Российская система генерации кислорода «Электрон-ВМ» получает кислород для дыхания экипажа и работает на Международной космической станции с 2000 года. Она размещена в Служебном модуле «Звезда», а ее дублер, запущенный в 2022 году – в Многоцелевом лабораторном модуле «Наука». В технологическом блоке установки идет процесс электролиза воды с циркуляцией щелочного электролита (раствор КОН концентрации 25% по массе) через водородные и кислородные камеры электролизера с последующем разделением газожидкостных смесей в кислородном и водородном разделителях на пористых асбестовых диафрагмах.
На предприятии-разработчике установки в АО «НИИхиммаш» были проведены испытания для исследования электрохимической коррозии применяемых конструкционных материалов – никель, титан, нержавеющая сталь, изделия из резины, асбестовые диафрагмы. За период испытаний в течение 8 лет установка наработала 540 суток, произвела 1333 кг кислорода и 166,6 кг водорода, потребила 1529,4 кг воды, в том числе 1499,6 кг ушло на электролиз и 29,8 кг расход в виде пара с электролизными газами. При испытаниях был использован электролизер без каталитического покрытия электродов. Отсутствие катализатора (по сравнению со штатной системой) ведет к более высокому напряжению на электролизере и, следовательно, к более жестким условиям работы.
Результаты дефектации после испытаний показали присутствие целевой электрохимической коррозии металла в коллекторах электролизера. В других местах технологического блока значимой коррозии или деградации не обнаружено. Твердые продукты коррозии, и любые нерастворимые соединения, оседали на асбестовых диафрагмах и разделителях ГЖС. При этом в водородном блоке осадков визуально было больше, чем в кислородном. Осадок частично откладывался в электролизере на анодах и асбестовых диафрагмах между анодной и катодной камерами.
По результатам испытаний была проведена доработка конструкции электролизера «Электрон-ВМ» для подавления щелевой коррозии. Заменяемые компоненты в модернизированной форме готовятся к отправке на Международную космическую станцию. Экипаж российского сегмента, после их доставки, выполнят замену блоков и проведут тестовые вклчения системы. Также установка в новой комплектации будет изготовлена для будущей Российской орбитальной станции РОС.
#космос #космический_полет #НИИхиммаш #электролизер #катализатор #коррозия #международная_космическая_станция #МКС #установка_электрон_вм