Tổng quan
Bảo vệ catốt là phương pháp kiểm soát ăn mòn điện hóa-dùng để bảo vệ đường ống chôn, bể chứa, công trình biển, bê tông cốt thép, thiết bị nước công nghiệp và các tài sản kim loại khác tiếp xúc với môi trường dẫn điện.
Nguyên tắc cơ bản là làm cho cấu trúc kim loại được bảo vệ hoạt động như cực âm của hệ thống điện hóa. Trong hệ thống bảo vệ catốt bằng dòng điện cưỡng bức, nguồn điện DC bên ngoài sẽ truyền dòng điện từ cực dương phụ qua đất, nước, bê tông hoặc chất điện phân khác đến kết cấu thép được bảo vệ. Điều này làm giảm quá trình oxy hóa trên bề mặt thép và giúp kiểm soát sự ăn mòn.
Cực dương titan được phủ MMO được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống dòng điện cưỡng bức vì chúng kết hợp chất nền titan ổn định về kích thước với lớp phủ oxit kim loại hỗn hợp hoạt tính điện hóa. Tuy nhiên, việc chọn đúng cực dương bảo vệ catốt đòi hỏi nhiều hơn là việc chọn hình dạng. Môi trường vận hành, lớp phủ hóa học, dòng điện đầu ra yêu cầu, phương pháp lắp đặt, cấu trúc được bảo vệ và thiết kế kết nối điện đều phải được xem xét.
Hướng dẫn này giải thích nguyên tắc bảo vệ ca-tốt, vai trò của cực dương và cực âm, sự khác biệt giữa lớp phủ Ir-Ta và Ru-Ir cũng như các ứng dụng điển hình của cực dương ống MMO, cực dương linh hoạt, băng MMO, cực dương đầu dò và dây cực dương titan.
1. Bảo vệ Cathodic là gì?
Ăn mòn kim loại về cơ bản là một quá trình điện hóa.
Khi đường ống thép, bể chứa, cầu, công trình biển hoặc máy nước nóng tiếp xúc với chất điện phân như đất, nước ngọt, nước biển hoặc bê tông ẩm, các tế bào điện hóa nhỏ có thể hình thành trên bề mặt kim loại.
Một số khu vực trở thành khu vực anốt, nơi các nguyên tử kim loại mất electron và đi vào môi trường xung quanh dưới dạng các ion kim loại. Các khu vực khác trở thành khu vực catốt, nơi xảy ra phản ứng khử.
Phản ứng ăn mòn có thể được đơn giản hóa như sau:
Kim loại → Ion kim loại + Electron
Tại vùng anod, kim loại bị mất dần. Các electron di chuyển qua cấu trúc kim loại, trong khi các ion di chuyển qua chất điện phân xung quanh. Nếu quá trình tiếp tục, cấu trúc có thể phát triển:
● Bề mặt rỉ sét
● Ăn mòn rỗ
● Giảm độ dày của tường-
● Hư hỏng lớp phủ
● Lỗ thủng cục bộ
● Suy yếu cơ học
Bảo vệ catốt làm thay đổi cân bằng điện hóa này.
Thay vì cho phép các bộ phận của cấu trúc được bảo vệ vẫn ở trạng thái anốt, hệ thống này sẽ cung cấp các electron hoặc dòng điện bảo vệ cho cấu trúc, buộc nó hoạt động như một cực âm.
Mục tiêu không phải là làm cho thép cứng hơn về mặt vật lý hay mạnh hơn về mặt hóa học. Mục đích là để thay đổi trạng thái điện hóa của nó để giảm quá trình oxy hóa.
Bảo vệ catốt thường được sử dụng ở những nơi khó cách ly hoàn toàn khỏi độ ẩm, muối hoặc hóa chất. Nó thường được kết hợp với lớp phủ bảo vệ vì lớp phủ và lớp bảo vệ cathode thực hiện các chức năng khác nhau.
Lớp phủ tạo ra một rào cản vật lý giữa kim loại và môi trường. Bảo vệ catốt cung cấp khả năng kiểm soát điện hóa tại các khuyết tật của lớp phủ, các khu vực lộ ra ngoài, các mối nối, vết trầy xước và các vị trí khác mà thép vẫn có thể tiếp xúc với chất điện phân.
2. Tại sao gọi là bảo vệ catốt?
Các điều khoảncực dươngVàcực âmmô tả vai trò điện hóa.
Trong một tế bào ăn mòn:
● Cực dương là nơi xảy ra quá trình oxy hóa.
● Cực âm là nơi xảy ra quá trình khử.
● Sự mất mát kim loại-liên quan đến ăn mòn chủ yếu xảy ra ở các vùng anốt.
Bảo vệ catốt được đặt tên theo vai trò của cấu trúc được bảo vệ. Đường ống thép, bể chứa, thanh cốt thép hoặc bộ phận hàng hải được cố tình làm cực âm.
Cực dương trong hệ thống bảo vệ cung cấp dòng điện hoặc điện tử cần thiết. Nó không phải là cấu trúc được bảo vệ.
Có hai phương pháp bảo vệ catốt chính.
2.1 Bảo vệ cực dương hy sinh
Hệ thống cực dương hy sinh sử dụng kim loại có hoạt tính điện hóa mạnh hơn thép được bảo vệ.
