A csavarozható cink áldozati anódok fontos kategóriát képviselnek. cink áldozati anódokA hegesztett vagy karkötő típusú anódokkal ellentétben csavarokon keresztül biztosítanak elektromos kapcsolatot a védett fémmel. Elektrolit környezetben a cink áldozati anód előnyösen oxidálódik és oldódik, folyamatos áramellátást biztosítva. katódos védelem áramot vezetnek acélhoz és más szerkezetekhez, ezáltal gátolják a galvánkorróziót. Széles körben használják föld alatti csővezetékekben, hajóballaszt-tartályokban, tengeri platformokon, atomerőművek hűtőrendszereiben és katonai hajókban. Wstitanium Kína egyik vezető csavarozható cink áldozati anód gyártója és gyára.
Csavarozható cink áldozati anódok kategóriái
A csavarozható cink áldozati anódok kategóriái elsősorban az ötvözet összetételén, szerkezeti alakján és alkalmazási környezetén alapulnak. A különböző típusú anódok jelentős különbségeket mutatnak az elektrokémiai teljesítmény, a mechanikai tulajdonságok és a különböző alkalmazásokhoz való alkalmasság tekintetében. A csavarozható cink áldozati anódok tiszta cinken alapulnak, amelyhez olyan elemeket adnak, mint az alumínium (Al) és a kadmium (Cd), hogy optimalizálják az elektrokémiai teljesítményt és elnyomják a szennyező elemek káros hatásait. Jelenleg a fő típus a Zn-Al-Cd anód, amely a nemzetközi szabványokban kifejezetten meghatározott fő kategória is.
Csavarozható tiszta cink anód
≥99.99% cinktartalommal, csak nyomokban tartalmaz szennyeződéseket, például vasat, ólmot és kadmiumot (mindegyik szennyeződés ≤0.005%, az összes szennyeződés ≤0.01%). Viszonylag negatív elektrokémiai potenciállal rendelkezik, enyhe áramkimenetet biztosít, és egyenletesen oldódik. A korróziós termék laza cink-oxid, de az áramhatásfok viszonylag alacsony (körülbelül 60%~70%). Főleg gyengén korrozív környezetekhez, például édesvízhez és alacsony sótartalmú brakkvízhez alkalmas, és gyakran használják belvízi hajók és édesvízi csővezetékek védelmére.
Zn-Al-Cd cink anódok
0.3%~0.6% Al-t és 0.05%~0.12% Cd-t tartalmaz, a fennmaradó rész cink és nyomokban szennyeződések, így ez a legszélesebb körben használt csavarozható cinkanód típus. Az Al finomítja az anód szemcseméretét és javítja a mechanikai szilárdságot; a Cd csökkenti az anód polarizációs sebességét és megakadályozza a passzivációt. Ez a típusú anód kiváló áramhatásfokot mutat tengervízben, brakkvízben és alacsony ellenállású talajban. Áramhatásfoka ≥95% tengervízben és ≥65% talajban, így alkalmassá teszi hagyományos korrozív környezetekben való használatra.
Zn-Al-Ma cink anódok
Kadmiummentes. Fő összetevői a cink (93%~96%), az alumínium (0.5%~3%) és a magnézium (0.5%~1.5%). Egyes termékek nyomokban ritkaföldfémeket (≤0.1%) adhatnak hozzá a teljesítmény optimalizálása érdekében. A ritkaföldfémek finomítják a szemcseszerkezetet, és az áramhatásfok elérheti a 90% feletti értéket. Ez a típusú anód alkalmas speciális korrozív környezetekhez, például alacsony hőmérsékletű tengervízhez és nagy ellenállású környezetekhez. Fontos, környezetbarát alternatívája a cink-alumínium-kadmium ötvözetű anódoknak.
A csavarozható cink áldozati anódok szerkezeti kialakítását a csavaros csatlakozáshoz kell igazítani. Fő alkotóelemei a cink anód test és az integrált csavar/csavarfurat szerkezet. A különböző anódszerkezetek előnyöket kínálnak az érintkezési felület, az árameloszlás és a beépítési tér kompatibilitása tekintetében.
