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Il est évident que les systèmes de prévention de la croissance marine (MGPS) sont utilisés afin d'améliorer les performances et la durée de vie opérationnelle des structures marines telles que les navires et les structures offshore, qui empêchent l'incrustation biologique. L'incrustation biologique fait référence à la croissance d'organismes marins sur des surfaces immergées comme la coque d'un navire, ce qui augmente la résistance hydrodynamique et la corrosion. Une bonne conception de MGPS utilise des types spécifiques d'anodes pour différents usages au sein du système. Ici, les principales tâches des anodes en cuivre (Cu) et en aluminium (Al) sont définies et analysées en fonction de leur contribution à l'optimisation du MGPS.
Fonctions clés des anodes Cu/Al
Anodes Cu : Les ions de cuivre comme moyen d'arrêter la croissance en mer
Les anodes en cuivre ont toujours été largement utilisées dans la technologie MGPS principalement en raison de leur capacité à empêcher la prolifération marine. Dans le cas de l'activation de l'anode en cuivre, des ions cuivre sont présents dans l'eau entourant la structure immergée dans l'eau de mer. Ils sont hautement toxiques pour les organismes marins tels que les algues, les bernacles et les moules qui causent la biofouling sur la plupart des navires.
La libération d'ions cuivre crée des conditions défavorables à la prolifération de ces micro-organismes - ce qui signifie qu'ils ne peuvent pas facilement s'accrocher et commencer à croître sur les surfaces immergées. Cette libération continue d'ions aide à maintenir l'intégrité de la couche protectrice constamment depuis le moment de l'application. De plus, les concentrations d'ions cuivre sont régulées avec précision afin d'éliminer toute préoccupation environnementale tout en offrant une performance anti-biofouling en même temps.
Les principaux avantages de l'utilisation d'anodes en cuivre incluent :
• Prévention efficace du biofouling : le contrôle de la pollution au cuivre libère constamment des ions, repoussant ainsi toutes les formes de vie marine, ce qui permet d'obtenir des coques et des machines de bateaux plus propres.
• Réduction des coûts de maintenance : l'impact environnemental d'une moindre formation de biofouling est une réduction des chaînes de nettoyage et donc de coûts de maintenance plus faibles tout au long du cycle de vie du navire.
• Amélioration de l'efficacité énergétique : une surface plus lisse de la coque du bateau implique moins de traînée et donc une efficacité globale accrue ainsi que des coûts d'exploitation abordables.
Anodes Al : Renforcement de la protection électrochimique dans l'eau de mer
Les anodes en aluminium fonctionnent d'une manière différente, bien qu'elles soient des composants importants du MGPS. Tandis que les anodes en Cu agissent sur l'impédance de l'attachement des organismes marins, les anodes en Al offrent une protection cathodique puissante contre la corrosion. En eau de mer, le mélange de différents métaux peut être souvent affecté par la corrosion galvanique, où la variété plus réactive s'use plus rapidement. Les anodes en Al fonctionnent de manière à permettre la corrosion de la structure tout en protégeant les parties plus importantes du navire ou de la structure offshore.
Si intégrées dans le système MGPS, les anodes en Al créent une connexion galvanique avec le métal protégé, fournissant des électrons qui neutralisent les processus électrochimiques menant à la corrosion. Cette nature sacrificielle garantit la dissolution des anodes en Al plutôt que des structures métalliques principales présentes à la surface.
Les principaux avantages de l'utilisation d'anodes en Al incluent :
• Protection améliorée contre la corrosion : Offre une meilleure protection cathodique dans l'eau de mer pour aider à augmenter la durée de vie du navire et de tous ses composants.
• Solution coûteuse efficace : Bien que les anodes en Al se dissolvent naturellement avec le temps et doivent donc être remplacées périodiquement, les pertes dues à la corrosion qui sont évitées compensent largement le coût des anodes en Al.
• Installation et maintenance simplifiées : Les anodes en Al peuvent être facilement intégrées et récupérées, ce qui les rend viables pour être incorporées dans des procédures de maintenance continues.
L'application d'anodes en Cu et en Al pour améliorer l'efficacité du SGPM à son niveau optimal
Pour augmenter l'efficacité du SGPM, les anodes en Cu et en Al peuvent être utilisées sélectivement. De cette manière, les navires et les structures offshore peuvent être évalués pour fournir une protection justifiée contre la biofouling et la corrosion. Une telle approche synthétique est cruciale pour s'assurer que les systèmes sont toujours prêts à fonctionner et qu'il y a peu ou pas besoin de réparations.
Par exemple :
• Protection de la coque : En utilisant des anodes en Cu pour les surfaces de la coque, l'installation d'organismes de biofouling ne se produit pas facilement, garantissant ainsi une coque lisse et une meilleure efficacité énergétique.
• Composants critiques : Des anodes en Al sont placées stratégiquement près des zones plus vulnérables comme les hélices ainsi que d'autres composants métalliques afin que ces parties cruciales ne se corrodent pas.
De plus, la conception et l'application de ces anodes doivent continuer à être adaptées en fonction des variations des paramètres océanographiques pour assurer leur efficacité continue.
Conclusion
Il a été établi que les performances et l'efficacité coûts des structures maritimes par rapport à leur durée de vie peuvent être idéales en choisissant des anodes appropriées pour le système de prévention de la croissance marine. Les anodes en Cu sont connues pour leur capacité à prévenir la prolifération marine en libérant des ions de cuivre, tandis que les anodes en Al fournissent la protection électrochimique et la réduction de la corrosion. En combinant ces anodes de manière appropriée, il est possible d'empêcher efficacement à la fois la biofouling et la corrosion, de manière à ce que les navires et structures maritimes restent en bon état pendant un certain temps.
L'application planifiée des anodes en Cu et en Al dans le MGPS indique la nécessité de prendre en compte leurs principes de fonctionnement et les méthodes d'utilisation pour les combiner. Cette technique ne seulement préserve les actifs maritimes, mais améliore également la manière de mener les opérations dans l'industrie maritime, permettant une utilisation durable et économique des industries maritimes.