حفاظت کاتدی سازه های فراساحلی

سازه های دور از ساحل

سازه های دور از ساحل عبارتند از سکوها، سازه های نیمه غوطه ور در آب وچاه ها و خطوط لوله و تجهیزات قرار گرفته در زیر آب. سازه های فولادی فراساحلی بر اساس دو معیار ضریب قدرت و استحکام طراحی می شوند.ضریب قدرت آن بستگی به میزان مواد سطحی دارد که در طی فرایند خوردگی از دست می رود. استحکام آن تحت تاثیر خوردگی حفره ای قرار دارد. بنابراین یک طراحی مناسب و دقیق از یک سیستم کنترل خوردگی ضروری است.

ناحیه بیرونی سازه های فولادی ثابت فراساحلی با توجه به محیط اطراف آن به دو دسته تقسیم می شود.

قسمتی از سازه که در مجاورت هوا و بالای سطح آب قرار دارد و باید با استفاده از یک پوشش مناسب محافظت شود. قسمتی دیگر که در زیر آب قرار دارد و جهت محافظت از آن به کارگیری یک سیستم حفاظت کاتدی دقیق، مورد نیاز است.

سیستم حفاظت کاتدی

زمانی که سازه در داخل الکترولیت (آب) قرار دارد اختلاف پتانسیل موجود بین نقاط مختلف سازه باعث ایجاد جریان بین این نقاط می شود. این جریان موجب می شود قسمتی که ولتاژ منفی تری دارد دچار خوردگی شود. اصل حفاظت کاتدی با ایجاد پتانسیل منفی تر در اطراف سازه منجر می شود به اینکه پتانسیل نقاط مختلف سازه به یک اندازه باشد. لذا سازه فولادی در برابر خوردگی محافظت می شود. این جریان ممکن است با منابع مختلفی از جمله ترانس رکتیفایر و یا آندهای فداشونده تامین شود.

حفاظت کاتدی توسط آند فداشونده

آند فداشونده معمولا فلزی است که پتانسیل منفی تری نسبت به سازه دارد. اتصال آند به سازه منجربه ایجاد جریانی در داخل الکترولیت از آند به سازه می شود. برای سازه های فراساحلی، آندهای فداشونده از جنس آلومینیوم یا روی می  باشد. آند فداشونده آلومینیوم به دلیل دارا بودن ویژگی “نسبت جریان به وزن بهتر” نسبت به آند فداشونده روی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع آندهای فداشونده آلومینیوم پرکاربرد در سازه های فراساحلی

انواع مهم آندهای فداشونده آلومینیوم که جهت کاربردهای فراساحلی طراحی می شوند عبارتند از آندهای دستبندی (Bracelet Anode)، آندهای پایه دار (Stand-off Anode) و آندهای جوشی.

آندهای پایه دار از طریق پایه ها با استفاده از جوش یا پیچ، پیش از نصب سازه در دریا، به آن متصل می شوند. این آندها عموما بر روی جکت های فراساحلی نصب می شوند.

آندهای دستبندی آلومینیوم به طور ویژه جهت حفاظت کاتدی خطوط لوله نفت و گاز طراحی می شوند. این آندها از آلیاژهایی با خلوص بالا و درصد آهن بسیار پایین تولید می شوند و با قطرهای متناسب با قطر لوله مورد نظر طراحی می شوند. این آندها معمولا از دو بخش تشکیل شده که از طریق تسمه اهنی داخلی به یکدیگر متصل می شوند.