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È evidente che i Marine Growth Prevention Systems (MGPS) vengono utilizzati per migliorare le prestazioni e la vita operativa delle strutture marine come navi e strutture offshore che ostacolano il biofouling. Il biofouling si riferisce alla crescita di organismi marini su superfici sommerse come lo scafo di una nave e comporta un aumento della resistenza idrodinamica e della corrosione. Un buon design MGPS ha tipi specifici di anodi utilizzati per diversi usi all'interno del sistema. Qui, i compiti principali degli anodi di rame (Cu) e alluminio (Al) sono definiti e analizzati con riferimento al loro contributo all'ottimizzazione di MGPS.
Funzioni principali degli anodi Cu/Al
Anodi di rame: ioni di rame come mezzo per fermare la crescita in mare
Gli anodi di rame sono sempre stati ampiamente utilizzati nella tecnologia MGPS principalmente per la loro capacità di prevenire la crescita marina. Nel caso dell'attivazione dell'anodo di Cu, gli ioni di rame sono disponibili nell'acqua che circonda la struttura all'interno dell'acqua di mare. Sono altamente letali per gli organismi marini come alghe, cirripedi e cozze che causano biofuling sulla maggior parte delle imbarcazioni.
La liberazione di ioni di rame crea una condizione inadatta alla proliferazione di tali microrganismi, il che significa che non riescono a trovare comodamente un ancoraggio e iniziano a crescere su superfici immerse in acqua. Questo continuo rilascio di ioni aiuta a mantenere l'integrità dello strato protettivo costantemente dal momento dell'applicazione. Inoltre, le concentrazioni di ioni di rame sono regolate con precisione per eliminare qualsiasi preoccupazione ambientale, fornendo al contempo prestazioni anti-biofouling.
I principali vantaggi dell'utilizzo degli anodi di rame includono:
• Prevenzione efficace del biofouling: il controllo dell'inquinamento da rame rilascia costantemente ioni, respingendo così tutte le forme di vita marina e rendendo più puliti gli scafi delle navi e i macchinari.
• Costi di manutenzione ridotti: l'impatto ambientale derivante dal possesso di tassi di biofouling più bassi si traduce in catene di pulizia ridotte e quindi minori costi di manutenzione durante il ciclo di vita dell'imbarcazione.
• Maggiore efficienza del carburante: una superficie più liscia dello scafo della nave implica una minore resistenza e quindi una maggiore efficienza complessiva e costi operativi accessibili.
Anodi di Al: Miglioramento della protezione elettrochimica nell'acqua di mare
Gli anodi di alluminio funzionano in modo diverso, sebbene siano componenti importanti di MGPS. Mentre gli anodi di Cu lavorano sull'impedenza dell'attaccamento degli organismi marini, gli anodi di Al offrono un potente CP contro la corrosione. Nell'acqua di mare, la miscela di metalli diversi può causare spesso sono influenzati dalla corrosione galvanica, dove la varietà più reattiva si erode più velocemente. Gli anodi di Al funzionano in modo tale da consentire alla struttura di corrodersi mentre le parti più importanti della nave o di una struttura offshore sono protette.
Se incorporati nel sistema MGPS, gli anodi di Al creano una connessione galvanica con il metallo protetto, fornendo elettroni che neutralizzano i processi elettrochimici che portano alla corrosione. Questa natura sacrificale è la dissoluzione garantita degli anodi di Al al posto delle strutture metalliche primarie presenti sulla superficie.
I principali vantaggi dell'utilizzo degli anodi di alluminio includono:
• Protezione avanzata dalla corrosione: offre una migliore protezione catodica in acqua di mare per contribuire ad aumentare la durata dell'imbarcazione e di tutti i componenti al suo interno.
• Soluzione conveniente: sebbene gli anodi di alluminio si dissolvano naturalmente con il tempo e quindi debbano essere sostituiti periodicamente, la quantità di perdite per corrosione che vengono prevenute supera facilmente il costo degli anodi di alluminio.
• Installazione e manutenzione semplificate: gli anodi di alluminio possono essere facilmente incorporati e recuperati, rendendo quindi possibile l'inserimento in procedure di manutenzione continua.
L'applicazione di anodi di Cu e Al per migliorare l'efficienza di MGPS al suo livello ottimale
Per aumentare l'efficienza MGPS, gli anodi nominali di Cu e Al possono essere utilizzati selettivamente. In questo modo, sia le imbarcazioni che le strutture offshore possono essere valutate per fornire biofouling circostanziato e schermatura dalla corrosione. Un tale approccio sintetizzato è fondamentale per garantire che i sistemi siano sempre pronti per le operazioni e che vi sia poca o nessuna necessità di riparazioni.
Per esempio:
• Protezione dello scafo: utilizzando anodi di rame per le superfici dello scafo, l'insediamento di organismi incrostanti biologici non avviene facilmente, con conseguente fondale liscio e migliore efficienza del carburante.
• Componenti critici: gli anodi di alluminio vengono posizionati con cura vicino alle regioni più vulnerabili, come le eliche e altri componenti metallici, in modo che queste parti più importanti non si corrodano.
Inoltre, la progettazione e l'applicazione di questi anodi dovrebbero continuare a cambiare in base ai cambiamenti nei parametri oceanografici per garantirne un'efficacia continua.
Conclusione
È stato stabilito che le prestazioni e l'economicità delle strutture marine in relazione alla loro durata di utilizzo possono essere ideali scegliendo anodi appropriati per il Marine Growth Prevention System. Gli anodi Cu sono noti per la loro capacità di prevenire la crescita marina lisciviando gli ioni di rame mentre gli anodi Al forniscono protezione elettrochimica e mitigazione della corrosione. Combinando opportunamente questi anodi, è possibile una prevenzione efficace sia del biofouling che della corrosione in modo che le imbarcazioni e le strutture marine rimangano in buone condizioni per un bel po' di tempo.
L'applicazione pianificata di anodi di Cu e Al in MGPS indica la necessità di considerare i loro principi di funzionamento e di utilizzare metodi per combinarli. Questa tecnica non solo preserva le risorse marine, ma migliora anche il modo di svolgere le operazioni nell'industria marittima, che sta ottenendo un utilizzo sostenibile ed economico delle industrie marittime.