การเลือกขั้วบวก Cu/Al ที่เหมาะสม: การเพิ่มประสิทธิภาพ MGPS สูงสุด

เห็นได้ชัดว่า Marine Growth Prevention Systems (MGPS) ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของโครงสร้างทางทะเล เช่น เรือและโครงสร้างนอกชายฝั่ง ซึ่งจะขัดขวางการเกิดไบโอฟาวล์ลิ่ง ไบโอฟาวล์ลิ่งหมายถึงการเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเลบนพื้นผิวใต้น้ำ เช่น ตัวเรือ และช่วยเพิ่มความต้านทานของไฮโดรไดนามิกและการกัดกร่อน การออกแบบ MGPS ที่ดีจะมีขั้วบวกประเภทเฉพาะที่ใช้สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันภายในระบบ ในที่นี้ หน้าที่หลักของขั้วบวกทองแดง (Cu) และอลูมิเนียม (Al) จะถูกกำหนดและวิเคราะห์โดยอ้างอิงถึงการมีส่วนสนับสนุนต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของ MGPS

ฟังก์ชันหลักของแอโนด Cu/Al

Cu Anodes: ไอออนทองแดงเป็นตัวหยุดการเจริญเติบโตในท้องทะเล

ขั้วบวกทองแดงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยี MGPS เนื่องมาจากความสามารถในการป้องกันการเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเล ในกรณีของการเปิดใช้งานขั้วบวกทองแดง ไอออนของทองแดงจะอยู่ในน้ำทะเลที่ล้อมรอบโครงสร้างภายใน ไอออนเหล่านี้เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในทะเล เช่น สาหร่าย หอยทะเล และหอยแมลงภู่ ซึ่งทำให้เกิดการปนเปื้อนทางชีวภาพบนเรือส่วนใหญ่

การปลดปล่อยไอออนของทองแดงก่อให้เกิดสภาวะที่ไม่เหมาะสมต่อการขยายตัวของจุลินทรีย์ดังกล่าว ซึ่งหมายความว่าจุลินทรีย์เหล่านี้ไม่สามารถหาที่ยึดเกาะและเริ่มเติบโตบนพื้นผิวที่จมอยู่ใต้น้ำได้ การปล่อยไอออนอย่างต่อเนื่องนี้ช่วยรักษาความสมบูรณ์ของชั้นป้องกันอย่างต่อเนื่องตั้งแต่เวลาที่ใช้ นอกจากนี้ ความเข้มข้นของไอออนของทองแดงยังได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อขจัดปัญหาสิ่งแวดล้อมในขณะเดียวกันก็ให้ประสิทธิภาพในการป้องกันการเกิดตะกรันด้วย

ประโยชน์หลักในการใช้แอโนด Cu ได้แก่:

• การป้องกันการเกาะติดของสิ่งมีชีวิตอย่างมีประสิทธิภาพ: การควบคุมมลพิษจากทองแดงจะปล่อยไอออนออกมาอย่างต่อเนื่อง จึงขับไล่สิ่งมีชีวิตในทะเลทุกชนิดออกไป ส่งผลให้ตัวเรือและเครื่องจักรสะอาดขึ้น

• ลดต้นทุนการบำรุงรักษา: ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการมีอัตราการเกาะติดของสิ่งมีชีวิตที่ต่ำลงทำให้ต้องทำความสะอาดน้อยลง และส่งผลให้มีต้นทุนการบำรุงรักษาที่น้อยลงตลอดอายุการใช้งานของเรือ

• เพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง: พื้นผิวที่เรียบเนียนของตัวเรือช่วยลดแรงต้าน ทำให้มีประสิทธิภาพโดยรวมสูงขึ้นและมีต้นทุนการดำเนินงานที่ไม่แพง

อัลอะโนด: เพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันไฟฟ้าเคมีในน้ำทะเล

แม้ว่าขั้วบวกอะลูมิเนียมจะมีหน้าที่แตกต่างกัน แต่ก็เป็นส่วนประกอบสำคัญของ MGPS ขั้วบวก Cu ทำหน้าที่เกี่ยวกับอิมพีแดนซ์ของการจับยึดของสิ่งมีชีวิตในทะเล ขั้วบวก Al ก็มี CP ที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อน ในน้ำทะเล การผสมโลหะต่างชนิดกันอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบกัลวานิก ซึ่งโลหะที่มีปฏิกิริยาสูงจะกัดกร่อนเร็วกว่า ขั้วบวก Al ทำงานในลักษณะที่ทำให้โครงสร้างกัดกร่อนได้ในขณะที่ส่วนที่สำคัญกว่าของเรือหรือโครงสร้างนอกชายฝั่งได้รับการปกป้อง