Các vật liệu phổ biến bao gồm:
● Hợp kim magiê
● Hợp kim kẽm
● Hợp kim nhôm
Cực dương hy sinh được nối điện với cấu trúc được bảo vệ. Vì nó có xu hướng oxy hóa mạnh hơn nên nó giải phóng các electron và dần dần bị tiêu hao thay cho thép.
Phương pháp này có một số ưu điểm:
● Không cần nguồn điện DC bên ngoài.
● Cấu trúc hệ thống tương đối đơn giản.
● Việc lắp đặt có thể thuận tiện đối với các tài sản nhỏ.
● Yêu cầu bảo trì và giám sát có thể thấp hơn đối với các ứng dụng cơ bản.
Các ứng dụng điển hình bao gồm:
● Đường ống nhỏ
● Bể chứa nước
● Linh kiện hàng hải
● Thùng chứa ngầm
● Máy nước nóng gia dụng
Hạn chế chính là cực dương hy sinh bị tiêu hao trong quá trình hoạt động. Khối lượng của nó giảm dần theo thời gian nên việc kiểm tra và thay thế cuối cùng là cần thiết.
Hệ thống hy sinh cũng cung cấp một điện áp điều khiển hạn chế. Đối với các công trình lớn, đường ống dài, đất{1}}có điện trở suất cao hoặc các dự án yêu cầu dòng điện đầu ra có thể điều chỉnh được thì hệ thống dòng điện cưỡng bức có thể phù hợp hơn.
2.2 Bảo vệ Cathodic dòng điện cưỡng bức
Bảo vệ catốt bằng dòng điện cưỡng bức, thường được viết tắt là ICCP, sử dụng nguồn điện DC bên ngoài.
Một hệ thống điển hình bao gồm:
● Bộ chỉnh lưu DC hoặc nguồn điện được điều khiển
● Cực dương phụ
● Cấu trúc kim loại được bảo vệ
● Cáp và kết nối điện
● Điện cực tham chiếu
● Thiết bị giám sát và điều khiển
Đường dẫn chung hiện tại là:
Nguồn điện một chiều → Anode phụ → Chất điện phân → Cấu trúc được bảo vệ → Nguồn điện
Cực dương phụ được kết nối với đầu ra dương của nguồn điện, trong khi cấu trúc được bảo vệ được kết nối với cực âm.
Dòng điện rời khỏi cực dương, đi qua đất, nước, bê tông hoặc chất điện phân khác và đến cấu trúc được bảo vệ. Cấu trúc do đó hoạt động như cực âm.
ICCP thường được chọn cho:
● Đường ống chôn dài
● Bể chứa lớn
● Cấu trúc cảng
● Cơ sở ở nước ngoài
● Bê tông cốt thép
● Hệ thống nước công nghiệp
● Cấu trúc yêu cầu dòng điện bảo vệ có thể điều khiển được
Không giống như cực dương hy sinh, cực dương titan phủ MMO được thiết kế để hoạt động như một điện cực phụ tương đối ổn định. Nó không bảo vệ thép bằng cách nhanh chóng tiêu thụ toàn bộ thân kim loại của nó. Thay vào đó, lớp phủ của nó cung cấp bề mặt điện hóa hoạt động cần thiết để truyền dòng điện vào môi trường.
3. Vai trò của cực dương MMO Titanium trong bảo vệ catốt
Một câu hỏi phổ biến là:
Nếu sản phẩm được gọi là cực dương thì tại sao nó lại bảo vệ cực âm?
Cực dương titan MMO là cực dương trong mạch điện và điện hóa. Chức năng của nó là cung cấp dòng điện vào chất điện phân.
Kết cấu thép nhận dòng điện đó và trở thành cực âm. Kết quả là quá trình oxy hóa và mất kim loại trên thép được bảo vệ giảm đi.
Mối quan hệ chức năng có thể được tóm tắt như sau:
● Cực dương titan MMO:cung cấp dòng điện hóa
● Chất điện giải:mang dòng điện ion
● Cấu trúc được bảo vệ:trở thành cực âm
● Phản ứng ăn mòn:được kiểm soát hoặc giảm
Cực dương titan MMO thường chứa hai phần quan trọng.
Chất nền titan
Chất nền titan cung cấp:
● Độ bền cơ học
● Độ ổn định kích thước
● Chế tạo linh hoạt
● Hỗ trợ chống ăn mòn{0}}
● Lớp nền phù hợp cho lớp phủ hoạt động
Titan có thể được sản xuất thành ống, lưới, ruy băng, dải, dây, tấm và các cấu trúc tùy chỉnh.
Tuy nhiên, chỉ titan trần thường không phải là bề mặt làm việc tích cực cần thiết cho cực dương ICCP. Chức năng điện hóa được cung cấp bởi lớp phủ.
Lớp phủ MMO
MMO có nghĩa là hỗn hợp oxit kim loại.
Lớp phủ có thể chứa oxit dựa trên:
● Iridi
● Rutheni
● tantali
● Các thành phần ôxit-kim loại đã chọn khác
Lớp phủ được phủ lên bề mặt titan đã chuẩn bị sẵn và sau đó được xử lý nhiệt để tạo thành lớp oxit hoạt tính.
