آند اکسید فلزی مختلط (MMO) و کاربردهای آن
آند اکسید فلزی مختلط چیست؟
آندهای اکسید فلزی مختلط (Mixed Metal Oxide anodes) از زیرسطحی از جنس تیتانیوم ساخته میشود که توسط اکسیدهای فلزی مختلط پوشش داده میشود. پوشش توسط چندین فرایند حرارتی روی پایه تیتانیومی اعمال میشود تا یک لایه مقاوم در برابر مواد شیمیایی را ایجاد نماید. با توجه به پایداری ذاتی تیتانیوم این پوشش با تقویت رسانایی آند، بهترین عملکرد آند را به دنبال دارد.
آندهای MMO دارای مزیت هایی چون نرخ خوردگی بسیار پایین و ظرفیت جریان بالا میباشد.پایین بودن نرخ خوردگی آند باعث میشود که ابعاد آند در مدت زمان طول عمر آند، تقریبا ثابت باقی بماند. لذا این آندها مصرف بسیار گستردهای در سیستم های تزریق جریان برای سازههای زمینی و دریایی دارد.
کاربردهای آند MMO
آند MMO در سیستم حفاظت کاتدی در انواع مختلف لولهای، ریبونی، مش، وایری و صفحهای استفاده میشود. این آندها در همه محیطها مانند خاک، آب شیرین و آب شور به طور مؤثر قابل استفاده هستند. با توجه به محیطی که آند در آن قرار میگیرد، دو نوع پوشش برای آند در نظر گرفته میشود. در محیط خاک و آب شیرین از پوشش ایریدیوم-تانتالیوم و در آب شور از پوشش ایریدیوم-تانتالیوم-روتینیوم استفاده میشود. ظرفیت جریان آند در خاک، ذغال کک و یا آب شیرین ۱۰۰Amps\m2 و در آب شور ۶۰۰Amps\m2 میباشد.
انواع آندهای MMO
- آند لولهای (Tubular Anode)
آند لولهای متداولترین نوع آند MMO است که در سیستم های حفاظت کاتدی به کار برده میشود. تیتانیوم این آند بر اساس استاندارد ASTM B338 Grade1 تولید میشود. آندهای لولهای معمولا به صورت استرینگ در چاههای عمیق استفاده میشوند.
- آند ریبونی (Ribbon Anode)
پایه تیتانیوم این آندها بر اساس استاندارد ASTM B265 Grade1 تولید میشود و از پوشش اکسید فلزی مختلط ایریدیوم/تانتالیوم استفاده میشود. از این نوع آند جهت حفاظت پایههای خارجی مخازن ذخیرهسازی روزمینی استفاده میشود. آندهای ریبونی برای اتصال به کنداکتورهای تیتانیومی از طریق جوشکاری نقطهای برای ایجاد یک شبکه در زیر مخزن مناسب هستند که توزیع یکنواخت جریان را نیز فراهم میکنند.
- آند مش (Mesh Anode)
آندهای MMO از نوع Mesh در سیستم های حفاظت کاتدی سازههای بتن مسلح به کار برده میشود. پایه تیتانیوم آند مش همانند آند ریبونی بر اساس استاندارد ASTM B265 Grade1 تولید میشود و کیفیت آند مطابق با استاندارد NACE TM0294 مورد بررسی قرار میگیرد.
- آند وایری (Wire Anode)
آند وایری تیتانیومی یک محصول حفاظت کاتدی ایدهآل برای محافظت کف مخازن، شناورهای زیرزمینی و خطوط لوله میباشد. این نوع آند از تیتانیوم گرید بالا با پوشش اکسید فلزی مختلط ساخته میشود و دارای طول عمر بیش از ۵۰ سال میباشد.
- آند صفحهای/دیسکی (Plate Anode)
این نوع آندها به صورت صفحه های مستطیلی یا دایرهای برای کاربرد در کشتیها و شناورها طراحی میشوند.
حفاظت کاتدی مخازن ذخیره سازی زیرزمینی
خوردگی مخازن ذخیره سازی زیرزمینی
مخازن ذخیره سازی زیرزمینی (Underground Storage Tank) به طور کلی در تماس با موادی چون خاک، شن و ماسه قرار دارند. واکنش الکتروشیمیایی بین مخزن و خاک اطراف آن (الکترولیت) منجر به خوردگی مخزن می شود. اختلاف ولتاژ کمی که در سطح فولاد وجود دارد منجر به ایجاد جریان از یک قسمت مخزن به قسمت دیگر آن می شود. جایی که جریان از آن به درون خاک (الکترولیت) می رود خوردگی رخ می دهد. این قسمت در پیل گالوانیک، آند نامیده می شود. جایی که جریان از خاک به مخزن وارد می شود کاتد می باشد و خوردگی رخ نمی دهد.
جلوگیری از خوردگی مخزن (حفاظت کاتدی مخازن ذخیره سازی زیرزمینی)
جهت محافظت از مخازن زیرزمینی از خوردگی، از یک پوشش خارجی و همچنین یک سیستم حافظت کاتدی استفاده می شود. یک پوشش خارجی مناسب می تواند بیش از ۹۹٪ از سطح مخزن را محافظت کند. اما از آنجا که ، هیچ پوششی کامل نیست علاوه بر پوشش خارجی باید از یک سیستم حافظت کاتدی جهت محافظت از خوردگی مخزن استفاده کرد. سیستم حفاظت کاتدی با اعمال جریان خارجی، مخزن را به کاتد تبدیل کرده و از خوردگی آن محافظت می کند. در مواردی که مقدار جریان مورد نیاز برای حفاظت سازه اندک باشد، از آندهای فداشونده استفاده می شود. برای سازه های بزرگ مانند خطوط لوله با قطر زیاد از سیستم تزریق جریان استفاده می شود.
آند فداشونده منیزیم جهت حفاظت کاتدی مخازن ذخیره سازی زیرزمینی
آند فداشونده منیزیم متداولترین آند فداشونده ای است که در حفاظت کاتدی مخازن زیرزمینی به کار گرفته می شود. آند منیزیم از مخازن زیرزمینی در هر خاکی می تواند محافظت کند. به منظور کاهش مقاومت الکتریکی آند نسبت به خاک، آند منیزیم معمولا به همراه یک پشت بند که ترکیبی از گچ گیپسوم، بنتونیت و سدیم سولفات است، در داخل کیسه کتانی به کار گرفته می شود. آند منیزیم در دو نوع استاندارد و پتانسیل بالا تولید می شود. در خاکهایی با مقاومت حدود ۱۰۰۰۰اهم – سانتی متر از آند منیزیم پتانسیل بالا استفاده می شود. براساس ابعاد مخزن و مقاومت خاکی که مخزن در آن قرار دارد، تعداد و ابعاد آند های مورد نیاز مشخص می شود. دو اندازه رایج آندهای منیزیم برای محافظت مخازن زیرزمینی،آندهای ۱۷ پوندی و ۳۲ پوندی می باشد. آندها در فاصله و عمق مناسب نسبت به مخزن نصب می شوند. سیم آند به قسمت بالایی مخزن با یک اتصال الکتریکی با مقاومت پایین، متصل می شود. کلیه اتصالات با عایق رطوبتی پوشیده می شود.
در راستای حفاظت کاتدی مخازن ذخیره سازی زیرزمینی دپارتمان فنی و مهندسی شرکت کیهان کارون آماده ی ارایه خدمات مشاوره ای می باشد که بدین منظور می توانید با ما در تماس باشید.