Hersteller und Lieferant von Opferanoden für den kathodischen Korrosionsschutz
Als effiziente und wirtschaftliche Korrosionsschutztechnologie wird der kathodische Korrosionsschutz mit Opferanoden in vielen Bereichen wie der Schiffstechnik und der Petrochemie eingesetzt. Dank seiner hervorragenden technischen Leistungsfähigkeit, strengen Qualitätskontrollen und umfassender Branchenerfahrung bietet Wstitanium Ihnen maßgeschneiderte Lösungen für den kathodischen Korrosionsschutz mit Opferanoden.
- Zinkanode
- Aluminiumanode
- Magnesiumanode
- Kundenspezifische Anode
- Stabanode
- Blockanode
- Für Marine
- Für Chemikalien
Renommierte Fabrik für Opferanoden zum kathodischen Korrosionsschutz - Wstitanium
Wstitanium stellt Opferanoden für den kathodischen Korrosionsschutz her, hauptsächlich Magnesium-, Zink- und Aluminium-Opferanoden. Sie finden breite Anwendung in vielen Schlüsselbereichen. Im Energiesektor gewährleisten sie den sicheren Betrieb von Öl- und Gaspipelines sowie Offshore-Plattformen. Im Transportbereich bieten sie Korrosionsschutz für Schiffe und Brückenfundamente. Im kommunalen Bauwesen schützen sie städtische Wasserversorgungs- und Abwasserleitungen. Dank zuverlässiger Produktqualität und maßgeschneiderter Lösungen hat sich Wstitanium sukzessive auf dem Weltmarkt etabliert und sein Kundenstamm wächst stetig. Viele Kunden aus über 30 Ländern weltweit loben die hervorragende Produktleistung, die die Korrosionsrate von Metallanlagen reduziert, die Lebensdauer verlängert und den Wartungsaufwand sowie die Kosten deutlich reduziert.
Magnesium-Opferanoden verfügen über ein hohes Antriebspotenzial und eignen sich für Umgebungen mit hohem Bodenwiderstand, wie etwa den kathodischen Schutz von vergrabenen Rohrleitungen und unterirdischen Lagertanks.
Zink-Opferanoden weisen eine hohe Stromausbeute und gleichmäßige Auflösung auf und werden häufig in Meerwasser- und Bodenumgebungen mit geringem spezifischen Widerstand verwendet, beispielsweise im Meeresbau, auf Schiffen usw.
Aluminium-Opferanoden haben eine geringe Dichte und eine große theoretische Kapazität, was sie besonders für große Metallstrukturen im Meer, wie Offshore-Ölplattformen und Unterwasser-Pipelines, geeignet macht.
Funktionsprinzip von Opferanoden
Das Funktionsprinzip der Opferanode ähnelt dem einer elektrochemischen Zelle.
Erstellen Sie eine galvanische Zelle
Verbinden Sie in einer Elektrolytumgebung ein Metall mit negativerem Potenzial (z. B. Zink, Aluminium, Magnesium usw.) mit der geschützten Metallstruktur. Aufgrund der unterschiedlichen Potenziale der beiden Metalle entsteht zwischen ihnen eine Potenzialdifferenz, wodurch eine galvanische Zelle entsteht. Das Metall mit dem negativeren Potenzial wird zur Anode, die geschützte Metallstruktur zur Kathode.
Anodenkorrosionsauflösung
Bei der galvanischen Zellreaktion unterliegt die Anode einer Oxidationsreaktion, verliert kontinuierlich Elektronen und löst sich in der Elektrolytlösung auf. Am Beispiel von Zink als Opferanode zum Schutz einer Stahlkonstruktion ist die Reaktion der Zinkanode Zn-2e-=Zn2 +.
Die Kathode ist geschützt
Die von der Anode verlorenen Elektronen fließen durch den Draht zur Kathode und sorgen so für einen Elektronenüberschuss an der Kathodenmetalloberfläche. Dadurch wird die Oxidationsneigung des Kathodenmetalls unterdrückt und das Metall geschützt. Bei Verwendung der Stahlkonstruktion als Kathode erhält der im Wasser gelöste Sauerstoff Elektronen an der Kathodenoberfläche und führt eine Reduktionsreaktion durch, wie z. B. O2+2H2O+4e-=4OH-, anstatt dass das Eisen Elektronen verliert und korrodiert.
Vorteile von Opferanoden
Im Vergleich zu Fremdstrom-Kathodenschutz (ICCP) Opferanoden benötigen keine externe Stromversorgung und eignen sich besser für kleine oder dezentrale Strukturen. ICCP benötigt zwar eine externe Stromversorgung, bietet aber eine große Schutzdistanz und einen einstellbaren Strom und ist daher für große Projekte geeignet. Durch sinnvolles Design und Materialauswahl können Opferanoden in vielen Szenarien einen effizienten und wirtschaftlichen Langzeitschutz bieten.
