Producent i dostawca anody ofiarnej do ochrony katodowej
Jako wydajna i ekonomiczna technologia antykorozyjna, ochrona katodowa anodą ofiarną jest szeroko stosowana w wielu dziedzinach, takich jak inżynieria morska i przemysł petrochemiczny. Dzięki doskonałej wytrzymałości technicznej, ścisłej kontroli jakości i bogatemu doświadczeniu w branży, Wstitanium zapewnia dostosowane rozwiązania ochrony katodowej anodą ofiarną.
- Anoda cynkowa
- Anoda aluminiowa
- Anoda magnezowa
- Anoda dostosowana
- Anoda prętowa
- Blok anodowy
- Dla Marine
- Do chemikaliów
Renomowana fabryka ochrony katodowej anod ofiarnych - Wstitanium
Wstitanium produkuje anody ofiarne do ochrony katodowej, głównie anody ofiarne magnezowe, cynkowe i aluminiowe. Są szeroko stosowane w wielu kluczowych obszarach. W energetyce zapewniają bezpieczną eksploatację rurociągów naftowych i gazowych oraz platform wiertniczych. W transporcie zapewniają ochronę antykorozyjną statków i fundamentów mostów. W budownictwie komunalnym chronią miejskie rurociągi wodociągowe i kanalizacyjne. Dzięki niezawodnej jakości produktów i dostosowanym rozwiązaniom Wstitanium stopniowo zdobywa pozycję na rynku globalnym, a baza klientów stale się powiększa. Wielu klientów z ponad 30 krajów na całym świecie chwali doskonałą wydajność produktu, zmniejszając szybkość korozji obiektów metalowych, wydłużając żywotność i znacznie redukując konserwację i koszty.
Anoda magnezowa ofiarna charakteryzuje się wysokim potencjałem napędowym i nadaje się do stosowania w środowiskach o wysokiej rezystywności gleby, np. w ochronie katodowej podziemnych rurociągów i zbiorników magazynowych.
Anoda cynkowa charakteryzuje się wysoką wydajnością prądową i równomiernym rozpuszczaniem, dlatego jest często stosowana w środowisku wody morskiej i glebie o niskiej rezystywności, np. w inżynierii morskiej, na statkach itp.
Anoda galwaniczna wykonana z aluminium charakteryzuje się małą gęstością i dużą pojemnością teoretyczną, co sprawia, że jest ona szczególnie przydatna w przypadku dużych konstrukcji metalowych w oceanie, takich jak platformy wiertnicze na morzu i rurociągi podmorskie.
Zasada działania anod ofiarnych
Zasada działania anody galwanicznej jest podobna do zasady działania ogniwa elektrochemicznego.
Stwórz ogniwo galwaniczne
W środowisku elektrolitu podłącz metal o bardziej ujemnym potencjale (takim jak cynk, aluminium, magnez itp.) do chronionej struktury metalowej. Ze względu na różne potencjały obu metali powstanie między nimi różnica potencjałów, tworząc w ten sposób ogniwo galwaniczne. Metal o bardziej ujemnym potencjale staje się anodą, a chroniona struktura metalowa katodą.
Rozpuszczanie korozji anodowej
W reakcji ogniwa galwanicznego anoda ulega reakcji utleniania, stale traci elektrony i rozpuszcza się w roztworze elektrolitu. Biorąc cynk jako anodę ofiarną do ochrony konstrukcji stalowej jako przykład, reakcja anody cynkowej jest Zn-2e-=Zn2 +.
Katoda jest chroniona
Elektrony tracone przez anodę przepływają do katody przez drut, powodując nadmiar elektronów na powierzchni metalu katody, tym samym tłumiąc tendencję metalu katody do poddawania się reakcji utleniania i chroniąc go. Gdy konstrukcja stalowa jest używana jako katoda, rozpuszczony tlen w wodzie uzyskuje elektrony na powierzchni katody i ulega reakcji redukcji, takiej jak O2â € <+2H2â € <O+4e-=4OH-, zamiast aby żelazo traciło elektrony i ulegało korozji.
