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È evidente che i Sistemi di Prevenzione della Crescita Marina (MGPS) vengono utilizzati per migliorare le prestazioni e la durata operativa delle strutture marine, come navi e strutture offshore, che contrastano il biofouling. Il biofouling si riferisce alla crescita di organismi marini su superfici sommerse, come la carena di una nave, e causa un aumento della resistenza idrodinamica e della corrosione. Un buon progetto MGPS prevede tipi specifici di anodi utilizzati per diversi scopi all'interno del sistema. Qui, vengono definiti e analizzati i principali compiti degli anodi di Rame (Cu) e Alluminio (Al) in relazione al loro contributo all'ottimizzazione del MGPS.
Funzioni Principali degli Anodi Cu/Al
Anodi Cu: Ioni di rame come mezzo per fermare la crescita in mare
Gli anodi in rame sono sempre stati ampiamente utilizzati nella tecnologia MGPS soprattutto a causa della loro capacità di prevenire la crescita marina. Nel caso dell'attivazione dell'anodo in rame, gli ioni di rame sono presenti nell'acqua che circonda la struttura immersa in acqua di mare. Essi sono altamente letali per gli organismi marini come le alghe, i cirripedi e i mitili che causano il bioincrostamento su gran parte delle navi.
La liberazione di ioni di rame crea condizioni inadeguate per la proliferazione di tali microorganismi - il che significa che non possono agevolmente trovare un punto d'ancoraggio e iniziare a crescere sulle superfici immerse nell'acqua. Questa liberazione continua di ioni aiuta a mantenere l'integrità del rivestimento protettivo costantemente fin dal momento dell'applicazione. Inoltre, le concentrazioni di ioni di rame vengono regolate con precisione al fine di eliminare eventuali preoccupazioni ambientali mentre si fornisce allo stesso tempo prestazioni anti-bioincrostamento.
I principali vantaggi dell'utilizzo degli anodi in rame includono:
• Prevenzione Efficace del Bioincrostamento: il controllo della contaminazione da rame rilascia costantemente ioni che respingono tutte le forme di vita marina, risultando in carene e macchinari più puliti.
• Riduzione dei Costi di Manutenzione: L'impatto ambientale di un minor bioincrostamento è una riduzione delle catene di pulizia e quindi minori costi di manutenzione durante il ciclo di vita della nave.
• Migliore Efficienza del Carburante: Una superficie più liscia della carena della nave implica meno resistenza e quindi un'efficienza complessiva maggiore e costi operativi accessibili.
Anodi Al: Potenziamento della Protezione Elettrochimica in Acqua di Mare
Le anode di alluminio funzionano in modo diverso, sebbene siano componenti importanti del MGPS. Mentre le anode di rame agiscono sull'impedenza dell'attaccamento degli organismi marini, le anode di alluminio offrono una protezione CP potente contro la corrosione. In acqua salata, il miscuglio di metalli differenti può essere spesso influenzato dalla corrosione galvanica, dove la varietà più reattiva si erode più velocemente. Le anode di alluminio funzionano in modo da permettere alla struttura di corrodersi mentre vengono protette le parti più importanti della nave o di una struttura offshore.
Se incorporate nel sistema MGPS, le anode di alluminio creano una connessione galvanica con il metallo protetto, fornendo elettroni che neutralizzano i processi elettrochimici che portano alla corrosione. Questa natura sacrificale garantisce la dissoluzione delle anode di alluminio invece delle strutture metalliche principali presenti sulla superficie.
I principali vantaggi dell'uso di anodi di alluminio includono:
• Miglior protezione anticorrosiva: Offre una migliore protezione catodica in acqua salata per aiutare ad aumentare la durata della nave e di tutti i componenti interni.
• Soluzione economica: Sebbene gli anodi in Al si dissolvano naturalmente con il tempo e quindi debbano essere sostituiti periodicamente, l'entità delle perdite per corrosione che vengono prevenute supera facilmente il costo degli anodi in Al.
• Installazione e manutenzione semplificate: Gli anodi in Al possono essere incorporati e recuperati facilmente, rendendoli così integrabili nei procedure di manutenzione continue.
L'applicazione di anodi in Cu e Al per migliorare l'efficienza del MGPS al suo livello ottimale
Per aumentare l'efficienza del MGPS, si possono utilizzare selettivamente gli anodi in Cu e Al. In questo modo, sia le navi che le strutture offshore possono essere valutate per fornire una protezione contro la bioincrostazione e la corrosione documentata. Un approccio sintetico del genere è fondamentale per garantire che i sistemi siano sempre pronti per le operazioni e che ci sia poco o nessun bisogno di riparazioni.
Ad esempio:
• Protezione dello scafo: Utilizzando anodi in rame per le superfici dello scafo, l'insediamento di organismi bio incrostanti non avviene facilmente, garantendo quindi uno scafo liscio e un miglioramento dell'efficienza del carburante.
• Componenti Critici: Gli anodi in alluminio sono posizionati strategicamente in aree più vulnerabili come eliche ed altri componenti metallici, in modo che queste parti cruciali non si corroda.
Inoltre, la progettazione e l'applicazione di questi anodi dovrebbero continuare ad essere modificate in base ai cambiamenti dei parametri oceanografici per garantire un'efficacia costante.
Conclusione
È stato stabilito che le prestazioni e l'efficacia economica delle strutture marittime in relazione alla loro durata d'uso possono essere ideali scegliendo anodi appropriati per il sistema di prevenzione della crescita marina. Gli anodi in rame sono noti per la loro capacità di prevenire la crescita marina rilasciando ioni di rame, mentre gli anodi in alluminio forniscono la protezione elettrochimica e la mitigazione della corrosione. Combinandoli opportunamente, è possibile prevenire efficacemente sia la bioincrostazione sia la corrosione, in modo che le navi e le strutture marine restino in buone condizioni per un bel po' di tempo.
L'applicazione pianificata degli anodi in rame e alluminio nel MGPS indica la necessità di considerare i loro principi di funzionamento e i metodi per combinarli. Questa tecnica non solo preserva i beni marittimi, ma migliora anche il modo di eseguire le operazioni nell'industria marittima, raggiungendo un utilizzo sostenibile ed economico delle industrie marittime.