Selbstgesteuerter Schutz
Nutzt die Potenzialdifferenz zwischen sich selbst und dem geschützten Metall zur Stromerzeugung, ohne dass eine externe Stromversorgung oder komplexe Geräte erforderlich sind.
Weit verbreitete Szenarien
Besonders geeignet für abgelegene Gebiete, Umgebungen ohne Stromversorgung (wie unterirdische Pipelines, Offshore-Plattformen) und Geräte, deren Wartung schwierig ist. Wie unterirdische Pipelines in abgelegenen Gebieten.
Einheitlicher Schutz
Es kann einen gleichmäßigeren Schutzstrom auf der Oberfläche des geschützten Metalls bereitstellen und bietet auch guten Schutz für Metallstrukturen mit komplexen Formen, Lücken oder Sackgassen.
Langfristige Wirtschaftlichkeit
Die Anfangsinvestition ist gering, besonders geeignet für kleine oder verstreute Schutzobjekte.
Einfache Installation
Verbinden Sie die Anode einfach direkt mit dem geschützten Metall (Schweißen, Schrauben), ohne aufwändige Schaltungskonstruktion.
Kundenspezifische Kathodenschutzdienste mit Opferanoden
Als führender Anbieter von Lösungen für kathodischen Korrosionsschutz in China konzentriert sich Wstitanium auf die Forschung, Entwicklung und Herstellung von Opferanoden aus Magnesium-, Zink- und Aluminiumlegierungen. Basierend auf dem ISO 9001/14001-Zertifizierungssystem befolgt das Unternehmen die internationalen Normen ASTM B418 (Magnesiumlegierung), ASTM B416 (Zinklegierung) und GB/T 4950 (Aluminiumlegierung).
Opferanodenmaterialien
Die Auswahl der Opferanodenmaterialien bildet die Grundlage des gesamten Herstellungsprozesses und steht in direktem Zusammenhang mit der Leistung und Lebensdauer des Produkts. Wählen Sie hochreine Metalle wie Aluminium, Magnesium und Zink als Basisrohstoffe. Verwenden Sie beispielsweise bei der Herstellung von Aluminiumanoden Aluminiumbarren mit einer Reinheit von über 99 %. Bereiten Sie gleichzeitig die erforderlichen Legierungselemente wie Zink und Indium vor. Deren Reinheit muss den entsprechenden Normen entsprechen, um die elektrochemische Leistung der Anode zu gewährleisten. Bereiten Sie Additive zur Verbesserung der Anodenleistung vor, wie z. B. Kornverfeinerer, Flussmittel usw.
Magnesium-Opferanode
Die Magnesium-Opferanode hat ein hohes Antriebspotential mit einem Leerlaufpotential von -1.55 V (bezogen auf eine gesättigte Kupfersulfat-Referenzelektrode, siehe unten) oder mehr und kann einen starken Schutzstrom liefern. Ihre Dichte ist gering (ca. 1.74 g/cm³), was Transport und Installation erleichtert. Magnesiumanoden eignen sich für Umgebungen mit hohem Bodenwiderstand, wie z. B. Süßwasser, feuchte Erde usw., und werden häufig zum kathodischen Schutz von erdverlegten Rohrleitungen, unterirdischen Lagertanks und anderen Anlagen eingesetzt. Die Stromausbeute von Magnesiumanoden ist jedoch relativ gering und liegt in der Regel zwischen 50 % und 70 %, sodass beim Anodenverbrauch ein Teil des Stroms nicht zum Schutz des geschützten Metalls genutzt wird, sondern andere Nebenreaktionen auftreten.
Opferanode aus Zink
Das Potenzial der Zink-Opferanode ist mit einem Leerlaufpotenzial von etwa -1.10 V relativ gering, ihre Stromausbeute ist jedoch hoch und liegt üblicherweise über 90 %. Die Zinkanode löst sich gleichmäßig auf, und die Korrosionsprodukte sind umweltfreundlich und belasten weder Boden noch Wasser. Sie eignet sich für Umgebungen wie Meerwasser und Böden mit geringem Widerstand und wird häufig im kathodischen Korrosionsschutz von Schiffsbau, Schiffen, Hafenanlagen usw. eingesetzt. Die Dichte der Zinkanode ist mit etwa 7.14 g/cm³ relativ hoch, was für Anwendungen mit hohen Gewichtsanforderungen möglicherweise ungeeignet ist.