Zalety anod ofiarnych
W porównaniu z wywarta prądowa ochrona katodowa (ICCP), anody ofiarne nie wymagają zewnętrznego zasilania i są bardziej odpowiednie dla małych lub zdecentralizowanych struktur. ICCP wymaga zewnętrznego zasilania, ale ma długą odległość ochrony i regulowany prąd, co czyni je odpowiednimi dla dużych projektów. Dzięki rozsądnej konstrukcji i doborowi materiałów anody ofiarne mogą zapewnić skuteczną i ekonomiczną długoterminową ochronę w wielu scenariuszach.
Ochrona samodzielna
Wytwarza prąd wykorzystując różnicę potencjałów między sobą a chronionym metalem, bez potrzeby stosowania zewnętrznego źródła zasilania lub skomplikowanego sprzętu.
Scenariusze o szerokim zastosowaniu
Szczególnie nadaje się do odległych obszarów, środowisk bez zasilania (takich jak zakopane rurociągi, platformy morskie) i sprzętu, który jest trudny w utrzymaniu. Takich jak zakopane rurociągi w odległych obszarach.
Jednolita ochrona
Może równomiernie rozprowadzać prąd ochronny na powierzchni chronionego metalu, a także zapewniać dobrą ochronę konstrukcji metalowych o skomplikowanych kształtach, szczelinach lub ślepych zaułkach.
Długoterminowa efektywność ekonomiczna
Początkowa inwestycja jest niska, co jest szczególnie przydatne w przypadku obiektów ochrony małej lub rozproszonej.
Łatwa instalacja
Wystarczy podłączyć anodę bezpośrednio do chronionego metalu (spawanie, przykręcanie), bez konieczności skomplikowanego projektowania obwodu.
Usługi ochrony katodowej anodą ofiarną na zamówienie
Jako wiodący dostawca rozwiązań ochrony katodowej w Chinach, Wstitanium koncentruje się na badaniach, rozwoju i produkcji anod ofiarnych ze stopów magnezu, cynku i aluminium. Opierając się na systemie certyfikacji ISO 9001/14001, firma przestrzega międzynarodowych norm ASTM B418 (stop magnezu), ASTM B416 (stop cynku) i GB/T 4950 (stop aluminium).
Materiały anodowe ofiarne
Wybór materiałów anodowych jest podstawą całego procesu produkcyjnego i jest bezpośrednio związany z wydajnością i żywotnością produktu. Wybierz metale o wysokiej czystości, takie jak aluminium, magnez i cynk, jako podstawowe surowce. Na przykład podczas produkcji anod aluminiowych używaj sztabek aluminiowych o czystości powyżej 99%. Jednocześnie przygotuj wymagane pierwiastki stopowe, takie jak cynk i ind, a czystość tych pierwiastków stopowych musi również spełniać odpowiednie normy, aby zapewnić elektrochemiczne parametry anody. Przygotuj dodatki w celu poprawy parametrów anody, takie jak rafinatory ziarna, topniki itp.
Anoda ofiarna magnezowa
Anoda ofiarna magnezowa ma wysoki potencjał napędowy, z potencjałem obwodu otwartego wynoszącym -1.55 V (w stosunku do nasyconej elektrody odniesienia siarczanu miedzi, takiej samej poniżej) lub wyższym i może zapewnić silny prąd ochronny. Jej gęstość jest niewielka, około 1.74 g/cm³, co ułatwia transport i instalację. Anody magnezowe nadają się do środowisk o wysokiej rezystywności gleby, takich jak słodka woda, wilgotna gleba itp. i są często stosowane do ochrony katodowej zakopanych rurociągów, podziemnych zbiorników magazynowych i innych obiektów. Jednak wydajność prądowa anod magnezowych jest stosunkowo niska, zwykle między 50% a 70%, co oznacza, że podczas procesu zużycia anody część prądu nie jest wykorzystywana do ochrony chronionego metalu, ale zachodzą inne reakcje uboczne.
Anoda ofiarna cynkowa
Potencjał anody ofiarnej cynkowej jest stosunkowo niski, z potencjałem obwodu otwartego około -1.10 V, ale jej wydajność prądowa jest wysoka, zwykle powyżej 90%. Anoda cynkowa rozpuszcza się równomiernie, a produkty korozji są przyjazne dla środowiska i nie zanieczyszczają gleby ani jakości wody. Nadaje się do środowisk takich jak woda morska i gleba o niskiej rezystywności i jest szeroko stosowana w ochronie katodowej inżynierii morskiej, statków, obiektów portowych itp. Gęstość anody cynkowej jest stosunkowo wysoka, około 7.14 g/cm³, co może nie być odpowiednie w niektórych przypadkach ze ścisłymi wymaganiami dotyczącymi wagi.
