آند اکسید فلزی مختلط (MMO) و کاربردهای آن
آند اکسید فلزی مختلط چیست؟
آندهای اکسید فلزی مختلط (Mixed Metal Oxide anodes) از زیرسطحی از جنس تیتانیوم ساخته میشود که توسط اکسیدهای فلزی مختلط پوشش داده میشود. پوشش توسط چندین فرایند حرارتی روی پایه تیتانیومی اعمال میشود تا یک لایه مقاوم در برابر مواد شیمیایی را ایجاد نماید. با توجه به پایداری ذاتی تیتانیوم این پوشش با تقویت رسانایی آند، بهترین عملکرد آند را به دنبال دارد.
آندهای MMO دارای مزیت هایی چون نرخ خوردگی بسیار پایین و ظرفیت جریان بالا میباشد.پایین بودن نرخ خوردگی آند باعث میشود که ابعاد آند در مدت زمان طول عمر آند، تقریبا ثابت باقی بماند. لذا این آندها مصرف بسیار گستردهای در سیستم های تزریق جریان برای سازههای زمینی و دریایی دارد.
کاربردهای آند MMO
آند MMO در سیستم حفاظت کاتدی در انواع مختلف لولهای، ریبونی، مش، وایری و صفحهای استفاده میشود. این آندها در همه محیطها مانند خاک، آب شیرین و آب شور به طور مؤثر قابل استفاده هستند. با توجه به محیطی که آند در آن قرار میگیرد، دو نوع پوشش برای آند در نظر گرفته میشود. در محیط خاک و آب شیرین از پوشش ایریدیوم-تانتالیوم و در آب شور از پوشش ایریدیوم-تانتالیوم-روتینیوم استفاده میشود. ظرفیت جریان آند در خاک، ذغال کک و یا آب شیرین 100Amps\m2 و در آب شور 600Amps\m2 میباشد.
انواع آندهای MMO
- آند لولهای (Tubular Anode)
آند لولهای متداولترین نوع آند MMO است که در سیستم های حفاظت کاتدی به کار برده میشود. تیتانیوم این آند بر اساس استاندارد ASTM B338 Grade1 تولید میشود. آندهای لولهای معمولا به صورت استرینگ در چاههای عمیق استفاده میشوند.
- آند ریبونی (Ribbon Anode)
پایه تیتانیوم این آندها بر اساس استاندارد ASTM B265 Grade1 تولید میشود و از پوشش اکسید فلزی مختلط ایریدیوم/تانتالیوم استفاده میشود. از این نوع آند جهت حفاظت پایههای خارجی مخازن ذخیرهسازی روزمینی استفاده میشود. آندهای ریبونی برای اتصال به کنداکتورهای تیتانیومی از طریق جوشکاری نقطهای برای ایجاد یک شبکه در زیر مخزن مناسب هستند که توزیع یکنواخت جریان را نیز فراهم میکنند.
- آند مش (Mesh Anode)
آندهای MMO از نوع Mesh در سیستم های حفاظت کاتدی سازههای بتن مسلح به کار برده میشود. پایه تیتانیوم آند مش همانند آند ریبونی بر اساس استاندارد ASTM B265 Grade1 تولید میشود و کیفیت آند مطابق با استاندارد NACE TM0294 مورد بررسی قرار میگیرد.
- آند وایری (Wire Anode)
آند وایری تیتانیومی یک محصول حفاظت کاتدی ایدهآل برای محافظت کف مخازن، شناورهای زیرزمینی و خطوط لوله میباشد. این نوع آند از تیتانیوم گرید بالا با پوشش اکسید فلزی مختلط ساخته میشود و دارای طول عمر بیش از ۵۰ سال میباشد.
- آند صفحهای/دیسکی (Plate Anode)
این نوع آندها به صورت صفحه های مستطیلی یا دایرهای برای کاربرد در کشتیها و شناورها طراحی میشوند.
طراحی طول عمر سیستم حفاظت کاتدی
ضرورت طراحی طول عمر سیستم حفاظت کاتدی
به منظور حفاظت سازه های فلزی غوطه ور در آب و یا مدفون در خاک در برابر خوردگی، استفاده از یک سیستم حفاظت کاتدی مناسب ضروری است. سیستم حفاظت کاتدی باید به گونه ای طراحی شود که جریان لازم را برای هر قسمت از ساختار، برای طول عمر مورد نیاز تأمین کند. این امر مستلزم تعیین اندازه، وزن، تعداد و نوع آند است. همچنین طراحی طول عمر بر اساس هر یک از سیستم های حفاظت کاتدی با در نظر گرفتن شرایط خاص آن سیستم ها انجام میشود.
طراحی بر اساس سیستم تزریق جریان
محاسبات برای سیستمهای حفاظت کاتدی تزریق جریان نسبتا ساده است. از آنجا که آندهای تزریق جریان از نوع پایدار وزنی هستند، در این حالت تنها نیاز است که تعداد آندها با جریان خروجی مشخص را با مقدار جریان مورد نیاز کل سازه تطابق دهیم. توزیع آند باید به گونهای باشد که منجر به توزیع یکنواخت و متعادل جریان شود.
طراحی بر اساس سیستم آندهای فداشونده
محاسبات مربوط به سیستم آندهای فداشونده کمی پیچیدهتر است. مقدار مورد نیاز آندهای فداشونده برای حفاظت سازههای فلزی، ارتباط مستقیم با سطح در معرض خوردگی دارد. هر چه پوشش اولیه بهتر باشد، تعداد آند کمتری مورد نیاز است. چیدمان آندها روی سطح سازه به گونهای تنظیم میشود که توزیع یکنواخت جریان را در کل ساختار فراهم کند.
آند فداشونده با از دست دادن وزن خود، جریان مورد نیاز حفاظت را ایجاد میکند. لذا در سیستم آندهای فداشونده، تعداد آندها نه تنها باید جریان فعلی مورد نیاز سازه را تأمین کند، بلکه باید دارای وزن کافی برای تأمین جریان برای عمر طراحی شده سازه نیز باشد. اندازه و شکل آند بر اساس عوامل زیر تعیین میشود:
- الزامات حداقل و حداکثر جریان خروجی.
- الزامات نصب و اتصال.
- الزامات وزن آند مورد نیاز.
- مقرون به صرفه بودن.
تعمیر و نگهداری آندهای فداشونده برای سازههای ثابت فراساحلی عموما بسیار پرهزینه و گاه غیرعملی میباشد. بنابراین استفاده از تعداد و وزن بهینه برای سازه تحت حفاظت بسیار پراهمیت میباشد.
در این راستا می توانید از واحد فروش شرکت کیمیاکاران کاوشگر کیهان کارون استفاده نمایید و همچنین می توانید از ادرس پستی مربوطه اقدام به خرید محصولات شرکت کیهان کارون بفرمایید.
حال باید پرسید چرا طراحی طول عمر سیستم حفاظت کاتدی برای ما اهمیت دارد ؟
جواب این سوال را در سایر مقالات آموزشی شرکت کیهان کارون خواهیم داد تا درباره سیستم حفاظت کاتدی بیشتر بدانیم.
- 1
- 2