Lapos lemezes csavarozható cinkanód
Az anódtest egy téglalap alakú, sík lemez, amelynek felületén 1-4 előre fúrt csavarlyuk van, vagy rozsdamentes acél csavarok vannak közvetlenül az anódba öntve csatlakozóvégként. Az anód vastagsága jellemzően 20-100 mm. Jellemzői közé tartozik a nagy érintkezési felület és az egyenletes árameloszlás, így alkalmas tartályok belső falaihoz, hajó válaszfalaihoz, acélszerkezeti platformokhoz stb.
Cink anód blokk csavarozható
Az anódtest egy kocka vagy téglalap alakú tömb, amelynek térfogata kisebb a síklemezes típushoz képest. Az egyik vagy mindkét végébe csavarok vannak öntve. Jellemzői közé tartozik a nagy mechanikai szilárdság és a jó ütésállóság, így alkalmassá teszi védelemre rezgő környezetben (például hajócsavarok és szivattyúházak közelében).
Korong alakú csavaros cinkanód
Az anódtest egy kör alakú korong, amelynek közepén egy előre fúrt furat található. Vastagsága 15 és 50 mm között, átmérője pedig 50 és 300 mm között változik. Jellemzői közé tartozik a kompakt alak és az egyenletes radiális árameloszlás, így alkalmas kör alakú alkatrészek, például csőívek, szelepek és hőcserélők védelmére.
Szabálytalan alakú csavaros cinkanód
A védett szerkezet konkrét alakjához igazítható, például ív alakú, trapéz alakú vagy ék alakú. A csavarok pozícióját és mennyiségét a szerkezethez igazítják, így alkalmasak nem szabványos esetek, például szabálytalan alakú acélszerkezetek és precíziós berendezések burkolatainak védelmére.
Az alkalmazható korrozív közeg alapján a csavaros cink áldozati anódokat tengervízi, talaj- és édesvízi típusokra osztják. A különböző típusú anódokat az ötvözetelemek és a szerkezeti kialakítás beállításával tervezik, hogy megfeleljenek a közeg ellenállásának és ionkoncentrációjának, biztosítva az optimális védelmet a megfelelő környezetben.
Tengervíz Közepes
Alkalmas magas elektrolitkoncentrációjú környezetekhez, például tengervízhez, brakkvízhez és sós iszaphoz. Az ötvözet összetétele az ASTM B418 I. típusú szabvány követelményeinek megfelelően készült. Az üzemi potenciál -1.05~-1.08 V (Cu/CuSO₄-hoz viszonyítva), egyenletes felületi oldódással és könnyen eltávolítható korróziós termékekkel. Alkalmas hajóépítéshez, tengervíz-hűtőrendszerekhez stb.
Közepes talaj
Alacsony ellenállású talajkörnyezetekhez alkalmas, <15 Ω·m ellenállással. Egyes előre csomagolt egységek gipsz-bentonit-nátrium-szulfát kompozit háttöltést tartalmaznak a talajjal érintkezési ellenállás csökkentése érdekében, ≤-1.03V üzemi potenciállal (Cu/CuSO₄-hoz viszonyítva), alkalmas földbe fektetett csővezetékekhez, földalatti tárolótartályokhoz stb.
Édesvízi közepes
Alacsony kloridion-koncentrációjú környezetekhez, például édesvízhez és brakkvízhez alkalmas. A szennyeződés-tartalom szigorú szabályozása megakadályozza az anód passziválódását, így ≥ 70%-os áramhatásfokot ér el. Alkalmas édesvízi tárolótartályok, édesvízi hűtőrendszerek, belvízi hajók stb. védelmére.
Csavarozható cink áldozati anódok specifikációi
A csavarozott cink áldozati anódok specifikációi képezik a mérnöki tervezés alapját, beleértve főként a kémiai összetételre, az elektrokémiai teljesítményre, a geometriai méretekre és a súlyra, valamint a mechanikai teljesítményre vonatkozó specifikációkat. Minden specifikációs paraméternek meg kell felelnie a vonatkozó szabványok követelményeinek.
