La corrosión es uno de los mayores enemigos del barco y su maquinaria. También es el enemigo más difícil de combatir para las personas que trabajan en el barco.
El hierro es una sustancia que se utiliza en abundancia en el barco. Desde el cuerpo principal del barco hasta el equipo más pequeño utilizado en las operaciones, el hierro hace sentir su presencia en casi todo tipo de equipo utilizado a bordo.
El hierro es también el material más propenso a la corrosión cuando entra en contacto con el aire y el agua. Un barco está continuamente en contacto con el agua y los vientos cargados de humedad, lo que lo hace muy susceptible a la corrosión. El cuerpo exterior del barco (principalmente el casco) está continuamente en contacto con el agua, lo que lo hace extremadamente vulnerable a la corrosión.
Es por esta razón que se utilizan ánodos de sacrificio para proteger el material principal.
En este artículo, echaremos un vistazo al funcionamiento de los ánodos de sacrificio en un barco.
Hay que tener en cuenta que los ánodos de sacrificio que protegen el material principal deben estar más arriba en la serie electromotriz de la serie galvánica de los metales.
- Ánodos de sacrificio:
- Clasificación de los ánodos
- Aseguramiento de los ánodos
- ¿Cómo funcionan los ánodos de sacrificio?
- Funciones del ánodo de sacrificio:
- Materiales de ánodos más utilizados:
- Frecuencia de cambio de ánodos
- ¿Cómo evaluar si los ánodos están funcionando correctamente o no?
- Ventajas de los ánodos de sacrificio:
- Desventajas de los ánodos de sacrificio:
Ánodos de sacrificio:
Las tiras metálicas de metales de orden superior en la serie de reactividad sirven como ánodos y se instalan para la protección del cátodo. Se denominan ánodos de sacrificio.
Por ejemplo, el zinc puede emplearse preferentemente para servir de ánodo de sacrificio para el aluminio, así como para el hierro en el proceso de electrólisis.
El ánodo se divide en dos partes: el inserto del ánodo y el cuerpo del ánodo.
De estas dos, la que sirve como ánodo en el proceso de electrólisis se denomina cuerpo del ánodo, mientras que la otra se llama inserto del ánodo, que se utiliza para fijar de forma segura el ánodo a la superficie principal mediante el uso de soportes, pernos o soldadura.
La superficie principal es la superficie que debe ser protegida contra la corrosión. En general, podemos decir que la parte del barco que debe protegerse contra la corrosión se denomina superficie madre o cátodo, mientras que el material más reactivo que recubre la parte del barco que actúa como ánodo se denomina ánodo de sacrificio.
Clasificación de los ánodos
Los ánodos se clasifican en función de diversos parámetros. Según la clasificación de los ánodos en base a su forma hay seis tipos:
- Ánodos planos o en forma de bloque
- Ánodos en forma de lágrima
- Ánodos cilíndricos o semicilíndricos
- Ánodos en forma de disco
- Ánodos en forma de brazalete y ánodos tubulares
- Si el ánodo no se disuelve desde el momento de la instalación hasta algún momento posterior en la inspección y el material principal sigue corroyéndose, entonces este ánodo es ineficaz y debe ser reemplazado con algún otro material de ánodo más reactivo o eficiente.
- Si no hay una continuidad eléctrica adecuada entonces también el ánodo no funciona correctamente. Debido a esto, el metal principal comienza a corroerse en lugar de los ánodos. Entonces, compruebe la correcta conexión entre la solución electrolítica y las tiras de metal durante la instalación.
- Estos ánodos de sacrificio funcionan sin ninguna fuente de energía externa
- La instalación no es en absoluto ningún problema para los ánodos de sacrificio. Son fáciles de instalar con la ayuda de pernos, soportes o soldaduras
- La inspección de estos materiales de ánodos es bastante más fácil
- Suben la durabilidad o la vida útil del barco al reducir los ataques de corrosión en él.
- A veces el material que se utiliza como ánodo es incapaz de trabajar eficazmente debido a la falta de conductividad eléctrica continua. Este trabajo ineficaz del ánodo resulta en la corrosión continua del material principal.
- La capacidad de corriente aumenta con un aumento en el peso del ánodo, más pesado el ánodo mayor será la capacidad de corriente y la alta capacidad de corriente aumenta la eficacia de la electrólisis. El ánodo puede funcionar correctamente si tiene una capacidad de corriente adecuada. Para asegurar esto tenemos que fijar láminas más pesadas de metal sobre la superficie a proteger, lo que aumenta el peso total del barco y da lugar a muchos problemas.
Según el tamaño de los ánodos, pueden ser de dos tipos – ánodos de tamaño pequeño y ánodos de tamaño grande.
Sobre la base de un material – los ánodos son ánodos de Zinc y aluminio, los ánodos son preferidos en la industria marina.
Sobre la base de un método de montaje de ánodos – hay ánodos empotrados o ánodos delgados o a veces sólo ánodos de pie. Los ánodos de diferentes formas son aplicables a diferentes situaciones.
La forma del ánodo puede decidirse en base a factores como la forma del equipo o pieza a proteger; la disponibilidad de espacio y la facilidad de instalación; la accesibilidad de diferentes formas en diferentes condiciones; etc.
