EN
Oczywiste jest, że systemy zapobiegania wzrostowi morskiemu (MGPS) są stosowane w celu zwiększenia wydajności i żywotności operacyjnej konstrukcji morskich, takich jak statki i konstrukcje offshore, które utrudniają biofouling. Biofouling odnosi się do wzrostu organizmów morskich na zanurzonych powierzchniach, takich jak kadłub statku, i powoduje wzrost oporu hydrodynamicznego i korozji. Dobra konstrukcja MGPS ma określone typy anod używanych do różnych zastosowań w systemie. Tutaj zdefiniowano i przeanalizowano główne zadania anod miedzianych (Cu) i aluminiowych (Al) w odniesieniu do ich wkładu w optymalizację MGPS.
Główne funkcje anod Cu/Al
Anody Cu: Jony miedzi jako sposób na zatrzymanie wzrostu w morzu
Anody miedziane były zawsze szeroko stosowane w technologii MGPS, przede wszystkim ze względu na ich zdolność do zapobiegania wzrostowi morskiemu. W przypadku aktywacji anody Cu jony miedzi są dostępne w wodzie otaczającej strukturę w wodzie morskiej. Są one wysoce zabójcze dla organizmów morskich, takich jak glony, małże i małże, które powodują biofuling na większości statków.
Uwolnienie jonów miedzi stwarza nieodpowiednie warunki do proliferacji takich mikroorganizmów – co oznacza, że nie mogą one wygodnie znaleźć zakotwiczenia i zaczynają rosnąć na powierzchniach zanurzonych w wodzie. To ciągłe uwalnianie jonów pomaga utrzymać integralność warstwy ochronnej stale od momentu aplikacji. Ponadto stężenia jonów miedzi są regulowane z precyzją, aby wyeliminować wszelkie obawy dotyczące środowiska, zapewniając jednocześnie działanie przeciwbiofoulingowe.
Główne korzyści wynikające ze stosowania anod Cu obejmują:
• Skuteczna ochrona przed biofoulingiem: Kontrola zanieczyszczenia miedzią stale uwalnia jony, odpychając w ten sposób wszystkie formy życia morskiego, a w efekcie czego kadłuby statków i maszyny są czystsze.
• Niższe koszty konserwacji: Wpływ na środowisko wynikający z niższego wskaźnika biofoulingu to krótsze łańcuchy czyszczenia, a co za tym idzie niższe koszty konserwacji w całym cyklu życia statku.
• Większa efektywność paliwowa: Gładsza powierzchnia kadłuba statku oznacza mniejszy opór, a tym samym wyższą ogólną efektywność i przystępne koszty eksploatacji.
Anody Al: Zwiększanie ochrony elektrochemicznej w wodzie morskiej
Anody aluminiowe działają w inny sposób, chociaż są ważnymi składnikami MGPS. Podczas gdy anody Cu działają na impedancję przywiązania organizmów morskich, anody Al oferują silne CP przeciwko korozji. W wodzie morskiej mieszanka różnych metali może powodować, że często są one narażone na korozję galwaniczną, gdzie bardziej reaktywna odmiana eroduje szybciej. Anody Al działają w taki sposób, że pozwalają na korozję konstrukcji, podczas gdy ważniejsze części statku lub konstrukcji offshore są chronione.
Jeśli są włączone do systemu MGPS, anody Al tworzą połączenie galwaniczne z chronionym metalem, dostarczając elektrony, które neutralizują procesy elektrochemiczne prowadzące do korozji. Ta ofiarna natura jest gwarantowanym rozpuszczeniem anod Al zamiast pierwotnych struktur metalicznych obecnych na powierzchni.
Główne korzyści wynikające ze stosowania anod aluminiowych obejmują:
• Zwiększona ochrona antykorozyjna: Zapewnia lepszą ochronę katodową w wodzie morskiej, co pomaga wydłużyć żywotność statku i wszystkich jego podzespołów.
• Rozwiązanie ekonomiczne: Chociaż anody aluminiowe z czasem ulegają naturalnemu rozpuszczeniu i dlatego należy je okresowo wymieniać, ilość strat spowodowanych korozją, których można uniknąć, przewyższa koszt anod aluminiowych.
• Uproszczona instalacja i konserwacja: Anody aluminiowe można łatwo zamontować i zdemontować, co umożliwia włączenie ich do procedur ciągłej konserwacji.
Zastosowanie anod Cu i Al w celu zwiększenia wydajności MGPS do optymalnego poziomu
Aby zwiększyć wydajność MGPS, można selektywnie stosować anody Cu i Al o odpowiednich parametrach. W ten sposób zarówno statki, jak i konstrukcje offshore mogą zostać ocenione pod kątem zapewnienia odpowiedniego zabezpieczenia przed biofoulingiem i korozją. Takie zsyntetyzowane podejście jest kluczowe dla zapewnienia, że systemy są zawsze gotowe do pracy i że nie ma potrzeby przeprowadzania napraw lub jest ich niewiele.
Na przykład:
• Ochrona kadłuba: Dzięki zastosowaniu anod Cu na powierzchniach kadłuba, osadzanie się organizmów biologicznych jest utrudnione, co zapewnia gładkie dno i większą oszczędność paliwa.
• Kluczowe elementy: anody aluminiowe są umieszczane w pobliżu miejsc bardziej narażonych na uszkodzenia, np. śrub napędowych i innych elementów metalowych, aby zapobiec korozji tych najważniejszych części.
Co więcej, konstrukcja i zastosowanie tych anod powinny być stale udoskonalane wraz ze zmianami parametrów oceanograficznych, aby zagwarantować ich stałą skuteczność.
Podsumowanie
Ustalono, że wydajność i opłacalność konstrukcji morskich w odniesieniu do ich okresu użytkowania mogą być idealne poprzez wybór odpowiednich anod do systemu zapobiegania rozwojowi morskiemu. Anody Cu są znane ze swojej zdolności do zapobiegania rozwojowi morskiemu poprzez wypłukiwanie jonów miedzi, podczas gdy anody Al zapewniają ochronę elektrochemiczną i łagodzenie korozji. Poprzez odpowiednie połączenie tych anod możliwe jest skuteczne zapobieganie zarówno biofoulingowi, jak i korozji, dzięki czemu statki i konstrukcje morskie pozostają w dobrym stanie przez dłuższy czas.
Planowane zastosowanie anod Cu i Al w MGPS wskazuje na konieczność rozważenia ich zasad działania i wykorzystania metod ich łączenia. Ta technika nie tylko chroni zasoby morskie, ale także poprawia sposób wykonywania operacji w przemyśle morskim, co pozwala na osiągnięcie zrównoważonego i ekonomicznego wykorzystania przemysłu morskiego.