Producent og leverandør af katodisk beskyttelsesanoder i Kina
Wstitanium har brede anvendelsesmuligheder og udviklingspotentiale inden for fremstilling af katodisk beskyttelsesanoder. Gennem kontinuerlig optimering af materialeegenskaber, innovativ fremstillingsteknologi, streng kvalitetskontrol og opmærksomhed på fremtidige udviklingstendenser, vil Wstitanium levere mere pålidelige, effektive, intelligente og miljøvenlige løsninger til korrosionsbeskyttelse af metalkonstruktioner.
- Zink Offeranode
- Offeranode af aluminium
- Magnesium Offeranode
- Høj Silicium Støbejern Anode
- ICCP anoder
- Grafit anode
- DSA MMO Anode
- Referenceelektroder
One Stop Cathodic Protection Anodes Factory - Wstitanium
Katodisk beskyttelse er en effektiv teknologi til at forhindre metalkorrosion, som er meget udbredt inden for mange områder såsom olie, naturgas, marineteknik, kommunale anlæg osv. I det katodiske beskyttelsessystem spiller anoden en afgørende rolle, hvilket direkte påvirker effekten, levetiden og omkostningerne. Wstitanium har vist unikke fordele inden for fremstilling af katodisk beskyttelsesanoder.
Potentialet er moderat, strømeffektiviteten er høj (op til 90%), opløsningen er ensartet, ydeevnen er stabil, og den er miljøvenlig. Det bruges i vid udstrækning til katodisk beskyttelse af skibe, havteknik og havnefaciliteter i havvand og ferskvandsmedier samt rørledninger og andre faciliteter i jord med lav resistivitet. Den er ikke egnet til miljøer med høj resistivitet.
Det har god ydeevne i havvand og chloridionholdige medier og har en stærk selvreguleringsevne af den udsendte strøm. Den er velegnet til beskyttelse af store marinekonstruktioner, skibe og den indvendige væg af lagertanke. Den har en lav densitet og en stor teoretisk kapacitans, men dens ydeevne er stærkt påvirket af legeringssammensætning og miljøfaktorer.
Potentialet er meget negativt, drivspændingen er høj, og den er velegnet til miljøer med høj resistivitet såsom jord og ferskvand, såsom beskyttelse af nedgravede rørledninger og små underjordiske lagertanke. Dens teoretiske kapacitans er stor, men den faktiske strømeffektivitet er relativt lav (generelt 50% - 60%), og selvopløsning og andre fænomener vil forekomme.
Titaniumsubstratet er belagt med et tyndt lag af en blanding af metaloxider såsom platin, ruthenium og iridium. ICCP Anoder leder strøm fra hjælpeanoden ind i elektrolytten (såsom havvand), hvilket gør den beskyttede metalstruktur til en katode, danner en negativ ladning på dens overflade og hæmmer metallets korrosionsreaktion.
DSA metaloxidanode er et titaniumsubstrat med en aktiv belægning såsom rutheniumoxid (RuO₂) og iridiumoxid (IrO₂) på overfladen. Disse oxider har god elektrokatalytisk aktivitet, ledningsevne og oxidationsmodstand, hvilket kan reducere overpotentialet for elektrodereaktionen og forbedre elektrolyseeffektiviteten.
Referenceelektroder
Referenceelektrodens kernerolle inden for metalkorrosionsbeskyttelse er at give en stabil potentiel reference til overvågning og regulering af korrosionstilstanden af metalstrukturen for at sikre effektiviteten af det katodiske beskyttelsessystem. Multi-point potentialmåling lokaliserer høje korrosionsrisikopunkter.
Grundlæggende principper for katodisk beskyttelse
Metalkorrosion er for det meste en elektrokemisk proces. Tag stål som eksempel. I et fugtigt miljø vil jern (Fe) gennemgå en oxidationsreaktion: Fe→Fe²⁺ + 2e⁻. De genererede elektroner (e⁻) vil blive ført gennem metallet, og Fe²⁺ vil komme ind i elektrolytten (såsom jord og havvand, der indeholder vand og opløste salte). I en anden del af metaloverfladen vil en reduktionsreaktion forekomme, for eksempel i nærvær af oxygen, O2 + 4H4O + XNUMXe-→XNUMXOH-. Fortsættelsen af denne redoxreaktion får metallet til at opløses kontinuerligt, det vil sige, at der opstår korrosion.