Kémiai elemek
A csavaros cink áldozati anódok kémiai elemei határozzák meg elektrokémiai teljesítményüket. Az alapvető követelmények a káros szennyeződések tartalmának szigorú ellenőrzése és az ötvözőelemek arányának pontos ellenőrzése. A Zn-Al-Cd háromkomponensű ötvözet az általános rendszer, és kémiai összetételének specifikációinak meg kell felelniük az olyan szabványoknak, mint az ASTM B418-12 és a MIL-DTL-18001.
- 1. táblázat. Csavaros cink áldozati anódok (Zn-Al-Cd) kémiai összetételének specifikációja (%)
| Sztenderdek | Alumínium (Al) | Kadmium (Cd) | Vas (Fe) | Réz (Cu) | Ólom (Pb) | Szilícium (Si) | Cink (Zn) | Egyéb |
| GB / T 4950-2002 | 0.3 ~ 0.6 | 0.05 ~ 0.12 | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.006 | ≤ 0.125 | Maradék | ≤ 0.15 |
| ASTM B418-12 I. típus | 0.1 ~ 0.5 | 0.025 ~ 0.07 | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.006 | ≤ 0.08 | Maradék | ≤ 0.10 |
| MIL-DTL-18001 | 0.1 ~ 0.5 | 0.025 ~ 0.07 | ≤ 0.003 | ≤ 0.003 | ≤ 0.004 | ≤ 0.05 | Maradék | ≤ 0.08 |
MegjegyzésekA káros szennyeződések, mint például a Fe, Cu és Pb, cinkkel mikroakkumulátorokat képezhetnek, felgyorsítva az anódos önoldódást és csökkentve az áramhatásfokot. Ezért minden szabvány szigorúan korlátozza ezek tartalmát; a katonai szabványok a legszigorúbb szennyeződés-ellenőrzési követelményeket tartalmazzák, és alkalmasak nagy megbízhatóságú alkalmazásokhoz.
Elektrokémiai teljesítmény
Az elektrokémiai teljesítmény a csavaros cink alapvető műszaki mutatója áldozati anódok és közvetlenül meghatározza a katódos védelem hatékonyságát. Főként a nyitott áramkörű potenciált, az üzemi potenciált, a tényleges kapacitást, a fogyasztási sebességet és az áramerősség-hatékonyságot foglalja magában. A teljesítménymutatók jelentősen eltérnek a különböző közegkörnyezetekben (tengervíz, talaj).
- 2. táblázat. Elektrokémiai teljesítményspecifikációk
| Ingatlanok | Állapot | GB / T 4950-2002 | ASTM B418-12 | MIL-DTL-18001 |
| Nyitott áramkör potenciálja (V) | Tengervíz (1mA/cm²) | -1.09 ~ -1.05 | -1.06 ~ -1.03 | -1.07 ~ -1.04 |
| Üzemi potenciál (V) | Tengervíz (1mA/cm²) | -1.05 ~ -1.08 | -1.05 ~ -1.07 | -1.06 ~ -1.08 |
| Tényleges kapacitás (Ah/kg) | Tengervíz (1mA/cm²) | ≥780 | ≥790 | ≥800 |
| Fogyasztási ráta (kg/(A·a)) | Tengervíz (1mA/cm²) | ≤ 11.23 | ≤ 11.0 | ≤ 10.8 |
| Jelenlegi hatásfok (%) | Tengervíz (1mA/cm²) | ≥95 | ≥95 | ≥96 |
| Nyitott áramkör potenciálja (V) | Talaj (0.03 mA/cm²) | ≤-1.05 | ≤-1.04 | ≤-1.05 |
| Üzemi potenciál (V) | Talaj (0.03 mA/cm²) | ≤-1.03 | ≤-1.02 | ≤-1.03 |
| Tényleges kapacitás (Ah/kg) | Talaj (0.03 mA/cm²) | ≥530 | ≥540 | ≥550 |
| Fogyasztási ráta (kg/(A·a)) | Talaj (0.03 mA/cm²) | ≤ 17.25 | ≤ 17.0 | ≤ 16.8 |
| Jelenlegi hatásfok (%) | Talaj (0.03 mA/cm²) | ≥65 | ≥66 | ≥68 |
| Oldódási teljesítmény | Tengervíz / Talaj | Egyenletes oldódás, a korróziós termékek könnyen leesnek. | Egyenletes oldódás, passziváció nélkül. | Egyenletes oldódás, gödrösödés nélkül. |
Jegyzet: Minden potenciál a réz/réz-szulfát (Cu/CuSO₄) referenciaelektródhoz viszonyított; az áramhatásfok az anód tényleges töltéskimenetének és az elméleti töltéskapacitásnak arányára utal. Ez egy kulcsfontosságú mutató az anódkihasználtság mérésére.
