مهندسی کشتی
هنگامی که یک کشتی در آب دریا است، ساختار فلزی آن یک سیستم خوردگی الکتروشیمیایی با آب دریا تشکیل می دهد. از آنجایی که آب دریا حاوی مقدار زیادی نمک و سایر الکترولیت‌ها است، سلول‌های گالوانیکی ریز بی‌شماری روی سطح فلز تشکیل می‌شوند که باعث می‌شود فلز تحت واکنش‌های اکسیداسیون قرار گیرد و خورده شود. خوردگی کشتی می تواند منجر به کاهش استحکام ساختاری بدنه شود و بر ایمنی و عمر مفید کشتی تأثیر بگذارد.
در مهندسی کشتی، حفاظت کاتدی یک فناوری مهم برای جلوگیری از خوردگی سازه های فلزی توسط آب دریا است. با مهار واکنش خوردگی الکتروشیمیایی روی سطح فلز، طول عمر کشتی ها را افزایش می دهد و ایمنی ناوبری را تضمین می کند.
روش های متداول حفاظت کاتدی در مهندسی کشتی شامل حفاظت کاتدی آند قربانی و حفاظت کاتدی تحت تاثیر جریان است.
حفاظت کاتدی آند قربانی
حفاظت کاتدی آند قربانی شامل نصب یک ماده فلزی با پتانسیل منفی بیشتر از فلز مورد محافظت (مانند آلیاژهای روی، آلیاژهای آلومینیوم و غیره) به عنوان یک آند قربانی بر روی سطح بیرونی کشتی است. در یک محیط آب دریا، آندهای قربانی ترجیحاً خورده می شوند و جریان محافظتی را برای جسم محافظت شده فراهم می کنند و بنابراین از ساختار فلزی محافظت می کنند.
- مزایا:نصب ساده، عدم نیاز به منبع تغذیه خارجی، نیازهای نسبتا کم برای عایق الکتریکی کشتی ها و هزینه های عملیاتی و نگهداری کم.
- نقطه ضعف: عمر مفید آند فداکاری محدود است و نیاز به تعویض منظم دارد. کنترل دقیق شدت و توزیع جریان حفاظتی دشوار است و برای کشتی‌های بزرگ، ممکن است آندهای فداکاری بیشتری مورد نیاز باشد.
برای روش آند فداکاری باید مواد و مشخصات آند فداکاری مناسب بر اساس اندازه، شکل و محیط ناوبری کشتی انتخاب شود و در نواحی زیر خط آب کشتی مانند کمان، عقب و کناره های کشتی که مستعد خوردگی هستند به طور منطقی چیده شوند. هنگام نصب آندهای قربانی، لازم است از محکم و قابل اعتماد بودن اتصال بین آند و بدنه اطمینان حاصل شود تا از افتادن آند در هنگام ناوبری جلوگیری شود. در عین حال به موقعیت نصب و جهت آند توجه کنید تا از تماس کامل آن با آب دریا اطمینان حاصل کنید.
ما همچنین قطعات پردازشی برای کشتی‌ها، آندهای قربانی به شکل خاص-و مرجع تولید می‌کنیم.
حفاظت کاتدی جریان تحت تاثیر
حفاظت کاتدی جریان تحت تاثیر از یک منبع تغذیه جریان مستقیم خارجی برای نصب آند در یک موقعیت مناسب روی کشتی، مانند پشت یا کنار کشتی، با بدنه به عنوان کاتد استفاده می کند. جریان خروجی منبع تغذیه از طریق آند به آب دریا می ریزد و سپس به سطح بدنه می رسد و باعث قطبش کاتدی بدنه و سرکوب واکنش خوردگی فلز می شود.
- مزایا: اندازه و توزیع جریان حفاظتی را می توان با توجه به وضعیت واقعی کشتی تنظیم کرد و اثر حفاظتی عالی را ارائه داد. مصرف مواد آند نسبتاً کند است و عمر مفید آن طولانی است.
- معایب: این نیاز به نصب تجهیزات اختصاصی منبع تغذیه DC و سیستم های کنترل دارد که منجر به هزینه های سرمایه گذاری بالا می شود. الزامات عایق الکتریکی برای کشتی ها نسبتاً بالا است و نصب و نگهداری آن نسبتاً پیچیده است.
حفاظت کاتدی کشتی یک فناوری اصلی برای افزایش طول عمر کشتی ها و کاهش هزینه های نگهداری است. باید بر اساس نوع کشتی و محیط خورنده، راه حل مناسب (آند قربانی یا جریان خارجی) انتخاب کرد و از طریق «حفاظت کاتدی + پوشش + نظارت هوشمند» یک سیستم{1}}ضد خوردگی سه بعدی تشکیل داد. با توسعه فناوری‌های سبز و هوشمند، حفاظت کاتدی برای کشتی‌ها در آینده کارآمدتر، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و سازگار با محیط‌زیست خواهد شد و از توسعه پایدار مهندسی دریایی پشتیبانی می‌کند.