Por ejemplo, las tuberías cilíndricas se protegen utilizando ánodos cilíndricos o en forma de campana.
Aseguramiento de los ánodos
El ánodo puede ser asegurado o ajustado a la superficie a proteger por tres métodos comunes que son: por el perno; soldaduras o con el uso de soportes o amarres.
Entre estos tres métodos la soldadura es el método más eficiente que puede mantener la máxima continuidad eléctrica y permanecer en el más estrecho contacto con la superficie madre.
Pero la conexión con pernos y soportes se utiliza en lugares a los que no se puede acceder con la soldadura. También hay otro beneficio de usar pernos y soportes para la conexión es que son reemplazables cuando no funcionan correctamente o debido a cualquier otro requisito.
¿Cómo funcionan los ánodos de sacrificio?
Los ánodos de sacrificio funcionan según un principio similar al de la electrólisis, según el cual, si se sumergen un ánodo y una tira metálica en una solución electrolítica, el electrón del ánodo se disolverá y se depositará sobre la tira metálica y la convertirá en cátodo.
Fuente: Ohiostandard/ wikimedia
En el caso de un barco, el agua de mar actúa como electrolito y transfiere los electrones del ánodo oxidándolo sobre la placa de acero y haciendo una capa protectora.
Si el metal es más activo se oxidará fácilmente y protegerá el compuesto metálico haciendo que actúe como cátodo. El ánodo se corroerá primero sacrificándose por el otro compuesto y por eso se llama ánodo de sacrificio.
Funciones del ánodo de sacrificio:
Las funciones importantes del ánodo de sacrificio son las siguientes:
1) Se utilizan para proteger el casco principal; los tanques de lastre y los intercambiadores de calor de un barco de la corrosión.
2) Cerrar el fondo del barco, los cofres de almacenamiento se proporcionan para atender a las necesidades de almacenamiento por el marinero. En estos cofres de mar también se proporciona una protección de ánodos de sacrificio para salvarlos de la corrosión.
Serie electromotriz o serie galvánica de metales
Materiales de ánodos
Magnesio(Mg)
Aluminio(Al)
Cinc (Zn)
Cromo(Cr)
Hierro(Fe)
Níquel(Ni)
Puede verse en la tabla que para proteger el hierro cualquier material por encima de la serie son útiles. Se prefieren estos metales porque son fáciles y baratos de sustituir los ánodos en lugar de completar una gran plancha de metal.
Estos ánodos se utilizan en diversas aplicaciones como :
1) Proteger el casco del barco.
2) Proteger la corrosión de los tanques de lastre.
3) Proteger los intercambiadores de calor.
4) Cofres de mar
Materiales de ánodos más utilizados:
Los materiales ordenados según su reactividad decreciente son: Magnesio (Mg); Aluminio (Al); Zinc (Zn); Cromo (Cr); Hierro (Fe) y Níquel (Ni).
Los materiales que se encuentran en la parte superior de esta serie de reactividad pueden ser utilizados como ánodos para los materiales que se encuentra en un nivel comparativamente inferior.
En la mayoría de los casos en la industria marítima, el zinc y el aluminio se utilizan como ánodos de sacrificio para proteger el hierro o el casco de acero del barco.
Frecuencia de cambio de ánodos
Los ánodos tienen que ser cambiados sólo después de que estén completamente descompuestos. La frecuencia de cambio de los ánodos depende de la aplicación en la que se han utilizado los ánodos.
En caso de que los ánodos estén fijados al casco del barco, entonces deben ser revisados durante el dique seco que tiene lugar después de 2 a 3 años. Si los ánodos se encuentran completamente corroídos, entonces se deben colocar ánodos de mayor tamaño, ya que si están completamente corroídos significa que el material utilizado era de mala calidad o que se necesita una gran cantidad de material para proteger el casco.
Generalmente, los ánodos de sacrificio se cambian en cada dique seco.
Si los ánodos de sacrificio se utilizan para los intercambiadores de calor y se encuentra durante una inspección que el ánodo que queda es sólo el 10%, entonces también tiene que ser cambiado.
¿Cómo evaluar si los ánodos están funcionando correctamente o no?
Las inspecciones se planifican para comprobar el buen funcionamiento de un ánodo de sacrificio. Las cosas importantes que hay que tener en cuenta para especificar si el ánodo está funcionando correctamente o no son las siguientes:
Ventajas de los ánodos de sacrificio:
Las principales ventajas de la instalación de ánodos de sacrificio para proteger el barco y el conjunto del barco se resumen como sigue:
Desventajas de los ánodos de sacrificio:
También hay ciertas desventajas de los ánodos de sacrificio junto con las ventajas anteriores. Las principales desventajas de los ánodos de sacrificio son las siguientes:
El trabajo y la instalación de los ánodos de sacrificio deben asegurarse adecuadamente para mejorar la vida útil de los buques en cierta medida. Después de inculcar adecuadamente las prohibiciones y bondades de estos ánodos, estos deben ser instalados donde se requiera según la geometría y el diseño de los ánodos previamente planificados.
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