Geometriai méretek és súly
A csavarozott cink áldozati anód geometriai méreteit a védett szerkezet aktuális követelményeivel és a rendelkezésre álló beépítési hellyel összhangban kell megtervezni. Ez elsősorban az anódtest méreteit, a csavar/csavarfurat specifikációit és az össztömeget foglalja magában.
- 3. táblázat: Földbe fektetett csővezetékbe csavarozott cink áldozati anódok specifikációi
| Modell | Tengely (B1+B2)×C (mm) | Csavarfurat mérete / Csavar specifikáció (mm) | Nettó súly (kg) | Bruttó súly (kg) | Alkalmazható tartálytérfogat (m³) |
| ZC-1 | 750×(115+135)×130 | M16, 4 furat | 82 | 85 | ≥10000 |
| ZC-2 | 500×(115+135)×130 | M16, 2 furat | 55 | 56 | 5000 ~ 10000 |
| ZC-3 | 500×(115+135)×100 | M16, 2 furat | 39 | 40 | 1000 ~ 5000 |
| ZC-4 | 300×(105+135)×100 | M12, 2 furat | 24.6 | 25 | ≤ 1000 |
- 4. táblázat: A tengeri mérnöki csavarozott cink áldozati anódok specifikációi
| Modell | Tengely (B1+B2)×C (mm) | Csavar specifikáció (mm) | Vastalp mérete (mm) | Nettó súly (kg) | Bruttó súly (kg) | Alkalmazható csőátmérő (mm) |
| ZP-1 | 1000×(78+88)×85 | M16 | 700 × 16 | 49 | 50 | ≥800 |
| ZP-3 | 800×(60+80)×65 | M12 | 600 × 12 | 24.5 | 25 | 400 ~ 800 |
| ZP-5 | 650×(58+64)×60 | M12 | 400 × 12 | 17.6 | 18 | 200 ~ 400 |
| ZP-8 | 600×(40+48)×45 | M10 | 360 × 10 | 8.7 | 9 | ≤ 200 |
- 5. táblázat: Hajómérnöki csavaros cink áldozati anódok specifikációi
| Modell | Anód specifikáció A×B×C (mm) | Csavar specifikáció (mm) | Betonacél talp mérete (mm) | Nettó súly (kg) | Bruttó súly (kg) | Alkalmazási forgatókönyv |
| ZT-1 | 1000 200 × × 100 | M20, 2 csavar | 1000 × 20 | 65 | 67 | Offshore platformok |
| ZT-3 | 800 150 × × 80 | M18, 2 csavar | 800 × 18 | 38 | 39 | Hajó válaszfalak |
| ZT-5 | 500 100 × × 60 | M16, 1 csavar | 600 × 16 | 15 | 15.5 | Tengervíz-hűtők |
Megjegyzés: Minden csavar rozsdamentes acélból (304 vagy 316L) készült; a fém alap acélból készült, és a cinkötvözetből készült anódtesttel egy darabban öntött.
