การเลือกอโนด Cu/Al ที่เหมาะสม: การเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ MGPS สูงสุด

ชัดเจนว่าระบบป้องกันการเจริญเติบโตในทะเล (MGPS) ถูกใช้งานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความทนทานในการปฏิบัติงานของโครงสร้างทางทะเล เช่น เรือและโครงสร้างนอกชายฝั่งที่สามารถป้องกันการเกิดไบโอฟูลิง ไบโอฟูลิงหมายถึงการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเลบนพื้นผิวที่จมอยู่ใต้น้ำ เช่น ตัวเรือ และทำให้เกิดแรงต้านไฮดรอดินามิกเพิ่มขึ้นและการกัดกร่อน การออกแบบ MGPS ที่ดีจะมีชนิดของอะนาดที่เฉพาะสำหรับการใช้งานต่าง ๆ ในระบบ ที่นี่บทบาทหลักของอะนาดทองแดง (Cu) และอะลูมิเนียม (Al) จะได้รับการกำหนดและวิเคราะห์ตามความสำคัญของพวกมันต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของ MGPS

หน้าที่สำคัญของอะนาด Cu/Al

อะนาด Cu: ไอออนทองแดงเป็นวิธีการหยุดการเจริญเติบโตในทะเล

อโนดทองแดงถูกใช้อย่างแพร่หลายในเทคโนโลยี MGPS เนื่องจากความสามารถในการป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเล ในกรณีของการเปิดใช้งานอโนดทองแดง ไอออนทองแดงจะปรากฏอยู่ในน้ำที่ล้อมรอบโครงสร้างในน้ำทะเล ซึ่งไอออนเหล่านี้มีความเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตในทะเล เช่น สาหร่าย กุ้งหิน และหอยแมลงภู่ ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดไบโอฟูลลิ่งบนเรือส่วนใหญ่

การปล่อยไอออนทองแดงสร้างสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมสำหรับการเพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์เหล่านี้ — หมายความว่าพวกมันไม่สามารถเกาะตัวและเริ่มเจริญเติบโตบนพื้นผิวที่จมอยู่ใต้น้ำได้อย่างสะดวก การปล่อยไอออนอย่างต่อเนื่องช่วยรักษาความสมบูรณ์ของชั้นป้องกันอย่างต่อเนื่องตั้งแต่เริ่มใช้งาน นอกจากนี้ ความเข้มข้นของไอออนทองแดงยังถูกควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาทางสิ่งแวดล้อมในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพในการป้องกันไบโอฟูลลิ่ง

ข้อดีสำคัญของการใช้อโนดทองแดง ได้แก่:

• การป้องกันไบโอฟาวลิงที่มีประสิทธิภาพ: การควบคุมมลพิษจากทองแดงปล่อยไอออนอย่างต่อเนื่อง ทำให้สัตว์ทะเลทั้งหมดหลีกเลี่ยง ดังนั้นจึงมีเรือและเครื่องจักรที่สะอาดกว่า

• ลดต้นทุนการบำรุงรักษา: ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการมีอัตราไบโอฟาวลิงต่ำลง ส่งผลให้การทำความสะอาดโซ่ลดลง และต้นทุนการบำรุงรักษาก็จะน้อยลงในช่วงอายุการใช้งานของเรือ

• เพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง: พื้นผิวเรือที่เรียบขึ้นหมายถึงแรงเสียดทานที่น้อยลง และโดยรวมแล้วมีประสิทธิภาพสูงขึ้นพร้อมกับต้นทุนการดำเนินงานที่ประหยัดกว่า

Al Anodes: เพิ่มการป้องกันทางอิเล็กโทรเคมีในน้ำทะเล

แม้ว่าอานอดอะลูมิเนียมจะทำงานในลักษณะที่แตกต่างกัน แต่พวกมันเป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบ MGPS อานอด Cu ทำงานโดยการเพิ่มแรงขัดขวางในการเกาะตัวของสิ่งมีชีวิตทางทะเล ในขณะที่อานอด Al มอบการป้องกัน CP ที่ทรงพลังต่อการกัดกร่อน ในน้ำทะเล การผสมผสานของโลหะชนิดต่าง ๆ อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบแกลวานิกซึ่งโลหะที่มีปฏิกิริยาเร็วกว่าจะถูกทำลายเร็วขึ้น อานอด Al ทำงานในลักษณะที่ช่วยให้โครงสร้างเกิดการกัดกร่อนในขณะที่ส่วนที่สำคัญกว่าของลำเรือหรือโครงสร้างนอกชายฝั่งได้รับการปกป้อง

