Korrosion är en av de största fienderna till fartyg och dess maskineri. Det är också den svåraste fienden att bekämpa för de personer som arbetar på fartyget.
Järn är ett ämne som används i överflöd på fartyget. Från fartygets huvudkropp till den minsta utrustningen som används i verksamheten, järn gör sig påmint i nästan alla typer av utrustning som används ombord.
Järn är också det mest korrosionsbenägna materialet när det kommer i kontakt med luft och vatten. Ett fartyg är ständigt i kontakt med vatten och fuktladdade vindar vilket gör det mycket känsligt för korrosion. Fartygets ytterkropp (främst skrovet) är ständigt i kontakt med vatten, vilket gör det extremt känsligt för korrosion.
Det är av denna anledning som offeranoder används för att skydda modermaterialet.
I den här artikeln kommer vi att ta en titt på hur offeranoder fungerar på ett fartyg.
Det är att notera att de offeranoder som skyddar modermaterialet bör ligga högre i den elektromotoriska serien av galvaniska serier av metaller.
Sakrifiska anoder:
Metallremsor av metaller av högsta ordning i reaktivitetsserien fungerar som anoder och installeras för katodskydd. Dessa kallas offeranoder.
Till exempel kan zink företrädesvis användas för att tjäna som offeranod för såväl aluminium som järn i elektrolysprocessen.
Anoden är uppdelad i två delar, nämligen anodinsatsen och anodkroppen.
Utav dessa två benämns den som tjänar som anod i elektrolysprocessen som en anodkropp, medan den andra benämns som anodinsats, som används för att säkert fästa anoden på moderytan med hjälp av fästen, bultar eller svetsning.
Den moderytan är den yta som ska skyddas mot korrosion. Generellt kan man säga att den del av fartyget som ska skyddas mot korrosion kallas moderyta eller katod, medan det mer reaktiva material som täcker den del av fartyget som fungerar som anod benämns offeranod.
Klassificering av anoder
Anoder kategoriseras utifrån en rad olika parametrar. Enligt klassificeringen av anoder utifrån deras form finns det sex typer:
- Flacka eller blockformade
- Tårndroppanoder
- Cylindriska eller halvcylindriska
- Skivformade
- Armbandsanoder och Rörformade anoder
Avseende storleken på anoderna kan de delas in i två typer – små anoder och stora anoder.
På grundval av ett material – anoder är zinkanoder och aluminium, anoder är att föredra inom marinindustrin.
På grundval av anodmonteringsmetod – det finns infällt monterade anoder eller slanka anoder eller ibland bara stand-off anoder. De olika formade anoderna är tillämpbara i olika situationer.
Anodens form kan beslutas utifrån faktorer som formen på den utrustning eller del som ska skyddas, utrymmestillgänglighet och installationsvänlighet, tillgänglighet för olika former under olika förhållanden etc.
Till exempel skyddas cylindriska rörledningar med hjälp av cylindriska eller klockformade anoder.
Anodinfästning
Anoden kan fästas eller monteras på den yta som ska skyddas med tre vanliga metoder som är: med bult, svetsning eller med hjälp av konsoler eller band.
Av dessa tre metoder är svetsning den effektivaste metoden som kan bibehålla maximal elektrisk kontinuitet och förbli i närmsta kontakt med den överordnade ytan.
Men bult- och konsolförbindelse används på ställen som inte kan nås med svetsning. Det finns också en annan fördel med att använda bultar och konsoler för anslutning är att de är utbytbara när de inte fungerar som de ska eller på grund av något annat krav.
Hur fungerar offeranoder?
Sakrifiska anoder fungerar enligt en princip som liknar elektrolys, enligt vilken om en anod och en metallremsa doppas i en elektrolytisk lösning kommer anodelektronerna att lösas upp och deponeras över metallremsan och göra den till en katod.
Källa: I fallet med ett fartyg fungerar havsvatten som en elektrolyt och överför elektronerna från anoden genom att oxidera den över stålplattan och skapa ett skyddande skikt.
Om metallen är mer aktiv oxideras den lätt och skyddar metallföreningen genom att den fungerar som katod. Anoden kommer att korrodera först och offrar sig själv för den andra föreningen och den kallas därför offeranod.
Funktioner för offeranod:
Viktiga funktioner hos offeranoden är följande:
1) De används för att skydda ett fartygs huvudskrov, ballasttankar och värmeväxlare från korrosion.
2) Nära fartygets botten finns förvaringslådor för att tillgodose sjömännens behov av förvaring. Också i dessa sjökistor tillhandahålls offeranodskydd för att skydda dem från korrosion.