Các chức năng chính của nó bao gồm:
● Cung cấp hoạt động điện hóa
● Hỗ trợ chuyển khoản hiện tại
● Cải thiện độ ổn định trong điều kiện vận hành
● Kiểm soát phản ứng cực dương chiếm ưu thế
● Cho phép chất nền titan hoạt động như cực dương ổn định về kích thước
Chất nền và lớp phủ phải phối hợp với nhau. Lớp phủ chất lượng cao-được áp dụng cho bề mặt titan được chuẩn bị kém có thể có độ bám dính yếu. Chất nền-được gia công tốt với lớp phủ không phù hợp cũng có thể không đáp ứng được yêu cầu của dự án.
Vì lý do này, việc lựa chọn lớp phủ, chuẩn bị bề mặt, xử lý nhiệt và kiểm tra chất lượng đều quan trọng.
4. Tại sao các môi trường khác nhau lại yêu cầu lớp phủ MMO khác nhau
Hệ thống bảo vệ cathode hoạt động trong các môi trường rất khác nhau.
Đất có thể khác nhau về độ ẩm, điện trở suất, độ pH, hàm lượng muối và mức độ ô nhiễm. Nước ngọt thường chứa ít clorua hơn nước biển. Môi trường biển chứa hàm lượng clorua cao và cũng có thể liên quan đến chuyển động mạnh của nước, sự biến đổi oxy và hoạt động sinh học. Bê tông tạo ra một môi trường điện hóa khác với các đặc tính vận chuyển độ ẩm và ion-riêng.
Vì vậy, không nên tự động sử dụng một công thức sơn phủ cho mọi dự án.
Hệ thống phủ nên được lựa chọn bằng cách đánh giá:
● Thành phần chất điện giải
● Nồng độ clorua
● độ pH
● Độ dẫn điện hoặc điện trở suất
● Phản ứng anode dự kiến
● Mật độ dòng điện yêu cầu
● Điện áp hoạt động
● Cấu hình cài đặt
● Yêu cầu dịch vụ dự án
Hai loại lớp phủ phổ biến cho cực dương titan là Ir-Ta và Ru-Ir.
5. Cực dương titan phủ Ir-Ta cho đất, nước ngọt và bê tông
Cực dương titan phủ iridium-tantalum thường được xem xét cho các ứng dụng trong đó hoạt động giải phóng oxy và độ ổn định là quan trọng.
Các môi trường ứng dụng điển hình bao gồm:
● Đất
● Nước ngọt
● Cát mịn
● Bê tông cốt thép
● Một số điều kiện nước công nghiệp
Thiết kế lớp phủ cuối cùng vẫn phải dựa trên dữ liệu vận hành thực tế chứ không chỉ dựa trên tên môi trường.
5.1 Bảo vệ catốt đất
Đường ống, bể chứa và móng thép chôn dưới đất có điều kiện đất phức tạp.
Đất có thể chứa:
● Độ ẩm
● Muối hòa tan
● Vật liệu hữu cơ
● Chất ô nhiễm công nghiệp
● Các vùng điện trở suất khác nhau
● Sự thay đổi độ pH cục bộ
● Lượng oxy cung cấp không đồng đều
Ngay cả dọc theo một tuyến đường ống, điều kiện đất đai có thể thay đổi đáng kể.
Các cấu trúc được bảo vệ phổ biến bao gồm:
● Đường ống dẫn khí đốt tự nhiên
● Đường ống dẫn dầu
● Đường truyền nước
● Bể chứa chôn
● Kết cấu thép ngầm
● Mạng lưới đường ống công nghiệp
Cực dương ống MMO thường được lắp đặt trong nền đất đã được chuẩn bị sẵn với lớp đệm dẫn điện. Cực dương linh hoạt cũng có thể được lắp đặt song song với đường ống hoặc xung quanh các cấu trúc chôn lớn để cải thiện sự phân phối dòng điện.
Đối với các dự án đất, nhà cung cấp nên hiểu:
● Điện trở suất của đất
● Thiết kế nền đất
● Độ sâu cực dương
● Chiều dài cáp
● Dòng điện đầu ra yêu cầu
● Số lượng cực dương
● Phân phối hiện tại dự kiến
● Phương pháp lấp đầy và lắp đặt
Lớp phủ Ir-Ta thường được xem xét cho các điều kiện-tiến hóa oxy và các ứng dụng dòng điện cưỡng bức-dựa trên đất. Tuy nhiên, đất chua, ô nhiễm giàu clorua-hoặc tiếp xúc với hóa chất bất thường có thể yêu cầu thiết kế lớp phủ khác.
5.2 Ứng dụng nước ngọt
Nước ngọt thường có nồng độ clorua thấp hơn nước biển, nhưng thành phần hóa học thực tế của nó có thể khác nhau.
Các ứng dụng nước ngọt có thể bao gồm:
● Cấu trúc hồ chứa
● Cơ sở xử lý-nước
●Hệ thống nước làm mát{0}}
● Bể nước công nghiệp
● Cấu trúc cửa nạp
● Xử lý-thiết bị nước
Vì nước ngọt có thể có độ dẫn điện thấp hơn nên việc bố trí cực dương và điện áp hoạt động cần được đánh giá cẩn thận.