Aluminium-Opferanode
Aluminium-Opferanoden zeichnen sich durch eine geringe Dichte (ca. 2.7 g/cm³) und eine hohe theoretische Kapazität aus. Ihre Leerlaufspannung liegt üblicherweise zwischen -1.05 V und -1.15 V. Aluminiumanoden weisen eine gute Leistung in Meerwasser auf, bieten einen stabilen Schutzstrom und haben eine lange Lebensdauer. Sie eignen sich besonders für große Metallstrukturen im Meeresbereich, wie z. B. Offshore-Ölplattformen und Unterwasser-Pipelines. Der Herstellungsprozess von Aluminiumanoden ist jedoch relativ komplex, und die Reinheit und Legierungszusammensetzung der Rohstoffe muss hoch sein, da sonst leicht Leistungsprobleme auftreten können.
Bei der Auswahl von Opferanodenmaterialien führt Wstitanium eine umfassende Bewertung basierend auf Ihren spezifischen Anforderungen und Ihrer Anwendungsumgebung durch. Beispielsweise werden bei erdverlegten Pipelineprojekten bei hohem Bodenwiderstand Opferanoden auf Magnesiumbasis bevorzugt. Bei Offshore-Plattformprojekten sind Opferanoden auf Aluminiumbasis die bessere Wahl. Gleichzeitig werden Faktoren wie Materialkosten und Lieferstabilität berücksichtigt, um die kostengünstigsten Produkte zu gewährleisten.
Hilfsmaterialien
Neben dem Opferanodenmaterial selbst werden im Herstellungsprozess auch einige Hilfsstoffe benötigt. Diese Materialien werden zwar in relativ geringen Mengen eingesetzt, spielen aber ebenfalls eine Schlüsselrolle für die Produktqualität.
Füllstoffe
Der Füllstoff wird hauptsächlich zum Umhüllen der Opferanode verwendet. Seine Funktion besteht darin, die Arbeitsumgebung der Anode zu verbessern und deren Stromausbeute und Lebensdauer zu erhöhen. Gängige Füllstoffe sind Gipspulver, Bentonit, Natriumsulfat usw. Gipspulver kann beispielsweise Sulfationen liefern, die die Auflösungsreaktion der Anode fördern. Bentonit hat eine gute Wasseraufnahme und Wasserspeicherung, hält die Anode feucht und verbessert die Leitfähigkeit.
Wires
Die Drähte verbinden die Opferanode mit dem Schutzmetall. Das Material ist in der Regel Kupfer oder eine Kupferlegierung, da Kupfer eine gute Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist. Der Drahtquerschnitt wird entsprechend dem Betriebsstrom und der Einsatzumgebung der Anode gewählt, um sicherzustellen, dass der Draht die Schutzwirkung bei längerem Gebrauch nicht durch Überhitzung oder Korrosion beeinträchtigt. In besonderen Fällen müssen die Drähte isoliert werden, um Stromlecks zu vermeiden.
Dichtung
Das Dichtungsmaterial dient zum Schutz der Verbindung zwischen Draht und Anode und verhindert das Eindringen korrosiver Medien wie Feuchtigkeit und Sauerstoff, die die Zuverlässigkeit der Verbindung beeinträchtigen. Gängige Dichtungsmaterialien sind Epoxidharz, Schrumpfschläuche usw. Epoxidharz hat eine gute Haftung und chemische Beständigkeit und kann eine starke Dichtungsschicht bilden. Schrumpfschläuche schrumpfen durch Erhitzen und umhüllen das Verbindungsteil fest. Sie wirken wasserdicht und isolierend.
Herstellungsprozess von Opferanoden
Je nach gewähltem Opferanodentyp werden verschiedene Rohstoffe präzise zugegeben. Für Magnesiumanoden sind Magnesiumbarren der Hauptrohstoff. Zur Verbesserung der Anodenleistung müssen gegebenenfalls Legierungselemente wie Aluminium, Zink, Mangan usw. zugegeben werden. Die Zugabe dieser Legierungselemente muss streng kontrolliert werden, die Fehlertoleranz liegt in der Regel bei ±0.05 %. Die Rohstoffe werden geprüft, um sicherzustellen, dass ihre Reinheit und Qualität den Anforderungen entsprechen. Beispielsweise muss die Reinheit von Magnesiumbarren über 99.9 % liegen.
