Fabricante y proveedor de ánodos de sacrificio de zinc en China

Wstitanium hace mayores contribuciones a la industria global de protección contra la corrosión de metales con su tecnología avanzada, estricto control de calidad e innovación continua en el campo de la fabricación de ánodos de sacrificio de zinc.

Fábrica de ánodos de sacrificio de zinc de renombre - Wstitanium

En el campo de la resistencia a la corrosión de metales, la protección catódica con ánodos de sacrificio es una tecnología fundamental y ampliamente utilizada, y los ánodos de sacrificio de zinc ocupan un lugar destacado entre muchos materiales gracias a sus excelentes propiedades electroquímicas, precio moderado y propiedades químicas estables. Como empresa líder en la fabricación de ánodos de sacrificio de zinc, Wstitanium domina la tecnología de fabricación avanzada y es capaz de producir ánodos de sacrificio de zinc de alta calidad y alto rendimiento para satisfacer las necesidades de diferentes industrias y aplicaciones.

Ánodo de zinc-aluminio-cadmio

Adecuado para ambientes que contengan agua de mar y cloruro, los modelos comunes son la serie ZE, etc. La temperatura ambiente de uso no debe superar los 50 ℃.

Ánodo de zinc puro

No contiene otros elementos de aleación, tiene un potencial de electrodo más bajo y una mayor eficiencia de corriente y es adecuado para diversas condiciones de resistividad y temperatura del agua de mar.

Ánodo de zinc para instalaciones marinas

Se utiliza para la protección anticorrosión de instalaciones de ingeniería marina, como puertos, muelles y plataformas marinas, los modelos comunes incluyen la serie ZI.

Ánodo de zinc para tanque

Se utiliza para la protección contra la corrosión de grandes tanques de almacenamiento, los modelos comunes son la serie ZC.

Ánodo de zinc del casco

Utilizado especialmente para la protección contra la corrosión de barcos, los modelos comunes son la serie ZH.

Ánodo de zinc para tuberías subterráneas

Se utiliza para la protección contra la corrosión de tuberías metálicas enterradas, los modelos comunes son la serie ZP.

Ánodo de zinc del sistema de agua de refrigeración

Se utiliza para la protección contra la corrosión de piezas metálicas relacionadas en el sistema de agua de enfriamiento de agua de mar, los modelos comunes son la serie ZE.

Ánodo de zinc para tanques de barcos

Se utiliza para la protección contra la corrosión de tanques de barcos y otras piezas, los modelos comunes son la serie ZT.

Ánodo de zinc soldado

Conectado a la estructura metálica protegida mediante soldadura, con mayor fuerza de conexión y estabilidad.

Ánodo de zinc atornillado

Conectado a la estructura metálica protegida mediante pernos y tuercas, fácil de instalar y desmontar.

Ánodo de zinc de disco

En forma de disco, adecuado para grandes zonas de protección.

Ánodo de zinc en tiras

Tiene una gran superficie y un método de instalación flexible, modelos como ZR-1 y ZR-2.

Principio de funcionamiento del ánodo de sacrificio de zinc

La corrosión del metal es esencialmente un proceso electroquímico. Cuando el metal entra en contacto con una solución electrolítica, debido a la heterogeneidad microscópica de su superficie, se forma una diferencia de potencial en diferentes puntos, formando así innumerables celdas primarias diminutas. En estas celdas primarias, el punto con menor potencial se convierte en el ánodo, donde se produce una reacción de oxidación y los átomos metálicos pierden electrones, convirtiéndose en iones metálicos que entran en la solución, causando corrosión del metal. El punto con mayor potencial actúa como cátodo, donde se produce una reacción de reducción y las sustancias oxidantes de la solución ganan electrones. Por ejemplo, cuando el acero está en aire húmedo, el hierro se oxida como ánodo, y la fórmula de la reacción es: Fe-2e−⟶Fe2+. La reacción de reducción del oxígeno ocurre en el cátodo: O2+2H2O+4e−⟶4OH-