หากรวมเข้ากับระบบ MGPS ขั้วบวกของ Al จะเชื่อมต่อแบบไฟฟ้ากับโลหะที่ได้รับการปกป้อง โดยจ่ายอิเล็กตรอนที่ทำให้กระบวนการทางเคมีไฟฟ้าที่นำไปสู่การกัดกร่อนเป็นกลาง ลักษณะการเสียสละนี้ทำให้ขั้วบวกของ Al ละลายได้อย่างแน่นอนแทนที่จะเป็นโครงสร้างโลหะหลักที่อยู่บนพื้นผิว

ประโยชน์หลักในการใช้ขั้วบวก Al ได้แก่:

• การป้องกันการกัดกร่อนที่ดีขึ้น: มอบการป้องกันแคโทดิกที่ดีขึ้นในน้ำทะเล เพื่อช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของเรือและส่วนประกอบทั้งหมดภายใน

• โซลูชันที่คุ้มต้นทุน: แม้ว่าขั้วบวกของ Al จะละลายไปตามธรรมชาติตามกาลเวลา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นระยะๆ แต่ปริมาณการสูญเสียจากการกัดกร่อนที่สามารถป้องกันได้นั้นสามารถชดเชยต้นทุนของขั้วบวกของ Al ได้อย่างง่ายดาย

• การติดตั้งและการบำรุงรักษาที่ง่ายขึ้น: สามารถประกอบและถอดขั้วบวกออกได้ง่าย จึงทำให้สามารถรวมเข้าไว้ในขั้นตอนการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องได้

การประยุกต์ใช้ขั้วบวก Cu และ Al เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของ MGPS ให้ถึงระดับที่เหมาะสม

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ MGPS สามารถใช้ขั้วบวก Cu และ Al ที่มีอัตราการจัดอันดับได้อย่างเหมาะสม ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถประเมินทั้งเรือและโครงสร้างนอกชายฝั่งเพื่อจัดเตรียมการป้องกันการเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะและการกัดกร่อนที่เหมาะสม แนวทางสังเคราะห์ดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรับรองว่าระบบพร้อมสำหรับการใช้งานเสมอ และไม่จำเป็นต้องซ่อมแซมเลย

ตัวอย่างเช่น:

• การปกป้องตัวเรือ: การใช้ขั้วบวก Cu สำหรับพื้นผิวตัวเรือ ช่วยลดการตกตะกอนของสิ่งมีชีวิตที่เกาะติดพื้นผิวได้ง่าย ทำให้มีพื้นผิวที่เรียบเนียนและประหยัดน้ำมันมากขึ้น

• ส่วนประกอบที่สำคัญ: ขั้วบวกอลูมิเนียมจะถูกวางไว้อย่างแนบเนียนใกล้กับบริเวณที่มีความเสี่ยงสูง เช่น ใบพัด รวมถึงส่วนประกอบโลหะอื่นๆ เพื่อไม่ให้ชิ้นส่วนที่สำคัญที่สุดเหล่านี้เกิดการกัดกร่อน

ยิ่งไปกว่านั้น การออกแบบและการใช้งานของขั้วบวกเหล่านี้ควรมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ทางสมุทรศาสตร์เพื่อให้รับประกันถึงประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง

สรุป

ได้มีการพิสูจน์แล้วว่าประสิทธิภาพและความคุ้มทุนของโครงสร้างทางทะเลเมื่อเทียบกับอายุการใช้งานนั้นสามารถทำได้อย่างเหมาะสมโดยการเลือกขั้วบวกที่เหมาะสมสำหรับระบบป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเล ขั้วบวก Cu เป็นที่รู้จักกันว่าสามารถป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเลได้โดยการชะล้างไอออนของทองแดง ในขณะที่ขั้วบวก Al ทำหน้าที่ป้องกันไฟฟ้าเคมีและลดการกัดกร่อน การผสมขั้วบวกเหล่านี้อย่างเหมาะสมทำให้สามารถป้องกันการเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะติดและการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เรือและโครงสร้างทางทะเลยังคงอยู่ในสภาพดีได้เป็นเวลานาน

การนำแอโนด Cu และ Al มาประยุกต์ใช้ใน MGPS แสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการพิจารณาหลักการทำงานของทั้งสองอย่างและใช้วิธีการต่างๆ เพื่อผสมผสานกัน เทคนิคนี้ไม่เพียงแต่ช่วยรักษาทรัพยากรทางทะเลเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงวิธีการดำเนินการในอุตสาหกรรมทางทะเลอีกด้วย ซึ่งช่วยให้ใช้ประโยชน์จากอุตสาหกรรมทางทะเลได้อย่างยั่งยืนและประหยัด