Schmelzen
Während des Schmelzprozesses müssen Parameter wie Temperatur, Zeit und Rührgeschwindigkeit streng kontrolliert werden. Am Beispiel einer Magnesiumanode wird die Schmelztemperatur üblicherweise zwischen 720 °C und 750 °C geregelt. Eine zu niedrige Temperatur führt zu einem unvollständigen Schmelzen der Rohstoffe und beeinträchtigt die Gleichmäßigkeit der Legierungszusammensetzung. Eine zu hohe Temperatur beschleunigt die Oxidation der Magnesiumflüssigkeit und erhöht die Produktionskosten. Während des Schmelzprozesses muss die Magnesiumflüssigkeit ständig gerührt werden, um die Legierungselemente vollständig aufzulösen und gleichmäßig zu verteilen. Die Rührgeschwindigkeit wird üblicherweise zwischen 100 und 150 U/min geregelt, und die Rührzeit wird durch die Ofenkapazität und die Gesamtmenge der Rohstoffe bestimmt und beträgt üblicherweise 30 bis 60 Minuten.
Um die Oxidation von flüssigem Magnesium während des Schmelzprozesses zu reduzieren, wird üblicherweise Schutzgas wie Argon in den Ofen eingeleitet. Das Schutzgas bildet einen Schutzfilm auf der Oberfläche des flüssigen Magnesiums und verhindert so den Kontakt mit Sauerstoff. Dadurch werden Oxidationsverluste reduziert. Gleichzeitig können dem flüssigen Magnesium Läutermittel wie Hexachlorethan zugesetzt werden, um Verunreinigungen und Gase zu entfernen und die Qualität des flüssigen Magnesiums zu verbessern.
Nach dem Schmelzen wird das flüssige Magnesium zum Gießen in eine vorbereitete Form gegossen. Die Gestaltung der Form richtet sich nach Form und Größe der Opferanode. Gängige Formen sind Sandformen, Metallformen und Druckgussformen. Sandformen sind kostengünstig und eignen sich für die Anodenproduktion mit einfachen Formen und kleinen Chargen. Metallformen zeichnen sich durch eine hohe Produktionseffizienz und hohe Maßgenauigkeit der Gussteile aus, sind jedoch teuer. Sie eignen sich für die Herstellung von Anoden mit komplexen Formen und großen Chargen; Druckgussformen eignen sich für die Herstellung hochpräziser, leistungsstarker Opferanoden, wie sie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt verwendet werden.
Während des Gießvorgangs müssen Parameter wie Gießtemperatur, Gießgeschwindigkeit und Abkühlgeschwindigkeit kontrolliert werden. Die Gießtemperatur ist in der Regel etwas niedriger als die Schmelztemperatur und wird zwischen 700 °C und 720 °C geregelt, um eine übermäßige Oxidschichtbildung im flüssigen Magnesium während des Gießvorgangs zu vermeiden. Die Gießgeschwindigkeit sollte moderat sein. Ist sie zu schnell, kann die Luft in der Form nicht rechtzeitig entweichen, wodurch Poren entstehen. Ist sie zu langsam, erstarrt das flüssige Magnesium in der Form ungleichmäßig, was die Qualität des Gussstücks beeinträchtigt. Auch die Abkühlgeschwindigkeit hat großen Einfluss auf die Struktur und Leistung des Gussstücks. In der Regel wird zur Kühlung Luft- oder Wasserkühlung verwendet. Luftkühlung eignet sich für Fälle, in denen die Leistungsanforderungen an das Gussstück nicht hoch sind, und Wasserkühlung kann eine feinere Kornstruktur erzielen und die Festigkeit und Zähigkeit des Gussstücks verbessern. Zur Vermeidung von Rissen im Gussstück muss jedoch die Abkühlgeschwindigkeit kontrolliert werden.
Maschinenbearbeitung
Nach dem Gießen muss der Opferanodenrohling zugeschnitten werden, um die gewünschte Größe und Form zu erhalten. Als Schneidegeräte kommen üblicherweise Sägemaschinen, Plasmaschneidmaschinen oder Laserschneidmaschinen zum Einsatz. Die Sägemaschine eignet sich zum Schneiden dickerer Anoden, und die Schnittgenauigkeit liegt in der Regel bei etwa ±1 mm. Die Plasmaschneidmaschine hat eine hohe Schneidgeschwindigkeit und eignet sich zum Schneiden von Anoden unterschiedlicher Formen, weist jedoch an der Schnittfläche eine gewisse Wärmeeinflusszone auf. Die Laserschneidmaschine hat eine hohe Schnittgenauigkeit von ±0.1 mm und eignet sich daher für Anoden mit hohen Anforderungen an die Maßgenauigkeit, ist jedoch mit hohen Anlagenkosten verbunden.