Nhà cung cấp nên xem xét:
● Độ dẫn nước
● Hàm lượng clorua
● Nhiệt độ
● Điều kiện dòng chảy
● Dòng điện yêu cầu
● khoảng cách từ cực dương-đến-cấu trúc
● Dung lượng cài đặt sẵn có
Cực dương titan được phủ Ir-Ta có thể phù hợp khi quá trình tạo oxy là phản ứng cực dương chính và cần có sự ổn định-lâu dài.
Các dạng sản phẩm có thể có bao gồm:
● Cực dương dạng ống
● Cực dương dạng lưới
● Tấm cực dương
● Cực dương dải băng
● Tập hợp tùy chỉnh
5.3 Bảo vệ bê tông cốt thép
Cốt thép trong bê tông chắc chắn thường được bảo vệ bởi môi trường bê tông kiềm.
Tuy nhiên, hiện tượng ăn mòn có thể bắt đầu khi các chất ăn mòn xâm nhập vào bê tông. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm:
● Xâm nhập clorua
● Cacbonat hóa
● Sự thấm nước
● Vết nứt
● Muối khử băng
● Tiếp xúc với biển
● Lỗi xây dựng
Các sản phẩm ăn mòn chiếm thể tích lớn hơn thép ban đầu và có thể tạo ra áp suất bên trong. Điều này có thể góp phần gây nứt, tách lớp và bong tróc lớp phủ bê tông.
Bảo vệ catốt có thể được sử dụng để giảm hoạt động ăn mòn trong các kết cấu bê tông cốt thép như:
● Cầu
● Cột cầu
● Móng bê tông
● Công trình bãi đậu xe
● Đường hầm
● Tòa nhà công nghiệp
● Cơ sở bê tông biển
Cực dương MMO cho bê tông có thể được sản xuất dưới dạng:
● Lưới
● Ruy băng
● Băng
● Dải
● Cực dương linh hoạt
● Các phần tử được nhúng tùy chỉnh
Mục tiêu là phân phối dòng điện qua cốt thép trong khi tích hợp cực dương với vữa sửa chữa, lớp phủ hoặc kết cấu bê tông.
Đối với các dự án bê tông, vị trí đặt cực dương và tính liên tục về điện cũng quan trọng như chính lớp phủ.
Đối với các dự án bê tông, vị trí đặt cực dương và tính liên tục về điện cũng quan trọng như chính lớp phủ.
6. Ru-Cực dương titan phủ tia cực tím cho nước biển, clorua-Môi trường giàu axit và axit
Cực dương titan phủ ruthenium-iridium thường được sử dụng trong đó hoạt động tiến hóa-chứa clorua, độ dẫn cao và clo{2}}là quan trọng.
Các môi trường điển hình bao gồm:
● Nước biển
● Hệ thống hàng hải
● nước giàu clorua-
● Một số hệ thống nước công nghiệp
● Đất chua
● Môi trường đòi hỏi khắt khe về hóa học
Tỷ lệ lớp phủ chính xác và tải trọng phải được lựa chọn theo điều kiện vận hành.
6.1 Ứng dụng biển và nước biển
Nước biển tạo ra môi trường có tính ăn mòn cao đối với thép cacbon vì nó chứa ion clorua và mang lại khả năng dẫn ion tốt.
Các cấu trúc được bảo vệ có thể bao gồm:
● Nền tảng ngoài khơi
● Cơ sở hạ tầng cảng
● Linh kiện tàu
● Đường ống biển
● Hệ thống lấy nước biển
● Thiết bị làm mát{0}}nước
● Cầu tàu và cọc
● Kết cấu thép chìm
Trong các ứng dụng này, cực dương phải cung cấp dòng điện đầu ra ổn định đồng thời chống lại các điều kiện điện hóa liên quan đến clorua.
Ru-Cực dương titan được phủ IR có thể được sản xuất dưới dạng:
● Ống
● Thanh
● Lưới
● Tấm
● Ruy băng
● Lắp ráp tùy chỉnh
Cấu trúc sản phẩm phụ thuộc vào tài sản được bảo vệ.
Ví dụ, một đường ống hàng hải có thể sử dụng cực dương dạng ống phân tán hoặc cụm cực dương được lắp đặt từ xa. Hệ thống lấy nước biển có thể yêu cầu lắp đặt cực dương nhỏ gọn gần kênh hoặc thiết bị nước. Cấu trúc cổng có thể cần nhiều cực dương được định vị để đạt được sự bảo vệ đồng đều hơn.
Thông tin quan trọng của dự án bao gồm:
● Nhiệt độ nước biển
● Mức clorua
● Tốc độ dòng chảy
● Độ sâu lắp đặt
● Dòng điện yêu cầu
● Tiếp xúc cơ học
● Yêu cầu về việc bịt kín cáp-
● Khả năng tiếp cận bảo trì
6.2 Đất chua và ô nhiễm công nghiệp
Một số loại đất có tính axit tự nhiên, trong khi những loại đất khác bị ảnh hưởng bởi:
● Rò rỉ hóa chất
● Chất thải công nghiệp
● Phân bón
● Hoạt động khai thác
● Xử lý-xả nước
● Điều kiện vi sinh tại địa phương
Những môi trường này có thể tạo ra các điều kiện vận hành đòi hỏi khắt khe hơn đối với cực dương và kết nối điện.
