Zdjęcie Anody aluminiowe

 

Aluminiowe anody galwaniczne stosowane są do ochrony katodowej w środowisku zawierającym jony chlorkowe, gdyż w wodach słodkich i gruntach aluminium pasywuje się.  Anody te są stosowane zarówno do ochrony morskich konstrukcji przybrzeżnych (onshorre), jak i dalekomorskich (offshore).  Wykorzystywane są do ochrony takich konstrukcji, jak: stalowe ścianki szczelne nabrzeży, stalowe pale stanowisk przeładunkowych w portach, pale dalb cumowniczych i odbojowych statków, stalowe zapory przeciwrozlewowe, itp. Montowane są na morskich platformach wydobywczych ropy naftowej i gazu ziemnego, gdzie dużo cięższe anody cynkowe z reguły nie są stosowane – duży ciężar anod cynkowych zwiększa naprężenia mechaniczne nóg platformy, zwiększając prawdopodobieństwo korozji naprężeniowej.

Anody aluminiowe wykonywane są ze stopów zawierających dodatki stopowe, które polepszają właściwości elektrochemiczne materiału anodowego, tj. wydajność prądową oraz potencjał anody.

Anody typu Al-Zn-In są stosowane najczęściej. Wg norm DNVGL-RP-B401 oraz NORSOK M-503 ten stop anodowy powinien zawierać 2,5–5,75% cynku oraz 0,015–0,040% indu. Norma EN 12496 przewiduje ilość tych dodatków stopowych na poziomie odpowiednio 2,0–6,0% oraz 0,010– 0,030 %.

Wydajność prądowa anod typu Al-Zn-In wg norm powinna być nie mniejsza niż 2500 Ah/kg (wg normy NORSOK M-503 nawet 2600 Ah/kg). Potencjał anod podczas pracy nie powinien być bardziej elektrododatni niż -1050 mV względem elektrody chlorosrebrowej.

Anody typu Al-Zn-In-Mg wykorzystywane są w niektórych zastosowaniach w USA, np. do ochrony ścianek szczelnych nabrzeży. Cechują się dodatkiem magnezu w ilości 0,5–1,0%, niską zawartością cynku w ilości 1,0–3,0%  oraz zawartością indu w ilości 0,20%. Normy europejskie nie przewidują dodatku Mg jako dodatku stopowego anod aluminiowych.

Wydajność prądowa anod typu Al-Zn-In-Mg wg normy NACE TM0190  powinna zawierać się w przedziale 2354–2742 Ah/kg. Potencjał anod podczas pracy nie powinien być bardziej elektrododatni niż -1032 mV względem elektrody kalomelowej, co odpowiada wartości -1078 mV względem elektrody chlorosrebrowej.

Parametry anod dla danego typoszeregu 

Typoszereg  I:  Stopy Al-Zn-In ze zwykłą zawartością cynku

Anody te mogą być powszechnie stosowane w środowisku wody morskiej oraz w mule morskim.

Materiał anodowy spełnia wymagania norm: DNVGL-RP-B401,  NORSOK M-503, EN 12496 odnośnie składu stopowego oraz właściwości elektrochemicznych.

Składnik stopowy

Ilość w stopie

Zanieczyszczenia

Zn

3.0 – 4.5%

Fe – max 0.040%

In

0.016 – 0.020%

Cu – max 0.002%

Si

0.08 – 0.12%

Cd – max 0.002%

Al

reszta

inne – każdy składnik max 0.02%

inne – ogółem max 0.05%

Właściwości elektrochemiczne

wydajność prądowa (inaczej: pojemność elektrochemiczna)

minimum 2600 Ah/kg

potencjał podczas pracy (closed circuit potential)

≤-1050 mV względem elektrody Ag/AgCl

Typoszereg II: Stopy Al-Zn-In z podwyższoną zawartością cynku

Anody te mogą być stosowane w środowisku wody morskiej oraz w mule morskim, w szczególności w głębokich i zimnych wodach.

Cechują się wyższą wydajnością prądową oraz bardziej ujemnym potencjałem podczas pracy, niż anody z typoszeregu I.

Materiał anodowy spełnia wymagania norm: DNVGL-RP-B401, NORSOK M-503, EN 12496 odnośnie składu stopowego oraz właściwości elektrochemicznych.

Składnik stopowy

Ilość w stopie

Zanieczyszczenia

Zn

4.75 – 5.75%

Fe – max. 0.090%

In

0.016 – 0.020%

Cu – max 0.002%

Si

0.08 – 0.12%

Cd – max 0.002%

Al

reszta

inne – każdy składnik max 0.02%

inne – ogółem max 0.05%

Właściwości elektrochemiczne

wydajność prądowa (inaczej: pojemność elektrochemiczna)

minimum 2650 Ah/kg

potencjał podczas pracy (closed circuit potential)

≤-1050 mV względem elektrody Ag/AgCl

Typoszereg  III:  Stopy Al-Zn-In-Mg

Anody te mogą być stosowane w środowisku wody morskiej oraz w mule morskim. Cechują się dodatkiem magnezu, obniżoną zawartością cynku oraz podwyższoną zawartością indu w porównaniu do anod typu Al-Zn-In.

Wydajność prądowa anod jest niższa w porównaniu do anod typu Al-Zn-In, lecz posiadają od nich bardziej ujemny potencjał podczas pracy. Materiał anodowy spełnia wymagania normy NACE TM0190 odnośnie składu stopowego oraz właściwości elektrochemicznych.

Składnik stopowy

Ilość w stopie

Zanieczyszczenia

Zn

1.5 – 3.0%

Fe – max. 0.1%

Mg

0.6 -1.0%

Cu – max. 0.01%

In

0.020%

inne – każdy składnik max. 0.02%

Al

reszta

inne – ogółem max. 0.05%

Właściwości elektrochemiczne

wydajność prądowa (inaczej: pojemność elektrochemiczna)

minimum 2400 Ah/kg

potencjał podczas pracy (closed circuit potential)

≤-1100 mV względem elektrody kalomelowej (≤-1146 mV względem elektrody Ag/AgCl)