Impressed Current Anti-Fouling (ICAF)

Impressed Current Cathodic Protection (ICCP)

Marine Growth Prevention System (MGPS)

Hệ thống chống ăn mòn thân tàu bằng phương pháp bảo vệ cathode

Hệ thồng bảo về catot-Cathode bằng dòng ngoài.

Hệ thống chống ăn mòn điện cực.

Hệ thống chống ăn mòn vỏ tàu

Chống ăn mòn bằng phương pháp bảo vệ catốt là một trong những yêu
cầu kỹ thuật cần thiết áp dụng đối với các kết cấu kim loại trong môi
trường biển. Anốt là bộ phận chính quyết định tới chất lượng, giá thành và
hiệu quả bảo vệ của hệ thống. Do đó, nghiên cứu về vật liệu và công nghệ
chế tạo anốt là một nội dung rất quan trọng. Trên thế giới, vật liệu chế tạo
các loại anốt cho hệ thống bảo vệ catốt bằng dòng điện ngoài (ICCP) đã
được nghiên cứu từ lâu, nhiều loại vật liệu cũng như phương pháp chế tạo
được áp dụng thành công. Tuy nhiên, việc nghiên cứu các hệ vật liệu vừa
đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện môi trường làm việc phức
tạp, vừa có giá thành hợp lý và khả năng ứng dụng rộng rãi vẫn đang là một
nhu cầu có tính cấp thiết cao.
Có nhiều loại vật liệu có thể sử dụng làm anốt, tuy nhiên đối với hệ
thống bảo vệ catốt dòng điện ngoài các anốt bền trong môi trường biển,
kích thước nhỏ gọn và tuổi thọ cao thể hiện rõ ưu thế và triển vọng sẽ thay
thế hoàn toàn các vật liệu anốt tan được nhiều nhà khoa học quan tâm do
những lợi ích to lớn, thiết thực mà chúng đem lại.
Vật liệu manhêtit (ôxít sắt từ – Fe3O4) có các tính chất điện hóa phù hợp
để làm anốt trơ. Tuy nhiên, hạn chế là độ bền cơ không cao, do đó việc
nghiên cứu tổng thể về vật liệu, tối ưu công nghệ chế tạo và xác định điều
kiện sử dụng trong thực tế có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, đáp ứng các
yêu cầu của công tác chống ăn mòn trong môi trường biển.

Phương pháp bảo vệ catốt bằng dòng điện ngoài
Kim loại cần bảo vệ là một điện cực và được nối với một điện cực khác
khó tan hơn là điện cực phụ trong một hệ điện hóa. Sau đó dùng dòng điện
một chiều ở nguồn ngoài để phân cực catốt kim loại cần bảo vệ.
1.2. Anốt sử dụng trong hệ thống ICCP
* Các loại anốt thường sử dụng cho hệ thống ICCP: Hợp kim silic,
graphite, anốt nhôm, anốt hợp kim chì – bạc, anốt platin, anốt hỗn hợp ôxit
kim loại, anốt ceramic, anốt polyme dẫn điện, anốt manhêtit…
1.3. Hệ vật liệu chế tạo anốt manhêtit sử dụng trong hệ thống ICCP
Theo tài liệu kỹ thuật cho thấy sản phẩm anốt manhêtit công nghiệp
được chế tạo theo phương pháp đúc với các tính chất chủ yếu như sau:
Mật độ dòng : 0.79 mA/dm2
Khối lượng riêng : 4.7  4.8 kg/dm3
Độ cứng (Brinell) : 344
Tỷ trọng : 4.71 g/cm3
Nhiệt độ nóng chảy : 1500 0C
Tốc độ tiêu hao vật liệu : 0.02 kg/A.năm
Hiệu suất : 90 %
Hệ số giãn nở tuyến tính : 6.4 x 10-6 /
0C (0  100 0C)
Thành phần hóa học: FeO: 28  32%; Fe3O4: 60  64%; Còn lại: 4  12 %
Các tài liệu cũng cho thấy anốt manhêtit có thể sử dụng trong hệ thống
ICCP trong nhiều môi trường: Nước biển, nước lợ, bùn ngập mặn, đất và
môi trường nước ngọt. Hai tính chất điện hóa quan trọng là mật độ dòng và
tốc độ tiêu hao vật liệu của anốt manhêtit của các tác giả cũng có sự khác
nhau, mật độ dòng anốt đạt từ 30  400 A/m2
, có nghiên cứu công bố mật
độ dòng có thể đạt tới 1.000 A/m2
. Tốc độ tiêu hao từ 10-3  0.02 kg/A.năm.
Có thể thấy rằng mật độ dòng anốt và tốc tộ tiêu hao có quan hệ mật thiết
với nhau và phụ thuộc vào thành phần vật liệu, công nghệ chế tạo, khi sử
dụng trong thực tế còn tùy thuộc vào điều kiện thay đổi của môi trường,
mức độ hoạt động của anốt… Ngoài ra, mặc dù anốt không phải là chi tiết
chịu lực, không yêu cầu cao về cơ tính, nhưng vẫn phải đảm bảo độ bền để
4
có thể sử dụng trong môi trường thực tế. Đây là vấn đề cần thiết phải tiếp
tục nghiên cứu và thử nghiệm. Manhêtit là vật liệu thỏa mãn các yêu cầu
làm anốt, so sánh với các chủng loại anốt khác cho thấy anốt manhêtit có
một số ưu điểm và hạn chế sau:
* Ưu điểm: Mật độ dòng tương đối cao, chỉ thấp hơn các loại anốt chế
tạo bằng kim loại trơ hoặc hỗn hợp ôxít kim loại. Tốc độ tiêu hao thấp, ở
điều kiện sử dụng bình thường tốc độ tiêu hao tương đương các loại anốt
trơ. Ngoài ra, anốt manhêtit còn có một số ưu điểm so với các loại anốt trơ
khác: Không ảnh hưởng bởi độ gợn sóng của nguồn điện một chiều. Không
bị giới hạn bởi điện thế của nguồn một chiều. Có nhiều phương pháp chế
tạo. Giá thành nguyên liệu thấp.
* Hạn chế: Độ bền cơ học thấp; Khó tạo hình phức tạp, chỉ có thể chế
tạo sản phẩm có hình dạng đơn giản, kết cấu đối xứng, tròn xoay; Khó
trong khâu gia công hoàn thiện và kết nối cáp điện.
1.4. Phương pháp chế tạo anốt manhêtit
Có ba phương pháp chính: (a) Nấu đúc, (b) Ép và thiêu kết bột và (c)
Phun phủ plasma. Qua các phân tích về phương pháp chế tạo anốt manhêtit
cho thấy lựa chọn phương pháp ép và thiêu kết bột là phù hợp, có tính khả
thi cao do khả năng kiểm soát vật liệu đầu vào, hiệu suất sử dụng vật liệu
cao, tiêu hao năng lượng thấp, việc kiểm soát tốt quá trình chế tạo sẽ đảm
bảo được chất lượng sản phẩm anốt.

PART LIST:

HTCU-90X600 – ĐIỆN CỰC ANODE HTCU-90X600 CHỐNG ĂN MÒN TÀU BIỂN ICAF – ICCP – MGPS

HTAL-90X600 – ĐIỆN CỰC ANODE HTAL-90X600 CHỐNG ĂN MÒN TÀU BIỂN ICAF – ICCP – MGPS