Gli anodi di titanio per protezione catodica a corrente impressa (ICCP) sono elettrodi di titanio rivestiti con MMO che erogano corrente protettiva a una struttura interrata o sommersa senza dissolversi. Hanno ampiamente sostituito gli anodi consumabili nell'ICCP perché il substrato di titanio è dimensionalmente stabile e durevole. Questa guida tratta la scelta del rivestimento in base all'ambiente, le forme utilizzate e cosa indicare in una richiesta.
Scelta del rivestimento in base all'ambiente
Il rivestimento viene abbinato al livello di cloruri dell'ambiente. Un rivestimento di ossidi di iridio-tantalio viene utilizzato nel terreno, nell'acqua dolce e nel calcestruzzo, dove i cloruri sono scarsi o assenti e la reazione è lo sviluppo di ossigeno. Un rivestimento di ossidi di rutenio-iridio viene utilizzato in acqua di mare, acqua salmastra e fango, dove sono presenti cloruri e la reazione è lo sviluppo di cloro.
| Ambiente | Rivestimento indicato nella guida |
|---|---|
| Terreno, acqua dolce e calcestruzzo | Ossido di iridio-tantalio, dove il livello di cloruri è basso |
Forme
Gli anodi di titanio ICCP vengono forniti come filo e nastro per applicazioni in calcestruzzo e serbatoi, come anodi a barra e tubolari per dispersori e serbatoi d'acqua, come rete e rete a nastro per cemento armato, e come anodi a disco e a sonda. La forma viene scelta in funzione della struttura e della modalità di distribuzione della corrente.
| Forma | Dove la guida ne indica l'utilizzo |
|---|---|
| Filo e nastro | Applicazioni in calcestruzzo e serbatoi |
| Anodi a barra e tubolari | Dispersori anodici e serbatoi d'acqua |
Applicazioni comuni
Questi anodi proteggono tubazioni interrate e fuori terra, fondi e parti interne dei serbatoi di stoccaggio, strutture marine come pontili e pali, armature in acciaio nel calcestruzzo e serbatoi per acqua e reflui. La selezione dipende dalla corrente necessaria alla struttura, dall'elettrolita e dalla vita utile di progetto.
Cosa specificare in una richiesta di offerta per anodi di protezione catodica
Indicare struttura e ambiente, corrente richiesta e vita utile di progetto, tipo di rivestimento, forma e dimensioni dell'anodo, e ambito della certificazione. Per impieghi elettrolitici e di trattamento dell'acqua, consultare invece la guida agli anodi in titanio rivestiti MMO. Consultare la sezione anodo di titanio gamma o inviare i requisiti a [email protected].
| Campo da indicare in una richiesta di offerta per protezione catodica | Dettaglio |
|---|---|
| Struttura e ambiente | Entrambi |
| Condizioni di esercizio | Corrente erogata richiesta e vita di progetto |
| Rivestimento | Il tipo di rivestimento |
| Anodo | Forma e dimensioni |
| Documenti | L'ambito del certificato |
La base progettuale alla base di una vita utile dell'anodo per protezione catodica
La sezione sopra richiede l'uscita di corrente necessaria e la vita di progetto perché questi due campi dimensionano l'anodo. È rispetto a questo che il sistema di rivestimento è progettato, pertanto una richiesta può essere verificata prima dell'invio anziché dopo il ritorno di un'offerta.
Questi sono valori di progetto per il sistema di rivestimento a ossidi metallici misti alla densità di corrente indicata, non una garanzia su un ordine specifico.
| Stato | Base di progetto del sistema di rivestimento |
|---|---|
| Dispersore nel terreno a 100 A/m² | Fino a 20 anni |
| Terreno superficiale o profondo, protezione di contenitori, a 100 A/m² | 20 anni o più |
| Acqua di mare a 600 A/m² | 20 anni o più |
| Velocità di consumo del rivestimento | Circa 0.1 mg per ampere-year |
| Densità di corrente raggiunta senza passivazione o dissoluzione dell'elettrodo | 5000 A/m² |
La durata effettiva dipende dall'elettrolita, dal ciclo di lavoro, dalla densità di corrente installata e dal riempimento o dalla costruzione del dispersore; per questo l'erogazione richiesta e la vita di progetto vengono ridefinite per ogni ordine anziché riprese da un progetto precedente.
Alla base di queste condizioni vi sono due valori. La resistività del rivestimento è circa 10-7 ohm metres. Dove il rivestimento è danneggiato, il titanio esposto si trova a un potenziale che normalmente non supera 2 volts, inferiore al livello al quale il film passivo si romperebbe, perciò la zona scoperta non diventa un sito di corrosione. Nelle installazioni nel terreno la tensione di alimentazione viene generalmente mantenuta sotto 60 volts.
Beiyu Titanium esamina la struttura e l'ambiente, l'erogazione di corrente e la vita di progetto richieste, il tipo di rivestimento, la forma e le dimensioni dell'anodo e l'ambito del certificato prima dell'offerta.
Una proprietà è alla base di tutto questo: il substrato conduce corrente con circa il tre per cento della conducibilità del rame, motivo per cui il dettaglio del collegamento e la sezione contano insieme alla scelta del rivestimento. Il titanio è conduttivo riporta i valori di resistività per grado.
Dettagli delle specifiche con fonti
ASTM B338 e B348 riguardano i substrati tubolari e in tondino su cui sono realizzati gli anodi ICCP, in Grade 1 (UNS R50250) e Grade 2 (UNS R50400), con Grade 2 che aggiunge una resistenza a trazione minima di 345 MPa quando la stringa anodica ha anche una funzione strutturale. Documenti di progettazione come ISO 12696 per il calcestruzzo trattano l'anodo come un componente dimensionato in base alla corrente erogata e alla vita di progetto, in linea con la logica del rivestimento sopra descritta: ossido di iridio-tantalio per terreni a basso contenuto di cloruri, acqua dolce e calcestruzzo, rispetto all'ossido di rutenio-iridio per impieghi in acqua di mare e acqua salmastra.
Beiyu Titanium fornisce il substrato non rivestito alla base di queste forme di anodo: tubi in titanio senza saldatura da 5 a 325 mm di diametro esterno con spessori di parete da 0.5 a 12 mm per anodi tubolari e a barra, con prodotto piano Grade 1 o Grade 2 per nastri e reti, ciascuno rilasciato con un certificato di collaudo 3.1 secondo EN 10204. Il rivestimento MMO esula dall'ambito dello stabilimento produttore di Beiyu ed è specificato per ogni ordine in funzione dell'ambiente; nei 15 anni di esame delle richieste di offerta da parte di Penn Ma presso Beiyu, il tipo di rivestimento, la corrente erogata richiesta e la vita utile di progetto vengono ribaditi come tre voci distinte prima del rilascio di un ordine di anodi, perché sono questi tre campi, non il titanio, a determinare la durata in servizio dell'anodo.