Os ânodos de sacrifício de zinco aparafusados são uma categoria importante de ânodos de sacrifício de zincoAo contrário dos ânodos soldados ou do tipo pulseira, eles estabelecem a conexão elétrica com o metal protegido por meio de parafusos. Em um ambiente eletrolítico, o ânodo de sacrifício de zinco oxida e se dissolve preferencialmente, proporcionando uma descarga contínua. proteção catódica Eles aplicam corrente em aço e outras estruturas, inibindo assim a corrosão galvânica. São amplamente utilizados em dutos enterrados, tanques de lastro de navios, plataformas offshore, sistemas de refrigeração de usinas nucleares e embarcações militares. Titânio é um dos principais fabricantes e fábricas de ânodos de sacrifício de zinco aparafusados na China.
Categorias de ânodos de sacrifício de zinco aparafusados
As categorias de ânodos de sacrifício de zinco aparafusados baseiam-se principalmente na composição da liga, na forma estrutural e no ambiente de aplicação. Diferentes tipos de ânodos apresentam diferenças significativas em desempenho eletroquímico, propriedades mecânicas e adequação para diversas aplicações. Os ânodos de sacrifício de zinco aparafusados são feitos de zinco puro, com a adição de elementos como alumínio (Al) e cádmio (Cd) para otimizar o desempenho eletroquímico e suprimir os efeitos nocivos dos elementos de impureza. Atualmente, o tipo mais comum é o ânodo Zn-Al-Cd, que também é a categoria principal explicitamente definida em normas internacionais.
Ânodo de zinco puro aparafusado
Teor de zinco ≥99.99%, contendo apenas traços de impurezas como ferro, chumbo e cádmio (cada impureza ≤0.005%, impurezas totais ≤0.01%). Possui potencial eletroquímico relativamente negativo, fornece uma corrente de saída suave e dissolve-se uniformemente. O produto de corrosão é óxido de zinco solto, mas a eficiência da corrente é relativamente baixa (aproximadamente 60% a 70%). É indicado principalmente para ambientes fracamente corrosivos, como água doce e água salobra com baixa salinidade, sendo frequentemente utilizado para a proteção de embarcações em vias navegáveis interiores e tubulações de água doce.
Ânodos de zinco Zn-Al-Cd
Composto por 0.3% a 0.6% de alumínio e 0.05% a 0.12% de cádmio, sendo o restante zinco e impurezas residuais, este é o tipo de ânodo de zinco aparafusado mais utilizado. O alumínio refina o tamanho dos grãos do ânodo e melhora sua resistência mecânica; o cádmio reduz a taxa de polarização do ânodo e previne a passivação. Este tipo de ânodo apresenta excelente eficiência de corrente em água do mar, água salobra e solos de baixa resistividade. Sua eficiência de corrente é ≥95% em água do mar e ≥65% em solos, tornando-o adequado para ambientes corrosivos convencionais.
Ânodos de zinco Zn-Al-Ma
Livre de cádmio. Seus principais componentes são zinco (93% a 96%), alumínio (0.5% a 3%) e magnésio (0.5% a 1.5%). Alguns produtos podem conter traços de elementos de terras raras (≤0.1%) para otimizar o desempenho. Os elementos de terras raras refinam a estrutura granular, e a eficiência de corrente pode ultrapassar 90%. Este tipo de ânodo é adequado para ambientes corrosivos especiais, como água do mar em baixa temperatura e ambientes de alta resistividade. É uma importante alternativa ecologicamente correta aos ânodos de liga de zinco-alumínio-cádmio.
O projeto estrutural dos ânodos de sacrifício de zinco aparafusados precisa ser adaptado à conexão por parafusos. Seus componentes principais incluem o corpo do ânodo de zinco e uma estrutura integrada de parafuso/furo para parafuso. Diferentes estruturas de ânodo oferecem vantagens em termos de área de contato, distribuição de corrente e compatibilidade com o espaço de instalação.