Anoda ofiarna aluminiowa
Anoda ofiarna z aluminium ma zalety niskiej gęstości (około 2.7 g/cm³) i dużej pojemności teoretycznej. Jej potencjał obwodu otwartego wynosi zazwyczaj od -1.05 V do -1.15 V. Anoda aluminiowa ma dobrą wydajność w wodzie morskiej, może zapewnić stabilny prąd ochronny i ma długą żywotność. Jest szczególnie odpowiednia do dużych konstrukcji metalowych w środowiskach morskich, takich jak platformy wiertnicze na morzu i rurociągi podmorskie. Jednak proces produkcji anody aluminiowej jest stosunkowo złożony, a czystość i skład stopu surowców muszą być wysokie, w przeciwnym razie łatwo o problemy z niestabilną wydajnością.
Wybierając materiały anod ofiarnych, Wstitanium przeprowadzi kompleksową ocenę opartą na Twoich konkretnych potrzebach i środowisku aplikacji. Na przykład w przypadku projektów rurociągów podziemnych, jeśli rezystywność gleby jest wysoka, preferowane są anody ofiarne na bazie magnezu. Jeśli jest to projekt platformy morskiej, lepszym wyborem są anody ofiarne na bazie aluminium. Jednocześnie czynniki takie jak koszt materiału i stabilność dostaw będą również brane pod uwagę, aby zapewnić najbardziej opłacalne produkty.
Materiały pomocnicze
Oprócz samego materiału anody ofiarnej, w procesie produkcyjnym potrzebne są również pewne materiały pomocnicze. Chociaż materiały te są używane w stosunkowo niewielkich ilościach, odgrywają one również kluczową rolę w jakości produktu.
Wypełniacze
Wypełniacz jest głównie używany do owijania anody ofiarnej. Jego funkcją jest poprawa środowiska pracy anody i zwiększenie wydajności prądowej oraz żywotności anody. Typowe wypełniacze obejmują proszek gipsowy, bentonit, siarczan sodu itp. Na przykład proszek gipsowy może dostarczać jony siarczanowe, aby promować reakcję rozpuszczania anody. Bentonit ma dobrą absorpcję wody i zatrzymywanie wody, utrzymuje anodę wilgotną i poprawia przewodność.
Przewody
Przewody służą do łączenia anody ofiarnej i chronionego metalu. Materiałem jest zazwyczaj miedź lub stop miedzi, ponieważ miedź ma dobrą przewodność i odporność na korozję. Przekrój poprzeczny przewodu jest dobierany zgodnie z prądem roboczym i środowiskiem użytkowania anody, aby zapewnić, że przewód nie wpłynie na efekt ochrony z powodu przegrzania lub korozji podczas długotrwałego użytkowania. W niektórych szczególnych przypadkach przewody muszą być izolowane, aby zapobiec upływowi prądu.
Uszczelnienie
Materiał uszczelniający jest stosowany w celu ochrony połączenia między przewodem a anodą, aby zapobiec przedostawaniu się mediów korozyjnych, takich jak wilgoć i tlen, co wpływa na niezawodność połączenia. Typowe materiały uszczelniające obejmują żywicę epoksydową, rurki termokurczliwe itp. Żywica epoksydowa ma dobrą przyczepność i odporność chemiczną i może tworzyć mocną warstwę uszczelniającą. Rurki termokurczliwe kurczą się pod wpływem ciepła i ściśle owijają część połączeniową, pełniąc rolę wodoodporną i izolacyjną.
Proces produkcji anody ofiarnej
Zgodnie z wybranym typem anody ofiarnej, różne surowce są dokładnie dodawane. W przypadku anod magnezowych, głównym surowcem są sztabki magnezu, a niektóre pierwiastki stopowe, takie jak aluminium, cynk, mangan itp. mogą wymagać dodania w celu poprawy wydajności anody. Dodawanie tych pierwiastków stopowych musi być ściśle kontrolowane, a błąd jest na ogół kontrolowany w granicach ±0.05%. Surowce są kontrolowane w celu zapewnienia, że ich czystość i jakość spełniają wymagania. Na przykład czystość sztabek magnezu musi być powyżej 99.9%.
