Skroganode
Wstitaniums skroganoder er tyngre enn konkurrentenes og tilbyr overlegen katodisk beskyttelse. Sinkanoder, aluminiumanoder og magnesiumanoder brukes til å forhindre korrosjon i undervannsskrogseksjoner, ballasttanker, borevanntanker og lasterom. Disse offeranodene oppfyller standardene spesifisert i Mil-Spec A-18001, Mil-Spec A-18001A og Mil-Spec A-18001K.
- MMO-anoder
- Sinkofferanoder
- Offeranoder av aluminium
- Magnesiumofferanoder
Wstitanium verksted
Våre kraftige fasiliteter
Produsent av skipsskroganoder i Kina
Svært korrosivt sjøvann med høyt saltinnhold og høy luftfuktighet kan forårsake alvorlig elektrokjemisk korrosjon på skipets skrogplater, propeller, ror og ventilbokser på havbunnen. Skipsskroganoden, som en kjernekomponent i skipets katodiske beskyttelsessystem, hemmer effektivt metallkorrosjonsreaksjoner ved å ofre seg selv eller ved å påføre en ekstern strøm. Wstitanium, en pålitelig produsent av katodisk beskyttelse av skroganoder i Kina, utvikler teknologier kategorisert i to hovedtyper: katodisk beskyttelse med offeranoder og katodisk beskyttelse med påtrykt strøm.
Skroganodetype
Basert på de ulike prinsippene for katodisk beskyttelse, er skipsskroganoder delt inn i to hovedkategorier: offeranoder og påtrykte strømanoder. Offeranoder er de mest brukte i sivile fartøy på grunn av mangelen på behov for en ekstern strømkilde, enkel installasjon og lave vedlikeholdskostnader; påtrykte strømanoder er egnet for langsiktig korrosjonsbeskyttelse av store, spesialiserte fartøy og offshore teknisk utstyr.
Offeranode i aluminium
Sjøvann, brakkvann, farvann med lav resistivitet; handelsskip, fiskebåter, kystskip.
Sink offeranode
Sjøvann med høyt saltinnhold; havgående skip, plattformer for dyphavsoperasjoner.
Magnesium offeranode
Ferskvann, innlandsfarvann med høy resistivitet; elveskip i innlandet, skip for sjødrift.
Offeranodeelementer for skrog
Offeranoders sammensetningsdesign må oppfylle kravene til et potensial som er mer negativt enn skipets karbonstål, høy strømeffektivitet, jevn korrosjon og passiveringsmotstand. Ulike typer offeranoder har klare industristandarder angående legeringselementforhold og spesifikasjoner (f.eks. GB/T 4948-2002 «Sink-aluminium-kadmiumlegeringsofferanoder», GB/T 4950-2002 «Sink-aluminium-magnesium-kobberlegeringsofferanoder», GB/T 17848-2018 «Aluminiumbaserte offeranoder»).
| Offeranode | Element | Grenser for urenhetselementer | elektro~~POS=TRUNC | L × B × H/mm |
| Sink-aluminium-magnesium-kobber | Zn: Balanse; Al: 1.0 %~1.5 %; Mg: 0.08 %~0.12 %; Cu: 0.05 %~0.10 % | Fe: 0.005 %; Si: 0.01 %; | Åpen kretspotensial: -1.08~-1.15 V; Strømeffektivitet: ≥80 %; Faktisk kapasitans: ≥820 A·t/kg. | 400×150×80; 550×220×110; 700×280×140. |
| Aluminium-sink-indium | Al: Balanse; Zn: 4.0 % ~ 5.0 %; In: 0.02 % ~ 0.05 % | Fe: 0.10%; Cu: 0.01%; Si: 0.10 % | Åpen kretspotensial: -1.18~-1.25 V; Strømeffektivitet: ≥90 %; Faktisk kapasitans: ≥2600 A·t/kg. | 600×200×100; 750×250×120; 900×300×150. |
| Aluminium-sink-indium-tinn | Al: Balanse; Zn: 4.5 %~5.5 %; In: 0.03 %~0.06 %; Sn: 0.02 %~0.04 % | Fe: 0.08%; Cu: 0.008%; Si: 0.08 % | Åpen kretspotensial: -1.20~-1.28 V; Strømeffektivitet: ≥90 %; Faktisk kapasitans: ≥2600 A·t/kg. | 500×180×90; 650×230×110; 850×290×140. |
| Magnesium-Aluminium-Sink-Mangan | Mg: Balanse; Al: 5.3 %~6.7 %; Zn: 2.5 %~3.5 %; Mn: 0.15 %~0.60 % | Fe: 0.005%; Cu: 0.005%; Ni: 0.003 % | Åpen kretspotensial: -1.55~-1.60 V; Strømeffektivitet: ≥50 %; Faktisk kapasitans: ≥1200 A·t/kg. | 300×120×60; 450×180×90; 600×240×120. |
Galleri for offeranoder
Elementer av ICCP-anoder
Kjernekravene for imponerte strømanoder har høy konduktivitet, sterk korrosjonsbestandighet, høy strømtetthet og lang levetid. Ytelsen deres bestemmes direkte av basismaterialet og beleggmaterialet. For tiden er blandede metalloksidanoder (MMO) det mest populære produktet. Grafittanoder og bly-sølvlegeringsanoder blir gradvis erstattet.