Kernen i katodisk beskyttelse er at bruge eksterne midler til at gøre overfladen af det beskyttede metal til en katode og derved hæmme oxidation og opløsning af metallet. Der er to hovedmåder til at opnå katodisk beskyttelse: offeranode katodisk beskyttelsesmetode og imponeret nuværende katodisk beskyttelsesmetode. De er begge afhængige af, at anoden fungerer.
I det katodiske offeranodebeskyttelsessystem vælges et metal eller en legering med et mere negativt potentiale end det beskyttede metal som anode. Da potentialet af anodematerialet (magnesium, zink, aluminium) er mere negativt, vil oxidationsreaktionen fortrinsvis forekomme i elektrolytopløsningen, hvorved elektroner frigives. Disse elektroner strømmer til det beskyttede metal, hvilket øger elektrontætheden på overfladen af det beskyttede metal og hæmmer derved metallets korrosionsreaktion. For eksempel, i et system, hvor zink bruges som offeranode til at beskytte en stålrørledning, vil zink fortsætte med at opløses (Zn→Zn²⁺ + 2e⁻), mens elektroner strømmer til stålrørledningen, hvilket gør det vanskeligt at producere Fe²⁺ på overfladen af stålrørledningen, hvorved formålet med at beskytte rørledningen opnås.
Det katodiske beskyttelsessystem med imponeret strøm indfører jævnstrøm mellem det beskyttede metal og hjælpeanoden gennem en ekstern strømforsyning. Hjælpeanoden er normalt lavet af meget korrosionsbestandige materialer, med den positive pol på strømforsyningen forbundet til hjælpeanoden og den negative pol forbundet med det beskyttede metal. Strømmen strømmer ud af hjælpeanoden og strømmer til det beskyttede metal gennem elektrolytopløsningen, hvilket forårsager katodisk polarisering på overfladen af det beskyttede metal og hæmmer korrosionsreaktionen. I dette system varetager hjælpeanoden hovedopgaven med at lede strøm.
ICCP Anode VS Offeranode
ICCP-anoden er velegnet til langsigtet beskyttelse af store, komplekse eller stærkt korrosive miljøer. Det kræver en ekstern strømkilde, men strømmen er kontrollerbar, og beskyttelsesområdet er bredt. Offeranoden er velegnet til små, spredte eller svært strømførende scenarier. Det kræver ikke en ekstern energikilde, men beskyttelsesområdet er begrænset, og anoden skal udskiftes regelmæssigt. Offeranoden er velegnet til små, spredte eller svære-at-power-scenarier. Det kræver ikke en ekstern energikilde, men beskyttelsesområdet er begrænset, og anoden skal udskiftes regelmæssigt.
| Sammenligningsartikler | ICCP Anode (Impressed Current Cathodic Protection Anode) | Offeranode |
| Working Princip | Giv strøm gennem en ekstern strømkilde. Anoden tjener som en hjælpeelektrode til at frigive elektroner, hvilket tvinger det beskyttede metal til at blive katoden. | Stol på korrosion og opløsning af sit eget metal for at frigive elektroner, hvilket får det beskyttede metal til at blive katoden. |
| Materiale typer | Blandede metaloxider (såsom DSA), støbejern med højt siliciumindhold, grafit, platin/niobium belagt titanium osv. | Zink-baserede, aluminium-baserede, magnesium-baserede legeringer |
| Kørespænding | Afhænger af en ekstern strømkilde (normalt en ensretter), og spændingen er justerbar. | Afhænger af potentialforskellen mellem to metaller (naturlig korrosionspotentialforskel), og spændingen er fast. |
| Nuværende output | Kan styres præcist med en stor strømstyrke (normalt flere ampere til snesevis af ampere). | Strømudgangen er begrænset af selve materialets korrosionshastighed, og strømmen er relativt lille (normalt i milliampere til flere ampere). |
| Beskyttelsesområde | Velegnet til langdistance- og storskalaanlæg (såsom langdistancerørledninger, store lagertanke). | Velegnet til lokale eller små strukturer (såsom skibe, små rørledninger). |
| Krav til vedligeholdelse | Regelmæssig inspektion af strømkilden, anodestatus og systemparametre er påkrævet, og vedligeholdelsen er kompleks. | Der kræves ingen ekstern strømkilde, men den forbrugte anode skal udskiftes regelmæssigt, og vedligeholdelsen er forholdsvis enkel. |
| Service liv | Anodematerialet har stærk korrosionsbestandighed og lang levetid (normalt 5-20 år, afhængig af materiale og miljø). | Afhænger af anodematerialets forbrugshastighed, og levetiden er relativt kort (normalt 2-10 år). |