Principio de protección del ánodo de sacrificio de zinc

La protección mediante ánodo de sacrificio de zinc se basa en el principio de corrosión electroquímica mencionado anteriormente. Al conectar el ánodo de sacrificio de zinc a la estructura metálica protegida, se forma una nueva celda galvánica entre ambos en la solución electrolítica. Dado que el potencial del electrodo de zinc es más negativo que el de la mayoría de los metales protegidos (como el acero), en esta nueva celda galvánica, el zinc actúa como ánodo, primero experimenta una reacción de oxidación y se consume continuamente por la corrosión. Mientras tanto, el metal protegido actúa como cátodo, obtiene los electrones proporcionados por el ánodo de zinc y se suprime el proceso de corrosión en su superficie, logrando así el objetivo de la protección contra la corrosión. La fórmula de la reacción del ánodo es:Zn-2e−⟶Zn2+. Los electrones fluyen hacia el metal protegido, lo que dificulta que este experimente una reacción de oxidación, logrando así la protección.

Potencial de electrodo y diferencia de potencial

El potencial de electrodo es una magnitud física que mide la tendencia de un metal a perder o ganar electrones en una solución electrolítica. Diferentes metales tienen diferentes potenciales de electrodo estándar. Cuanto más negativo sea el potencial de electrodo estándar, más fácil es para el metal perder electrones y mayor será la actividad química. El potencial de electrodo estándar del zinc es de -0.76 V (en relación con el electrodo de hidrógeno estándar), que tiene una diferencia de potencial significativa con el acero (el potencial de electrodo es de aproximadamente -0.44 V). En el sistema de protección de ánodo de sacrificio, esta diferencia de potencial es crucial y es la fuerza impulsora para la generación de corriente de protección. Cuanto mayor sea la diferencia de potencial, mayor será la corriente de protección generada y mejor será el efecto de protección, pero también puede provocar que el ánodo se consuma demasiado rápido. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, es necesario buscar un equilibrio entre el efecto de protección y la vida útil del ánodo para garantizar la economía y la eficacia del sistema.

Rendimiento y características del ánodo de sacrificio de zinc

El potencial del ánodo de sacrificio de zinc es estable y moderado, y su voltaje de activación es bajo, de aproximadamente 0.25 V, para evitar la sobreprotección. Presenta una alta eficiencia de corriente, superior al 65 %, lo que permite convertir eficientemente la energía química en energía eléctrica y prolongar su vida útil. Además, presenta buena resistencia a la corrosión y se adapta a diversos entornos, como el suelo y el agua de mar. Tiene un punto de fusión bajo y se puede moldear fácilmente en diferentes formas para satisfacer las necesidades de ingeniería. Además, el ánodo de sacrificio de zinc es más ecológico, no contamina durante su uso y puede reciclarse y reutilizarse después de desecharse.

El ánodo de sacrificio de zinc puede proporcionar una salida de potencial relativamente estable en entornos electrolíticos comunes, como agua de mar y suelo. Su potencial de trabajo se encuentra generalmente entre -1.05 V y -1.10 V (con respecto al electrodo de referencia de sulfato de cobre saturado). Este potencial estable garantiza un suministro continuo y estable de corriente de protección, proporcionando así una protección fiable para el metal protegido.

En electrolitos como el agua de mar, la eficiencia de corriente de los ánodos de sacrificio de zinc suele superar el 85 %. Esto significa que, en aplicaciones prácticas, la mayor parte de la corriente que pasa por el ánodo se puede utilizar eficazmente para proteger el metal protegido, reduciendo el consumo ineficaz del ánodo y mejorando su eficiencia de utilización.

El zinc tiene un buen rendimiento de fundición y es fácil de procesar en ánodos de diversas formas y tamaños. Esto permite diseñar y fabricar con flexibilidad ánodos de sacrificio de zinc de diferentes especificaciones, según las características de la estructura metálica protegida y los requisitos de protección en aplicaciones prácticas, satisfaciendo así diversos escenarios de ingeniería.