Mechanikai tulajdonságok
A csavarozott cink áldozati anódnak megfelelő mechanikai szilárdsággal kell rendelkeznie ahhoz, hogy ellenálljon a szállítási, telepítési és szervizelési környezet mechanikai igénybevételeinek. A fő mechanikai tulajdonságok közé tartozik az öntési szilárdság, a nyomószilárdság és az ütésállóság, a konkrét követelményeket a 6. táblázat mutatja.
- 6. táblázat: Cink áldozati anód csavarjai: Mechanikai tulajdonságok Műszaki adatok
| Ingatlanok | Teszt pont | Standard | Referencia |
| Öntési erő | Vas talp / csavar és anód öntvénycsatlakozás | Szakítóerő ≥30kN, repedésmentes | GB / T 10123-2022 |
| Nyomószilárdság | Anód test | ≥120MPa | GB / T 231.1-2018 |
| Ütésállóság | Normál hőmérséklet, ütési energia 10J | Anódtest: repedés- és lepattogzásmentes | GB / T 229-2020 |
| Csavarkötés szilárdsága | Csavarhúzás után | Nyomaték ≥200 Nm, csúszásmentes | GB / T 3098.1-2010 |
Cink csapágyanódok szabványai
A csavaros cink áldozati anódok gyártásának, minőségellenőrzésének és alkalmazásának szigorú műszaki szabványoknak kell megfelelnie. A jelenlegi szabványrendszer főként kínai szabványokat, nemzetközi szabványokat és katonai szabványokat tartalmaz. A nemzetközi szabványok elsősorban az Amerikai Anyagvizsgálati Társaság (ASTM), a DNV GL (Det Norske Veritas Germanischer Lloyd) és a Korróziós Mérnökök Nemzeti Szövetsége (NACE) szabványain alapulnak. A katonai szabványokat az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma (DOD) által kiadott MIL sorozatú szabványok képviselik. Minden szabvány egyértelműen meghatározza a csavaros cink áldozati anódok kémiai összetételét, elektrokémiai teljesítményét, méretpontosságát, vizsgálati módszereit és csomagolási követelményeit.
Kínai szabványok
A csavarozott cink áldozati anódokra vonatkozó alapvető kínai szabványok a nemzeti szabványok és a petrolkémiai ipari szabványok. A nemzeti szabványok határozzák meg a cinkötvözetből készült áldozati anódokra vonatkozó általános műszaki követelményeket. Az ipari szabványok konkrét követelményeket határoznak meg bizonyos alkalmazási forgatókönyvekre (például föld alatti csővezetékekre és tengeri mérnöki munkákra).
Ez a kínai cinkötvözetből készült áldozati anódokra vonatkozó alapvető nemzeti szabvány, amely lefedi az összes cinkötvözetből készült áldozati anódra vonatkozó műszaki követelményeket, beleértve a csavaros anódokat is. Meghatározza a Zn-Al-Cd kémiai összetételét, elektrokémiai teljesítményét, geometriai méreteit, vizsgálati módszereit, ellenőrzési szabályait, valamint a csomagolási, jelölési és szállítási követelményeket. Elektrokémiai teljesítménymutatói alapvetően megfelelnek az ASTM B418-12 I. típusú szabványnak.
SY/T 0019-2019 „Elásott áldozati anódok katódos védelme”
Ez egy petrolkémiai ipari szabvány. Különleges követelményeket határoz meg a földbe fektetett acélcsővezetékekhez használt csavarozott cink áldozati anódok kiválasztására, tervezésére, telepítésére és vizsgálatára vonatkozóan, meghatározva az anódok közötti távolságot, a feltöltőanyag arányát és a talajközegben lehetséges vizsgálati szabványokat. Ez a földbe fektetett csővezetékek katódos védelmének alapvető tervezési alapja.
CB/T 3241-2013 „Tengerészeti cinkötvözetből készült áldozati anódok”
Ez egy hajóépítő ipari szabvány, amely hajókhoz és tengeri alkalmazásokhoz használt csavarozott cink áldozati anódokra vonatkozik. Meghatározza az anódok teljesítménykövetelményeit, telepítési módszereit és vizsgálati módszereit tengervíz-környezetben, alkalmazkodva a hajóválaszfalak, ballaszttartályok és egyéb forgatókönyvek védelmi igényeihez.