| Miljøtilpasningsevne | Anvendelig til miljøer med høj resistivitet (såsom tør jord) eller ekstreme korrosionsmiljøer (såsom dybhavet). | Anvendelig til miljøer med lav resistivitet (såsom havvand, våd jord). |
| Pris | Høj initial investering (strømforsyningsudstyr er påkrævet), men de langsigtede vedligeholdelsesomkostninger er lave. | Lave startomkostninger, men anoden skal udskiftes ofte, og de langsigtede omkostninger kan være høje. |
| Typiske applikationer | Olie- og gasrørledninger, broer, havnefaciliteter, offshore platforme, store lagertanke | Skibe, underjordiske lagertanke, små rørledninger, kajfaciliteter |
| Systemets kompleksitet | Kræver understøttende strømkilder, referenceelektroder og kontrolsystemer, og systemet er komplekst. | Enkel struktur, der kræves ingen ekstern strømkilde. |
| Indvirkning på tilstødende metaller | Der kan forekomme strøstrøminterferens, og yderligere beskyttelsesforanstaltninger er påkrævet. | Der er intet problem med strøstrøm, men det kan fremskynde korrosion af tilstødende lavpotentiale metaller. |
| Miljøvenlighed | Anodematerialet er normalt miljøvenligt, men man bør være opmærksom på behandlingen af affaldselektrolyt. | Det forbrugte anodemateriale kommer direkte ind i miljøet og kan have en lille indvirkning på den lokale økologi. |
Faktorer ved valg af anoder til katodisk beskyttelse
Korrekt valg af katodisk beskyttelsesanoder er af stor betydning for at sikre langsigtet beskyttelse af metalkonstruktioner, reducere vedligeholdelsesomkostninger og sikre sikker og stabil drift af faciliteter. Valg af passende katodiske beskyttelsesanoder er en kompleks og kritisk opgave, som kræver omfattende overvejelser af flere faktorer, såsom egenskaberne af det beskyttede metal, elektrolytmiljøet, beskyttelsesstrømkrav, anodeydelsesparametre, omkostninger samt installation og vedligeholdelse. Forskellige typer anoder har deres egne fordele og ulemper i forskellige anvendelsesscenarier.
- Beskyttede metaller
Forskellige metaller har forskellige elektrodepotentialer og korrosionsegenskaber, som direkte påvirker valget af anode. For metaller med positivt potentiale, såsom kobber og dets legeringer, kræves anoder med mere negativt potentiale for at give tilstrækkelig drivspænding. For metaller med mere negativt potentiale, såsom stål, er udvalget af tilgængelige anoder relativt bredt, men faktorer som korrosionshastighed og korrosionsmiljø bør også tages i betragtning.
- Jordmiljø
Resistiviteten, pH-værdien, vandindholdet og salte indeholdt i jorden har en væsentlig indflydelse på anodens ydeevne. I jord med høj resistivitet, såsom tør sandjord, kræves anoder med høj drivspænding, og magnesiumbaserede offeranoder eller imponerede strømanoder med høj udgangskapacitet er mere egnede. I jord med lav resistivitet kan zinkbaserede offeranoder eller almindelige trykstrømsanoder opfylde kravene. .
- Vandmiljø
I havvand er zinkbaserede og aluminiumbaserede offeranoder almindelige valg. De er stabile i havvand. I ferskvand kan magnesiumbaserede offeranoder være mere egnede på grund af deres høje drivpotentiale. Til katodisk beskyttelse mod påtrykt strøm er blandede metaloxidanoder (MMO-anoder) bedre tilpasningsdygtige til det barske havvandsmiljø på grund af deres høje iltudviklingspotentiale og lange levetid.
- Nuværende effektivitet
Strømeffektivitet refererer til forholdet mellem den effektive beskyttelsesstrøm, der faktisk udsendes af anoden, og den teoretiske udgangsstrøm. Anoder med høj strømeffektivitet bruger deres egen elektricitet mere effektivt og forlænger deres levetid. I havvandsmiljøer kan den nuværende effektivitet af zinkbaserede offeranoder nå mere end 80 %.
- Anoders liv
Blandede metaloxidanoder (MMO-anoder) har en levetid på op til årtier på grund af deres høje iltudviklingsoverpotentiale og gode kemiske stabilitet. Selvom grafitanoder er billigere, kan de gradvist blive slidt på grund af korrosion i visse miljøer og kræver regelmæssig inspektion og udskiftning.
- Pris
Offeranoder har en lavere startinvestering. Imponerede nuværende katodiske beskyttelsessystemer har en højere initial investering. For projekter med begrænsede budgetter kan offeranoder være mere attraktive. Men i betragtning af den langsigtede driftseffekt kan imponerede nuværende katodiske beskyttelsessystemer være mere økonomiske.