Während des Schneidvorgangs müssen geeignete Schneidparameter wie Schnittgeschwindigkeit und Schneidstrom entsprechend dem Material und der Dicke der Anode ausgewählt werden. Gleichzeitig ist darauf zu achten, die Schnittfläche zu reinigen, die während des Schneidvorgangs entstehenden Oxidschichten und Verunreinigungen zu entfernen und einen reibungslosen Ablauf der nachfolgenden Verarbeitung sicherzustellen.
Schleifen und Polieren
Nach dem Schneiden können Grate, Oxidschichten und Unebenheiten auf der Anodenoberfläche vorhanden sein. Diese müssen geschliffen und poliert werden, um die Oberflächenqualität zu verbessern. Beim Schleifen wird üblicherweise eine Schleifscheibe verwendet, um die Anodenoberfläche mit Schleifscheiben unterschiedlicher Partikelgröße fein zu schleifen und Oberflächenfehler und Verunreinigungen zu entfernen. Beim Polieren wird die Anodenoberfläche mit einer Poliermaschine und Polierpaste oder Polierflüssigkeit fein bearbeitet, um die gewünschte Oberflächengüte zu erreichen. Bei einigen Anoden mit hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität, wie z. B. Schiffsanoden, ist zusätzlich Hochglanzpolieren erforderlich, um die Beständigkeit der Anode gegenüber Meerwasser zu verringern.
Entfetten
Nach der mechanischen Bearbeitung verbleiben Verunreinigungen wie Öl und Schneidflüssigkeit auf der Oberfläche der Opferanode. Diese Verunreinigungen beeinträchtigen die Haftung und Schutzwirkung der nachfolgenden Beschichtung, daher ist eine Entfettung erforderlich. Es gibt grundsätzlich zwei Entfettungsmethoden: die chemische und die Ultraschallentfettung. Bei der chemischen Entfettung wird die Anode in eine Lösung mit einem Entfettungsmittel getaucht, um das Öl von der Oberfläche durch eine chemische Reaktion zu entfernen. Bei der Ultraschallentfettung wird der Kavitationseffekt des Ultraschalls genutzt, um das Entfettungsmittel effektiver in das Öl eindringen zu lassen und es von der Anodenoberfläche zu entfernen.
Beizen
Nach dem Entfetten können sich noch Oxidschichten und Rost auf der Anodenoberfläche befinden. Diese müssen gebeizt werden, um diese Verunreinigungen zu entfernen und die Aktivität der Anodenoberfläche zu verbessern. Als Beizlösung werden üblicherweise Säuren wie Schwefelsäure, Salzsäure oder Phosphorsäure verwendet. Die geeignete Säurekonzentration und Beizzeit werden je nach Material und Oberflächenbeschaffenheit der Anode gewählt. Während des Beizvorgangs ist auf die Kontrolle der Temperatur und der Betriebsbedingungen zu achten, um zu vermeiden, dass übermäßiges Beizen zu Korrosion an der Anodenoberfläche führt. Nach dem Beizen muss die Anodenoberfläche mit klarem Wasser abgespült werden, um die Restsäure zu entfernen.
Montage
Verbinden Sie die oberflächenbehandelte Opferanode mit dem Draht. Zu den Verbindungsmethoden gehören üblicherweise Schweißen, Nieten und Crimpen. Schweißen ist die am häufigsten verwendete Verbindungsmethode, da es die Vorteile einer festen Verbindung und einer guten Leitfähigkeit bietet. Beim Schweißen müssen geeignete Schweißmaterialien und Schweißverfahren ausgewählt werden, um die Verbindungsqualität zwischen Draht und Anode sicherzustellen. In einigen Fällen mit hohen Anforderungen an die Leitfähigkeit, wie beispielsweise beim kathodischen Schutzsystem von Offshore-Ölplattformen, wird üblicherweise Kupferschweißen oder Silberschweißen zum Verbinden verwendet. Nieten und Crimpen eignen sich für einige Fälle, in denen die Verbindungsstärke nicht hoch ist. Die Bedienung ist relativ einfach, aber die Leitfähigkeit ist nicht so gut wie beim Schweißen.
Nach Abschluss der Kabelverbindung muss der Anschlussbereich abgedichtet werden, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Sauerstoff zu verhindern und die Zuverlässigkeit der Verbindung zu beeinträchtigen. Als Dichtungsmaterialien werden üblicherweise Epoxidharz, Schrumpfschläuche usw. verwendet. Tragen Sie zunächst eine Schicht Epoxidharz auf den Anschlussbereich auf, decken Sie diesen dann mit dem Schrumpfschlauch ab, erhitzen Sie den Schrumpfschlauch, um ihn zu schrumpfen, wickeln Sie den Anschlussbereich fest ein und bilden Sie eine gute Dichtungsschicht.
