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É evidente que os Marine Growth Prevention Systems (MGPS) são usados para melhorar o desempenho e a vida operacional das estruturas marinhas, como navios e estruturas offshore, que impedem a bioincrustação. A bioincrustação se refere ao crescimento de organismos marinhos em superfícies submersas, como o casco de um navio, e traz aumento da resistência hidrodinâmica e corrosão. Um bom projeto de MGPS tem tipos específicos de ânodos usados para diferentes usos dentro do sistema. Aqui, as principais tarefas dos ânodos de cobre (Cu) e alumínio (Al) são definidas e analisadas com referência à sua contribuição para a otimização do MGPS.
Principais funções dos ânodos de Cu/Al
Ânodos de Cu: Íons de cobre como meio de interromper o crescimento no mar
Ânodos de cobre sempre foram amplamente usados na tecnologia MGPS principalmente devido à sua capacidade de prevenir o crescimento marinho. No caso da ativação do ânodo de Cu, os íons de cobre estão disponíveis na água que circunda a estrutura dentro da água do mar. Eles são altamente letais para organismos marinhos, como algas, cracas e mexilhões, que causam biofuling na maioria das embarcações.
A liberação de íons de cobre cria uma condição inadequada para a proliferação de tais microrganismos – o que significa que eles não conseguem encontrar ancoragem confortavelmente e começam a crescer em superfícies submersas em água. Essa liberação contínua de íons ajuda a manter a integridade da camada protetora constantemente desde o momento da aplicação. Além disso, as concentrações de íons de cobre são reguladas com precisão para eliminar quaisquer preocupações ambientais, ao mesmo tempo em que fornecem desempenho anti-biofouling.
Os principais benefícios do uso de ânodos de Cu incluem:
• Prevenção eficaz de incrustação biológica: o controle da poluição por cobre libera íons constantemente, repelindo todas as formas de vida marinha e, portanto, deixando cascos de navios e máquinas mais limpos.
• Custos de manutenção reduzidos: O impacto ambiental de possuir menores taxas de bioincrustação é a redução das cadeias de limpeza e, portanto, menores custos de manutenção durante o ciclo de vida da embarcação.
• Maior eficiência de combustível: uma superfície mais lisa do casco do navio implica menos arrasto e, portanto, maior eficiência geral e custos operacionais acessíveis.
Ânodos de Al: Melhorando a proteção eletroquímica na água do mar
Os ânodos de alumínio funcionam de uma maneira diferente, embora sejam componentes importantes do MGPS. Enquanto os ânodos de Cu funcionam na impedância da fixação dos organismos marinhos, os ânodos de Al oferecem CP poderoso contra a corrosão. Na água do mar, a mistura de diferentes metais pode causar frequentemente a corrosão galvânica, onde a variedade mais reativa sofre erosão mais rápido. Os ânodos de Al funcionam de uma maneira que permite que a estrutura seja corroída enquanto as partes mais importantes da embarcação ou uma estrutura offshore são protegidas.
Se incorporados no sistema MGPS, os ânodos de Al fazem uma conexão galvânica com o metal protegido, fornecendo elétrons que neutralizam os processos eletroquímicos que levam à corrosão. Essa natureza sacrificial é a dissolução garantida dos ânodos de Al em vez das estruturas metálicas primárias presentes na superfície.
Os principais benefícios do uso de ânodos de Al incluem:
• Proteção aprimorada contra corrosão: oferece melhor proteção catódica na água do mar para ajudar a aumentar a vida útil da embarcação e de todos os seus componentes.
• Solução econômica: embora os ânodos de Al se dissolvam naturalmente com o tempo e, portanto, devam ser substituídos periodicamente, a quantidade de perdas por corrosão evitadas supera facilmente o custo dos ânodos de Al.
• Instalação e manutenção simplificadas: os ânodos de alumínio podem ser facilmente incorporados e recuperados, tornando-os viáveis para serem incorporados em procedimentos de manutenção contínua.
A aplicação de ânodos de Cu e Al para aumentar a eficiência do MGPS ao seu nível ideal
Para aumentar a eficiência do MGPS, os ânodos nominais de Cu e Al podem ser usados seletivamente. Dessa maneira, tanto embarcações quanto estruturas offshore podem ser avaliadas para fornecer bioincrustação circunstanciada e proteção contra corrosão. Essa abordagem sintetizada é crítica para garantir que os sistemas estejam sempre prontos para operações e que haja pouca ou nenhuma necessidade de reparos.
Por exemplo:
• Proteção do casco: Ao usar ânodos de cobre nas superfícies do casco, a sedimentação de organismos bioincrustantes não ocorre facilmente, proporcionando um fundo suave e melhor eficiência de combustível.
• Componentes Críticos: Os ânodos de alumínio são colocados cuidadosamente perto de regiões mais vulneráveis, como hélices e outros componentes metálicos, para que essas partes mais cruciais não sofram corrosão.
Além disso, o design e a aplicação desses ânodos devem continuar sendo alterados com as mudanças nos parâmetros oceanográficos para garantir a eficácia contínua.
Conclusão
Foi estabelecido que o desempenho e a relação custo-eficácia das estruturas marinhas em relação à sua vida útil podem ser ideais escolhendo ânodos apropriados para o Sistema de Prevenção de Crescimento Marinho. Ânodos de Cu são conhecidos por sua capacidade de prevenir o crescimento marinho por lixiviação de íons de cobre, enquanto ânodos de Al fornecem proteção eletroquímica e mitigação de corrosão. Ao combinar apropriadamente esses ânodos, a prevenção eficaz de bioincrustação e corrosão é possível para que embarcações e estruturas marinhas permaneçam em boas condições por um bom tempo.
A aplicação planejada de ânodos de Cu e Al em MGPS indica a necessidade de considerar seus princípios de trabalho e usar métodos para combiná-los. Esta técnica não apenas preserva os ativos marinhos, mas também melhora a maneira de fazer operações na indústria marítima, o que está alcançando a utilização sustentável e econômica das indústrias marítimas.