Custom Manufacturing Cathodic Protection Anode Services
Wstitanium leverer højkvalitets og pålidelige løsninger til forskellige industrier inden for katodisk beskyttelsesanodefremstilling med avanceret teknologi, streng kvalitetskontrol og rig praktisk erfaring. Fra udvælgelsen af anodematerialer, optimering af fremstillingsteknologi, til strengt kvalitetskontrolsystem, er Wstitanium altid forpligtet til at opfylde dine behov og løse metalkorrosionsproblemer i faktiske projekter.
Offeranode
I henhold til forskellige offeranodematerialer og specifikationer anvendes passende støbeteknologi. Til zinkofferanoder og aluminiumsofferanoder anvendes normalt smelte- og støbeteknologi. Forbehandlede zinkbarrer, aluminiumsbarrer og andre råmaterialer tilsættes ovnen i en vis mængde, opvarmes og smeltes og omrøres fuldstændigt under smeltningsprocessen for at få legeringselementerne jævnt fordelt. Derefter støbes den smeltede metalvæske i en færdiglavet form. Formen og størrelsen af formen bestemmes i henhold til designkravene til anodeproduktet. Under støbeprocessen styres støbetemperaturen, -hastigheden og -trykket for at sikre kvaliteten af støbegodset og undgå defekter som porer, krympehuller og slaggeindeslutninger.
For magnesium-offeranoder skal der på grund af magnesiums aktive kemiske egenskaber træffes særlige beskyttelsesforanstaltninger under støbeprocessen for at forhindre oxidation og forbrænding af magnesiumvæske. Generelt udføres smeltning og støbning i et beskyttende gasmiljø (såsom argon), og en passende mængde raffineringsmiddel tilsættes til magnesiumvæsken for at fjerne urenheder og gasser og forbedre kvaliteten af støbegodset.
Høj siliciumstøbejernsanode og grafitanode
For høj silicium støbejern anode, støbeprocessen bruges til at behandle høj silicium støbejern billet til den nødvendige form og størrelse. Under støbeprocessen er hældetemperaturen og afkølingshastigheden strengt kontrolleret for at sikre den metallografiske struktur og ydeevne af det høje siliciumstøbejern. For grafitanode, i henhold til designkravene, forarbejdes grafitblokken til anoder af forskellige former, såsom cylindriske, plade-, rørformede osv. ved mekanisk bearbejdning. Under bearbejdningen er grafitanodens dimensionsnøjagtighed og overfladekvalitet garanteret for at undgå defekter som revner og faldende blokke.
For blandet metaloxidanode (MMO) bearbejdes titanium først mekanisk for at danne den nødvendige form, såsom titaniumstang, titaniumrør, titaniumnet osv., og derefter belægges den aktive belægning på overfladen af titaniumsubstratet ved termisk nedbrydning eller elektrokemisk aflejring. Den termiske nedbrydningsmetode er at belægge overfladen af titaniumsubstratet med en opløsning indeholdende metalsalte såsom ruthenium og iridium, og derefter termisk nedbryde det ved høj temperatur efter tørring for at omdanne metalsaltet til metaloxid for at danne en fast belægning. Den elektrokemiske aflejringsmetode er at reducere og afsætte metalioner på overfladen af titaniumsubstratet gennem elektrolyse for at danne en metaloxidbelægning.
Kvalitetskontrol
Wstitanium følger nøje ISO 12959 "Sacrificial Anode Performance Requirements", NACE RP0176 "External Corrosion Control of Underground or Underwater Metal Pipe Systems", etc. for at imødekomme behovene hos kunder i forskellige lande.
Efter at anoden er fremstillet, udføres en omfattende færdigvareinspektion. For offeranoder testes dets åbne kredsløbspotentiale, lukkede kredsløbspotentiale, strømeffektivitet, forbrugshastighed og andre elektrokemiske ydeevneindikatorer. Konstantstrømmetoden eller konstantpotentialmetoden bruges til at teste i en elektrolytopløsning, der simulerer faktiske arbejdsforhold. Anodens potentiale- og strømændringer registreres af en elektrokemisk arbejdsstation for at beregne forskellige ydelsesindikatorer. Samtidig kontrolleres anodens udseende, størrelse, vægt osv. for at sikre, at de lever op til produktstandarder og kundekrav. For hjælpeanoder testes udover at teste deres elektrokemiske egenskaber også deres ledningsevne, korrosionsbestandighed osv. For eksempel bliver støbejernsanoder med højt silicium udsat for langvarige korrosionstest for at observere deres korrosion i forskellige medier og evaluere deres levetid.
