A hajó áldozati anódjainak megértése

A korrózió a hajó és a gépek egyik legnagyobb ellensége. A hajón dolgozó emberek számára is a legkeményebb ellenség, akivel meg kell küzdeniük.

A vas az egyik olyan anyag, amelyet bőségesen használnak a hajón. A hajó főtestétől kezdve a műveletek során használt legkisebb berendezésekig a vas szinte minden, a fedélzeten használt berendezésben érezteti jelenlétét.

A vas egyben a leginkább korrózióra hajlamos anyag is, amikor levegővel és vízzel érintkezik. Egy hajó folyamatosan érintkezik a vízzel és a nedvességgel terhelt széllel, ami rendkívül érzékennyé teszi a korrózióra. A hajó külső teste (főként a hajótest) folyamatosan érintkezik a vízzel, ami rendkívül érzékennyé teszi a korrózióval szemben.

Ez az oka annak, hogy áldozati anódokat használnak az alapanyag védelmére.

Ebben a cikkben megnézzük az áldozati anódok működését a hajón.

Megjegyzendő, hogy az alapanyagot védő áldozati anódoknak a fémek galvanikus sorozatának elektromotoros sorában magasabban kell elhelyezkedniük.

Áldozati anódok:

A reaktivitási sorozatban felsőbbrendű fémek fémcsíkjai szolgálnak anódként, és katódvédelemre vannak telepítve. Ezeket nevezzük áldozati anódoknak.

A cink például előszeretettel alkalmazható az alumínium, valamint a vas áldozati anódjaként az elektrolízis során.

Az anód két részre oszlik, nevezetesen az anódbetétre és az anódtestre.

A kettő közül az egyiket, amely az elektrolízis folyamatában anódként szolgál, anódtestnek nevezzük, míg a másikat anódbetétnek, amely az anód biztonságos rögzítésére szolgál az alapfelülethez konzolok, csavarok vagy hegesztés segítségével.

Az alapfelület az a felület, amelyet a korrózió ellen védeni kell. Általánosságban azt mondhatjuk, hogy a hajó korrózió ellen védendő részét nevezzük anyafelületnek vagy katódnak, míg a hajó anódként funkcionáló részének reaktívabb anyagborítását áldozati anódnak nevezzük.

Az anódok osztályozása

Az anódokat számos paraméter alapján kategorizálják. Az anódok alakjuk alapján történő osztályozása szerint hat típus létezik:

• Lapos vagy tömb alakú
• Csepp alakú anódok
• Hengeres vagy félhengeres
• Tárcsa alakú
• Karkötő anódok és cső alakú anódok

Az anódok mérete szerint két típusuk lehet – kis méretű anódok és nagy méretű anódok.

Az anyag alapján – az anódok a cink anódok és az alumínium, a hajózási iparban kedvelt anódok.

Az anód felszerelési módja alapján – vannak süllyesztett anódok vagy karcsú anódok, vagy néha csak álló anódok. A különböző alakú anódok különböző helyzetekben alkalmazhatók.

Az anód alakját olyan tényezők alapján lehet eldönteni, mint a védendő berendezés vagy alkatrész alakja; a rendelkezésre álló hely és a könnyű telepítés; a különböző alakok hozzáférhetősége különböző körülmények között; stb.

A hengeres csővezetékeket például hengeres vagy harang alakú anódokkal védik.

Az anód rögzítése

Az anód három gyakori módszerrel rögzíthető vagy illeszthető a védendő felülethez: csavarozással; hegesztéssel, illetve konzolok vagy kötőelemek alkalmazásával.

A három módszer közül a hegesztés a leghatékonyabb módszer, amely maximális elektromos folytonosságot biztosít és a legszorosabb kapcsolatban marad az alapfelülettel.

A csavarozást és a konzolos csatlakozást azonban olyan helyeken alkalmazzák, amelyek hegesztéssel nem érhetők el. Van egy másik előnye is a csavarok és konzolok használatának a csatlakozáshoz, hogy cserélhetők, ha nem működnek megfelelően vagy bármilyen más követelmény miatt.

Hogyan működnek az áldozati anódok?

A szákrikus anódok az elektrolízishez hasonló elven működnek, amely szerint, ha egy anódot és egy fémszalagot elektrolitikus oldatba mártunk, az anód elektronja feloldódik és lerakódik a fémszalagon, és katóddá teszi azt.

A hajó esetében a tengervíz elektrolitként működik, és az anódról átadja az elektronokat azáltal, hogy oxidálódik az acéllemezen, és egy védőréteget képez.

Ha a fém aktívabb, akkor könnyen oxidálódik, és védi a fémvegyületet, így az katódként működik. Az anód fog először korrodálni, feláldozva magát a másik vegyületért, ezért áldozati anódnak nevezik.

A szakrális anód funkciói:

Az áldozati anód fontos funkciói a következők:

1) A hajó fő hajótestének; ballaszttartályainak és hőcserélőinek korrózió elleni védelmére szolgálnak.

2) A hajó alját lezárva tárolóládákat biztosítanak, hogy a hajósok tárolási igényeit kielégítsék. Ezekben a tengeri ládákban is áldozati anódvédelmet biztosítanak, hogy megóvják őket a korróziótól.

Elektromos sorozatú vagy galvanikus sorozatú fémek

Anódanyagok

Magnézium(Mg)
Alumínium(Al)
Cink (Zn)
Króm(Cr)
Vas(Fe)
Nikkel(Ni)

A táblázatból látható, hogy a vas védelmére a sorozatban fenti bármelyik anyag alkalmas. Ezeket a fémeket azért részesítik előnyben, mert az anódok cseréje egyszerű és olcsó, nem pedig egy nagy fémlemez teljes cseréje.

