DIMA, чем отличается долговечность оцинкованного уголка или круга от оцинкованного круга, который применяют в модульно-штыревом заземлении? Ничем. Чем отличается долговечность десяти стальных оцинкованных уголков от десяти оцинкованных стальных стержней, собранных в один электрод? Ничем.

Чем отличается оцинкованное покрытие стального проката от стального проката без антикоррозионного покрытия? Долговечностью. Надеюсь, не надо объяснять почему кузовы Жигулей гнили до дыр за неполный десяток лет.

Оцинковка металлоконструкций для обеспечения защиты и продления срока эксплуатации известна давно и широко применяется.

Горячее цинкование стали - это технологический процесс покрытия стального проката (и не только) слоем цинка. Прокат погружают в ванну с расплавом цинка, происходит это при температуре расплава 440 - 450 градусов. При кажущейся простоте в действительности происходит процесс, при котором на границе контакта стали и цинка образуется слой (сплав), который и служит основой антикоррозионнго покрытия. Этот слой обладает высокой прочностью (прочностная долговечность). Самый верхний слой состоит из оксидной плёнки цинка, который образуется со временем из-за взаимодействия цинка с воздухом (кислородом). Эта плёнка также обладает защитными свойствами нанесённого на сталь покрытия.

Процесс горячего цинкования регулируется ГОСТ 9.307-89 ПОКРЫТИЯ ЦИНКОВЫЕ ГОРЯЧИЕ ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

2.2. Толщина покрытия
Толщина покрытия должна быть не менее 40 мкм и не более 200 мкм и определяется условиями эксплуатации оцинкованных изделий и нормативно-технической документацией на конкретное изделие.

Таким образом, стандартное покрытие имеет толщину от 40 мкм. В реальности толщина цинкового покрытия, полученного методом горячего цинкования составляет от 50 до 80 мкм. Этот вопрос решает производитель оцинкованного проката самостоятельно. На каждую партию металла, подвергнувшегося оцинковке производитель обязан выдать сертификат или паспорт. Выглядит он, примерно, так.

Посмотрите, что указано в ГОСТ Р 50571.5.54-2013: толщина покрытия цинком стальной полосы не менее 63 мкм, круглый стержень, труба - не менее 45 мкм.

При покупке готовых комплектов заземления или стержней россыпью в специализированных организациях всегда есть возможность выяснить какова толщина покрытия на их изделиях. При самостоятельном поиске оцинкованного проката на металлобазах или организациях, торгующих оцинкованным прокатом, тоже существует такая возможность. Я закупал в одной из таких фирм оцинкованный круг 16, 20 мм с толщиной покрытия от 70 мкм до 120 мкм.

Не следует приобретать прокат на рынках, где никакой информации никто и никогда не даст.
...

Скорость разрушения электрода зависит от агрессивности среды, в которую он погружен.

Согласно ГОСТ 9.602-2016 Единая система защиты от коррозии и старения СООРУЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫЕ Общие требования к защите от коррозии

5.1 Видами коррозионного воздействия на наружную поверхность подземных стальных сооружений являются:

- атмосферная коррозия;
- коррозия в почвенно-грунтовых водах и грунтах;
- биокоррозия;
- коррозия, вызванная блуждающими токами (переменными и постоянными);
- коррозия, вызванная индуцированным переменным током.

5.3 Коррозионная агрессивность грунта и почвенно-грунтовых вод по отношению к стальным подземным сооружениям характеризуется значениями удельного электрического сопротивления грунта (почвенно-грунтовых вод); средней плотностью катодного тока; наличием (или отсутствием) признаков биокоррозии.

5.4 Для оценки коррозионной агрессивности грунта по отношению к стали определяют удельное электрическое сопротивление грунта, измеренное в полевых или лабораторных условиях, и среднюю плотность катодного тока при смещении потенциала на 100 мВ отрицательней стационарного потенциала стали в грунте (см. таблицу 1). Если при определении первого показателя (удельного электрического сопротивления грунта) установлена высокая коррозионная агрессивность грунта, то другой показатель не определяют.