Ânodo de zinco aparafusado de placa plana
O corpo do ânodo é uma placa plana retangular com 1 a 4 furos para parafusos pré-perfurados na superfície, ou parafusos de aço inoxidável são fundidos diretamente no ânodo como extremidades de conexão. A espessura do ânodo é tipicamente de 20 a 100 mm. Suas características incluem uma grande área de contato e distribuição uniforme de corrente, tornando-o adequado para paredes internas de tanques, anteparas de navios, plataformas de estruturas de aço, etc.
Ânodo de zinco aparafusado em bloco
O corpo do ânodo é um bloco cúbico ou retangular, com volume menor em comparação ao tipo de placa plana. Os parafusos são fundidos em uma ou ambas as extremidades. Suas características incluem alta resistência mecânica e boa resistência ao impacto, tornando-o adequado para proteção em ambientes vibratórios (como próximo a hélices de navios e carcaças de bombas).
Ânodo de zinco em forma de disco
O corpo do ânodo é um disco circular com um furo pré-perfurado para parafuso no centro. Sua espessura varia de 15 a 50 mm e seu diâmetro de 50 a 300 mm. Suas características incluem um formato compacto e distribuição radial uniforme da corrente, tornando-o adequado para a proteção de componentes circulares, como curvas de tubulação, válvulas e trocadores de calor.
Ânodo de zinco de parafuso de formato irregular
Personalizados de acordo com o formato específico da estrutura protegida, como em arco, trapezoidal ou em cunha. A posição e a quantidade de parafusos são projetadas para se adequarem à estrutura, sendo ideais para a proteção de cenários não padronizados, como estruturas de aço com formatos irregulares e invólucros de equipamentos de precisão.
Com base no meio corrosivo aplicável, os ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso são classificados em tipo para água do mar, tipo para solo e tipo para água doce. Os diferentes tipos de ânodos são projetados ajustando-se os elementos da liga e o projeto estrutural para corresponder às características de resistividade e concentração iônica do meio, garantindo proteção ideal no ambiente correspondente.
Água do mar média
Adequado para ambientes com alta concentração de eletrólitos, como água do mar, água salobra e lama salgada. A composição da liga foi projetada de acordo com os requisitos da norma ASTM B418 Tipo I. O potencial de trabalho é controlado entre -1.05 e -1.08 V (em relação ao Cu/CuSO₄), com dissolução superficial uniforme e produtos de corrosão facilmente removíveis. É indicado para engenharia naval, navios, sistemas de refrigeração com água do mar, etc.
Meio de solo
Adequado para ambientes de solo de baixa resistividade, com resistividade <15 Ω·m. Algumas unidades pré-embaladas contêm um material de enchimento composto de gesso, bentonita e sulfato de sódio para reduzir a resistência de contato com o solo, com um potencial de operação ≤-1.03V (em relação ao Cu/CuSO₄), adequado para tubulações enterradas, tanques de armazenamento subterrâneos, etc.
Água doce média
Adequado para ambientes com baixa concentração de íons cloreto, como água doce e salobra. O rigoroso controle do teor de impurezas impede a passivação do ânodo, atingindo uma eficiência de corrente ≥ 70%. Indicado para a proteção de reservatórios de água doce, sistemas de refrigeração de água doce, embarcações de navegação interior, etc.
Especificações dos ânodos de sacrifício de zinco aparafusados
As especificações dos ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso são a base fundamental para o projeto de engenharia, incluindo principalmente especificações de composição química, desempenho eletroquímico, dimensões geométricas e especificações de peso, além de especificações de desempenho mecânico. Todos os parâmetros de especificação devem atender aos requisitos das normas correspondentes.
Elementos químicos
Os elementos químicos dos ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso determinam seu desempenho eletroquímico. Os principais requisitos são o controle rigoroso do teor de impurezas nocivas e o controle preciso das proporções dos elementos da liga. A liga ternária Zn-Al-Cd é o sistema mais utilizado, e suas especificações de composição química devem estar em conformidade com normas como ASTM B418-12 e MIL-DTL-18001.
