Les anodes en titane pour la protection cathodique par courant imposé (ICCP) sont des électrodes en titane revêtues d'oxydes métalliques mixtes (MMO) qui délivrent un courant de protection à une structure enterrée ou immergée sans se dissoudre. Elles ont largement remplacé les anodes consommables en ICCP car le substrat en titane est dimensionnellement stable et durable. Ce guide traite du choix du revêtement selon l'environnement, des formes utilisées et de ce qu'il convient d'indiquer sur une demande.
Choix du revêtement selon l'environnement
Le revêtement est adapté au niveau de chlorures de l'environnement. Un revêtement en oxyde d'iridium-tantale est utilisé dans le sol, l'eau douce et le béton, où le chlorure est faible ou absent et où la réaction est un dégagement d'oxygène. Un revêtement en oxyde de ruténium-iridium est utilisé en eau de mer, en eau saumâtre et dans la vase, où le chlorure est présent et où la réaction est un dégagement de chlore.
| Environnement | Revêtements cités dans le guide |
|---|---|
| Sol, eau douce et béton | Oxyde d'iridium-tantale, lorsque le chlorure est faible |
Formes
Les anodes en titane pour ICCP sont fournies sous forme de fil et de ruban pour les applications béton et réservoirs, de barre et d'anodes tubulaires pour les lits d'anodes et les réservoirs d'eau, de treillis et de ruban treillis pour le béton armé, et d'anodes disque et sonde. La forme est choisie en fonction de la structure et de la manière dont le courant doit être réparti.
| Forme | Applications indiquées dans le guide |
|---|---|
| Fil et ruban | Applications dans le béton et les réservoirs |
| Anodes en tige et tubulaires | Lits anodiques et réservoirs d'eau |
Applications courantes
Ces anodes protègent les pipelines enterrés et aériens, les fonds et les internes de réservoirs de stockage, les structures marines telles que les jetées et les pieux, les armatures en acier du béton, ainsi que les réservoirs d'eau et d'effluents. Le choix dépend du courant requis par la structure, de l'électrolyte et de la durée de vie de conception.
Ce qu'il faut spécifier dans une demande de prix pour anode de protection cathodique
Indiquez la structure et l'environnement, le courant de sortie requis et la durée de vie de conception, le type de revêtement, la forme et les dimensions de l'anode, ainsi que la portée du certificat. Pour les applications électrolytiques et de traitement de l'eau, consultez plutôt le guide sur les anodes en titane à revêtement MMO. Parcourez le anode en titane gamme ou envoyez les exigences à [email protected].
| Champ à indiquer dans une demande de prix de protection cathodique | Détail |
|---|---|
| Structure et environnement | Les deux |
| Service | Sortie de courant requise et durée de vie de conception |
| Revêtement | Le type de revêtement |
| Anode | Forme et dimensions |
| Documents | Le périmètre du certificat |
La base de conception d'une durée de vie d'anode de protection cathodique
La section ci-dessus demande le courant requis et la durée de vie de conception, car ces deux champs déterminent le dimensionnement de l'anode. C'est sur cette base que le système de revêtement est conçu, afin qu'une demande puisse être vérifiée avant son envoi plutôt qu'après réception d'une offre.
Il s'agit de valeurs de conception pour le système de revêtement à oxydes métalliques mixtes à la densité de courant indiquée, et non d'une garantie pour une commande particulière.
| État | Base de conception du système de revêtement |
|---|---|
| Lit anodique en sol à 100 A/m² | Jusqu'à 20 ans |
| Sol peu profond ou profond, protection de conteneur, à 100 A/m² | 20 ans ou plus |
| Eau de mer à 600 A/m² | 20 ans ou plus |
| Taux de consommation du revêtement | Environ 0.1 mg par ampère-année |
| Densité de courant atteinte sans passivation ni dissolution de l'électrode | 5000 A/m² |
La durée de vie réelle dépend de l'électrolyte, du cycle de service, de la densité de courant installée et de la construction du remblai ou du lit anodique, ce qui explique pourquoi le courant requis et la durée de vie de conception sont réaffirmés pour chaque commande plutôt que repris d'un projet précédent.
Deux valeurs sous-tendent ces conditions. La résistivité du revêtement est d'environ 10-7 ohm mètres. Lorsque le revêtement est endommagé, le titane exposé se trouve à un potentiel qui ne dépasse normalement pas 2 volts, en dessous du niveau auquel le film passif se dégraderait, de sorte que la zone nue ne devient pas un site de corrosion. Dans les installations en sol, la tension motrice est généralement maintenue en dessous de 60 volts.
Beiyu Titanium examine la structure et l'environnement, le courant requis et la durée de vie de conception, le type de revêtement, la forme et les dimensions de l'anode ainsi que le périmètre du certificat avant offre.
Une propriété sous-tend l'ensemble : le substrat conduit le courant à environ trois pour cent de la conductivité du cuivre, c'est pourquoi le détail de raccordement et la section importent autant que le choix du revêtement. Le titane est-il conducteur donne les valeurs de résistivité par nuance.
Détails des spécifications avec sources
ASTM B338 et B348 couvrent les substrats tubulaires et en tige sur lesquels sont fabriquées les anodes ICCP, en Grade 1 (UNS R50250) et Grade 2 (UNS R50400), Grade 2 ajoutant une résistance minimale à la traction de 345 MPa lorsque la chaîne d'anodes est également structurelle. Les documents de conception tels que ISO 12696 pour le béton considèrent l'anode comme un composant dimensionné selon la sortie de courant et la durée de vie de conception, ce qui correspond à la logique de revêtement ci-dessus, oxyde d'iridium-tantale pour les cas de sol à faible teneur en chlorures, d'eau douce et de béton, contre oxyde de ruthénium-iridium pour l'eau de mer et les environnements saumâtres.
Beiyu Titanium fournit le substrat non revêtu de ces formes d'anode : tube de titane sans soudure de 5 à 325 mm de diamètre extérieur en épaisseurs de paroi de 0,5 à 12 mm pour les anodes tubulaires et en tige, avec du produit plat Grade 1 ou Grade 2 pour le ruban et la maille, chacun libéré avec un certificat EN 10204 3.1. Le revêtement MMO se situe hors du périmètre d'usine de Beiyu et se spécifie par commande selon l'environnement ; en 15 ans d'examen de demandes chez Beiyu, Penn Ma constate que le type de revêtement, le courant de sortie requis et la durée de vie de conception sont repris comme trois lignes distinctes avant la libération d'une commande d'anode, car ce sont ces trois champs, et non le titane, qui déterminent la durée de vie de l'anode.