Согласно данным Таблицы 1 коррозионная агрессивность грунтов (почвенно-грунтовых вод) делится на три категории:

1. Грунты с удельным электрическим сопротивлением свыше 50 Ом метр - низкая
2. Грунты с удельным электрическим сопротивлением свыше 20 Ом метр и до 50 Ом метр включительно - средняя
3. Грунты с удельным электрическим сопротивлением ниже 20 Ом метр включительно - высокая

Определённым образом изменяет агрессивность грунтов наличие подземных вод с определённым показателем рН. Причём это воздействие сказывается в грунтах лежащих как выше уровня грунтовых вод, так и ниже.

В СНиП 2.03.11-85 есть вот такие указания:

5.9. Не допускается предусматривать применение алюминия, оцинкованной стали или металлических защитных покрытий при проектировании конструкций зданий и сооружений, на которые воздействуют жидкие среды или грунты с рН до 3 и свыше 11, растворы солей меди, ртути, олова, никеля, свинца и других тяжелых металлов, твердая щелочь, кальцинированная сода или другие хорошо растворимые гигроскопичные соли со щелочной реакцией, способные откладываться на конструкциях в виде пыли, если без учета воздействия пыли степень агрессивного воздействия среды соответствует среднеагрессивной или сильноагрессивной.

Речь идёт о строительных конструкциях, но контур заземления к таковым отнести можно, хотя бы по признаку применяемого материала и месту размещения (в грунте). Воздействие на электроды будет таким же, как и на любую другую конструкцию. Влияние грунтовых вод сведено в Таблицу 28.

Учтём, что Иркутск и область расположены в зоне влажности 3 (сухая) согласно СНиП 23-02-2003. Следовательно, по Таблице 28 СНиП 2.03.11-85 при температурах от 0 до +6 градусов среда характеризуется как слабоагрессивная, при температурах выше +6 как среднеагрессивная при удельных сопротивлениях грунтов больше 20 Ом метр. Таким образом, условия, в которых будет установлен контур заземления охарактеризованы. Относительно, но хотя бы так, поскольку других данных нет никаких.

Скорость коррозии оцинкованного покрытия в слабоагрессивных средах составляет от 0,1 до 2,1 мкм в год. При этом максимальный показатель характерен для районов с сильным загрязнением грунтов (например, пригороды крупных городов или промышленных районов). Возьмём максимальное значение 2,1 мкм и предположим, что толщина цинкового покрытия электрода составляет 63 мкм (по ГОСТу). 63/2,1 = 30 лет.

Среднеагрессивная среда (город, приморские районы) увеличивает скорость коррозии цинкового покрытия в два раза: 2,1 - 4,2. В этом случае получим 63/4,2 = 15 лет.

Таким образом, антикорозионный слой цинка при данных условиях будет полностью разрушен в период от 15 до 30 лет. Предположим, что сам электрод коррозией затронут в минимальной степени, следовательно, без защиты он протянет ещё лет 7.

Отмечу, что это чисто теоретические выкладки без использования фактического материала, которого для рассматриваемого случая просто нет. Также следует учитывать, что существуют варианты материалов, которые обеспечивают долговечность контура заземления: омеднённая сталь, нержавеющая сталь, медь. Из этих материалов тоже делают электроды и они служат дольше оцинкованных, но и стоят дороже.
________________

Какую конструкцию контура заземления выбрать зависит не от предпочтений, а от конкретных условий, экономических соображений и доступных ресурсов. Не нравится глубинное заземление, устанавливайте традиционное.

Я посчитал количество уголка 50 х 50 х 5, которое потребуется - 6-7 штук при длине 3 метра и сопротивлении грунта в 70 Ом метр. Стержней понадобится столько же. Такой контур займёт площадь 21-22 кв. метра. Представляете себе объём грунта, который предстоит вынуть?

Модульно-штыревое заземление займёт площадь в 1 кв. метр, но при этом надо учитывать риск, что забить его будет непросто.

Есть третий вариант - пробурить скважину поместить туда заземлитель и сделать засыпку материалом с низким сопротивлением.

Есть четвёртый вариант - произвести полную выемку грунта на площади в 20 кв. метров на глубину 3, 5 - 4 метра и завезти туда грунт с хорошими показателями удельного сопротивления. Так делают, но в данном случае это шутка.