- Tabela 1. Especificações da composição química (%) de ânodos de sacrifício de zinco tipo parafuso (Zn-Al-Cd)
| Standards | Alumínio (Al) | Cádmio (Cd) | Ferro (Fe) | Cobre (Cu) | Chumbo (Pb) | Silicone (Si) | Zinco (Zn) | Outros |
| GB / T 4950-2002 | 0.3 ~ 0.6 | 0.05 ~ 0.12 | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.006 | ≤ 0.125 | Restante | ≤ 0.15 |
| ASTM B418-12 Tipo I | 0.1 ~ 0.5 | 0.025 ~ 0.07 | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.006 | ≤ 0.08 | Restante | ≤ 0.10 |
| MIL-DTL-18001 | 0.1 ~ 0.5 | 0.025 ~ 0.07 | ≤ 0.003 | ≤ 0.003 | ≤ 0.004 | ≤ 0.05 | Restante | ≤ 0.08 |
ObservaçãoImpurezas nocivas como Fe, Cu e Pb podem formar microbaterias com zinco, acelerando a autodissolução anódica e reduzindo a eficiência da corrente. Portanto, todas as normas limitam rigorosamente seu teor; as normas militares têm os requisitos de controle de impurezas mais rigorosos e são adequadas para aplicações de alta confiabilidade.
Desempenho Eletroquímico
O desempenho eletroquímico é um indicador técnico fundamental do zinco tipo parafuso. ânodos sacrificiais e determina diretamente a eficácia da proteção catódica. Inclui principalmente o potencial de circuito aberto, o potencial de trabalho, a capacidade real, a taxa de consumo e a eficiência da corrente. Os indicadores de desempenho variam significativamente em diferentes ambientes (água do mar, solo).
- Tabela 2. Especificações de desempenho eletroquímico
| Propriedade | Condição | GB / T 4950-2002 | ASTM B418-12 | MIL-DTL-18001 |
| Potencial de circuito aberto (V) | Água do mar (1mA/cm²) | -1.09 ~ -1.05 | -1.06 ~ -1.03 | -1.07 ~ -1.04 |
| Potencial Operacional (V) | Água do mar (1mA/cm²) | -1.05 ~ -1.08 | -1.05 ~ -1.07 | -1.06 ~ -1.08 |
| Capacidade real (Ah/kg) | Água do mar (1mA/cm²) | ≥780 | ≥790 | ≥800 |
| Taxa de consumo (kg/(A·a)) | Água do mar (1mA/cm²) | ≤ 11.23 | ≤ 11.0 | ≤ 10.8 |
| Eficiência atual (%) | Água do mar (1mA/cm²) | ≥95 | ≥95 | ≥96 |
| Potencial de circuito aberto (V) | Solo (0.03mA/cm²) | ≤-1.05 | ≤-1.04 | ≤-1.05 |
| Potencial Operacional (V) | Solo (0.03mA/cm²) | ≤-1.03 | ≤-1.02 | ≤-1.03 |
| Capacidade real (Ah/kg) | Solo (0.03mA/cm²) | ≥530 | ≥540 | ≥550 |
| Taxa de consumo (kg/(A·a)) | Solo (0.03mA/cm²) | ≤ 17.25 | ≤ 17.0 | ≤ 16.8 |
| Eficiência atual (%) | Solo (0.03mA/cm²) | ≥65 | ≥66 | ≥68 |
| Desempenho de dissolução | Água do mar / Solo | Dissolução uniforme, produtos de corrosão que se desprendem facilmente. | Dissolução uniforme, sem passivação. | Dissolução uniforme, sem corrosão por pite. |
Observação: Todos os potenciais são relativos ao eletrodo de referência de cobre/sulfato de cobre (Cu/CuSO₄); a eficiência de corrente refere-se à razão entre a carga real fornecida pelo ânodo e a capacidade de carga teórica. É um indicador fundamental para medir a utilização do ânodo.
Dimensões geométricas e peso
As dimensões geométricas do ânodo de sacrifício de zinco aparafusado devem ser projetadas em conjunto com os requisitos de corrente da estrutura protegida e o espaço de instalação disponível. Isso inclui principalmente as dimensões do corpo do ânodo, as especificações dos parafusos/furos de fixação e o peso total.