Lớp phủ Ru-Ir có thể được xem xét cho một số ứng dụng đất có chứa axit hoặc clorua-nhưng không nên đưa ra quyết định chỉ sử dụng độ pH.
Nhà cung cấp cũng nên đánh giá:
● Độ dẫn điện của đất
● Nồng độ clorua
● Hàm lượng sunfat
● Độ ẩm
● Lấp đất bằng đất
● Mật độ dòng điện
● Phản ứng anode dự kiến
Thiết kế lớp phủ tùy chỉnh có thể cần thiết khi môi trường kết hợp độ pH thấp, hàm lượng clorua cao, ô nhiễm công nghiệp và nhu cầu dòng điện cao.
6.3 Hệ thống nước-tinh khiết và nước công nghiệp-
Thuật ngữ "nước tinh khiết" bao gồm nhiều loại chất lượng nước. Một số hệ thống có độ dẫn điện rất thấp, trong khi những hệ thống khác chứa hóa chất xử lý hoặc hàm lượng ion được kiểm soát.
Vì vậy, việc lựa chọn lớp phủ phải dựa trên phân tích nước thực tế.
Ru-Cực dương titan được phủ IR có thể được xem xét cho một số hệ thống nước nhất định đòi hỏi các phản ứng liên quan đến clorua-hoặc hiệu suất điện hóa cụ thể. Trong nước có-độ dẫn điện thấp, thiết kế điện, khoảng cách giữa các điện cực và điện áp vận hành trở nên đặc biệt quan trọng.
Trước khi lựa chọn, cung cấp:
● Độ dẫn điện
● Hàm lượng clorua
● độ pH
● Nhiệt độ
● Tốc độ dòng chảy
● Dòng điện yêu cầu
● Mục đích của hệ thống
● Điện áp hoạt động tối đa
7. Các loại sản phẩm bảo vệ catốt chính và ứng dụng của chúng
Cực dương bảo vệ catốt có nhiều hình dạng khác nhau vì điều kiện lắp đặt và-yêu cầu phân phối hiện tại khác nhau.
Các loại sản phẩm chính bao gồm:
● Cực dương ống MMO
● Cực dương linh hoạt
● Cực dương băng MMO
● Cực dương thăm dò
● Dây cực dương titan
Hình dạng sản phẩm phải phù hợp với cấu trúc được bảo vệ thay vì chỉ được chọn từ danh mục.
Cực dương ống 7.1 MMO
Cực dương ống MMO được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống bảo vệ catốt dòng điện cưỡng bức.
Một sản phẩm điển hình bao gồm:
● Chất nền ống titan
● Lớp phủ MMO
● Kết nối cáp
● Mối nối điện kín
● Chèn lấp hoặc lắp ráp bảo vệ tùy chọn
Ống titan mang lại cấu trúc ổn định, trong khi lớp phủ MMO tạo thành bề mặt hoạt động điện hóa.
Các ứng dụng điển hình bao gồm:
● Nền đất của đường ống ngầm
● Bể chứa
● Kết cấu thép chôn
● Cơ sở hàng hải
● Hệ thống nước biển
● Thiết bị nước công nghiệp
Cực dương dạng ống có thể được lắp đặt theo chiều dọc hoặc chiều ngang, riêng lẻ hoặc theo nhóm.
Đối với các ứng dụng ngầm, chúng có thể được đặt trong lớp lấp dẫn điện để cải thiện sự phân phối dòng điện và giảm điện trở tiếp xúc.
Đối với bể chứa, cực dương dạng ống có thể được lắp đặt xung quanh chu vi bể, bên dưới đáy bể hoặc theo cách bố trí kỹ thuật khác.
Đối với các hệ thống hàng hải và nước, lớp bịt kín cáp và thiết kế cơ học phải chống lại độ ẩm, áp suất, chuyển động và ngâm nước lâu dài.
7.2 Cực dương linh hoạt
Cực dương linh hoạt được thiết kế để lắp đặt dài, phân bố và các bề mặt không đều.
Một cực dương linh hoạt điển hình có thể bao gồm:
● Dây dẫn titan phủ MMO
● Vật liệu dựa trên cacbon{0}}dẫn điện
● Lớp bện bảo vệ bên ngoài
● Cáp kết nối cách điện
● Thành phần kết cấu linh hoạt
Ưu điểm chính là khả năng đi theo các lộ trình cài đặt dài hoặc phức tạp.
Các ứng dụng điển hình bao gồm:
● Đường băng và sân đỗ sân bay
● Khu vực bê tông cốt thép
● Đường ống chôn
● Bảo vệ đáy bể-
● Cầu
● Đường hầm
● Công trình bãi đậu xe
● Cơ sở bê tông công nghiệp
Cực dương linh hoạt có thể cải thiện sự phân bố dòng điện trong đó một số lượng nhỏ cực dương cứng có thể tạo ra sự tập trung dòng điện cục bộ.
Đối với những khu vực bê tông lớn, chúng có thể được lắp đặt trong các rãnh, vữa sửa chữa, lớp phủ hoặc các rãnh đã chuẩn bị sẵn. Đối với đường ống, chúng có thể được đặt song song với đường được bảo vệ.