Katodisk beskyttelsesanodeapplikation
Uanset om det er offeranoden, der frigiver elektroner ved at korrodere og opløse sig selv, eller hjælpeanoden, der transmitterer strøm under påvirkning af en ekstern strømkilde, spiller de en uerstattelig rolle i deres respektive anvendelsesscenarier. I olie- og gasindustrien sikrer de sikkerheden og stabiliteten af energitransmission; inden for skibsbygning og marineteknik forlænger de levetiden for offshore-faciliteter; i kommunal byggeteknik sikrer de langsigtet brug af infrastruktur.
Olie og gas
I olie- og gasindustrien bruges katodiske beskyttelsesanoder i vid udstrækning til korrosionsbeskyttelse af underjordiske olierørledninger, naturgasrørledninger, olielagertanke, offshore olieplatforme og andre faciliteter. Underjordiske olierørledninger og naturgasrørledninger er begravet i jorden i lang tid og korroderes let af faktorer som elektrolytter og mikroorganismer i jorden. Offeranoder eller hjælpeanoder er forbundet til rørledningen for at danne et katodisk beskyttelsessystem, som effektivt hæmmer rørledningens korrosion. Bundpladen og tankvæggen på olielagertanken er i kontakt med jorden eller det oplagrede medium, og katodisk beskyttelse er også påkrævet for at forhindre korrosion. Offshore olieplatforme befinder sig i et barskt havmiljø, og havvandet er stærkt ætsende. Det katodiske beskyttelsessystem er afgørende for langsigtet sikker drift af platformens stålkonstruktion, lederramme, stigrør og andre faciliteter.
Skibs- og skibsteknik
Skroget, propellen, roret og andre dele af skibet er nedsænket i havvand i lang tid og står over for alvorlige korrosionstrusler. Offeranoder såsom zinkbaserede offeranoder og aluminiumbaserede offeranoder er i vid udstrækning installeret på overfladen af skroget for at give katodisk beskyttelse af skroget. Til store skibe og havteknisk udstyr, såsom boreskibe og flydende produktionsopbevarings- og losseenheder (FPSO), anvendes også imponerede nuværende katodiske beskyttelsessystemer. Hjælpeanoder såsom højsiliciumstøbejernsanoder og MMO-anoder bruges sammen med offeranoder for at forbedre beskyttelseseffekten. Derudover bruger havnefaciliteter såsom moler og bølgebrydere ofte katodisk beskyttelsesteknologi for at forhindre korrosion fra havvand og havatmosfære.
Kommunal- og Byggeteknik
Inden for kommunalteknik kræver underjordiske vandforsyningsrør, drænrør, gasrør og anden infrastruktur katodisk beskyttelse for at forhindre jordkorrosion. Broer og bygningsfundamentstålstænger i byer er også udsat for risiko for korrosion. Ved at anvende katodisk beskyttelsesteknologi kan disse strukturers levetid forlænges. For nogle specielle bygninger, såsom svømmebassiner og rensningsbassiner, er katodisk beskyttelse også påkrævet for at beskytte deres strukturelle sikkerhed, fordi kontaktmediet er ætsende.
Power- og kommunikationsindustrien
Metalfaciliteter såsom jordforbindelsesnet og transmissionsledningstårnfundamenter i elindustrien er udsat for jord eller atmosfære i lang tid og er modtagelige for korrosion. Katodisk beskyttelsesteknologi kan effektivt beskytte disse faciliteter og forbedre elsystemets pålidelighed. I kommunikationsindustrien kræver underjordiske kommunikationskabler, jordforbindelsessystemer til kommunikationsbasestationer osv. også katodisk beskyttelse for at forhindre korrosion og sikre jævn kommunikation.
Sammenfattende spiller katodiske beskyttelsesanoder en vigtig rolle inden for metalkorrosionsbeskyttelse. Fra et principielt perspektiv bygger offeranoder og hjælpeanoder effektive beskyttelsesbarrierer for de beskyttede metaller baseret på forskellige elektrokemiske mekanismer for at modstå korrosion. Offeranoder som zink, aluminium og magnesium samt hjælpeanoder som støbejern med højt siliciumindhold, grafit og blandede metaloxider opfylder hver især forskellige tekniske behov med deres unikke ydeevneegenskaber. Den kontinuerlige forbedring af Wstitaniums fremstillingsteknologi, fra råvareinspektion til kvalitetskontrol af slutproduktet, sikrer anodens høje kvalitet og pålidelighed.