Qualitätsprüfung der Opferanode
Bei der Rohstoffbeschaffung prüft Wstitanium jede Rohstoffcharge streng, um sicherzustellen, dass ihre Qualität den Anforderungen entspricht. Zu den Prüfpunkten gehören die Analyse der chemischen Zusammensetzung und die Prüfung physikalischer Eigenschaften. Bei der Analyse der chemischen Zusammensetzung kommen moderne Geräte wie Spektrometer zum Einsatz, um den Gehalt verschiedener Elemente in den Rohstoffen genau zu bestimmen und so festzustellen, ob die chemische Zusammensetzung der Rohstoffe qualifiziert ist. Die Prüfung physikalischer Eigenschaften umfasst die Prüfung von Indikatoren wie Dichte, Härte und Zugfestigkeit. Durch die Prüfung dieser Indikatoren wird beurteilt, ob die physikalischen Eigenschaften der Rohstoffe den Produktionsanforderungen entsprechen.
Schmelzprozessinspektion
Während des Schmelzprozesses wird die chemische Zusammensetzung der Magnesiumflüssigkeit regelmäßig überprüft, um sicherzustellen, dass die Legierungszusammensetzung den Konstruktionsanforderungen entspricht. Gleichzeitig wird der Schmelzzustand der Magnesiumflüssigkeit beobachtet, z. B. auf Defekte wie Schlackeneinschlüsse und Blasen, und es werden rechtzeitig Maßnahmen ergriffen, um diese zu beheben. Werden beispielsweise Schlackeneinschlüsse in der Magnesiumflüssigkeit gefunden, wird die Schlacke rechtzeitig entfernt, um zu verhindern, dass diese in die Gussteile gelangen.
Gießprozessprüfung
Nach Abschluss des Gussvorgangs wird das Gussteil visuell auf Defekte wie Poren, Sandlöcher, Lunker usw. geprüft. Defekte Gussteile werden je nach Schweregrad repariert oder verschrottet. Gleichzeitig werden die Abmessungen der Gussteile gemessen, um sicherzustellen, dass sie den Konstruktionsanforderungen entsprechen. Zur Dimensionsmessung werden Messwerkzeuge wie Messschieber und Mikrometer verwendet. Bei wichtigen Abmessungen muss die Messgenauigkeit innerhalb von ±0.1 mm liegen.
Inspektion des Bearbeitungsprozesses
Während des Bearbeitungsprozesses wird die Verarbeitungsqualität von Schneiden, Schleifen, Bohren und anderen Prozessen überprüft. Überprüfen Sie, ob die Schnittfläche eben und glatt ist, ob die Oberflächenbeschaffenheit nach dem Schleifen den Anforderungen entspricht und ob Position und Größe der Bohrlöcher korrekt sind. Bearbeiten Sie bearbeitete Teile, die den Anforderungen nicht entsprechen, rechtzeitig, um sicherzustellen, dass die Qualität jedes bearbeiteten Teils den Standards entspricht.
Inspektion des Oberflächenbehandlungsprozesses
Nach Abschluss der Oberflächenbehandlung wird die Oberflächenqualität der Anode überprüft. Überprüfen Sie, ob die Entfettung gründlich durchgeführt wurde, ob sich nach dem Beizen noch Oxid- und Rostreste auf der Oberfläche befinden und ob Farbe und Dicke der Passivierungsschicht gleichmäßig sind. Durch diese Prüfpunkte wird sichergestellt, dass die Oberflächenbehandlungsqualität der Anode den Anforderungen entspricht und eine Garantie für die spätere Montage und Verwendung gegeben ist.
Bestimmung der Anzahl der Opferanoden
Verschiedene Arten von Opferanoden haben unterschiedliche Verbrauchsraten. Beispielsweise beträgt der Verbrauch von Opferanoden auf Zinkbasis etwa 1.1 kg/(A·a), von Opferanoden auf Aluminiumbasis etwa 0.5 kg/(A·a) und von Opferanoden auf Magnesiumbasis etwa 2.0 kg/(A·a). Bei der Auslegung eines Opferanodensystems muss die Verbrauchsmasse der Anode anhand des Anodentyps und der erwarteten Schutzdauer berechnet werden.
Anodenmasse
Basierend auf dem Anodenausgangsstrom und der Verbrauchsrate lässt sich die für eine einzelne Anode innerhalb der Schutzdauer erforderliche Masse (m) berechnen: m = I × t × r, wobei I der Anodenausgangsstrom, t die Schutzdauer und r die Anodenverbrauchsrate ist. Beispielsweise beträgt für ein zinkbasiertes Opferanodensystem, das 10 Jahre lang geschützt werden muss und einen Anodenausgangsstrom von 0.5 A aufweist, die für eine einzelne Anode erforderliche Masse: m = 0.5 A × 10 A × 1.1 kg/(A × a) = 5.5 kg.