Lựa chọn nên xem xét:
● Chiều dài cáp
● Sản lượng hiện tại trên mỗi đơn vị chiều dài
● Yêu cầu uốn
● Khoảng cách lắp đặt
● Thiết kế kết nối
● Bảo vệ cơ học
7.3 Cực dương băng MMO
Băng MMO, còn được gọi là băng MMO hoặc băng lưới-mở rộng, phù hợp cho bảo vệ phân bố tuyến tính và{1}}bề mặt.
Nhìn chung, nó mỏng và linh hoạt, giúp dễ dàng lắp đặt xung quanh:
● Cột cầu
● Dầm bê tông
● Bề mặt tường lớn
● Vùng gia cố
● Khu vực sửa chữa
● Kết cấu bê tông biển
Băng MMO có thể được cố định dọc theo bề mặt bê tông hoặc nhúng vào lớp sửa chữa.
Ưu điểm của nó bao gồm:
● Cài đặt linh hoạt
● Diện tích tiếp xúc lớn
● Phân bố dòng điện đồng đều
● Dễ dàng tích hợp với hệ thống sửa chữa bê tông
● Phù hợp với kết cấu cong hoặc tuyến tính
Chiều rộng, độ dày, độ mở của lưới, loại lớp phủ và phương thức kết nối phải được lựa chọn tùy theo dự án.
7.4 Cực dương đầu dò
Cực dương của loại đầu dò có thể được sử dụng trong bể chứa, đường ống, thùng chứa và hệ thống nước.
Tùy thuộc vào thiết kế hệ thống, cực dương của đầu dò có thể là:
● Cực dương hy sinh là magie, kẽm hoặc hợp kim nhôm
● Cụm điện cực dòng điện cưỡng bức
● Thành phần liên quan đến giám sát hoặc tham chiếu{0}}
● Cực dương loại-chèn tùy chỉnh
Vì vậy, chức năng chính xác cần được xác nhận trước khi báo giá.
Cực dương thăm dò hy sinh thường được sử dụng ở những nơi:
● Không có nguồn điện bên ngoài
● Cấu trúc được bảo vệ tương đối nhỏ
● Dòng điện yêu cầu ở mức vừa phải
● Ưu tiên cài đặt đơn giản
Các ứng dụng có thể bao gồm:
● Bể chứa nước
● Bể ngầm nhỏ
● Thùng chứa công nghiệp
● Bảo vệ đường ống cục bộ
● Thiết bị nhỏ gọn
Do cực dương của đầu dò hy sinh bị tiêu hao nên kích thước và vật liệu của chúng quyết định khả năng bảo vệ sẵn có và khoảng thời gian thay thế.
7.5 Dây Anode Titan
Dây anode titan phủ MMO là điện cực nhỏ gọn phù hợp với các hệ thống có không gian lắp đặt hạn chế.
Một ứng dụng quan trọng là bảo vệ catốt điện tử cho máy nước nóng.
Máy nước nóng truyền thống thường sử dụng thanh magie. Magie dần dần hòa tan đồng thời bảo vệ thùng thép.
Dây anode titan MMO hoạt động khác. Nó hoạt động với nguồn điện bên ngoài và cung cấp dòng điện bảo vệ mà không hoạt động như một thanh magiê tiêu hao thông thường.
Các ứng dụng điển hình bao gồm:
● Máy nước nóng điện
● hệ thống sưởi ấm nước{0}}năng lượng mặt trời
● Bể chứa nước nóng-công nghiệp
● Hệ thống lưu trữ-nước nhỏ gọn
Những lợi thế tiềm năng bao gồm:
● Kích thước nhỏ gọn
● Giảm tần suất thay thế
● Điều khiển điện tử ổn định
● Phù hợp với thiết kế thiết bị hiện đại
Dây anode phải phù hợp với nguồn điện, kích thước bể, thành phần hóa học của nước và thiết kế kết nối điện.
8. Cách chọn cực dương bảo vệ catốt phù hợp
Việc chọn cực dương chính xác đòi hỏi ba quyết định chính:
1. Lớp phủ nào phù hợp?
2.Hình thức sản phẩm nào phù hợp với cấu trúc?
3. Yêu cầu thiết kế lắp đặt và đầu ra hiện tại là gì?
8.1 Xác nhận môi trường ứng dụng
Đầu tiên xác định chất điện phân:
● Đất
● Nước biển
● Nước ngọt
● Bê tông
● Nước công nghiệp
● Đất chua
● Môi trường hóa học
Hướng dẫn sơn sơ bộ là:
| Môi trường | Xem xét lớp phủ chung |
|---|---|
| Đất | Tôi-Ta |
| Nước ngọt | Tôi-Ta |
| Bê tông cốt thép | Tôi-Ta |
| Nước biển | Ru-Ir |
| nước giàu clorua | Ru-Ir |
| Đất chua | Ru-Ir hoặc thiết kế tùy chỉnh |
Bảng này chỉ là một tài liệu tham khảo ban đầu. Các điều kiện hóa học và điện thực tế phải được xem xét lại.