Nemzetközi végrehajtási szabványok
A csavarozott cink áldozati anódokra vonatkozó nemzetközi szabványok elsősorban az európai és amerikai országok, valamint nemzetközi szervezetek által kiadott szabványokon alapulnak, amelyek az anódanyagokra, a katódos védelmi rendszerek tervezésére, telepítésére és tesztelésére vonatkoznak. Alapvető szabványaikat a legtöbb ország és régió világszerte elismeri, és elengedhetetlenek a tengerentúli mérnöki alkalmazásokhoz.
Az Amerikai Anyagvizsgálati Társaság (ASTM) által kiadott alapvető szabvány a cink áldozati anódok gyártására és alkalmazására vonatkozó globálisan az egyik leghitelesebb szabvány. A szabvány a cink áldozati anódokat I. és II. típusba sorolja. Az I. típusú anódok megfelelnek a MIL-A-18001K kémiai összetételi követelményeinek, és alkalmasak olyan közegekhez, mint a tengervíz és a sósvízi iszap. Meghatározza a csavarfurat-pontosságot, az öntési szilárdságot és az elektrokémiai teljesítményvizsgálati módszereket a csavaros anódok esetében.
ASTM F1182-07 (2019) "Anódok, áldozati cinkötvözet"
Ez az ASTM szabvány kifejezetten hajókban és tengerészeti mérnöki munkákban használt cink áldozati anódokhoz készült. A csavaros típusú anódokat 1. osztályba (beöntött maggal) és 2. osztályba (mag nélkül) sorolja. Meghatározza a különböző típusú csavaros anódok szerkezeti követelményeit és alkalmazható forgatókönyveit (például hajótestek, tengeralattjárók és hőcserélők), valamint meghatározza a rozsdamentes acél csavarok anyag- és csatlakozási szilárdsági szabványait.
DNVGL-RP-B401-2017 "Katódos védelem tervezése"
Ez a DNVGL (Det Norske Veritas – Germanischer Lloyd) által kiadott iparági szabvány hajók és tengeri acélszerkezetek áldozati anódos katódos védelmének tervezésére vonatkozik. Meghatározza a csavarozott cink áldozati anódok kiválasztási elveit, elrendezési módszereit és áramsűrűség-számítási módszereit.
DNVGL-RP-F103-2016 "Tenger alatti csővezetékek katódos védelme"
Ez a DNVGL szabvány kifejezetten a tenger alatti csővezetékek katódos védelmére vonatkozik. Különös szabályozásokat határoz meg a tenger alatti csővezetékekhez használt csavarozott/karpereces cinkanódok telepítési távolságára, visszatöltési követelményeire és teljesítményvizsgálatára vonatkozóan. A szabvány egyes részeit átvette a kínai SY/T 6878 kőolajipari szabvány.
EN 12496-2013 „Galvanikus anódok katódos védelemre tengervízben és sós iszapban”
Ez az európai szabvány meghatározza a cink-, alumínium- és magnézium-áldozatanódok kémiai összetételét, elektrokémiai teljesítményét és beépítési követelményeit tengervízben és sós iszapban. Alkalmazható a tengerészetben, a hajóépítésben és egyéb európai projektekben. A csavarozott cinkanódok csavarkötési pontosságának és korrózióvédelmi követelményeinek meg kell felelniük ennek a szabványnak.
AS 2239-2003 (R2016) "Galvanikus (áldozható) anódok katódos védelemhez"
Ez az ausztrál szabvány átfogó műszaki követelményeket tartalmaz a cink-, alumínium- és magnézium-áldozatanódokra vonatkozóan. Tartalmazza a csavarozott anódok maganyagára, a töltőanyag-összetételre és az előre töltött anód kialakítására vonatkozó követelményeket.
