نوزدهمین کنگره ملی خوردگی با هدف ارتقای سطح علمی کشور در زمینه خوردگی و راههای مقابله با آن که مقررگردیده بود در اسفند ماه سال ۱۳۹۸ برگزار گردد، با همه گیری ویروس کرونا به تاخیر افتاد. سرانجام به منظور حفظ و تأمین سلامت و تندرستی شرکت‌کنندگان محترم، تصمیم بر آن شد که کنگره مذکور به نحو مقتضی در مورخ ۲۸ تا ۳۰ اردیبهشت ماه ۱۴۰۰ به شکل مجازی برگزار شود.

در این کنگره اساتیدی از دانشگاه، محققان و پژوهشگران در زمینه ی صنعت خوردگی مقالاتی پر بار و ارزشمند ارائه نمودند. امید است با بهره مندی از دانش این عزیزان به پیشرفت روزافزون کشور عزیزمان دست یابیم.

علاقه مندان به مطالعه در زمینه‌ی صنعت خوردگی، می توانند با مراجعه به سایت ica.ir از مطالب ارائه شده در این کنگره به نحو مطلوب استفاده نمایند.

شرکت توانا ذوب صنعتی کویر به عنوان یکی از تولیدکنندگان برتر کشور در صنعت حفاظت از خوردگی، مفتخر به حمایت مالی از این کنگره بوده است.

معرفی شرکت توانا ذوب صنعتی کویر توسط جناب آقای مهندس علی اصغر رحمانی مدیر عامل محترم این شرکت را در ویدئوی زیر می توانید مشاهده بفرمایید.

خوردگی کشتی – حفاظت کاتدی و آندهای فداشونده

برای دستیابی به حفاظت کاتدی کشتی با سیستم آندهای فداشونده می بایست از ابزارها و تکنیک های مشخصی بهره گرفت. کشتی ها به دلیل محیطی که در آن فعالیت می کنند ، از جمله سازه هایی هستند که بیشتر در معرض خوردگی محیط قرار دارند. آب دریا محیطی بسیار خورنده است زیرا نمک موجود در آن باعث می شود که رسانای برق بسیار خوبی باشد و با آزاد سازی یونهای زیادی منجر به  اکسیداسیون آهن شود. تقریباً هر قسمت از کشتی ، با شدت متفاوت ، در معرض خوردگی است. قسمت هایی از شناور که در زیر آب یا در معرض آب قرار دارند، برخی از آنها عبارتند از:

بدنه خارجی کشتی، سکان، شافت پروانه، مخازن بار، مخازن بالاست ،لوله های حامل بالاست / بار

روشهای مختلفی برای حفاظت از بدنه کشتی و سایر قسمتهای کشتی در برابر خوردگی وجود دارد. روش انتخاب شده به منطقه ای که باید محافظت شود ، شکل و محیط آن بستگی دارد. سه روش عمده حفاظت در برابر خوردگی وجود دارد:

• پوشش به وسیله‌ی رنگ های ضد خوردگی
• سیستم حفاظت کاتدی آندهای فداشونده
• سیستم تزریق جریان

در این مقاله ، روش سیستم حفاظت کاتدی آندهای فداشونده را مورد بحث قرار خواهیم داد.

دسته بندی آندها

آندها را می توان بر اساس شکل ، اندازه ، نوع مواد اولیه و روش نصب آنها در سطح مورد حفاظت طبقه بندی کرد. آندها می توانند در اندازه های کوچک یا بزرگ به کار گرفته شوند و این موضوع بر وزن آنها و وزن کلی سازه تحت حفاظت تأثیر می گذارد. اندازه و شکل منطقه ای که باید محافظت شود، در دسترس بودن و دسترسی به فضا و ملاحظات استحکام ساختاری مواردی است که در اندازه و وزن آند تاثیرگذار است.

شکل آند

آندها بر اساس کاربردشان می توانند اشکال مختلفی داشته باشند. آندهای فداشونده در اشکال مختلفی همچون تخت یا بلوک شکل، استوانه ای یا نیمه استوانه ای، آندهای اشکی، آندهای دستبندی، آندهای دیسکی شکل و آندهای لوله ای تولید می شوند.

انتخاب شکل آند به عوامل مختلفی بستگی دارد. برخی از این عوامل عبارتند از:

• شکل سطح تحت حفاظت،
• در دسترس بودن فضای کافی جهت نصب آند ،
• دسترسی،
• سهولت نصب.

به عنوان مثال ، آندهای تخت بیشتر برای سطوح مسطح و بزرگ مانند بدنه کشتی استفاده می شود. در قایق های پرسرعت که جریان دادن به آب از اهمیت زیادی برخوردار است از آندهای اشکی استفاده می شود زیرا آندهای مسطح مقاومت قایق را افزایش می دهند. از آندهای دستبندی برای خطوط لوله و شاخک پروانه استفاده می شود ، در حالی که از آندهای لوله ای برای کابل ها استفاده می شود. البته در مواردی انتخاب به در دسترس بودن ، هزینه و انعطاف پذیری در طراحی بستگی دارد. به عنوان مثال ، در صورت بالا بودن هزینه به جای آندهای دستبندی می توان از آندهای استوانه ی برای محافظت از خطوط لوله استفاده کرد.

نوع آند

معمولاً برای کاربردهای دریایی ، از آندهای فداشونده روی یا آلومینیوم استفاده می شود. دو ویژگی اندازه گیری عملکرد آند در زیر ذکر شده است.

• پتانسیل مدار بسته، نشان دهنده سهولت خوردگی آند است. هرچه مقدار آن منفی تر باشد ، آند به راحتی خورده می شود.
• ظرفیت الکتروشیمیایی (Amp-hr / kg) ، میزان مصرف ماده آند را نشان می دهد.

