ICCP Iridium-Tantal MMO-anode

Fra petrokjemiske rørledninger og offshore-plattformer til urbane vannforsyningssystemer og kraftoverføringstårn, er metalliske materialer svært utsatt for oksidasjons-reduksjonsreaksjoner i komplekse miljøer som fuktighet, surhet, alkali og saltspray, noe som fører til korrosjon av metallkonstruksjoner. Imponerte nåværende katodisk beskyttelse teknologi er en av de vanligste formene for katodisk beskyttelse. Blant dem er iridium-tantal blandet metalloksid (IMO) anode har blitt den «foretrukne løsningen» for katodiske beskyttelsessystemer med påtrykt strøm.

Kjerneegenskapen til iridium-tantal MMO-anoder er belegget av et aktivt lag av iridium-tantal-komposittoksid på overflaten av et metallsubstrat. Klassifiseringen deres er primært basert på substratmateriale, strukturell morfologi og bruksscenario.

(I) Klassifisering etter substratmateriale

* Titanbaserte iridium-tantal MMO-anoder: Dette er for tiden den mest brukte typen, og bruker rene titanplater, titannett, titanstenger eller titanrør som substratmateriale. Titan har utmerket korrosjonsbestandighet, god elektrisk ledningsevne og mekanisk styrke, og danner en sterk metallurgisk binding med det aktive iridium-tantal MMO-laget, noe som effektivt forhindrer at det aktive laget løsner. Tykkelsen på det aktive laget på titanbaserte anoder er vanligvis 10–20 μm. Denne typen anode er egnet for de fleste jord-, ferskvanns-, sjøvanns- og syre-/alkali-elektrolyttmiljøer, noe som gjør den til et «generelt valg» for industriell korrosjonsbeskyttelse.

* Tantalbaserte iridium-tantal MMO-anoder: Ved bruk av tantal som substrat viser tantal overlegen korrosjonsbestandighet sammenlignet med titan, spesielt i høytemperatur, sterkt oksiderende elektrolytter. Tantal er imidlertid dyrere og har relativt dårlig maskinbearbeidbarhet, derfor er det bare egnet for ekstremt tøffe korrosive miljøer (som sterke syreløsninger ved høy temperatur og spesielle medier i kjernekraftindustrien).

Niob-basert iridium-tantal MMO-anode: Niob har lignende korrosjonsbestandighet som tantal, men til en lavere kostnad og med moderat mekanisk styrke. Denne typen anode brukes hovedsakelig i scenarier der høy korrosjonsbestandighet for substratet er nødvendig, men budsjettet er begrenset, for eksempel korrosjonsbeskyttelse av visse høytemperatur kjemiske reaktorer. Bruksområdet er mellom titanbaserte og tantalbaserte anoder.

(II) Klassifisering etter strukturell form

Platetype Iridium-Tantal MMO-anode: Substratet er en titanplate med et jevnt belagt iridium-tantal MMO-aktivt lag. Formen er for det meste rektangulær eller sirkulær, og størrelsen kan tilpasses etter faktiske behov (vanlige spesifikasjoner er 300 mm × 500 mm, 500 mm × 1000 mm, etc.). Platetypeanoder kjennetegnes av enkel struktur, praktisk installasjon og jevn strømfordeling. De er egnet for rørledningsbeskyttelse i jord, korrosjonsbeskyttelse av tankbunnplater og beskyttelse av underjordiske konstruksjoner.

Nettingtype Iridium-Tantal MMO-anode: Substratet er et titannett, med det aktive laget belagt på nettingoverflaten. Nettingstørrelsen er vanligvis 5 mm × 5 mm til 20 mm × 20 mm. Fordelene med nettinganoder inkluderer et stort spesifikt overflateareal, jevn strømutgang, lav vekt og tilpasningsevne til komplekst terreng, noe som gjør dem spesielt egnet for innsiden av lagringstanker og underjordiske tunneler.

Stang/rør iridium-tantal MMO-anoder: Substratet er en titanstang eller -rør, vanligvis 10–25 mm i diameter og 500–3000 mm i lengde. Stang/røranoder har konsentrert strømtetthet og sterk penetrasjon, noe som gjør dem egnet for anodelag i dype brønner, beskyttelse av fundamenter for offshore-plattformpeler og lokal korrosjonsbeskyttelse inne i stort utstyr.