| ICCP Anode | Substrat | Coating | Ytelse | Spesifikasjoner | Designliv |
| Ruthenium-iridium MMO-anode | Rent titan (Gr1/Gr2) | RuO₂: 20 %~30 %; IrO₂: 70 %~80 %; Beleggtykkelse: 5~10 μm | Driftsstrømtetthet: 100~200A/m²; Polarisasjonshastighet: ≤5mV/år; Korrosjonsbestandighet: Ingen åpenbare tap etter 10 års nedsenking i sjøvann. | Stripe: Φ20 × 1000 ~ 3000 mm; | 10 ~ 20 år |
| Plate: 200 × 500 × 3 mm; | |||||
| Netting: 500 × 500 × 2 mm | |||||
| Iridium-tantal MMO-anode | Rent titan (Gr1/Gr2) | IrO₂: 30 %~40 %; Ta₂O₅: 60 %~70 %; Beleggtykkelse: 8~12 μm | Driftsstrømtetthet: 150~250A/m²; Sterk korrosjonsbestandighet; Egnet for miljøer med høyt saltinnhold og sterkt oksiderende. | Rør: Φ25 × 1500 ~ 4000 mm; | 15 ~ 25 år |
| Plate: 300 × 600 × 4 mm |
Hull ICCP MMO Anodegalleri
Arbeidsprinsipp for offeranoder
Katodisk beskyttelse med offeranoder er basert på galvanisk celleprinsipp for elektrokjemisk korrosjon. Hovedkomponenten i et skipsskrogs stålplate er karbonstål. I et elektrolyttmiljø som sjøvann dannes utallige små galvaniske celler på overflaten av karbonstålet. Området med et mer positivt potensial fungerer som katode, og området med et mer negativt potensial fungerer som anode. Oksidasjon (korrosjon) skjer i det anodiske området, mens det katodiske området forblir stabilt.
Standard elektrodepotensialet til offeranodematerialet (sink, aluminium, magnesium) er mye lavere enn for skipets karbonstål. Når offeranoden er koblet til skipets stålplate via en ledning eller direkte, og begge er nedsenket i sjøvann, danner de en ny makroskopisk galvanisk celle.
I dette tilfellet fungerer offeranoden som anode (negativ elektrode) til den galvaniske cellen, og skipets stålplate fungerer som katode (positiv elektrode). Under påvirkning av elektrolytten gjennomgår offeranoden fortrinnsvis oksidasjon, og frigjør elektroner og metallioner:
- Sinkanodiseringsreaksjon: Zn→Zn²+ +2e−
- Aluminiumanodiseringsreaksjon: Al→Al3+ +3e−
- Magnesiumanodiseringsreaksjon: Mg→Mg²+ +2e−
De frigjorte elektronene strømmer gjennom sjøvann eller koblingsledninger til skipets stålplater, noe som forårsaker en stor akkumulering av elektroner på overflaten av stålplatene, og dermed hemmer oksidasjonsreaksjonen til selve karbonstålet (Fe→Fe2++2e-).
