Anoden op schepen begrijpen

Corrosie is een van de grootste vijanden van het schip en zijn machines. Het is ook de moeilijkste vijand om tegen te vechten, voor de mensen die op het schip werken.

Izer is een stof die op het schip in overvloed wordt gebruikt. Van de romp van het schip tot de kleinste apparatuur die bij de werkzaamheden wordt gebruikt, ijzer is aanwezig in bijna elk soort apparatuur dat aan boord wordt gebruikt.

Izer is ook het meest corrosiegevoelige materiaal wanneer het in contact komt met lucht en water. Een schip is voortdurend in contact met water en vochtige wind, waardoor het zeer vatbaar is voor corrosie. De buitenkant van het schip (voornamelijk de romp) is voortdurend in contact met water, waardoor het uiterst kwetsbaar is voor corrosie.

Om deze reden worden opofferingsanoden gebruikt om het moedermateriaal te beschermen.

In dit artikel bekijken we de werking van opofferingsanoden op een schip.

Het is op te merken dat de opofferingsanodes die het moedermateriaal beschermen hoger in de elektromotorische reeks van galvanische reeks van metalen moeten liggen.

Opofferingsanodes:

Metaalstroken van metalen van de hoogste orde in de reactiviteitsreeks dienen als anoden en worden geïnstalleerd ter bescherming van de kathode. Deze worden opofferingsanoden genoemd.

Zink bijvoorbeeld kan bij voorkeur worden gebruikt als opofferingsanode voor zowel aluminium als ijzer in het elektrolyseproces.

De anode is verdeeld in twee delen, namelijk Anode Insert en het Anode-lichaam.

Uit deze twee, degene die dient als anode in het proces van elektrolyse wordt genoemd anode lichaam, terwijl de andere wordt genoemd als anode insert, die wordt gebruikt om veilig te bevestigen de anode aan de ouder oppervlak met behulp van beugels, bouten of weld.

Parent oppervlak is het oppervlak dat moet worden beschermd tegen corrosie. In het algemeen kunnen we zeggen dat het deel van het schip dat tegen corrosie moet worden beschermd, het moederoppervlak of de kathode wordt genoemd, terwijl het meer reactieve materiaal dat het scheepsdeel bedekt en dat als anode fungeert, een opofferingsanode wordt genoemd.

Classificatie van anoden

Anoden worden op een verscheidenheid van parameters gecategoriseerd. Volgens de classificatie van anoden op basis van hun vorm zijn er zes typen:

• Afgeplat of blokvormig
• Tear-drop anoden
• Cylindrisch of semi-cilindrisch
• Disc-vormig
• Bracelet anoden en buisvormige anoden

Afhankelijk van de grootte van anoden, kunnen ze van twee types zijn – kleine anoden en grote anoden.

Op basis van een materiaal – anoden zijn zink anoden en aluminium, anoden hebben de voorkeur in de maritieme industrie.

Op basis van een anode montagemethode – er zijn verzonken gemonteerde anoden of slanke anoden of soms gewoon stand-off anoden. De verschillende vormen van anodes zijn toepasbaar in verschillende situaties.

De vorm van de anode kan worden bepaald op basis van factoren zoals de vorm van de apparatuur of het te beschermen onderdeel; beschikbare ruimte en installatiegemak; toegankelijkheid van verschillende vormen in verschillende omstandigheden; etc.

Voorbeeld, cilindrische pijpleidingen worden beschermd met behulp van cilindrische of klokvormige anodes.

Bevestiging van de anode

De anode kan op drie gebruikelijke manieren aan het te beschermen oppervlak worden bevestigd of gemonteerd: met de bout; lassen of met behulp van beugels of banden.

Van deze drie methoden is lassen de meest efficiënte methode die een maximale elektrische continuïteit kan handhaven en het nauwste contact met het moederoppervlak kan behouden.

Maar bouten en beugelverbindingen worden gebruikt op plaatsen die niet met lassen kunnen worden bereikt. Er is ook een ander voordeel van het gebruik van bouten en beugels voor verbinding is dat ze vervangbaar zijn wanneer ze niet goed werken of als gevolg van een andere eis.

Hoe werken opofferingsanodes?

Zetanodes werken volgens het principe dat vergelijkbaar is met elektrolyse, volgens welk, als een anode en een metalen strip in een elektrolytische oplossing worden gedompeld, het anode-elektron zal oplossen en zich over de metalen strip zal afzetten en er een kathode van zal maken.

In het geval van een schip fungeert zeewater als een elektrolyt en brengt het de elektronen van de anode over door deze te oxideren over de stalen plaat en een beschermende laag te maken.

Als het metaal actiever is, zal het gemakkelijk worden geoxideerd en zal het de metaalverbinding beschermen door deze als kathode te laten fungeren. De anode zal eerst corroderen en offert zich op voor de andere verbinding en wordt daarom opofferingsanode genoemd.

Functies van opofferingsanode:

Belangrijke functies van de opofferingsanode zijn als volgt:

1) Ze worden gebruikt om de hoofdromp; ballasttanks en warmtewisselaars van een schip tegen corrosie te beschermen.

2) Dicht onderin het schip zijn opbergkisten aangebracht om in de opslagbehoefte van de zeeman te voorzien. Ook in deze zeekisten wordt een opofferingsanodebescherming aangebracht om ze tegen corrosie te behoeden.