Topnienia
Podczas procesu wytopu parametry takie jak temperatura, czas i prędkość mieszania muszą być ściśle kontrolowane. Biorąc za przykład anodę magnezową, temperatura wytopu jest zazwyczaj kontrolowana w zakresie 720℃ – 750℃. Zbyt niska temperatura doprowadzi do niepełnego stopienia surowców i wpłynie na jednorodność składu stopu; zbyt wysoka temperatura pogorszy utlenianie ciekłego magnezu i zwiększy koszty produkcji. Podczas procesu wytopu ciekły magnez musi być mieszany w sposób ciągły, aby całkowicie rozpuścić i równomiernie rozprowadzić elementy stopu. Prędkość mieszania jest zazwyczaj kontrolowana w zakresie 100r/min – 150r/min, a czas mieszania jest określany przez pojemność pieca i całkowitą ilość surowców, zazwyczaj 30min – 60min.
Aby zmniejszyć utlenianie ciekłego magnezu podczas procesu wytopu, do pieca zwykle wprowadza się gaz ochronny, taki jak argon. Gaz ochronny może tworzyć warstwę ochronną na powierzchni ciekłego magnezu, aby zapobiec kontaktowi tlenu z ciekłym magnezem, zmniejszając w ten sposób straty utleniania. Jednocześnie do ciekłego magnezu można dodać niektóre środki rafinujące, takie jak heksachloroetan, aby usunąć zanieczyszczenia i gazy z ciekłego magnezu i poprawić jakość ciekłego magnezu.
Po wytopieniu, płynny magnez wlewa się do wcześniej przygotowanej formy do odlewania. Konstrukcja formy zależy od kształtu i rozmiaru anody ofiarnej. Typowe formy obejmują formy piaskowe, formy metalowe i formy odlewnicze. Formy piaskowe są tanie i nadają się do produkcji anod o prostych kształtach i małych partiach. Formy metalowe mają wysoką wydajność produkcji i wysoką dokładność wymiarową odlewów, ale są drogie. Nadają się do produkcji anod o złożonych kształtach i dużych partiach; formy odlewnicze nadają się do produkcji wysoce precyzyjnych, wysokowydajnych anod ofiarnych, takich jak te stosowane w przemyśle lotniczym.
Podczas procesu odlewania konieczne jest kontrolowanie parametrów, takich jak temperatura odlewania, prędkość odlewania i prędkość chłodzenia. Temperatura odlewania jest zazwyczaj nieco niższa od temperatury wytopu i jest kontrolowana w zakresie 700℃ – 720℃, aby uniknąć nadmiernej ilości osadu tlenkowego w płynie magnezowym podczas procesu odlewania. Prędkość odlewania powinna być umiarkowana. Zbyt duża prędkość spowoduje, że powietrze w formie nie będzie mogło zostać odprowadzone na czas, tworząc pory; zbyt mała prędkość spowoduje, że płyn magnezowy nierównomiernie zestali się w formie, co wpłynie na jakość odlewu. Szybkość chłodzenia ma również duży wpływ na strukturę i wydajność odlewu. Zazwyczaj do chłodzenia stosuje się chłodzenie powietrzem lub wodą. Chłodzenie powietrzem jest odpowiednie w przypadkach, gdy wymagania dotyczące wydajności odlewu nie są wysokie, a chłodzenie wodą może uzyskać drobniejszą strukturę ziarna i poprawić wytrzymałość i twardość odlewu, ale konieczne jest kontrolowanie prędkości chłodzenia, aby uniknąć pęknięć w odlewie.
Obróbka metalu
Po odlaniu, półfabrykat anody ofiarnej musi zostać przycięty, aby uzyskać wymagany rozmiar i kształt. Sprzęt tnący zazwyczaj wykorzystuje piły, maszyny do cięcia plazmowego lub maszyny do cięcia laserowego. Piła nadaje się do cięcia grubszych anod, a dokładność cięcia wynosi zazwyczaj około ±1 mm. Maszyna do cięcia plazmowego ma dużą prędkość cięcia i nadaje się do cięcia anod o różnych kształtach, ale powierzchnia cięcia będzie miała pewną strefę wpływu ciepła. Maszyna do cięcia laserowego ma wysoką dokładność cięcia ±0.1 mm, co jest odpowiednie dla anod o wysokich wymaganiach dokładności wymiarowej, ale koszt sprzętu jest wysoki.