I mellomtiden tilegner oppløst oksygen i sjøvann seg elektroner på overflaten av skipets stålplater, og gjennomgår en reduksjonsreaksjon: (O2â € <+2H2â € <O+4e-→4OH-Offeranoden gir en beskyttelsesstrøm til skipets stålplater gjennom kontinuerlig korrosjon og forbruk, helt til anoden er fullstendig uttømt. Offeranoder krever ikke en ekstern strømkilde, og størrelsen på beskyttelsesstrømmen kan justeres automatisk gjennom antall, størrelse og fordeling av anodene, noe som gjør dem egnet for korrosjonsbeskyttelse i de fleste sivile fartøy.
Installasjonssteder for skroganoder
Korrosjonsrisikoen varierer i ulike deler av skroget. Installasjonsstedene for anodene må bestemmes nøyaktig basert på korrosjonsintensitet, vannstrømningshastighet og strukturelle egenskaper for å sikre at beskyttelsesstrømmen dekker alle metallkomponenter i skroget. De spesifikke installasjonsstedene og beskyttelsesmålene er vist i tabellen nedenfor:
| Installasjonssted | typen | Anode form | Beskyttelsesmål | Designgrunnlag |
| Flatt område på skipsbunnen | Zn/Al offeranode | Blokk, plate | Forhindre jevn korrosjon og gropkorrosjon i skipets bunnplate av stål. | Beregnet ut fra skrogbunnarealet: 1–2 anoder av 50 kg-kvalitet skal plasseres per 10 m2. |
| Skipsskrogside | Zn/Al offeranode | Strippe | Beskytt stålplaten på skrogsiden og motstå korrosjon fra sjøbølger. | 1 stripanode skal plasseres hver 2.–3. m langs skrogsidens lengderetning. |
| Propell og haleaksel | Zn/Al offeranode | Ring, Stripp | Forhindre kavitasjonskorrosjon på propellen og elektrokjemisk korrosjon på haleakselen. | 1 ringanode installert på hver side av propellen; 2~3 stripeanoder anordnet ved haleakselhylsen. |
| Rorblad og rorstamme | Zn/Al offeranode | Blokker, stripp | Beskytt rorbladets overflate og rorstammens tilkoblingsdeler. | 2 blokkanoder installert på hver side av rorbladet; 1–2 stripeanoder arrangert nær rorstammen. |
| Ballasttankens indre vegg | Zn-offeranode / MMO-anode | Blokk, rør | Motstå korrosjon i det vekslende tørre og våte miljøet inne i ballasttanken. | Ordnet etter tankkapasitet: 1 stk. 30 kg anode installert per 50 m³ tankvolum. |
| Sjøkiste og sjøvannsrørledning | Al-offeranode / MMO-anode | Stang, rør | Forhindre lokal korrosjon på ventilboksens innervegg og rørledninger. | 2–3 stavanoder installert inne i ventilboksen; 1 røranode installert hver 5–10 m i rørledningen. |
| Bunnen av store havgående fartøy | MMO anode | Netting, plate | Gi langsiktig beskyttelse for langdistanse havnavigasjon. | Jevnt fordelt etter skrogbunnareal, med strømtetthet kontrollert til 150~200 A/m2. |
Forholdsregler ved installasjon av anode
Før anoden monteres, må maling, rust og oljeflekker på skrogets installasjonsområde rengjøres for å sikre god kontakt mellom anoden og skrogets stålplate, slik at for stor kontaktmotstand ikke påvirker beskyttelsesstrømoverføringen. For påtrykte strømanoder må det monteres en isolerende pakning (for eksempel gummi- eller nylonpakning) mellom anoden og skroget for å forhindre kortslutning. Offeranoder festes vanligvis med bolter. Boltene bør være laget av korrosjonsbestandige materialer (som rustfritt stål eller titan), og boltforbindelsene bør påføres korrosjonshindrende fett. Påtrykte strømanoder må festes med en spesiell brakett for å sikre sikker montering og motstand mot bølgepåvirkning.