La densidad del zinc es de 7.14 g/cm³, una cantidad relativamente moderada. En comparación con otros metales de mayor densidad, el ánodo de sacrificio de zinc es más ligero y fácil de transportar e instalar, manteniendo el mismo efecto protector. En comparación con metales de menor densidad, ofrece mayor protección por unidad de volumen y puede ofrecer una protección más duradera en espacios reducidos.

Se formará una película de corrosión relativamente densa sobre la superficie del ánodo de sacrificio de zinc. Esta película puede ralentizar en cierta medida la corrosión del ánodo, mejorar su estabilidad química y prolongar su vida útil. Además, esta película de corrosión posee cierta conductividad y no obstaculiza significativamente la transmisión de la corriente de protección.

El zinc es un metal relativamente respetuoso con el medio ambiente. En su entorno natural, sus productos de corrosión contaminan menos el suelo, el agua y otros entornos. En comparación con algunos materiales para ánodos de sacrificio que contienen metales pesados, los ánodos de sacrificio de zinc no causan daños graves al medio ambiente durante su uso, lo que cumple con los requisitos modernos de protección ambiental.

Soluciones de ánodos de sacrificio de zinc de fabricación personalizada

El equipo profesional de Wstitanium se comunicará con usted en detalle para conocer mejor las aplicaciones específicas de los ánodos de sacrificio de zinc. Cada aplicación presenta diferentes características del entorno de corrosión. Por ejemplo, el agua de mar presenta alta salinidad y una rica población de microorganismos. El suelo subterráneo presenta grandes diferencias de pH y resistividad. Estos factores afectan directamente los requisitos de diseño y fabricación de los ánodos de sacrificio de zinc.

Según el escenario de aplicación, le ayudaremos a determinar indicadores técnicos clave, como el rango de potencial anódico requerido, el tamaño de la corriente de salida, la vida útil esperada, las restricciones de especificación de tamaño, etc. Por ejemplo, para oleoductos de larga distancia, podrían requerirse ánodos de sacrificio de zinc de mayor tamaño y larga vida útil que se adapten a diferentes entornos de suelo. Para la protección local de embarcaciones pequeñas, se puede prestar mayor atención al tamaño compacto y la facilidad de instalación del ánodo.

Esquema de diseño

Según las necesidades y el entorno de aplicación, el equipo de I+D de Wstitanium diseñará con precisión la composición de la aleación del ánodo de sacrificio de zinc. La adición de una cantidad adecuada de aluminio (Al) al zinc puede refinar los granos y mejorar la resistencia y la resistencia a la corrosión del ánodo. El contenido de aluminio se controla generalmente entre el 0.1 y el 0.5 %. La adición de cadmio (Cd) puede mejorar la estabilidad potencial, y el contenido suele ser del 0.05 al 0.15 %. Asimismo, según requisitos ambientales especiales, como altas temperaturas y entornos con alta acidez y alcalinidad, se considerarán otros oligoelementos para optimizar el rendimiento del ánodo.

Tamaño y forma

Diseñe el tamaño y la forma del ánodo de sacrificio de zinc según las características estructurales del metal a proteger y el espacio de instalación. Las formas más comunes incluyen cilíndrica, de bloque, de tira, etc. En tuberías, los ánodos de tira pueden enrollarse firmemente para lograr una protección uniforme; en estructuras de acero de gran tamaño, los ánodos de bloque pueden disponerse de forma flexible según la zona de riesgo de corrosión. En cuanto al tamaño, se considerarán exhaustivamente factores como la demanda de corriente de protección y la tasa de consumo del ánodo para garantizar que el ánodo proporcione suficiente corriente de protección durante su vida útil.