Podczas procesu cięcia konieczne jest dobranie odpowiednich parametrów cięcia, takich jak prędkość cięcia i prąd cięcia, w zależności od materiału i grubości anody. Jednocześnie konieczne jest zwrócenie uwagi na czyszczenie powierzchni cięcia, usuwanie zgorzeliny tlenkowej i zanieczyszczeń powstałych podczas procesu cięcia oraz zapewnienie płynnego przebiegu późniejszej obróbki.
Szlifowanie i polerowanie
Po cięciu na powierzchni anody mogą znajdować się zadziory, osady tlenków i nierówności, które należy zeszlifować i wypolerować, aby poprawić jakość powierzchni anody. Szlifowanie zazwyczaj wykorzystuje szlifierkę tarczową do szlifowania i dokładnego szlifowania powierzchni anody za pomocą tarcz szlifierskich o różnych rozmiarach cząstek, aby usunąć wady powierzchni i zanieczyszczenia. Polerowanie wykorzystuje maszynę polerską do użycia pasty polerskiej lub płynu polerskiego do dokładnego przetworzenia powierzchni anody, tak aby powierzchnia anody osiągnęła wymagane wykończenie. W przypadku niektórych anod o wysokich wymaganiach dotyczących jakości powierzchni, takich jak anody do statków, wymagane jest również polerowanie lustrzane w celu zmniejszenia oporu anody w wodzie morskiej.
Odtłuszczanie
Po obróbce mechanicznej na powierzchni anody ofiarnej pozostaną pewne zanieczyszczenia, takie jak olej i płyn chłodząco-smarujący. Zanieczyszczenia te wpłyną na przyczepność i efekt ochronny późniejszej powłoki, dlatego wymagane jest odtłuszczanie. Istnieją zasadniczo dwie metody odtłuszczania: odtłuszczanie chemiczne i odtłuszczanie ultradźwiękowe. Odtłuszczanie chemiczne polega na zanurzeniu anody w roztworze zawierającym środek odtłuszczający w celu usunięcia oleju z powierzchni poprzez reakcję chemiczną; odtłuszczanie ultradźwiękowe wykorzystuje efekt kawitacji ultradźwięków, aby środek odtłuszczający skuteczniej wnikał w olej i usuwał olej z powierzchni anody.
Marynowanie
Po odtłuszczeniu na powierzchni anody może nadal znajdować się warstwa tlenku i rdzy, którą należy wytrawić, aby usunąć te zanieczyszczenia i poprawić aktywność powierzchni anody. Roztwór trawiący zazwyczaj wykorzystuje roztwory kwasów, takie jak kwas siarkowy, kwas solny lub kwas fosforowy. Odpowiednie stężenie kwasu i czas trawienia dobiera się w zależności od materiału i stanu powierzchni anody. Podczas procesu trawienia należy zwrócić uwagę na kontrolowanie temperatury i warunków pracy, aby uniknąć nadmiernego trawienia powodującego korozję powierzchni anody. Po zakończeniu trawienia powierzchnię anody należy przepłukać czystą wodą, aby usunąć resztki kwasu.
Montaż
Podłącz anodę ofiarną poddaną obróbce powierzchniowej do przewodu. Metody łączenia obejmują na ogół spawanie, nitowanie i zaciskanie. Spawanie jest najczęściej stosowaną metodą łączenia, która ma zalety mocnego połączenia i dobrej przewodności. Podczas spawania konieczne jest wybranie odpowiednich materiałów spawalniczych i procesów spawania, aby zapewnić jakość połączenia między przewodem a anodą. W niektórych przypadkach o wysokich wymaganiach dotyczących przewodności, takich jak system ochrony katodowej platform wiertniczych na morzu, do łączenia zwykle stosuje się spawanie miedzi lub spawanie srebra. Nitowanie i zaciskanie są odpowiednie w niektórych przypadkach, gdy siła połączenia nie jest wysoka. Operacja jest stosunkowo prosta, ale przewodność nie jest tak dobra jak spawanie.