Etter installasjon bør en referanseelektrode brukes til å måle potensialfordelingen på skrogoverflaten for å sikre at potensialverdien opprettholdes på -0.85~-1.20 V (i forhold til en mettet kalomelelektrode) uten ubeskyttede områder. Bunnstoffmalingen i anodeinstallasjonsområdet bør være av en type som ikke inneholder kobberioner for å forhindre at kobberioner reagerer med anoden og danne en passiveringsfilm, noe som vil redusere anodeaktiviteten.
Utvalg av skroganoder
Anodetypen bør velges basert på resistiviteten, saltinnholdet og temperaturen til vannet fartøyet opererer i. Offeranoder av aluminium foretrekkes for sjøvann med høyt saltinnhold. Sinkbaserte anoder er egnet for brakkvann, og magnesiumbaserte anoder for ferskvann. Offeranoder brukes vanligvis for små fartøy, mens påtrykte strømanoder foretrekkes for store havgående fartøy og spesialskip.
Anoden med best kostnadseffektivitet bør velges, tatt i betraktning anskaffelseskostnader, installasjonskostnader, vedlikeholdskostnader og levetid. Anodematerialet må være kompatibelt med skrogmetallet, bunnstoffmalingen og sjøvannsrørene for å unngå kjemiske reaksjoner som kan føre til redusert ytelse.
Beregning av anodekrav: Basert på metalloverflaten til skroget som krever beskyttelse, beskyttelsesstrømtettheten og anodekapasiteten, beregn antall og spesifikasjoner for anodene. Beregningsformelen er:
(Hvor N er antallet anoder, S er det beskyttede området, Id er den beskyttende strømtettheten, T er designens levetid, W er vekten av en enkelt anode, og C er anodens faktiske kapasitet.)
Typiske bruksområder for skroganode
| Fartøystype | Navigasjonsmiljø | Korrosjonsrisiko | Anbefalt anode | Form | Levetid (år) |
| 5000 DWT lasteskip | Brakkvann (saltinnhold 10‰~20‰) | Medium | Zn-Cu-Mg-Cu-anode | Blokker + Stripp | 3 ~ 5 |
| 30 000 DWT havfartøy | Sjøvann med høyt saltinnhold (saltinnhold 30‰~35‰) | Høyt | Al-Zn-Cu-Sn-anode + MMO-anode | Plate + Netting | 6 ~ 8 |
| 500 DWT innlandsskip | Ferskvann (resistivitet >10000Ω·cm) | Lav | Mg-Al-Zn-Mn-anode | Stang + Kloss | 2 ~ 3 |
| LNG-bærer | Sjøvann med høyt saltinnhold + miljø med lav temperatur | Ekstremt høy | Ir-Ta MMO-anode | Netting + Rør | 15 ~ 20 |
| Liten fiskebåt | Kystsjøvann (saltinnhold 25‰~30‰) | Medium | Zn-Al-Cd-anode | Blokk + | 3 ~ 5 |
Konklusjon
Skroganoder er en kjernekomponent i korrosjonsbeskyttelse på skip. Valg, installasjon og vedlikehold av disse bestemmer direkte sikkerhets- og driftskostnadene til fartøyet. Denne veiledningen gjennomgår systematisk de to hovedtypene av skroganoder (offeranoder og påtrykte strømanoder), og beskriver deres elementære sammensetning, spesifikasjoner, formdesign, arbeidsprinsipper, installasjonssteder og valgmetoder.
Offeranoder er mye brukt i sivile fartøy på grunn av sin enkle installasjon og lave vedlikeholdskostnader. Sinkbaserte, aluminiumbaserte og magnesiumbaserte offeranoder er egnet for henholdsvis brakkvann, sjøvann med høyt saltinnhold og ferskvannsmiljøer. Påtrykte strømanoder, med sin langvarige beskyttelse og høye strømtetthet, er egnet for store havgående fartøy, LNG-tankere og andre spesialskip. I praktiske anvendelser er det nødvendig å følge tre hovedprinsipper: miljømessig egnethet, skipstypeegnethet og økonomisk effektivitet. Anodetypen og spesifikasjonene bør velges nøyaktig basert på seilingsområdets parametere, skrogkorrosjonsrisiko og servicekrav.