8.2 Xác nhận cấu trúc được bảo vệ
Cung cấp thông tin về:
Vật liệu
Kích thước
Diện tích bề mặt
Tình trạng lớp phủ
Độ sâu cài đặt
Hình học
Số lượng công trình
Tính liên tục về điện
Một đường ống dài, đáy bể lớn, cột cầu và máy nước nóng đòi hỏi cách bố trí cực dương rất khác nhau.
8.3 Xác định các yêu cầu về điện
Thông tin quan trọng bao gồm:
Dòng điện bảo vệ cần thiết
Dòng điện hoạt động bình thường
Dòng điện tối đa
Điện áp hoạt động
Điện áp tối đa
Chế độ cấp nguồn-
Số lượng cực dương
Khoảng cách anode
Chiều dài cáp
Phân phối hiện tại dự kiến
Tổng dòng điện thôi là không đủ. Nhà cung cấp cũng cần biết dòng điện đó nên được phân phối như thế nào.
Thiết kế sai có thể gây ra:
Bảo vệ không đầy đủ ở vùng sâu vùng xa
Dòng điện cục bộ quá mức
Phân phối tiềm năng không đồng đều
Điện áp hoạt động cao hơn
Ứng suất lớp phủ sớm
Hiệu suất hệ thống không ổn định
8.4 Xác nhận phương pháp cài đặt
Lựa chọn sản phẩm điển hình có thể tuân theo logic này:
Đường ống chôn dài → Ống MMO hoặc cực dương linh hoạt
Kết cấu bê tông lớn → cực dương linh hoạt
Cột và dầm cầu → Băng MMO
Bể nhỏ → cực dương đầu dò
Máy nước nóng → dây cực dương titan
Cấu trúc biển → Ống, thanh, lưới MMO hoặc các cụm tùy chỉnh
Điều kiện lắp đặt cũng có thể yêu cầu:
Chiều dài cáp đặc biệt
Niêm phong chống thấm
Kết nối chịu áp lực-
Giá đỡ
Vỏ bảo vệ
Chèn lấp dẫn điện
Thiết bị đầu cuối tùy chỉnh
8.5 Cung cấp thông tin về nước hoặc đất
Đối với các ứng dụng nước, cung cấp:
pH
Độ dẫn điện
Nồng độ clorua
Nhiệt độ
Điều kiện dòng chảy
Các ion chính khác
Đối với các ứng dụng đất, cung cấp:
Điện trở suất của đất
Độ ẩm
pH
Hàm lượng clorua hoặc sunfat
Thiết kế nền đất
Vật liệu san lấp
Thông tin này cho phép nhà sản xuất đề xuất lớp phủ và cấu trúc sản phẩm phù hợp hơn.
9. Tại sao nên chọn nhà sản xuất Anode Titan MMO chuyên nghiệp?
Hiệu suất của cực dương bảo vệ catốt phụ thuộc vào quy trình sản xuất hoàn chỉnh.
Các yếu tố quan trọng bao gồm:
● Chất lượng nền titan
● Độ chính xác gia công
● Chuẩn bị bề mặt
● Thành phần lớp phủ
● Độ đồng đều của lớp phủ
● Xử lý nhiệt
● Kết nối điện
● Bịt kín cáp
● Kiểm tra và thử nghiệm
Một nhà sản xuất chuyên nghiệp sẽ có thể tạo ra các giải pháp tùy chỉnh thay vì chỉ cung cấp các kích thước tiêu chuẩn cố định.
Xử lý chất nền titan
Chất nền phải đáp ứng các kích thước, hình dạng và tình trạng bề mặt cần thiết.
Độ thẳng của ống, kích thước mắt lưới, chiều rộng ruy băng, diện tích kết nối và chất lượng hàn đều có thể ảnh hưởng đến việc lắp đặt và hiệu suất.
Chuẩn bị bề mặt
Trước khi phủ, bề mặt titan phải được làm sạch và chuẩn bị đúng cách.
Mục tiêu là:
● Loại bỏ ô nhiễm
● Tạo điều kiện bề mặt phù hợp
● Cải thiện độ bám dính của lớp phủ
● Hỗ trợ hình thành lớp phủ đồng đều
Việc chuẩn bị không đầy đủ có thể dẫn đến liên kết yếu hoặc hiệu suất điện hóa không nhất quán.
Ứng dụng sơn
Lớp phủ phải được lựa chọn theo môi trường và phản ứng vận hành.
Cần phải kiểm soát:
● Công thức lớp phủ
● Tính đồng nhất của ứng dụng
● Số chu kỳ phủ
● Tải mục tiêu
● Điều kiện sấy khô
● Điều kiện thiêu kết
Xử lý nhiệt độ-cao
Xử lý nhiệt giúp hình thành lớp phủ oxit kim loại hỗn hợp.
Nhiệt độ, thời gian gia nhiệt và kiểm soát chu trình có thể ảnh hưởng đến:
● Cấu trúc lớp phủ
● Độ bám dính
● Tính đồng nhất
● Hoạt động điện hóa
● Tính ổn định
Thiết kế kết nối điện
Kết nối giữa cực dương titan và cáp là một điểm quan trọng.
Nó sẽ cung cấp:
● Điện trở thấp
● Độ bền cơ học
● Niêm phong đáng tin cậy
● Bảo vệ khỏi độ ẩm
● Khả năng tương thích với môi trường cài đặt
Lớp phủ-chất lượng cao không thể bù đắp cho kết nối cáp bịt kín kém.