از جدول بالا می توان دریافت که آلومینیوم از پتانسیل مدار بسته بالاتری برخوردار است، بنابراین در مقایسه با روی با سرعت بیشتری کار خود را آغاز می کند. همچنین ظرفیت الکتروشیمیایی بالاتری نسبت به روی دارد و در وزن یکسان ماندگاری بیشتری خواهد داشت.

بعلاوه ، آند روی در آبهای شیرین تمایل به ایجاد یک پوشش آهکی بر روی سطح آند دارد که مانع کار موثر آنها می شود. با این حال، آند روی گاهی اوقات در محیط های دارای اکسیژن کم ، به عنوان مثال رسوبات دریایی یا مناطقی که فعالیت باکتریایی بالایی دارند ، قابل اطمینان ترند. بنابراین ، در حالی که آلومینیوم کارآمدتر است، استفاده از روی ممکن است در برخی موارد موثرتر باشد.

همچنین آندهای آلومینیوم در صورتی که از ارتفاع بر روی فولاد اکسید شده بیفتند ، می توانند جرقه ایجاد کنند. بنابراین استفاده از آنها در داخل مخازن حمل بار توصیه نمی شود. از این رو ، انتخاب مواد به نوع محیطی که آند در آن قرار می گیرد بستگی دارد و باید با دقت انجام شود.

روشهای نصب آند

سه روش اساسی جهت نصب آند روی سازه تحت حفاظت وجود دارد:

1. اتصال جوشی
2. اتصال توسط پیچ و مهره
3. اتصال به وسیله ناودانی

اتصال جوشی نزدیکترین و مطمئن ترین تماس را بین آند و بدنه تضمین میکند و هدایت الکتریکی از طریق اینزرت به خوبی انجام میشود. اما گاهی اوقات به دلیل عدم دسترسی و یا شرایط مطلوب، امکان جوشکاری وجود ندارد. بنابراین می توان از اتصال بوسیله ی پیچ و مهره یا ناودانی استفاده کرد. به علاوه جایگزینی آندهایی که با پیچ و مهره متصل شده اند نسبت به اتصال جوشی راحت تر است.

شرکت توانا ذوب صنعتی کویر، در زمینه حفاظت کاتدی کشتی با آندهای فداشونده و ابزارهای مشابه قادر به تولید آندهای فداشونده آلومینیوم و روی در ابعاد و اشکال مختلف با توجه به درخواست کارفرما می باشد. جهت دریافت اطلاعات بیشتر می توانید با واحد فروش تماس بگیرید.

حفاظت کاتدی (cathodic protection) روشی برای کاهش خوردگی با به حداقل رساندن اختلاف پتانسیل بین آند و کاتد است. این امر با استفاده از ایجاد یک جریان از منبع خارجی بر روی سازه ای که باید از آن محافظت شود (مانند یک خط لوله) حاصل می شود. هنگامی که جریان کافی استفاده شود ، کل ساختار در یک پتانسیل قرار خواهد گرفت. بنابراین ، سایت های آند و کاتد وجود نخواهد داشت. حفاظت کاتدی معمولاً برای محافظت از سازه های بی شماری در برابر خوردگی ، مانند کشتی ها ، شناورهای دریایی ، تجهیزات زیر دریایی ، بندرها ، خطوط لوله و مخازن مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع سیستم های حفاظت کاتدی
دو نوع اصلی از سیستم های حفاظت کاتدی وجود دارد: سیستم گالوانیک و سیستم تزریق جریان. توجه داشته باشید که هر دو نوع شامل یک آند (که از آن جریان به داخل الکترولیت هدایت می شود)، یک الکترولیت مداوم از آند به ساختار محافظت شده و یک اتصال فلزی خارجی می باشد.

• سیستم گالوانیک:

سیستم حفاظت کاتدی گالوانیک (galvanic cathodic protection system) از پتانسیل های خوردگی برای فلزات مختلف استفاده می کند. بدون حفاظت کاتدی ، یک ناحیه از ساختار با پتانسیل منفی بیشتری نسبت به نواحی دیگر وجود دارد و خوردگی به وجود می آید. در این حالت اگر یک جسم با پتانسیل منفی بیشتری (مانند آند منیزیم) در مجاورت ساختار تحت حفاظت (مانند خط لوله) قرار گیرد و یک اتصال فلزی ایجاد شود، جسم به آند تبدیل می شود و کل ساختار تبدیل به کاتد می شود.
بنابراین، سیستم حفاظت کاتدی گالوانیک یک سیستم حافظت کاتدی آند فداشونده (Sacrificial anode) نامیده می شود ، زیرا آند برای محافظت از ساختار به صورت قربانی خورده می شود. آندهای فداشونده معمولا از فلزاتی چون منیزیم، روی و آلومینیوم ساخته می شوند.

• سیستم تزریق جریان:

سیستم حفاظت کاتدی تزریق جریان (Impressed current cathodic protection) نوعی از سیستم است که معمولاً در مواردی که الزامات جریان بالا برای محافظت در برابر خوردگی وجود دارد، اعمال می شود. تفاوت اصلی بین سیستم های تزریق جریان و آندهای فداشونده این است که سیستم آندهای فداشونده به تفاوت پتانسیل بین آند و ساختار متکی است ، در حالی که سیستم تزریق جریان از منبع انرژی خارجی برای هدایت جریان استفاده می کند. آندهای تزریق جریان معمولا آندهای چدنی پر سیلیس (آندهای سیلیکونی) یا آندهای اکسید فلزی مختلط (Mixed Metal Oxide anode) هستند.