Elektromotorische serie of galvanische serie metalen

Anode-materialen

Magnesium (Mg)
Aluminium (Al)
Zink (Zn)
Chroom (Cr)
Iron (Fe)
Nikkel (Ni)

Uit de tabel kan worden opgemaakt dat voor de bescherming van ijzer elk materiaal boven in de serie nuttig zijn. Deze metalen hebben de voorkeur omdat zij gemakkelijk en goedkoop zijn om de anoden te vervangen in plaats van een groot blad van metaal te voltooien.

Deze anoden worden gebruikt in diverse toepassingen zoals :

1) Het beschermen van de scheepsromp.

2) Het beschermen van de ballasttanks corrosie.

3) Het beschermen van de warmtewisselaars.

4) Zeekisten

Gewoonst gebruikte Anodematerialen:

Materialen gerangschikt volgens hun afnemende reactiviteit zijn: Magnesium (Mg); Aluminium (Al); Zink (Zn); Chroom (Cr); IJzer (Fe) en Nikkel (Ni).

De materialen die bovenaan deze reactiviteitsreeks staan, kunnen worden gebruikt als anodes voor de materialen die zich op een relatief lager niveau bevinden.

In de meeste gevallen in de maritieme industrie worden zink en aluminium gebruikt als opofferingsanode om de ijzeren of stalen romp van het schip te beschermen.

Frequentie van het vervangen van anodes

Anodes hoeven pas te worden vervangen als ze volledig vergaan zijn. De frequentie voor het vervangen van anodes hangt af van de toepassing waar de anodes zijn gebruikt.

In het geval dat de anodes zijn bevestigd aan de scheepsromp, dan moeten ze worden gecontroleerd tijdens het droogdok, dat na 2 tot 3 jaar plaatsvindt. Als de anodes volledig gecorrodeerd zijn, moeten grotere anodes worden geplaatst, want volledig gecorrodeerd betekent dat het gebruikte materiaal van slechte kwaliteit was of dat een grote hoeveelheid materiaal nodig is om de romp te beschermen.

Opofferingsanodes worden in het algemeen bij elk droogdok vervangen.

Als er opofferingsanodes worden gebruikt voor warmtewisselaars en tijdens een inspectie wordt geconstateerd dat de anode nog maar voor 10% aanwezig is, dan moet deze ook worden vervangen.

Hoe beoordeel je of de anodes goed werken of niet?

Inspecties zijn gepland om de goede werking van een opofferingsanode te controleren. De belangrijke dingen die moeten worden opgemerkt om te specificeren of de anode goed werkt of niet zijn als volgt:

• Als de anode niet oplost vanaf het moment van installatie tot een later tijdstip bij inspectie en het moedermateriaal blijft corroderen, dan is deze anode ineffectief en moet worden vervangen door een ander, reactiever of efficiënter anodemateriaal.
• Als er geen goede elektrische continuïteit is dan werkt de anode ook niet goed. Hierdoor begint het moedermetaal te corroderen in plaats van de anodes. Controleer dan voor de juiste verbinding tussen elektrolytische oplossing en metalen strips tijdens de installatie van setup.

Voordelen van opofferingsanodes:

De belangrijkste voordelen van het aanbrengen van opofferingsanodes ter bescherming van het schip en de scheepsassemblage worden als volgt kort samengevat:

• Deze opofferingsanodes werken zonder externe stroombron
• Installatie is helemaal geen probleem voor opofferingsanodes. Ze zijn eenvoudig te installeren met behulp van bouten, beugels of lassen
• Inspectie van deze anodematerialen is vrij eenvoudig
• Ze verhogen de duurzaamheid of levensduur van het schip door het verminderen van corrosie aanvallen op het.

Nadelen van Opoffer anoden:

Er zijn ook bepaalde nadelen van opofferingsanoden, naast de bovengenoemde voordelen. De belangrijkste nadelen van opofferingsanoden zijn als volgt:

• Soms kan het materiaal dat als anode wordt gebruikt, niet effectief werken door een gebrek aan ononderbroken elektrisch geleidingsvermogen. Deze ondoeltreffende werking van de anode resulteert in continue corrosie van het moedermateriaal.
• De stroomcapaciteit neemt toe met een toename van het gewicht van de anode, zwaarder de anode hoger zijn de stroomcapaciteit en hoge stroomcapaciteit verhoogt de effectiviteit van elektrolyse. De anode kan goed werken als het een adequate huidige capaciteit heeft. Om dit te verzekeren moeten wij zwaardere bladen van metaal over het te beschermen oppervlak bevestigen, dat het algemene gewicht van het schip verhoogt en in vele problemen resulteert.

De werking en de installatie van Opofferanoden moeten behoorlijk worden verzekerd om de levensduur van de schepen tot op zekere hoogte te verbeteren. Na het goed inculceren van de verboden en de voordelen van deze anodes, moeten deze worden geïnstalleerd waar nodig volgens de vooraf geplande geometrie en het ontwerp van anodes.

Als je dit artikel leuk vond, wil je misschien ook lezen Wat is Marine Growth Preventive System (MGPS) ?.

Disclaimer: De standpunten van de auteurs in dit artikel weerspiegelen niet noodzakelijk de standpunten van Marine Insight. Gegevens en grafieken, indien gebruikt, in het artikel zijn afkomstig van beschikbare informatie en zijn niet geverifieerd door een wettelijke autoriteit. De auteur en Marine Insight beweren niet dat deze accuraat zijn en aanvaarden geen enkele verantwoordelijkheid daarvoor. De standpunten vormen slechts de meningen en vormen geen richtlijnen of aanbevelingen over enige door de lezer te volgen gedragslijn.

Het artikel of afbeeldingen mogen niet worden gereproduceerd, gekopieerd, gedeeld of gebruikt in welke vorm dan ook zonder toestemming van de auteur en Marine Insight.