Po zakończeniu podłączania przewodów część łącząca musi zostać uszczelniona, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci i tlenu, co mogłoby wpłynąć na niezawodność połączenia. Materiały uszczelniające zazwyczaj wykorzystują żywicę epoksydową, termokurczliwe rurki itp. Najpierw nałóż warstwę żywicy epoksydowej na część łączącą, a następnie użyj termokurczliwej rurki, aby przykryć część łączącą, podgrzej termokurczliwą rurkę, aby ją skurczyć, szczelnie owiń część łączącą i utwórz dobrą warstwę uszczelniającą.
Kontrola jakości anody ofiarnej
Podczas zakupu surowców Wstitanium będzie ściśle kontrolować każdą partię surowców, aby upewnić się, że ich jakość spełnia wymagania. Elementy kontroli obejmują analizę składu chemicznego, badanie właściwości fizycznych itp. Analiza składu chemicznego wykorzystuje zaawansowany sprzęt, taki jak spektrometry, aby dokładnie wykryć zawartość różnych pierwiastków w surowcach, aby określić, czy skład chemiczny surowców jest kwalifikowany. Badanie właściwości fizycznych obejmuje badanie wskaźników, takich jak gęstość, twardość i wytrzymałość na rozciąganie. Poprzez testowanie tych wskaźników ocenia się, czy właściwości fizyczne surowców spełniają wymagania produkcyjne.
Kontrola procesu topienia
Podczas procesu wytopu regularnie pobiera się próbki składu chemicznego cieczy magnezowej, aby upewnić się, że skład stopu spełnia wymagania projektowe. Jednocześnie należy obserwować stan wytopu cieczy magnezowej, np. czy występują wady, takie jak wtrącenia żużla i pęcherzyki, i podejmować terminowe działania w celu ich usunięcia. Na przykład, gdy w cieczy magnezowej zostaną znalezione wtrącenia żużla, usuwanie żużla odbywa się na czas, aby zapobiec przedostaniu się wtrąceń żużla do odlewów.
Kontrola procesu odlewania
Po zakończeniu odlewania przeprowadza się kontrolę wizualną, aby sprawdzić, czy występują wady, takie jak pory, otwory piaskowe, otwory skurczowe itp. W przypadku wadliwych odlewów są one naprawiane lub złomowane w zależności od stopnia wad. Jednocześnie mierzone są wymiary odlewów, aby upewnić się, że spełniają one wymagania projektowe. Pomiar wymiarów odbywa się za pomocą narzędzi pomiarowych, takich jak suwmiarki i mikrometry. W przypadku kluczowych wymiarów wymagana jest dokładność pomiaru w granicach ±0.1 mm.
Kontrola procesu obróbki
Podczas procesu obróbki sprawdzana jest jakość obróbki cięcia, szlifowania, wiercenia i innych procesów. Sprawdź, czy powierzchnia cięcia jest płaska i gładka, czy wykończenie powierzchni po szlifowaniu spełnia wymagania oraz czy położenie i rozmiar otworów wiertniczych są dokładne. W przypadku przetworzonych części, które nie spełniają wymagań, przerób je na czas, aby zapewnić, że jakość każdej przetworzonej części spełnia standardy.
Kontrola procesu obróbki powierzchni
Po zakończeniu obróbki powierzchniowej sprawdzana jest jakość powierzchni anody. Sprawdź, czy odtłuszczanie jest dokładne, czy na powierzchni po trawieniu znajduje się resztkowa warstwa tlenku i rdzy, czy kolor i grubość warstwy pasywacyjnej są jednolite itp. Dzięki tym elementom kontroli upewnij się, że jakość obróbki powierzchni anody spełnia wymagania i zapewnij gwarancję na późniejszy montaż i użytkowanie.
Oznaczanie liczby anod ofiarnych
Różne rodzaje anod ofiarnych mają różne wskaźniki zużycia. Na przykład wskaźnik zużycia anod ofiarnych na bazie cynku wynosi około 1.1 kg/(A・a), wskaźnik zużycia anod ofiarnych na bazie aluminium wynosi około 0.5 kg/(A・a), a wskaźnik zużycia anod ofiarnych na bazie magnezu wynosi około 2.0 kg/(A・a). Podczas projektowania systemu anod ofiarnych konieczne jest obliczenie masy zużycia anody na podstawie rodzaju anody i oczekiwanego okresu ochrony.