Katonai szabványok
A cink áldozati anódok katonai berendezésekben (például hajókban, katonai dokkokban és védelmi csővezetékekben) történő alkalmazása rendkívül magas szintű teljesítmény-megbízhatóságot, hosszú élettartamot és zavarállóságot igényel. Különböző országok katonai erői kidolgozták saját, speciális katonai szabványaikat. Az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának MIL sorozatú szabványai ezeket reprezentálják, és világszerte a katonai cink áldozati anódok alapvető végrehajtási szabványaiként szolgálnak.
Ez a katonai szabvány, amelyet az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma adott ki, korábban MIL-A-18001K néven ismert, a katonai cink áldozati anódokra vonatkozó alapvető szabvány, és világszerte számos ország katonai erői alkalmazzák. Ez a szabvány szigorúan szabályozza a cinkötvözetben található káros szennyeződések tartalmát (Fe, Cu és Pb mindegyike ≤0.003%), ≥35 kN öntési szakítóerőt ír elő a csavaranódok esetében, és ≥96%-os áramhatásfokot tengervízben. Alkalmas magas szintű védelmi forgatókönyvekhez, például katonai hajókhoz, tengeralattjárókhoz és nemzetvédelmi tengerészeti mérnöki munkákhoz. Az ASTM B418-12 I. típusú anódok kémiai összetétele teljes mértékben megfelel a szabvány követelményeinek.
MIL-DTL-24779C (anódok, áldozati alumíniumötvözet)
Ez az alumíniumötvözetből készült áldozati anódokra vonatkozó katonai szabvány, amelyet az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma is kiadott, a MIL-DTL-18001 szabvánnyal együtt használatos. Meghatározza az elektromos csatlakozási követelményeket, amikor csavarozott cinkanódokat és alumíniumötvözetből készült anódokat együttesen használnak védelem céljából, és alkalmas nagy katonai hajók kompozit katódos védelmi rendszereihez.
- 7. táblázat: A szabványok összehasonlítása különböző rendszerek között
| index | (GB/T 4950-2002) | ASTM B418-12 I. típus | MIL-DTL-18001 |
| Vas (Fe) tartalom (%) | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.003 |
| Réz (Cu) tartalom (%) | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.003 |
| Jelenlegi hatásfok tengervízben (%) | ≥95 | ≥95 | ≥96 |
| Tényleges kapacitás tengervízben (Ah/kg) | ≥780 | ≥790 | ≥800 |
| Öntési lehúzóerő (kN) | ≥30 | ≥30 | ≥35 |
| Oldódási teljesítmény | Egyenletes feloldódás. | Egyenletes oldódás, passziváció nélkül. | Egyenletes oldódás, nincs gödrösödés, nincs passziváció. |
| Alkalmazási forgatókönyvek | Hagyományos építőmérnöki tudományok. | Csúcskategóriás mérnöki munka, külföldi mérnöki munka. | Katonai felszerelés, nemzetvédelmi mérnöki munka. |
Csavaros cink áldozati anódok alkalmazásai
A csavarozott cink áldozatanódokat széles körben alkalmazzák különféle területeken, beleértve a hajóépítést, a petrolkémiai mérnöki tudományokat, a kommunális mérnöki tudományokat, a hajóépítést és az energetikai tudományokat. Alkalmazásuk alapelve, hogy alkalmasak ≤ 50 Ω·m ellenállású és < 49°C üzemi hőmérsékletű közegekhez.
A hajóépítés a csavarozható cink áldozati anódok egyik fő alkalmazási területe. A tengeri környezetet (tengervíz, sós iszap) magas elektrolitkoncentráció és magas kloridion-tartalom jellemzi, ami az acélszerkezetek gyors korróziójához vezet. ≥95%-os áramhatásfokuk és tengervízben való egyenletes oldódásuk miatt a csavarozható cinkanódok az előnyben részesített anódanyag az acélszerkezetekhez a hajóépítésben.
- Tenger alatti csővezetékek: tenger alatti csővezeték könyökök, szelepek és csatlakozók.