- Tabela 3: Especificações para ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso para dutos enterrados
| Modelo | Ax (B1+B2)×C (mm) | Dimensões do furo do parafuso / Especificações do parafuso (mm) | Peso Líquido (kg) | Peso Bruto (kg) | Volume aplicável do tanque (m³) |
| ZC-1 | 750×(115+135)×130 | M16, 4 furos | 82 | 85 | ≥10000 |
| ZC-2 | 500×(115+135)×130 | M16, 2 furos | 55 | 56 | 5000 10000 ~ |
| ZC-3 | 500×(115+135)×100 | M16, 2 furos | 39 | 40 | 1000 5000 ~ |
| ZC-4 | 300×(105+135)×100 | M12, 2 furos | 24.6 | 25 | ≤ 1000 |
- Tabela 4: Especificações para ânodos de sacrifício de zinco tipo parafuso para engenharia offshore
| Modelo | Ax (B1+B2)×C (mm) | Especificação do parafuso (mm) | Tamanho do pé de ferro (mm) | Peso Líquido (kg) | Peso Bruto (kg) | Diâmetro do tubo aplicável (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 |
- Tabela 5: Especificações para ânodos de sacrifício de zinco tipo parafuso para engenharia naval
| Modelo | Especificação do ânodo A×B×C (mm) | Especificação do parafuso (mm) | Dimensões da base da barra de reforço (mm) | Peso Líquido (kg) | Peso Bruto (kg) | Cenário de aplicação |
| ZT-1 | 1000 × 200 × 100 | M20, 2 parafusos | 1000 × 20 | 65 | 67 | Plataformas Offshore |
| ZT-3 | 800 × 150 × 80 | M18, 2 parafusos | 800 × 18 | 38 | 39 | Anteparas de navio |
| ZT-5 | 500 × 100 × 60 | M16, 1 parafuso | 600 × 16 | 15 | 15.5 | Resfriadores de água do mar |
Nota: Todos os parafusos são feitos de aço inoxidável (304 ou 316L); a base metálica é feita de aço e fundida integralmente com o corpo do ânodo de liga de zinco.
Propriedades mecânicas
O ânodo de sacrifício de zinco aparafusado deve possuir resistência mecânica suficiente para suportar as tensões mecânicas de transporte, instalação e operação. As principais propriedades mecânicas incluem resistência de fundição, resistência à compressão e resistência ao impacto, com requisitos específicos apresentados na Tabela 6.
- Tabela 6: Parafusos de ânodo de sacrifício de zinco: Especificações de propriedades mecânicas
| Propriedade | Amostra de Ensaio | Padrão | Referência |
| Força de fundição | Pé de ferro / parafuso e junta de fundição do ânodo | Força de tração ≥30kN, sem fissuras | GB / T 10123-2022 |
| Força compressiva | Corpo do ânodo | ≥120MPa | GB / T 231.1-2018 |
| Resistência ao Impacto | Temperatura normal, energia de impacto 10J | Corpo do ânodo: sem rachaduras, sem lascas | GB / T 229-2020 |
| Resistência da conexão do parafuso | Após o aperto do parafuso | Torque ≥200 N·m, sem deslizamento | GB / T 3098.1-2010 |
Normas para ânodos de sacrifício de zinco para parafusos
A fabricação, o controle de qualidade e a aplicação de ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso devem obedecer a normas técnicas rigorosas. O sistema de normas atual inclui principalmente normas chinesas, normas internacionais e normas militares. As normas internacionais baseiam-se principalmente nas da American Society for Testing and Materials (ASTM), da DNV GL (Det Norske Veritas Germanischer Lloyd) e da National Association of Corrosion Engineers (NACE). As normas militares são representadas pelas normas da série MIL emitidas pelo Departamento de Defesa dos EUA (DOD). Todas as normas definem claramente a composição química, o desempenho eletroquímico, a precisão dimensional, os métodos de teste e os requisitos de embalagem dos ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso.