Masa anody
Na podstawie prądu wyjściowego anody i szybkości zużycia można obliczyć masę (m) wymaganą dla pojedynczej anody w okresie ochrony: m = I×t×r, gdzie I jest prądem wyjściowym anody, t jest okresem ochrony, a r jest szybkością zużycia anody. Na przykład dla systemu anod ofiarnych na bazie cynku, który musi być chroniony przez 10 lat i ma prąd wyjściowy anody 0.5 A, masa wymagana dla pojedynczej anody wynosi: m = 0.5 A×10 a×1.1 kg/(A・a) = 5.5 kg.
Liczba anod
Przy określaniu liczby anod należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak powierzchnia chronionego metalu, kształt strukturalny i równomierność rozmieszczenia anod. Liczbę anod wstępnie szacuje się na podstawie powierzchni chronionego metalu i efektywnej powierzchni ochronnej pojedynczej anody. Na przykład w przypadku zbiornika magazynowego metalu o powierzchni 100 m² efektywna powierzchnia ochronna pojedynczej anody galwanicznej na bazie cynku wynosi 5 m², a wymagana liczba anod wynosi: 100 m²÷5 m² = 20.
Zastosowanie anody ofiarnej
Jako ważna metoda antykorozyjna, anoda ofiarna odgrywa kluczową rolę w wielu dziedzinach. Opiera się na zasadzie korozji elektrochemicznej. Poprzez połączenie metalu o bardziej ujemnym potencjale, chroniony metal staje się katodą, hamując proces korozji.
Platformy morskie znajdują się w trudnym środowisku morskim przez długi czas i są narażone na działanie różnych czynników, takich jak korozja wody morskiej, uderzenia fal i morskie przywieranie biologiczne. Biorąc za przykład dużą platformę do produkcji ropy naftowej na morzu, na jej płaszczu, nogach pali i innych częściach zainstalowano dużą liczbę anod ofiarnych na bazie aluminium. Anody te są rozsądnie rozmieszczone zgodnie z cechami konstrukcyjnymi platformy i korozją wody morskiej, skutecznie chroniąc stalową konstrukcję platformy. Po latach eksploatacji szybkość korozji platformy została znacząco kontrolowana, zapewniając bezpieczną i stabilną pracę platformy oraz zmniejszając koszty konserwacji i wymiany spowodowane korozją.
Rurociąg podmorski
Rurociągi podmorskie są ważnym kanałem transportu morskich zasobów ropy naftowej i gazu, a ich ochrona antykorozyjna ma kluczowe znaczenie. W projekcie rurociągu podmorskiego do ochrony stosuje się anody ofiarne na bazie cynku. Instalując grupę anod ofiarnych w określonej odległości wzdłuż rurociągu, zapewnia się pełną ochronę rurociągu w wodzie morskiej. Jednocześnie system zdalnego monitorowania służy do monitorowania potencjału rurociągu i stanu roboczego anody w czasie rzeczywistym, a potencjalne problemy są wykrywane i rozwiązywane na czas. Po długotrwałej eksploatacji korozja rurociągu podmorskiego jest dobra i nie występują żadne wypadki, takie jak wycieki spowodowane korozją.
Statek handlowy
W przypadku dużego statku handlowego do przewozu kontenerów kadłub jest podatny na korozję pod wpływem długotrwałego zanurzenia w wodzie morskiej. Aby chronić kadłub, anody ofiarne na bazie cynku są równomiernie instalowane poniżej linii wodnej kadłuba. Anody te nie tylko chronią korpus kadłuba, ale także chronią różne urządzenia pomocnicze na kadłubie, takie jak zawory wody morskiej, chłodnice wody morskiej itp. Podczas podróży statku regularnie sprawdza się zużycie anod, a anody z dużym zużyciem są wymieniane na czas zgodnie z rzeczywistą sytuacją. W ten sposób szybkość korozji kadłuba jest znacznie zmniejszona, cykl konserwacji statku jest wydłużony, wydajność operacyjna statku jest skutecznie poprawiona, a ogólne koszty operacyjne są obniżone.
Okręt wojenny
Ze względu na szczególne środowisko użytkowania i potrzeby bojowe okręty wojenne mają niezwykle wysokie wymagania dotyczące odporności na korozję. W nowym typie niszczyciela, oprócz stosowania konwencjonalnych anod ofiarnych na bazie cynku w celu ochrony kadłuba, specjalne anody ofiarne o wysokiej aktywności są używane do kluczowych części, takich jak śruby napędowe i wały układu napędowego. Części te są narażone na złożone naprężenia i szybki przepływ wody podczas nawigacji, a ryzyko korozji jest większe. Specjalne anody mogą pracować nieprzerwanie i stabilnie w trudnych warunkach, zapewniają niezawodną ochronę kluczowych komponentów i gwarantują, że okręty wojenne mogą utrzymać dobrą wydajność i skuteczność bojową w różnych złożonych warunkach morskich.