Materias primas

La pureza de las materias primas de zinc que utiliza Wstitanium es crucial, y generalmente se requiere que supere el 99.9 %. El zinc de alta pureza garantiza que el ánodo tenga propiedades electroquímicas estables y óptimas. Se utilizan rellenos para mejorar las propiedades físicas y de procesamiento del ánodo. Wstitanium suele utilizar polvo de grafito, dióxido de titanio, etc., como rellenos. El polvo de grafito tiene una buena conductividad, lo que mejora la conducción de electrones dentro del ánodo y mejora su eficiencia de trabajo. El dióxido de titanio mejora el rendimiento de conformado del ánodo, facilitando la obtención de formas y tamaños precisos durante el proceso de fundición, y al mismo tiempo mejora en cierta medida su resistencia a la corrosión.

Fundición

Wstitanium utiliza un avanzado horno de inducción de frecuencia media para fundir las materias primas de zinc. Durante el proceso de fundición, la temperatura y el tiempo se controlan estrictamente. Generalmente, la temperatura se controla entre 450 y 500 °C. El tiempo de fundición se determina según la cantidad de materia prima y la potencia del equipo, y suele ser de 1 a 2 horas. Un control preciso de la temperatura es esencial para garantizar la distribución uniforme de los elementos de aleación y la calidad del ánodo. Una temperatura demasiado alta puede provocar la quema de los elementos de aleación y afectar el rendimiento del ánodo; una temperatura demasiado baja puede impedir que los elementos de aleación se disuelvan completamente y se dispersen uniformemente.

Tras fundir la materia prima de zinc a la temperatura predeterminada, se añaden elementos de aleación como aluminio, cadmio, magnesio, aditivos y cargas, según proporciones precisas. Mediante una agitación vigorosa, estos elementos y materiales se disuelven completamente y se dispersan uniformemente en el líquido de zinc. El tiempo de agitación suele ser de 20 a 30 minutos para garantizar el efecto de la aleación. Durante el proceso de agitación, es necesario supervisar de cerca la composición y los cambios de temperatura del líquido de zinc, y ajustar los parámetros del proceso a tiempo para garantizar que la composición de la aleación cumpla con los requisitos de diseño.

Diseño y fabricación de moldes

Wstitanium diseña y fabrica cuidadosamente moldes de alta precisión según las diferentes especificaciones y requisitos de forma de los ánodos. El material del molde suele ser acero aleado resistente al calor y al desgaste para garantizar la precisión dimensional y la estabilidad del molde durante la fundición a alta temperatura. El diseño del molde considera factores como la disipación de calor y el desmoldeo del ánodo, y adopta canales de refrigeración y estructuras de desmoldeo adecuados para garantizar una buena calidad superficial del ánodo fundido, sin defectos como poros ni cavidades.

Casting

El líquido de aleación de zinc fundido se vierte en el molde mediante fundición por gravedad o fundición a baja presión. La fundición por gravedad es adecuada para la fabricación de ánodos con formas simples y grandes tamaños, y su coste es bajo. La fundición a baja presión es más adecuada para la fabricación de ánodos con formas complejas y requisitos de alta precisión dimensional, lo que permite reducir eficazmente defectos como poros y agujeros de contracción en las piezas fundidas. Durante el proceso de fundición, se controlan estrictamente parámetros como la temperatura, la velocidad y la velocidad de enfriamiento. La temperatura de fundición se controla generalmente entre 430 y 470 °C, la velocidad de fundición se determina en función de la estructura del molde y el tamaño del ánodo, y la velocidad de enfriamiento se ajusta mediante el sistema de refrigeración del molde para garantizar que la estructura cristalina del ánodo sea uniforme y densa.