Padrões Chineses
As principais normas chinesas para ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso são as normas nacionais e as normas da indústria petroquímica. As normas nacionais especificam os requisitos técnicos gerais para ânodos de sacrifício de liga de zinco. As normas da indústria especificam requisitos específicos para cenários de aplicação particulares (como dutos enterrados e engenharia offshore).
Esta é a norma nacional básica para ânodos de sacrifício de liga de zinco na China, abrangendo os requisitos técnicos para todos os ânodos de sacrifício de liga de zinco, incluindo ânodos do tipo parafuso. Ela especifica a composição química de Zn-Al-Cd, o desempenho eletroquímico, as dimensões geométricas, os métodos de teste, as regras de inspeção e os requisitos de embalagem, marcação e transporte. Seus indicadores de desempenho eletroquímico são basicamente consistentes com a norma ASTM B418-12 Tipo I.
SY/T 0019-2019 "Proteção Catódica de Ânodos de Sacrifício Enterrados"
Esta é uma norma da indústria petroquímica. Ela estabelece requisitos específicos para a seleção, projeto, instalação e teste de ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso, utilizados em dutos de aço enterrados, especificando o espaçamento entre os ânodos, a proporção de material de enchimento e os padrões de teste de potencial em solos. Trata-se de uma base fundamental para o projeto de proteção catódica de dutos enterrados.
CB/T 3241-2013 "Ânodos de Sacrifício em Liga de Zinco para Uso Marinho"
Esta é uma norma da indústria naval, aplicável a ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso para navios e aplicações marítimas. Ela especifica os requisitos de desempenho, métodos de instalação e métodos de teste para ânodos em ambientes de água do mar, adaptando-se às necessidades de proteção de anteparas de navios, tanques de lastro e outros cenários.
Padrões Internacionais de Implementação
As normas internacionais para ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso baseiam-se principalmente em normas emitidas por países europeus e americanos e por organizações internacionais, abrangendo materiais de ânodo, projeto de sistemas de proteção catódica, instalação e testes. Suas normas principais são reconhecidas pela maioria dos países e regiões do mundo e são essenciais para aplicações de engenharia no exterior.
Esta norma fundamental, publicada pela Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM), é uma das mais conceituadas globalmente para a fabricação e aplicação de ânodos de sacrifício de zinco. A norma classifica os ânodos de sacrifício de zinco em Tipo I e Tipo II. Os ânodos do Tipo I atendem aos requisitos de composição química da norma MIL-A-18001K e são adequados para meios como água do mar e lama salgada. Ela especifica a precisão dos furos para parafusos, a resistência da fundição e os métodos de teste de desempenho eletroquímico para ânodos do tipo parafuso.
ASTM F1182-07 (2019) "Ânodos, Liga de Zinco Sacrificial"
Esta norma ASTM foi especificamente concebida para ânodos de sacrifício de zinco utilizados em navios e engenharia naval. Classifica os ânodos do tipo parafuso em Classe 1 (com núcleo fundido) e Classe 2 (sem núcleo). Especifica os requisitos estruturais e os cenários de aplicação (como cascos de navios, submarinos e permutadores de calor) para diferentes tipos de ânodos do tipo parafuso, e também define os padrões de resistência do material e da ligação para parafusos de aço inoxidável.
DNVGL-RP-B401-2017 "Projeto de Proteção Catódica"
Esta norma industrial, publicada pela DNVGL (Det Norske Veritas – Germanischer Lloyd), aplica-se ao projeto de proteção catódica por ânodo de sacrifício para navios e estruturas de aço offshore. Ela especifica os princípios de seleção, os métodos de instalação e os métodos de cálculo da densidade de corrente para ânodos de sacrifício de zinco aparafusados.
DNVGL-RP-F103-2016 "Proteção Catódica de Oleodutos Submarinos"
Esta norma da DNVGL destina-se especificamente à proteção catódica de dutos submarinos. Ela estabelece regulamentos específicos para o espaçamento de instalação, requisitos de aterro e testes de desempenho de ânodos de zinco aparafusados/fixados em braceletes utilizados em dutos submarinos. Partes desta norma foram adotadas pela norma chinesa da indústria petrolífera SY/T 6878.