Kiểm tra chất lượng
Việc kiểm tra có thể bao gồm:
● Kiểm tra kích thước
● Kiểm tra bề mặt
● Xác minh tải lớp phủ
● Đánh giá độ bám dính của lớp phủ
● Kiểm tra điện trở
● Kiểm tra kết nối cáp
● Kiểm tra hiệu suất tùy chỉnh
Kế hoạch kiểm tra phải phù hợp với yêu cầu của sản phẩm và dự án.
Giải pháp Anode Titan MMO tùy chỉnh của Ehisen
Ehisen chuyên về cực dương titan phủ kim loại quý để bảo vệ catốt và các ứng dụng điện hóa công nghiệp.
Các sản phẩm bảo vệ cathode của chúng tôi bao gồm:
● Cực dương ống MMO
● Cực dương linh hoạt
● Cực dương băng MMO
● Cực dương lưới titan
● Cực dương dây titan
● Cụm điện cực được tùy chỉnh
Hệ thống sơn có sẵn bao gồm:
● Ir-Cực dương titan được phủ Ta
● Ru-Cực dương titan được phủ IR
● Sản phẩm titan phủ bạch kim
Dịch vụ sản xuất của chúng tôi bao gồm:
● Gia công nền titan
● Chuẩn bị bề mặt
● Lớp phủ oxit kim loại quý
● thiêu kết ở nhiệt độ-cao
● Cụm đấu nối điện
● Kiểm tra chất lượng
● Sản xuất OEM tùy chỉnh
Chúng tôi hỗ trợ cả phát triển nguyên mẫu và sản xuất công nghiệp.
Để chuẩn bị một khuyến nghị hoặc báo giá đáng tin cậy, khách hàng được khuyến khích cung cấp:
● Môi trường ứng dụng
● Bản vẽ sản phẩm
● Thông tin cấu trúc được bảo vệ
● Phân tích nước hoặc đất
● Dòng điện và điện áp yêu cầu
● Phương pháp cài đặt
● Số lượng
● Yêu cầu về cáp và kết nối
Dựa trên thông tin này, Ehisen có thể hỗ trợ lựa chọn lớp phủ, cơ cấu sản phẩm, tính khả thi trong sản xuất và sản xuất theo yêu cầu.
Dịch vụ sản xuất của chúng tôi bao gồm:
● Gia công nền titan
● Chuẩn bị bề mặt
● Lớp phủ oxit kim loại quý
● thiêu kết ở nhiệt độ-cao
● Cụm đấu nối điện
● Kiểm tra chất lượng
● Sản xuất OEM tùy chỉnh
Chúng tôi hỗ trợ cả phát triển nguyên mẫu và sản xuất công nghiệp.
Để chuẩn bị một khuyến nghị hoặc báo giá đáng tin cậy, khách hàng được khuyến khích cung cấp:
● Môi trường ứng dụng
● Bản vẽ sản phẩm
● Thông tin cấu trúc được bảo vệ
● Phân tích nước hoặc đất
● Dòng điện và điện áp yêu cầu
● Phương pháp cài đặt
● Số lượng
● Yêu cầu về cáp và kết nối
Dựa trên thông tin này, Ehisen có thể hỗ trợ lựa chọn lớp phủ, cơ cấu sản phẩm, tính khả thi trong sản xuất và sản xuất theo yêu cầu.
10. Kết luận
Bảo vệ catốt là một hệ thống điện hóa hoàn chỉnh chứ không phải là một sản phẩm cực dương duy nhất.
Kết cấu thép được bảo vệ phải trở thành cực âm, trong khi cực dương được chọn cung cấp dòng điện qua đất, nước, bê tông hoặc chất điện phân khác.
Các ứng dụng khác nhau yêu cầu các giải pháp khác nhau:
● Ir-Cực dương titan được phủ Ta thường được dùng cho đất, nước ngọt, cát mịn và bê tông.
● Ru-Cực dương titan được phủ IR thường được xem xét sử dụng cho nước biển, nước giàu clorua-và một số môi trường axit nhất định.
● Cực dương dạng ống MMO thích hợp cho đường ống, bể chứa, công trình hàng hải và hệ thống nước.
● Cực dương linh hoạt phù hợp cho các tuyến đường dài và các bề mặt lớn hoặc phức tạp.
● Băng MMO thích hợp cho cột cầu, dầm bê tông và bảo vệ bê tông phân tán.
● Cực dương của đầu dò được sử dụng trong bể chứa, đường ống và hệ thống nhỏ gọn.
● Dây cực dương titan cung cấp giải pháp nhỏ gọn để bảo vệ-máy nước nóng điện tử.
Việc lựa chọn đúng phải dựa trên môi trường vận hành, tính chất hóa học của lớp phủ, nhu cầu hiện tại, kích thước kết cấu và phương pháp lắp đặt.
Đối với cực dương ống MMO, cực dương linh hoạt, băng MMO, dây cực dương titan hoặc điện cực bảo vệ catốt tùy chỉnh, hãy liên hệ với Ehisen để cung cấp chi tiết ứng dụng, bản vẽ và thông số vận hành của bạn để đánh giá và báo giá kỹ thuật.