Los ánodos de titanio para protección catódica por corriente impresa (ICCP) son electrodos de titanio recubiertos de MMO que suministran corriente protectora a una estructura enterrada o sumergida sin disolverse. Han sustituido en gran medida a los ánodos consumibles en ICCP porque el sustrato de titanio es dimensionalmente estable y de larga duración. Esta guía abarca la elección del recubrimiento según el entorno, las formas utilizadas y qué indicar en una consulta.
Elección del recubrimiento según el entorno
El recubrimiento se adapta al nivel de cloruro del entorno. Se utiliza un recubrimiento de óxido de iridio-tantalio en suelo, agua dulce y hormigón, donde el cloruro es bajo o está ausente y la reacción es de evolución de oxígeno. Se utiliza un recubrimiento de óxido de rutenio-iridio en agua de mar, agua salobre y lodo, donde hay cloruro y la reacción es de evolución de cloro.
| Entorno | Recubrimiento que indica la guía |
|---|---|
| Suelo, agua dulce y hormigón | Óxido de iridio-tantalio, cuando el nivel de cloruros es bajo |
Formas
Los ánodos de titanio para ICCP se suministran como alambre y cinta para aplicaciones de hormigón y depósitos, como varillas y ánodos tubulares para lechos anódicos y depósitos de agua, como malla y malla de cinta para hormigón armado, y como ánodos de disco y de sonda. La forma se elige según la estructura y la manera en que debe distribuirse la corriente.
| Forma | Dónde indica la guía que se utiliza |
|---|---|
| Alambre y cinta | Aplicaciones en hormigón y depósitos |
| Ánodos de varilla y tubulares | Lechos anódicos y depósitos de agua |
Aplicaciones habituales
Estos ánodos protegen tuberías enterradas y sobre el terreno, los fondos y componentes internos de depósitos de almacenamiento, estructuras marinas como muelles y pilotes, la armadura de acero en el hormigón, y depósitos de agua y efluentes. La selección depende de la corriente que necesita la estructura, el electrolito y la vida de diseño.
Qué especificar en una solicitud de oferta de ánodos para protección catódica
Indique la estructura y el entorno, la salida de corriente requerida y la vida de diseño, el tipo de recubrimiento, la forma y las dimensiones del ánodo, y el alcance del certificado. Para aplicaciones electrolíticas y de tratamiento de agua, consulte en cambio la guía de ánodos de titanio con revestimiento MMO. Consulte el ánodo de titanio o envíe los requisitos a [email protected].
| Campo que indicar en una solicitud de oferta de protección catódica | Detalle |
|---|---|
| Estructura y entorno | Ambos |
| Condiciones de servicio | Corriente de salida requerida y vida útil de diseño |
| Recubrimiento | El tipo de recubrimiento |
| Ánodo | Forma y dimensiones |
| Documentos | El alcance del certificado |
La base de diseño que sustenta una cifra de vida útil de un ánodo de protección catódica
La sección anterior solicita la corriente de salida requerida y la vida útil de diseño porque esos dos campos dimensionan el ánodo. El sistema de recubrimiento se diseña con esos criterios, para que pueda comprobarse una consulta antes de enviarla, en lugar de hacerlo después de recibir una oferta.
Estas son cifras de diseño del sistema de recubrimiento de óxidos metálicos mixtos a la densidad de corriente indicada, no una garantía para un pedido concreto.
| Condición | Base de diseño del sistema de recubrimiento |
|---|---|
| Lecho anódico en suelo a 100 A/m² | Hasta 20 años |
| Suelo superficial o profundo, protección de contenedores, a 100 A/m² | 20 años o más |
| Agua de mar a 600 A/m² | 20 años o más |
| Tasa de consumo del recubrimiento | Aproximadamente 0.1 mg por amperio-año |
| Densidad de corriente alcanzada sin pasivación ni disolución del electrodo | 5000 A/m² |
La vida útil real depende del electrolito, el ciclo de trabajo, la densidad de corriente instalada y el relleno o la construcción del lecho, por lo que la corriente de salida requerida y la vida de diseño se especifican de nuevo en cada pedido en lugar de trasladarse de un proyecto anterior.
Dos cifras sustentan esas condiciones. La resistividad del recubrimiento es de alrededor de 10-7 ohm metros. Cuando el recubrimiento está dañado, el titanio expuesto se encuentra a un potencial que normalmente no supera los 2 voltios, por debajo del nivel al que se rompería la película pasiva, por lo que la zona descubierta no se convierte en un punto de corrosión. En las instalaciones en suelo, la tensión de alimentación suele mantenerse por debajo de 60 voltios.
Beiyu Titanium revisa la estructura y el entorno, la corriente de salida requerida y la vida de diseño, el tipo de recubrimiento, la forma y las dimensiones del ánodo y el alcance del certificado antes de presentar una oferta.
Una propiedad subyace a todo esto: el sustrato conduce corriente con aproximadamente un tres por ciento de la conductividad del cobre, por lo que el detalle de la conexión y la sección importan junto con la elección del recubrimiento. ¿Es conductor el titanio? presenta las cifras de resistividad por calidad.
Detalles de especificación con fuentes
ASTM B338 y B348 cubren los sustratos tubulares y de varilla sobre los que se construyen los ánodos ICCP, en Grade 1 (UNS R50250) y Grade 2 (UNS R50400), con Grade 2 aportando una resistencia mínima a la tracción de 345 MPa cuando la cadena de ánodos también cumple una función estructural. Los documentos de diseño, como ISO 12696 para hormigón, tratan el ánodo como un componente dimensionado según la corriente suministrada y la vida útil de diseño, lo que coincide con el criterio de recubrimiento anterior: óxido de iridio-tántalo para suelos con bajo contenido de cloruros, agua dulce y hormigón, frente a óxido de rutenio-iridio para servicio en agua de mar y agua salobre.
Beiyu Titanium suministra el sustrato sin recubrimiento de estas formas de ánodo: tubos de titanio sin soldadura de 5 a 325 mm de diámetro exterior y espesores de pared de 0.5 a 12 mm para ánodos tubulares y de varilla, con producto plano Grade 1 o Grade 2 para material de cinta y malla, cada uno expedido con un certificado de inspección 3.1 según EN 10204. El recubrimiento MMO queda fuera del alcance de la fábrica de Beiyu y se especifica para cada pedido según el entorno, y en los 15 años de revisión de solicitudes de oferta de Penn Ma en Beiyu, el tipo de recubrimiento, la corriente de salida requerida y la vida útil de diseño se vuelven a indicar como tres líneas independientes antes de autorizar un pedido de ánodos, porque esos tres campos, y no el titanio, determinan la vida útil del ánodo.