Rurociąg naftowy
Rurociąg naftowy dalekiego zasięgu przechodzi przez obszary o różnych warunkach geologicznych, w tym pustynie, tereny słone i alkaliczne itp. Biorąc pod uwagę różnice w rezystywności i korozyjności gleby w różnych obszarach, wybrano odpowiednio anody ofiarne na bazie magnezu i cynku. Na obszarach pustynnych o wysokiej rezystywności gleby stosuje się anody ofiarne na bazie magnezu, aby zapewnić wystarczający prąd ochronny dla rurociągów, wykorzystując ich wysokie właściwości napędowe; anody ofiarne na bazie cynku są instalowane na obszarach o silnej korozji, ale stosunkowo niskiej rezystywności, takich jak tereny słone i alkaliczne. Dzięki rozsądnemu wyborowi i rozmieszczeniu anod rurociąg jest skutecznie chroniony przed korozją gleby, zapewniając bezpieczny transport ropy naftowej i zmniejszając zanieczyszczenie środowiska oraz straty ekonomiczne spowodowane korozją i nieszczelnością rurociągu.
Miejski rurociąg wodociągowy
Podziemne rurociągi żeliwne są szeroko stosowane w miejskich systemach zaopatrzenia w wodę. Ze względu na złożone środowisko glebowe, obecność różnych zanieczyszczeń i mikroorganizmów, rurociągi są podatne na korozję. W projekcie renowacji rurociągu wodociągowego w pewnym mieście zastosowano środki ochrony anodami ofiarnymi zarówno dla nowych, jak i starych rurociągów. Anody ofiarne na bazie cynku są instalowane w określonych odstępach wzdłuż rurociągu, w połączeniu z powłokami antykorozyjnymi, tworząc podwójny system ochrony. Potencjał rurociągu i jakość wody są regularnie testowane, aby upewnić się, że anody działają normalnie i nie zanieczyszczają jakości wody. W ten sposób wydłuża się żywotność rurociągu wodociągowego, a stabilność i bezpieczeństwo miejskiego zaopatrzenia w wodę są gwarantowane.
konkluzja
Magnez, cynk i aluminium to powszechnie stosowane materiały na anody ofiarne. Anoda magnezowa ma potencjał ujemny i nadaje się do środowisk o wysokiej rezystywności, ale jest silnie samokorodująca i ma wysoki koszt. Anoda cynkowa ma wysoką wydajność prądową w wodzie morskiej, jest niedroga i szeroko stosowana. Anoda na bazie aluminium jest lekka i ma dużą pojemność, co ma oczywiste zalety w scenariuszach z wymaganiami dotyczącymi masy. Podczas projektowania konieczne jest dokładne obliczenie prądu ochronnego i określenie liczby, rozmiaru i rozkładu rozmieszczenia anod. Przed instalacją należy wykonać przygotowania, takie jak obróbka powierzchni i kontrola jakości, oraz zastosować odpowiednie metody, takie jak spawanie i przykręcanie, aby zapewnić niezawodne połączenia elektryczne i dobrą izolację.
Podczas eksploatacji, poprzez monitorowanie parametrów, takich jak potencjał, prąd i zużycie anody, terminową diagnostykę i leczenie usterek. Regularna konserwacja obejmuje inspekcję, wymianę anody itp., a także prowadzone są zapisy i raporty. Od platform morskich po zakopane rurociągi, anody ofiarne były z powodzeniem stosowane w różnych projektach w celu zapewnienia bezpieczeństwa obiektów i obniżenia kosztów konserwacji. W przyszłości, dzięki rozwojowi badań i rozwoju materiałów, optymalizacji konstrukcji oraz inteligentnej technologii monitorowania i konserwacji, anody ofiarne zapewnią bardziej wydajną i niezawodną ochronę antykorozyjną w większej liczbie obszarów, pomagając zapewnić długoterminową i stabilną pracę infrastruktury.