Strip-iridium-tantal MMO-anoder: Underlaget er en titanstrimmel (10–50 mm bred, 0.5–2 mm tykk), med et aktivt lag belagt på strimmeloverflaten. Lengden kan tilpasses prosjektets krav (opptil flere hundre meter). Strip-anoder gir god fleksibilitet og enkel installasjon, noe som gjør dem egnet for kontinuerlig beskyttelse av uregelmessig formede konstruksjoner (som buede rør og uregelmessig formet utstyr) og langdistanse rørledninger i jord. De kan også legges direkte på overflaten av det beskyttede metallet eller i nærliggende jord.

(III) Klassifisering etter bruksscenarier

Iridium-tantal MMO-anoder for jordmiljøer: Utviklet for korrosjonsegenskapene til jord (spesielt sure, alkaliske eller høysaltholdige jordarter), vanligvis ved bruk av plate-, nett- eller stripestrukturer. Det overflateaktive laget er optimalisert for å motstå mikrobiell korrosjon og kjemisk erosjon i jorden.

Iridium-tantal MMO-anoder for akvatiske miljøer: Omfatter anoder spesielt utviklet for ferskvanns- (elver, innsjøer, grunnvann) og sjøvanns- (offshore-plattformer, skip, havneanlegg) miljøer. Anoder for akvatiske miljøer krever utmerket korrosjonsbestandighet. Anoder for sjøvannsmiljøer må også ta hensyn til påvirkningen av kloridioner, vanligvis ved bruk av stav-, rør- eller platestrukturer. Noen produkter inkluderer et anti-biofouling-belegg for å forhindre at marine organismer (som skalldyr og alger) fester seg og påvirker strømutgangen.

Iridium-tantal MMO-anoder for høytemperatur-/svært korrosive miljøer: Utviklet for ekstreme miljøer som høye temperaturer (100–200 ℃), sterke syrer (svovelsyre, saltsyre) og sterke alkalier (natriumhydroksid). Substratet er for det meste tantalbasert eller niobbasert. Tykkelsen på det aktive laget økes til 10–20 μm, og iridiuminnholdet økes (vanligvis ≥30 %) for å forbedre anodens stabilitet og korrosjonsmotstand. Den er egnet for kjemiske reaktorer, høytemperaturrørledninger, utstyr i kjernekraftindustrien, osv.

Anvendelser av iridium-tantal MMO-anoder

På grunn av sin overlegne ytelse har iridium-tantal MMO-anoder blitt mye brukt innen ulike felt som petrokjemi, marinteknikk, kommunal bygg- og anleggsvirksomhet, kraftindustri og kjernekraftindustri. De har blitt en kjernekomponent for korrosjonsbeskyttelse av ulike metallkonstruksjoner.

(I) Petrokjemikalier

Metallkonstruksjoner (rørledninger, tanker, reaktorer, varmevekslere osv.) i petrokjemisk industri utsettes for tøffe miljøer som høy temperatur, høyt trykk, syre- og alkalimedier, og olje-gassblandinger over lengre perioder, noe som gjør korrosjon til et spesielt fremtredende problem. Bruk av iridium-tantal MMO-anoder (plate, strimmel eller stang) som hjelpeanoder, i forbindelse med en potensiostat og referanseelektrode, kan oppnå full katodisk beskyttelse for rørledninger.

(II) Marinteknikk

Pælefundamenter, understellskonstruksjoner og dekkskonstruksjoner på faste plattformer og flytende plattformer er konstant nedsenket i sjøvann, noe som står overfor problemer som sjøvannskorrosjon og korrosjon fra marine organismer. Bruk av iridium-tantal MMO rørformede anoder installert rundt pælefundamentene, eller stripeanoder lagt under dekket, kan oppnå omfattende beskyttelse av plattformstrukturen.

(III) Kommunal byggebransje

Kommunal infrastruktur (vannledninger, gassrørledninger, avløpsrenseanlegg, broer osv.) er nært knyttet til folks levebrød, og korrosjon og skader påvirker direkte byenes normale drift. Iridium-tantal MMO-anoder, med fordelene med enkel installasjon og miljøvennlighet, blir stadig mer brukt i kommunal sektor. Ved å legge iridium-tantal MMO-stripeanoder eller nettinganoder langs rørledninger kan man oppnå kontinuerlig beskyttelse av rørledningene.

(IV) Kraftindustrien

Termisk/kjernekraftutstyr: Kjeler, turbiner og kondensatorer i termiske kraftverk, og reaktorkjølesystemer og dampgeneratorer i kjernekraftverk, er utsatt for høy temperatur, høyt trykk og vanndampmiljøer over lengre perioder, noe som gjør dem utsatt for korrosjon og avskalling. Installasjon av iridium-tantal MMO rørformede eller stavanoder inne i utstyret kan hemme korrosjon gjennom katodisk beskyttelse og redusere avskalling.