IPx2-8.

~~Tab.#~~  Stupně krytí pro ochranu osob a proti vniknutí cizích těles

^ Druhá číslice ^^^
| Stupeň krytí vůči vodě |||
| 0 |Bez ochrany | - |
| 1 |Ochrana proti kapající vodě |Kolmo padající kapky nesmí mít žádný škodlivý účinek (kondenzovaná voda) |
| <color #ed1c24>2</color> |Ochrana proti kapající vodě do 15º |Kolmo padající kapky nesmí mít žádný škodlivý účinek, pokud se zařízení nakloní o 15º na obě strany od kolmice (mírný déšť)|
| <color #ed1c24>3</color> |Ochrana proti šikmo dopadající vodě do 60º|Voda rozprašovaná pod úhlem do 60º po obou stranách od kolmice nesmí mít žádné škodlivé účinky (šikmý déšť)|
| <color #ed1c24>4</color> |Ochrana proti stříkající vodě|Voda stříkající na zařízení ze všech směrů nesmí mít žádné škodlivé účinky|
| <color #ed1c24>5</color> |Ochrana proti tekoucí vodě|Proud vody dopadající na zařízení ze všech směrů nesmí mít žádné škodlivé účinky|
| <color #ed1c24>6</color> |Ochrana proti silně tekoucí vodě|Silný proud vody dopadající na zařízení ze všech směrů, nesmí mít žádné škodlivé účinky|
| <color #ed1c24>7</color> |Ochrana před účinky dočasného ponoření do vody|Když se zařízení dočasně ponoří do vody pod normovaným tlakem a po stanovenou dobu, voda nesmí vniknout v množství, které má škodlivé účinky|
| <color #ed1c24>8</color> |Ochrana před účinky dlouhodobého ponoření do vody|Když je zařízení dlouhodobě ponořené do vody, voda nesmí vniknout v množství, které má škodlivé účinky (tlaková ochrana)|

~~Tab.#~~ Stupně krytí vůči vodě

==== Uzavření, hermetizace ====

Další z cest, jak omezit negativní vliv prostředí, je hermetizace. Hermetizací je myšleno
vložení chráněného výrobku do pouzdra, které je:
  * trvale zavřeno,
  * příležitostně otvíráno.

Prostředí uvnitř pouzdra může být:
  * vyčerpáno,
  * vyplněno inertním plynem,
  * vyplněno původní atmosférou.

V případě, že není atmosféra uvnitř pouzdra upravovaná, je nutné dbát na to, aby při uzavírání
pouzdra neobsahovala vnější atmosféra škodlivé polutanty. Technickým problémem
hermetizace je volba materiálu pouzdra a způsob provedení vývodů z pouzdra. Podle typu
součástky (výrobku) se volí materiál pouzdra. Ten může být:
  * keramický,
  * plastový,
  * kovový.
  
Jestliže pouzdřený výrobek při svém provozu produkuje teplo, je nutné zajistit jeho odvod.
V tomto případě vyhovuje pouzdro kovové. Vývody z kovového pouzdra musí být
odizolované a musí být provedeny tak, aby nemohla v místě prostupu vývodu z pouzdra
vnikat do pouzdra vnější atmosféra.

Izolace vývodů bývá pryžová, plastová, nebo vývody mohou být do pouzdra zatmeleny např.
epoxidovou pryskyřicí. Vnější povrch kovového pouzdra musí být z hlediska působení vnější
atmosféry povrchově chráněn. Ani dokonale těsné pouzdro neposkytuje záruku, že nedojde
např. k migraci chloridových iontů po vývodech dovnitř pouzdra.

U příležitostně otvíraných pouzder jsou problémy s těsností víka a pouzdra. Během otvírání
může dojít k porušení těsnění, nebo mohou např. z pryžového těsnění unikat sirnaté složky,
které při určité koncentrací mohou vyvolat korozní proces.

Technika trvale uzavřeného pouzdra (zapouzdření) se aplikuje v elektronice při výrobě
integrovaných obvodů (zapouzdřování čipů). Technika odstínění prostředí se aplikuje i při
provozu silnoproudých zařízení. Tak např. u točivého stroje v provedení IPx1 (krytí proti
vodě) může při otevření vniknout z ovzduší vlhkost a ta způsobit navlhnutí izolace.

Rychlost navlhání pevné izolace je ovlivněna teplotou, relativní vlhkostí okolního ovzduší
a rozdílem teplot vinutí a okolí v závislosti na času. Proto při otevření stroje musí teplota
aktivních částí izolační soustavy převyšovat rosný bod okolního ovzduší alespoň o několik
stupňů, (doporučuje se nejméně o 5 oC, přičemž teplota nemá být nižší než 10 o C). Jestliže není tato podmínka splněna, musí se stroj zahřát. Doba otevření stroje je omezena jeho
jmenovitým napětím (tab.). Bude-li tato doba prodloužena, je nutné stroj v každém případě
sušit.

<html> <center> </html> 
^ Napětí stroje (kV) ^ Při relativní vlhkosti (%) ^^
|:::| **75** | **80** |
| 35 | 24 | 16 |
| 100 až 400 | 16 | 10 |
| | **hodiny** ||

~~Tab.#~~ Přípustné doby otevření točivého stroje.
<html> </center> </html>

[<8>]

Komentář k úpravám

Poznámka: Tím, že editujete tuto stránku, souhlasíte, aby váš obsah byl licencován pod následující licencí: CC Attribution-Share Alike 4.0 International

EKP

Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web

Nástroje pro stránku