Ezeket az anódokat különböző alkalmazásokban használják, például :

1) A hajótest védelme.

2) A ballaszttartályok korrózióvédelme.

3) A hőcserélők védelme.

4) Tengeri ládák

A leggyakrabban használt anódanyagok:

Az anyagok csökkenő reaktivitásuk szerint rendezve a következők: Magnézium (Mg); Alumínium (Al); Cink (Zn); Króm (Cr); Vas (Fe) és Nikkel (Ni).

Azok az anyagok, amelyek a reaktivitási sorozat tetején állnak, használhatók anódként a viszonylag alacsonyabb szinten lévő anyagokhoz.

A tengerhajózási iparban a legtöbb esetben a cinket és az alumíniumot használják áldozati anódként a hajó vas- vagy acéltestének védelmére.

Az anódok cseréjének gyakorisága

Az anódokat csak a teljes bomlás után kell cserélni. Az anódok cseréjének gyakorisága attól az alkalmazástól függ, ahol az anódokat használják.

Ha az anódokat a hajótesthez rögzítik, akkor azokat a száraz dokkolás során kell ellenőrizni, amelyre 2-3 év után kerül sor. Ha az anódokat teljesen korrodáltnak találják, akkor nagyobb méretű anódokat kell felszerelni, mert a teljesen korrodált anódok azt jelentik, hogy a felhasznált anyag rossz minőségű volt, vagy nagy mennyiségű anyagra van szükség a hajótest védelméhez.

Az áldozati anódokat általában minden száraz dokkoláskor cserélik.

Ha hőcserélőkhöz áldozati anódokat használnak, és az ellenőrzés során kiderül, hogy az anódból csak 10% maradt, akkor azt is ki kell cserélni.

Hogyan lehet felmérni, hogy az anódok megfelelően működnek-e vagy sem?

Az áldozati anódok megfelelő működésének ellenőrzésére ellenőrzéseket terveznek. Az alábbi fontos dolgokat kell megjegyezni annak meghatározásához, hogy az anód megfelelően működik-e vagy sem:

• Ha az anód nem oldódik fel a telepítés időpontjától egy későbbi időpontig az ellenőrzéskor, és az alapanyag folyamatosan korrodálódik, akkor ez az anód nem hatékony, és ki kell cserélni valamilyen más, reaktívabb vagy hatékonyabb anódanyagra.
• Ha nincs megfelelő elektromos folytonosság, akkor az anód sem működik megfelelően. Emiatt az anódok helyett az alapfém kezd korrodálódni. Ezután ellenőrizze az elektrolitikus oldat és a fémszalagok közötti megfelelő kapcsolatot a beállítás telepítése során.

A szakrális anódok előnyei:

A hajó és a hajószerelvény védelmére szolgáló áldozati anódok felszerelésének fő előnyei a következőkben vannak röviden ismertetve:

• Az áldozati anódok külső áramforrás nélkül működnek
• A telepítés egyáltalán nem jelent problémát az áldozati anódok számára. Könnyen felszerelhetők csavarok, konzolok vagy hegesztések segítségével
• Ezeknek az anódanyagoknak az ellenőrzése meglehetősen egyszerű
• A hajó tartósságát vagy élettartamát felértékelik azáltal, hogy csökkentik a hajót érő korróziós támadásokat.

A szakrális anódok hátrányai:

A fenti előnyök mellett vannak bizonyos hátrányai is az áldozati anódoknak. Az áldozati anódok főbb hátrányai az alábbiak szerint vannak röviden ismertetve:

• Néha az anódként használandó anyag nem képes hatékonyan működni a folyamatos elektromos vezetőképesség hiánya miatt. Az anódnak ez a nem hatékony működése az alapanyag folyamatos korrózióját eredményezi.
• Az áramkapacitás az anód súlyának növekedésével nő, nehezebb az anód nagyobb legyen az áramkapacitás és a nagy áramkapacitás növeli az elektrolízis hatékonyságát. Az anód akkor tud megfelelően működni, ha megfelelő áramkapacitással rendelkezik. Ennek biztosításához nehezebb fémlemezeket kell rögzítenünk a védendő felület fölé, ami növeli a hajó teljes súlyát, és számos problémát eredményez.

A szakrális anódok működését és telepítését megfelelően biztosítani kell, hogy a hajók élettartamát bizonyos mértékig növeljük. Az anódok tilalmainak és áldásainak megfelelő beiktatása után ezeket az anódokat ott kell telepíteni, ahol szükséges, az anódok előre megtervezett geometriájának és kialakításának megfelelően.

Ha tetszett ez a cikk, akkor talán azt is szeretné elolvasni, hogy Mi a tengeri növekedést megelőző rendszer (MGPS) ?.

Disclaimer: A szerzők ebben a cikkben kifejtett nézetei nem feltétlenül tükrözik a Marine Insight véleményét. A cikkben használt adatok és diagramok, amennyiben felhasználásra kerültek, a rendelkezésre álló információkból származnak, és azokat nem hitelesítették semmilyen törvényes hatósággal. A szerző és a Marine Insight nem állítja, hogy azok pontosak, és nem vállal felelősséget azokért. A nézetek csak véleményt képviselnek, és nem jelentenek iránymutatást vagy ajánlást az olvasó által követendő cselekvési irányra vonatkozóan.

A cikk vagy a képek a szerző és a Marine Insight engedélye nélkül semmilyen formában nem reprodukálhatók, nem másolhatók, nem oszthatók meg és nem használhatók fel.