หากนำมาใช้ในระบบ MGPS อานอด Al จะสร้างการเชื่อมต่อแบบแกลวานิกกับโลหะที่ได้รับการปกป้อง โดยจ่ายอิเล็กตรอนที่ทำให้กระบวนการทางไฟฟ้าเคมีที่นำไปสู่การกัดกร่อนเป็นกลาง ธรรมชาติของการเสียสละนี้คือการยืนยันการละลายของอานอด Al แทนโครงสร้างโลหะหลักที่อยู่บนพื้นผิว

ประโยชน์สำคัญของการใช้อานอด Al ได้แก่:

• การป้องกันการกัดกร่อนที่ดีขึ้น: ให้การป้องกันแบบ cathodic ในน้ำทะเลได้ดีกว่า เพื่อช่วยยืดอายุของลำเรือและส่วนประกอบทั้งหมดภายใน

• วิธีการที่คุ้มค่า: แม้ว่าขั้วไฟฟ้า Al จะละลายตามธรรมชาติเมื่อเวลาผ่านไปและจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นระยะ แต่ปริมาณการสูญเสียจากการกัดกร่อนที่ถูกป้องกันไว้จะคุ้มค่ากว่าราคาของขั้วไฟฟ้า Al

• การติดตั้งและการบำรุงรักษาที่สะดวก: ขั้วไฟฟ้า Al สามารถติดตั้งและดึงออกได้ง่าย ทำให้สามารถรวมเข้ากับกระบวนการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องได้

การใช้ Cu และ Al anodes เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของ MGPS ให้ถึงระดับสูงสุด

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของ MGPS สามารถเลือกใช้ขั้วไฟฟ้า Cu และ Al ตามที่กำหนดไว้ โดยวิธีนี้ ทั้งเรือและโครงสร้างนอกชายฝั่งสามารถประเมินผลได้เพื่อให้เกิดการป้องกันเชื้อสิ่งมีชีวิตเกาะตัวและความเสียหายจากสนิมอย่างเหมาะสม แนวทางแบบผสมผสานนี้มีความสำคัญในการรับรองว่าระบบพร้อมสำหรับการทำงานเสมอ และมีความต้องการซ่อมแซมเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย

ตัวอย่างเช่น:

• การป้องกันตัวเรือ: โดยการใช้ขั้วทองแดง (Cu) สำหรับพื้นผิวของตัวเรือ การเกาะตัวของสิ่งมีชีวิตที่เป็นคราบจุลินทรีย์จะไม่เกิดขึ้นอย่างง่ายดาย ดังนั้นพื้นเรือจะเรียบและประหยัดเชื้อเพลิงมากขึ้น

• ส่วนประกอบสำคัญ: ขั้วอลูมิเนียม (Al) จะถูกติดตั้งอย่างยุทธศาสตร์ในบริเวณที่มีความเสี่ยงสูง เช่น เกลียวเรือ และส่วนประกอบโลหะอื่นๆ เพื่อให้ส่วนที่สำคัญที่สุดเหล่านี้ไม่เกิดการกัดกร่อน

นอกจากนี้ การออกแบบและการใช้งานของขั้วไฟฟ้าเหล่านี้ควรเปลี่ยนแปลงไปตามค่าพารามิเตอร์ทางมหาสมุทร เพื่อให้มั่นใจว่าประสิทธิภาพจะยังคงต่อเนื่อง

สรุป

ได้มีการยืนยันแล้วว่าประสิทธิภาพและความคุ้มค่าของโครงสร้างทางทะเลเมื่อเทียบกับอายุการใช้งานสามารถเป็นไปในแบบที่เหมาะสมที่สุด โดยการเลือกใช้ขั้วไฟฟ้าบวกที่เหมาะสมสำหรับระบบป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตทางทะเล (MGPS) ขั้ว Cu มีความสามารถในการป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตทางทะเลโดยการปล่อยไอออนทองแดง ในขณะที่ขั้ว Al ให้การป้องกันทางไฟฟ้าเคมีและลดการเกิดสนิม การรวมกันอย่างเหมาะสมของขั้วเหล่านี้จะทำให้สามารถป้องกันทั้งการเกาะตัวของสิ่งมีชีวิตและสนิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้เรือและโครงสร้างทางทะเลอยู่ในสภาพดีเป็นเวลานาน

การวางแผนใช้งานขั้ว Cu และ Al ในระบบ MGPS แสดงถึงความจำเป็นที่จะต้องพิจารณาหลักการทำงานและการใช้วิธีการรวมกันของขั้วเหล่านี้ เทคนิคนี้ไม่เพียงแต่ช่วยรักษาทรัพย์สินทางทะเล แต่ยังปรับปรุงวิธีปฏิบัติงานในอุตสาหกรรมการขนส่งทางทะเล ซึ่งนำไปสู่การใช้งานที่ยั่งยืนและประหยัดของอุตสาหกรรมการขนส่งทางทะเล