Anzahl der Anoden
Bei der Bestimmung der Anodenanzahl müssen Faktoren wie die zu schützende Metalloberfläche, die Strukturform und die Gleichmäßigkeit der Anodenverteilung berücksichtigt werden. Die Anzahl der Anoden wird vorläufig anhand der zu schützenden Metalloberfläche und der effektiven Schutzfläche einer einzelnen Anode geschätzt. Beispielsweise beträgt bei einem Metalllagertank mit einer Oberfläche von 100 m² die effektive Schutzfläche einer einzelnen Opferanode auf Zinkbasis 5 m², und die erforderliche Anzahl an Anoden beträgt: 100 m² ÷ 5 m² = 20.
Opferanodenanwendung
Als wichtige Korrosionsschutzmethode spielt die Opferanode in vielen Bereichen eine Schlüsselrolle. Sie basiert auf dem Prinzip der elektrochemischen Korrosion. Durch den Anschluss eines Metalls mit negativerem Potenzial wird das geschützte Metall zur Kathode und hemmt so den Korrosionsprozess.
Meeresplattformen sind über lange Zeit der rauen Meeresumgebung ausgesetzt und werden von verschiedenen Faktoren wie Meerwasserkorrosion, Wellenschlag und der Anhaftung mariner Biomasse beeinflusst. Am Beispiel einer großen Offshore-Ölförderplattform werden zahlreiche Opferanoden auf Aluminiumbasis an deren Mantel, Pfahlbeinen und anderen Teilen angebracht. Diese Anoden sind entsprechend den strukturellen Eigenschaften der Plattform und der Korrosion durch Meerwasser sinnvoll angeordnet und schützen so die Stahlkonstruktion der Plattform wirksam. Nach jahrelangem Betrieb ist die Korrosionsrate der Plattform deutlich unter Kontrolle, was einen sicheren und stabilen Betrieb gewährleistet und die korrosionsbedingten Wartungs- und Austauschkosten reduziert.
Unterwasser-Pipeline
Unterwasserpipelines sind ein wichtiger Kanal für den Transport von Meeresöl- und -gasressourcen, und ihr Korrosionsschutz ist entscheidend. Bei einem Unterwasser-Ölpipeline-Projekt werden Opferanoden auf Zinkbasis zum Schutz eingesetzt. Durch die Installation einer Gruppe von Opferanoden in einem bestimmten Abstand entlang der Pipeline wird sichergestellt, dass die Pipeline im Meerwasser vollständig geschützt ist. Gleichzeitig wird das Fernüberwachungssystem eingesetzt, um das Potenzial der Pipeline und den Betriebszustand der Anode in Echtzeit zu überwachen, sodass potenzielle Probleme rechtzeitig erkannt und behoben werden können. Nach langjährigem Betrieb ist die Korrosionsbeständigkeit der Unterwasserpipeline gut, und es kommt zu keinen Unfällen wie korrosionsbedingten Leckagen.
Handelsschiff
Bei großen Containerschiffen ist der Rumpf bei längerem Eintauchen in Meerwasser anfällig für Korrosion. Zum Schutz des Rumpfes werden Opferanoden auf Zinkbasis gleichmäßig unterhalb der Wasserlinie angebracht. Diese Anoden schützen nicht nur den Rumpf, sondern auch verschiedene Zusatzgeräte am Rumpf, wie z. B. Seewasserventile und Seewasserkühler. Während der Fahrt wird der Verschleiß der Anoden regelmäßig überprüft, und stark abgenutzte Anoden werden rechtzeitig und situationsgerecht ausgetauscht. Dadurch wird die Korrosionsrate des Rumpfes deutlich reduziert, der Wartungszyklus des Schiffes verlängert, die Betriebseffizienz des Schiffes effektiv verbessert und die Gesamtbetriebskosten gesenkt.
Kriegsschiff
Aufgrund ihrer besonderen Einsatzbedingungen und Kampfanforderungen werden an Kriegsschiffe extrem hohe Anforderungen an den Korrosionsschutz gestellt. Bei einem neuen Zerstörertyp werden neben herkömmlichen Opferanoden auf Zinkbasis zum Schutz des Rumpfes auch spezielle hochaktive Opferanoden für wichtige Teile wie Propeller und Wellen des Antriebssystems verwendet. Diese Teile sind während der Fahrt hohen Belastungen und hohen Wassergeschwindigkeiten ausgesetzt, wodurch das Korrosionsrisiko erhöht ist. Spezialanoden können unter rauen Bedingungen kontinuierlich und stabil arbeiten, bieten zuverlässigen Schutz für wichtige Komponenten und gewährleisten, dass Kriegsschiffe auch unter komplexen Seebedingungen ihre gute Leistung und Kampfkraft aufrechterhalten können.