EN 12496-2013 "Ânodos galvânicos para proteção catódica em água do mar e lama salina"
Esta norma europeia especifica a composição química, o desempenho eletroquímico e os requisitos de instalação para ânodos de sacrifício de zinco, alumínio e magnésio em água do mar e lama salina. Aplica-se à engenharia naval, construção naval e outros projetos na Europa. Os requisitos de precisão da conexão por parafusos e de proteção contra corrosão para ânodos de zinco aparafusados devem estar em conformidade com esta norma.
AS 2239-2003 (R2016) "Ânodos galvânicos (sacrificiais) para proteção catódica"
Esta norma australiana abrange todos os requisitos técnicos para ânodos de sacrifício de zinco, alumínio e magnésio. Inclui requisitos para o material do núcleo de ânodos aparafusados, composição do material de enchimento e projeto de ânodos pré-preenchidos.
Padrões Militares
A aplicação de ânodos de sacrifício de zinco em equipamentos militares (como navios, docas militares e oleodutos de defesa) exige níveis extremamente altos de confiabilidade de desempenho, longa vida útil e resistência a interferências. As forças militares de diversos países desenvolveram seus próprios padrões militares específicos. Os padrões da série MIL do Departamento de Defesa dos EUA são representativos desses padrões e servem como principais normas de implementação para ânodos de sacrifício de zinco em aplicações militares em todo o mundo.
Esta norma militar, emitida pelo Departamento de Defesa dos EUA e anteriormente conhecida como MIL-A-18001K, é a norma principal para ânodos de sacrifício de zinco para uso militar e é adotada por forças militares em muitos países ao redor do mundo. Esta norma controla rigorosamente o teor de impurezas nocivas na liga de zinco (Fe, Cu e Pb são todos ≤0.003%), exigindo uma força de desprendimento da fundição de ≥35 kN para ânodos aparafusados e uma eficiência de corrente de ≥96% em água do mar. É adequada para cenários de proteção de alta complexidade, como navios militares, submarinos e engenharia naval de defesa nacional. A composição química dos ânodos ASTM B418-12 Tipo I atende plenamente aos requisitos desta norma.
MIL-DTL-24779C《Ânodos de liga de alumínio sacrificial》
Esta norma militar para ânodos de sacrifício de liga de alumínio, também emitida pelo Departamento de Defesa dos EUA, é usada em conjunto com a MIL-DTL-18001. Ela especifica os requisitos de conexão elétrica quando ânodos de zinco aparafusados e ânodos de liga de alumínio são usados juntos para proteção, sendo adequada para sistemas de proteção catódica compostos de grandes embarcações militares.
- Tabela 7: Comparação de padrões em diferentes sistemas
| Índice | (GB/T 4950-2002) | ASTM B418-12 Tipo I | MIL-DTL-18001 |
| Teor de ferro (Fe) (%) | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.003 |
| Teor de cobre (Cu) (%) | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.003 |
| Eficiência atual em água do mar (%) | ≥95 | ≥95 | ≥96 |
| Capacidade real em água do mar (Ah/kg) | ≥780 | ≥790 | ≥800 |
| Força de desprendimento da peça fundida (kN) | ≥30 | ≥30 | ≥35 |
| Desempenho de dissolução | Dissolução uniforme. | Dissolução uniforme, sem passivação. | Dissolução uniforme, sem corrosão por pite, sem passivação. |
| Cenários de aplicação | Engenharia civil convencional. | Engenharia civil de alta tecnologia, engenharia internacional. | Equipamento militar, engenharia de defesa nacional. |
Aplicações de ânodos de sacrifício de zinco tipo parafuso
Os ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso têm sido amplamente utilizados em diversos campos, incluindo engenharia naval, engenharia petroquímica, engenharia municipal, construção naval e engenharia de energia. O princípio fundamental de sua aplicação é a adequação a meios com resistividade ≤ 50 Ω·m e temperatura de serviço < 49°C.