Maquinado

Tras la fundición, el ánodo en bruto debe mecanizarse para alcanzar los requisitos de tamaño y calidad superficial precisos. Wstitanium utiliza equipos avanzados de mecanizado CNC para realizar operaciones de corte, taladrado, rectificado y otras operaciones de procesamiento en el ánodo. Por ejemplo, el ánodo se corta a una longitud y anchura predeterminadas mediante una máquina de corte CNC, y el orificio de montaje se perfora en él mediante una taladradora CNC para garantizar que la precisión de la posición y el tamaño del orificio cumplan con los requisitos de diseño. El rectificado se utiliza para eliminar rebabas y incrustaciones de óxido en la superficie del ánodo, de modo que esta quede lisa y plana, mejorando así su aspecto y resistencia a la corrosión.

Inspección de calidad del ánodo de sacrificio de zinc

La serie de inspecciones de calidad de Wstitanium para ánodos de sacrificio de zinc incluye:

Composición química

Wstitanium invierte en espectrómetros avanzados para analizar con precisión la composición química de los ánodos de sacrificio de zinc. Este equipo puede analizar con rapidez y precisión el contenido de elementos principales como zinc, aluminio, cadmio, magnesio y otros oligoelementos. Durante el proceso de fabricación, cada lote de materias primas y ánodos terminados se somete a rigurosas pruebas de composición química para garantizar que cumplan con los requisitos de diseño y las normas pertinentes. Por ejemplo, para el contenido de zinc, los resultados de las pruebas deben estar entre el 99.9 % y el 99.95 %; el contenido de aluminio se controla entre el 0.1 % y el 0.3 %; el contenido de cadmio, entre el 0.05 % y el 0.15 %; y el contenido de magnesio, entre el 0.01 % y el 0.05 %.

Dureza

La dureza del ánodo se prueba con un durómetro para evaluar sus propiedades mecánicas y su rendimiento de procesamiento. La prueba de dureza utiliza el método de dureza Rockwell o Brinell, y el rango de dureza correspondiente se especifica según las diferentes especificaciones del ánodo y los requisitos de la aplicación. En general, la dureza de los ánodos de sacrificio de zinc debe estar entre 50 y 80 HRB (dureza Rockwell) o entre 40 y 60 HBW (dureza Brinell). El incumplimiento de los requisitos de dureza puede afectar la instalación y el uso del ánodo, provocando deformaciones y daños durante la instalación.

Potencial de circuito abierto

Utilice un electrodo de referencia y un potenciómetro para medir el potencial de circuito abierto del ánodo y evaluar su actividad y su estado de potencial inicial. El potencial de circuito abierto es el potencial del ánodo cuando no está conectado al metal protegido. En los ánodos de sacrificio de zinc, su potencial de circuito abierto generalmente se encuentra entre -1.05 V y -1.15 V (en relación con un electrodo de referencia de sulfato de cobre saturado).

Potencial de trabajo

Simule el estado de funcionamiento real del ánodo, mida su potencial de trabajo tras conectarlo al metal protegido y evalúe su estabilidad al aplicar una corriente de protección. El potencial de trabajo debe ser estable dentro de los requisitos de diseño, generalmente entre -0.85 V y -1.20 V (con respecto a un electrodo de referencia de sulfato de cobre saturado). Un potencial de trabajo inestable puede provocar una protección deficiente e incluso la corrosión del metal protegido.

Eficiencia actual

La eficiencia de corriente del ánodo se calcula midiendo la cantidad de electricidad que consume durante un período determinado y la corriente de protección real que proporciona mediante un dispositivo de prueba de corriente especial. La eficiencia de corriente es un indicador importante para medir el rendimiento del ánodo. La eficiencia de corriente del ánodo de sacrificio de zinc fabricado por Wstitanium suele ser superior al 85 %. Una eficiencia de corriente demasiado baja provocará un consumo excesivo del ánodo, acortará su vida útil y aumentará los costos de mantenimiento.

Aplicación del ánodo de sacrificio de zinc

El ánodo de sacrificio de zinc desempeña un papel indispensable en la protección contra la corrosión de metales en diversos campos gracias a su simplicidad, eficacia, economía y practicidad. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, y la mejora de los requisitos de protección contra la corrosión, sus posibilidades de aplicación se ampliarán.