Erdölleitung
Eine Öl-Fernpipeline verläuft durch Gebiete mit unterschiedlichen geologischen Bedingungen, darunter Wüsten, Salz- und Alkaligebiete usw. Aufgrund der unterschiedlichen Bodenwiderstände und der unterschiedlichen Korrosivität wurden Opferanoden auf Magnesium- bzw. Zinkbasis ausgewählt. In Wüstengebieten mit hohem Bodenwiderstand sorgen Opferanoden auf Magnesiumbasis dank ihres hohen Antriebspotenzials für ausreichenden Schutzstrom für die Pipeline. In Gebieten mit starker Korrosion, aber relativ geringem Widerstand, wie beispielsweise Salz- und Alkaligebieten, werden Opferanoden auf Zinkbasis installiert. Durch eine sinnvolle Auswahl und Anordnung der Anoden wird die Pipeline wirksam vor Bodenkorrosion geschützt, was einen sicheren Rohöltransport gewährleistet und Umweltverschmutzung sowie wirtschaftliche Verluste durch Pipelinekorrosion und Leckagen reduziert.
Städtische Wasserversorgungsleitung
Unterirdische Gusseisenrohrleitungen werden häufig in städtischen Wasserversorgungssystemen eingesetzt. Aufgrund der komplexen städtischen Bodenverhältnisse, der Anwesenheit verschiedener Schadstoffe und Mikroorganismen sind Rohrleitungen anfällig für Korrosion. Im Rahmen eines Sanierungsprojekts für Wasserversorgungsleitungen in einer bestimmten Stadt wurden Opferanoden zum Schutz neuer und alter Rohrleitungen eingesetzt. Opferanoden auf Zinkbasis werden in bestimmten Abständen entlang der Rohrleitung installiert und bilden in Kombination mit Korrosionsschutzbeschichtungen ein doppeltes Schutzsystem. Die Rohrleitungsspannung und die Wasserqualität werden regelmäßig geprüft, um sicherzustellen, dass die Anoden einwandfrei funktionieren und die Wasserqualität nicht beeinträchtigen. Auf diese Weise wird die Lebensdauer der Wasserversorgungsleitung verlängert und die Stabilität und Sicherheit der städtischen Wasserversorgung gewährleistet.
Abschluss
Magnesium, Zink und Aluminium sind gängige Materialien für Opferanoden. Magnesiumanoden haben ein negatives Potenzial und eignen sich für Umgebungen mit hohem spezifischen Widerstand, neigen jedoch zu starker Selbstkorrodierung und sind teuer. Zinkanoden hingegen weisen eine hohe Stromausbeute in Meerwasser auf, sind kostengünstig und weit verbreitet. Aluminiumbasierte Anoden sind leicht und verfügen über eine hohe Kapazität, was bei hohen Gewichtsanforderungen klare Vorteile bietet. Bei der Konstruktion ist es notwendig, den Schutzstrom genau zu berechnen und Anzahl, Größe und Anordnung der Anoden festzulegen. Treffen Sie vor der Installation Vorbereitungen wie Oberflächenbehandlung und Qualitätskontrolle und wenden Sie geeignete Methoden wie Schweißen und Verschrauben an, um zuverlässige elektrische Verbindungen und eine gute Isolierung zu gewährleisten.
Während des Betriebs werden Parameter wie Potenzial, Strom und Anodenverbrauch überwacht, um Störungen rechtzeitig zu diagnostizieren und zu beheben. Regelmäßige Wartungen umfassen Inspektionen, Anodenwechsel usw., und es werden Aufzeichnungen und Berichte geführt. Von Offshore-Plattformen bis hin zu vergrabenen Pipelines werden Opferanoden in verschiedenen Projekten erfolgreich eingesetzt, um die Anlagensicherheit zu gewährleisten und die Wartungskosten zu senken. Zukünftig werden Opferanoden durch die Weiterentwicklung von Materialforschung und -entwicklung, Designoptimierung und intelligenter Überwachungs- und Wartungstechnologie in weiteren Bereichen einen effizienteren und zuverlässigeren Korrosionsschutz bieten und so zu einem langfristigen und stabilen Betrieb der Infrastruktur beitragen.