- Fúróplatformok: platform fő szerkezetei, ballaszttartályok, olajvezetékek, tengervíz-leválasztók stb.;
- Tengeri szélerőmű platformok: platformlábak, fedélzeti szerkezetek, gondolaburkolatok, tengervíz-hűtőrendszerek stb.;
- Tengeri kikötők és dokkok: dokkcölöpök, kikötőoszlopok, megközelítési híd acélszerkezetei, sárvédő acél alkatrészei stb.;
Hajógyártás
A hajók acélszerkezetei (csónak), mint például a hajótestek, válaszfalak és ballasztvíz-tartályok, folyamatosan ki vannak téve a tengervíznek és a brakkvíznek. A csavarozható cink áldozati anódok a hajók katódos védelmének fő anyagává váltak a könnyű telepíthetőségük és jó rezgésállóságuk miatt.
- Katonai hajók: Hajóválaszfalak, tengeralattjárók hajótestei, fedélzeti berendezések burkolatai, tengervízcsövek stb.;
- Polgári hajók: Hajótest külső része, ballasztvíztartályok, üzemanyagtartályok, tengervízhűtők, szivattyúházak stb.;
- Belvízi hajók: Hajótest alja, válaszfalak, édesvízi hűtőrendszerek stb.
Petrolkémiai ipar
A csavarozott cink áldozati anódok alkalmasak tartályok belső falainak, földbe süllyesztett csővezeték-tartozékoknak, valamint finomító és vegyipari berendezések külső burkolatának katódos védelmére. A nyomás alatti áramú katódos védelmi rendszerekkel együtt használják őket összetett védelmi rendszer kialakításához.
- Tárolótartályok: Acél olajtartályok, víztartályok és vegyi alapanyag-tároló tartályok belső falai és alja;
- Földbe fektetett csővezetékek: Könyökök, szelepek, csatlakozók stb. földbe fektetett csővezetékekhez nyersolaj, finomított olaj és vegyi anyagok szállítására;
- Finomító és vegyipari berendezések: Hőcserélők, kondenzátorok, szivattyúházak, reaktortartók stb.
Városi Mérnökség
A csavarozott cink áldozati anódok alkalmasak alacsony ellenállású talajban (<15 Ω·m) eltemetett csőhálózatok, szennyvíztisztító tartályok belső falainak, valamint hidak acél tartószerkezeteinek katódos védelmére.
- Földalatti csőhálózatok: Földbe süllyesztett acélcsővezetékek csapvízhez, földgázhoz és szennyvízhez;
- Szennyvízkezelő létesítmények: Szennyvíztisztító tartályok, ülepítő tartályok, szivattyútelepek;
- Hidak: Városi hidak, tengeri hidak acélszerkezetei stb.
Összegzés
A cink áldozati anódok a katódos védelmi rendszerek kulcsfontosságú alkotóelemeiként pótolhatatlan szerepet játszanak a tengerészetben, a hajógyártásban, a petrolkémiai iparban, a kommunális mérnöki munkákban, az energetikában és más területeken. Csavarozott cink áldozati anódok: A fő típus a Zn-Al-Cd háromkomponensű ötvözet, amelyet szerkezet szerint lemez, tömb, korong és szabálytalan alakúra osztanak. A specifikációknak meg kell felelniük olyan szabványoknak, mint a GB/T 4950-2002, ASTM B418-12 és MIL-DTL-18001, szigorú ellenőrzéssel a káros szennyeződések, például a Fe, Cu és Pb tartalmára vonatkozóan. Alkalmasak alacsony ellenállású (≤50Ω・m) és <49℃ hőmérsékletű közegkörnyezetekhez, például tengervízhez, talajhoz és édesvízhez.
Referenciák
[1] ASTM B418-12 (2023), Öntött és kovácsolt galváncink anódok [2]. West Conshohocken: ASTM International, 2023.
[3] MIL-DTL-18001, Anódok, áldozati cinkötvözet [S]. Washington: Az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma, 2021.
[4] DNVGL-RP-B401-2017, Katódos védelem tervezése [S]. Oslo: DNVGL, 2017.