Elektromotorisk serie eller galvanisk serie metaller
Anodmaterial
Magnesium(Mg)
Aluminium(Al)
Zink (Zn)
Krom(Cr)
Järn(Fe)
Nickel(Ni)
Det framgår av tabellen att för att skydda järn är alla material ovanför i serien användbara. Dessa metaller är att föredra eftersom de är enkla och billiga att byta ut anoderna i stället för att komplettera en stor plåt.
Dessa anoder används i olika tillämpningar såsom :
1) Skydd av fartygsskrovet.
2) Skydd av ballasttankarnas korrosion.
3) Skydd av värmeväxlare.
4) Sjökistor
De vanligaste använda anodmaterialen:
Material som är ordnade enligt deras avtagande reaktivitet är: Magnesium (Mg), aluminium (Al), zink (Zn), krom (Cr), järn (Fe) och nickel (Ni).
De material som ligger högst upp i denna reaktivitetsserie kan användas som anoder för de material som ligger på en jämförelsevis lägre nivå.
I de flesta fall inom sjöfartsindustrin används zink och aluminium som offeranoder för att skydda fartygets järn- eller stålskrov.
Frekvens för byte av anoder
Anoder måste bytas först när de är helt sönderslagna. Frekvensen för byte av anoder beror på den tillämpning där anoderna har använts.
Om anoderna är fästa vid fartygsskrovet ska de kontrolleras under torrdockning, vilket sker efter två till tre år. Om anoderna hittas helt korroderade ska anoder av större storlek monteras, för helt korroderade innebär att det använda materialet var av dålig kvalitet eller att det krävs en stor mängd material för att skydda skrovet.
I allmänhet byts offeranoder vid varje torrdocka.
Om offeranoder används för värmeväxlare och det vid en inspektion konstateras att den kvarvarande anoden endast är 10 % måste även den bytas.
Hur bedömer man om anoderna fungerar korrekt eller inte?
Inspektioner planeras för att kontrollera att en offeranoder fungerar korrekt. De viktiga saker som ska noteras för att specificera om anoden fungerar korrekt eller inte är följande:
- Om anoden inte löser upp sig från installationstillfället till en senare tidpunkt vid inspektionen och modermaterialet fortsätter att korrodera, är denna anod ineffektiv och bör ersättas med något annat mer reaktivt eller effektivt anodmaterial.
- Om det inte finns någon ordentlig elektrisk kontinuitet fungerar inte heller anoden korrekt. På grund av detta börjar modermetallen korrodera i stället för anoderna. Kontrollera då att anslutningen mellan elektrolytlösning och metallremsor är korrekt under installationen av installationen.
Fördelar med offeranoder:
De viktigaste fördelarna med att montera offeranoder för att skydda fartyget och fartygsaggregatet sammanfattas enligt följande:
- Dessa offeranoder fungerar utan någon extern strömkälla
- Installation är inte alls något problem för offeranoder. De är lätta att installera med hjälp av bultar, fästen eller svetsar
- Inspektion av dessa anodmaterial är ganska enkelt
- De förbättrar fartygets hållbarhet eller livslängd genom att minska korrosionsangreppen på det.
Nackdelar med offeranoder:
Det finns också vissa nackdelar med offeranoder tillsammans med ovanstående fördelar. De största nackdelarna med offeranoder sammanfattas enligt följande:
- Ibland kan materialet som ska användas som anod inte fungera effektivt på grund av brist på kontinuerlig elektrisk ledningsförmåga. Detta ineffektiva anodarbete resulterar i kontinuerlig korrosion av modermaterialet.
- Strömkapaciteten ökar med ökad vikt på anoden, tyngre anod högre vara strömkapaciteten och hög strömkapacitet ökar elektrolysens effektivitet. Anoden kan fungera korrekt om den har en tillräcklig strömkapacitet. För att säkerställa detta måste vi fästa tyngre metallplåtar över den yta som ska skyddas, vilket ökar fartygets totala vikt och leder till många problem.
Arbete och installation av offeranoder bör säkerställas på rätt sätt för att i viss mån öka fartygens livslängd. Efter att ordentligt ha inskolkat förbudet och fördelarna med dessa anoder bör dessa installeras där det behövs enligt den i förväg planerade geometrin och utformningen av anoderna.
Om du gillade den här artikeln kanske du också vill läsa Vad är Marine growth preventive system (MGPS) ?.
Disclaimer: Författarnas åsikter som uttrycks i den här artikeln återspeglar inte nödvändigtvis Marine Insights åsikter. Data och diagram, om de används, i artikeln har hämtats från tillgänglig information och har inte verifierats av någon lagstadgad myndighet. Författaren och Marine Insight hävdar inte att de är korrekta och tar inte heller något ansvar för dem. Åsikterna utgör endast åsikter och utgör inte några riktlinjer eller rekommendationer om någon åtgärd som ska följas av läsaren.
Artikeln eller bilderna får inte reproduceras, kopieras, delas eller användas i någon form utan tillstånd från författaren och Marine Insight.