Plataforma de perforación offshore

Una gran plataforma de perforación offshore utiliza ánodos de sacrificio de zinc fabricados por Wstitanium para la protección catódica. Una gran cantidad de ánodos de sacrificio de zinc se distribuyen en la estructura principal, las patas de los pilotes y las cubiertas de la plataforma. Durante su uso, las monitorizaciones periódicas han demostrado que el efecto protector del ánodo es bueno y que el potencial del metal protegido se mantiene siempre dentro de un rango de protección razonable. Tras años de funcionamiento, la corrosión de la estructura metálica de la plataforma se ha reducido significativamente y no se han presentado problemas de seguridad estructural causados por la corrosión, lo que garantiza eficazmente el funcionamiento y la vida útil normales de la plataforma de perforación, y reduce considerablemente los costes de mantenimiento y el riesgo de paradas.

Oleoducto submarino

Un oleoducto submarino de larga distancia utiliza ánodos de sacrificio de zinc de Wstitanium. Debido al complejo entorno submarino y a la alta corrosividad del agua de mar, los requisitos de rendimiento de los ánodos son extremadamente altos. Antes de la instalación del oleoducto, las especificaciones y el plan de distribución de los ánodos se diseñan con precisión, considerando factores como la longitud, el diámetro y las características del agua de mar de la zona donde se ubica. Durante la operación, el estado de funcionamiento de los ánodos y la protección del oleoducto se monitorean en tiempo real mediante un sistema de monitoreo inteligente. A lo largo de los años, la corrosión del oleoducto se ha controlado eficazmente y no se han producido accidentes como fugas, lo que garantiza la seguridad del transporte de petróleo.

Gran buque comercial

Un gran buque comercial con una carga de cientos de miles de toneladas seleccionó ánodos de sacrificio de zinc fabricados por Wstitanium durante su construcción. Se instalaron ánodos en el casco, las palas del timón, las hélices y otras piezas para evitar eficazmente la corrosión de la estructura metálica por el agua de mar. Durante la larga travesía del buque, los ánodos se inspeccionaron y mantuvieron periódicamente, y se reemplazaron oportunamente según su consumo. Tras numerosas travesías oceánicas, la estructura metálica del buque se mantuvo en buen estado sin problemas graves de corrosión, lo que garantizó la seguridad de la navegación y su vida útil.

Buque de investigación marina

Un buque de investigación marina exige una alta fiabilidad y estabilidad de sus equipos, ya que a menudo se encuentra en entornos marinos hostiles durante sus misiones de investigación científica. El buque utiliza ánodos de sacrificio de zinc de alto rendimiento de Wstitanium, combinados con una avanzada tecnología de protección de recubrimiento, para brindar una protección integral al casco. Tras muchos años de misiones de investigación científica, el ánodo y el sistema de protección de recubrimiento trabajan en conjunto para resistir eficazmente la corrosión del agua de mar y la adhesión de organismos marinos, garantizando así el normal funcionamiento del buque de investigación y proporcionando una plataforma fiable para la investigación científica.

Puente

En un proyecto de puente marítimo, Wstitanium suministró ánodos de sacrificio de zinc personalizados para la cimentación submarina del puente. Dada la alta corrosividad y los efectos de las mareas del agua de mar, se diseñó una forma especial de ánodo y un método de fijación para garantizar su funcionamiento estable en entornos hostiles. Tras un largo seguimiento, se ha suprimido eficazmente la corrosión de la estructura de acero de la cimentación del puente, prolongando su vida útil y garantizando un tráfico seguro y fluido.

La solidez técnica, las capacidades de servicio y las ideas innovadoras de Wstitanium en la fabricación personalizada de ánodos de sacrificio de zinc trabajan juntas para crear soluciones de alta calidad para la protección contra la corrosión del metal, satisfacer las diversas necesidades de diferentes industrias y promover el desarrollo sostenible de la industria.