A engenharia naval é uma área de aplicação fundamental para ânodos de sacrifício de zinco aparafusados. O ambiente marinho (água do mar, lama salina) é caracterizado por alta concentração de eletrólitos e alto teor de íons cloreto, o que leva à rápida corrosão de estruturas de aço. Devido à sua eficiência de corrente ≥95% e dissolução uniforme em água do mar, os ânodos de zinco aparafusados são o material anódico preferido para estruturas de aço em engenharia naval.
- Dutos submarinos: curvas, válvulas e juntas para dutos submarinos.
- Plataformas de perfuração: estruturas principais da plataforma, tanques de lastro, oleodutos, separadores de água do mar, etc.;
- Plataformas de energia eólica offshore: pernas da plataforma, estruturas do convés, invólucros das nacelas, sistemas de refrigeração com água do mar, etc.;
- Portos e docas: estacas de aço para docas, postes de amarração, estruturas de aço para pontes de acesso, componentes de aço para defensas, etc.;
construção naval
As estruturas de aço dos navios (barcoPartes como cascos, anteparas e tanques de lastro, estão constantemente expostas à água do mar e à água salobra. Os ânodos de sacrifício de zinco aparafusados tornaram-se o principal material para proteção catódica em navios devido à sua fácil instalação e boa resistência à vibração.
- Embarcações militares: anteparas de navios, cascos de submarinos, invólucros de equipamentos de bordo, tubulações de água do mar, etc.;
- Embarcações civis: Exterior do casco, tanques de água de lastro, tanques de combustível, resfriadores de água do mar, carcaças de bombas, etc.;
- Embarcações de navegação interior: fundo do casco, anteparas, sistemas de refrigeração de água doce, etc.
Indústria petroquímica
Os ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso são adequados para a proteção catódica das paredes internas de tanques de armazenamento, acessórios de dutos enterrados e revestimentos externos de equipamentos de refino e químicos. Eles são usados em conjunto com sistemas de proteção catódica por corrente impressa para formar um sistema de proteção composto.
- Tanques de armazenamento: Paredes internas e fundos de tanques de aço para óleo, água e armazenamento de matérias-primas químicas;
- Oleodutos enterrados: curvas, válvulas, juntas, etc., de oleodutos enterrados para petróleo bruto, petróleo refinado e produtos químicos;
- Equipamentos de refino e química: trocadores de calor, condensadores, carcaças de bombas, suportes de reatores, etc.
Engenharia Municipal
Os ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso são adequados para a proteção catódica de redes de tubulação enterradas em solos de baixa resistividade (<15 Ω·m), paredes internas de tanques de tratamento de esgoto e suportes estruturais de aço de pontes.
- Redes subterrâneas de tubulação: Tubulações de aço enterradas para água potável, gás natural e esgoto;
- Instalações de esgoto: tanques de tratamento de esgoto, tanques de sedimentação, estações de bombeamento;
- Pontes: Pontes urbanas, estruturas de aço de pontes sobre o mar, etc.
Conclusão
Os ânodos de sacrifício de zinco, como componente chave dos sistemas de proteção catódica, desempenham um papel insubstituível na engenharia naval, construção naval, petroquímica, engenharia municipal, engenharia de energia e outros campos. Ânodos de sacrifício de zinco do tipo parafuso: O tipo mais comum é a liga ternária Zn-Al-Cd, classificada de acordo com a estrutura em placas, blocos, discos e formatos irregulares. As especificações devem estar em conformidade com normas como GB/T 4950-2002, ASTM B418-12 e MIL-DTL-18001, com controle rigoroso sobre o teor de impurezas nocivas como Fe, Cu e Pb. São adequados para ambientes com baixa resistividade (≤50Ω・m) e temperaturas <49℃, como água do mar, solo e água doce.
Referências
[1] ASTM B418-12 (2023), Ânodos de zinco galvânico fundidos e forjados [2]. West Conshohocken: ASTM International, 2023.
[3] MIL-DTL-18001, Ânodos, liga de zinco sacrificial [S]. Washington: Departamento de Defesa dos EUA, 2021.
[4] DNVGL-RP-B401-2017, Projeto de proteção catódica [S]. Oslo: DNVGL, 2017.
