Cilindrische anodebus voor kathodische bescherming

Cilindrische anodebus voor kathodische bescherming

De cilindrische anodebus verscheen voor het eerst in de onderzeese pijpleidingprojecten in de Golf van Mexico in de jaren vijftig. Ingenieurs merkten dat een magnesiumgietstuk gevormd tot een buis, met een gegalvaniseerde stalen kern in het midden, in de ring tussen een putmantel en de boorgatwand kon worden neergelaten. Verpakt met een aanvulling van bentoniet en gipspoeder, hield het de stalen behuizing dertig jaar lang vrij van putjes in zuur, water-beladen gas. Zes decennia later is het idee gedistilleerd in één-meter-lange titanium blikjes met een diameter van 200 mm-waarvan de buitenhuid laser-bekleed is met ruthenium-iridiumoxide en waarvan de binnenwanden zijn vloei-gedraaid met een spiraalvormige groef. Ze vormen nu het stille hart van moderne kathodische-beveiligingssystemen.

Het geheel lijkt op een extra grote thermoskan. De eindkappen zijn vervaardigd uit duplex 2205 bar en zijn voorzien van dubbele FKM O-ringen die afdichten tegen een waterkolom van dertig meter. De schaal is 6 mm-dik, commercieel-puur TA2 van titaniumkwaliteit, immuun voor zeewater en alkali; de elektrische geleidbaarheid is slechts een zevende van die van roestvrij staal, maar de kostbare-metaalcoating zorgt ervoor dat de stroomefficiëntie boven de 90% uitkomt. Een centrale anodesteel is niet massief, maar een titaniumbuis met een wanddikte van 3 mm-die de kabel naar binnen draagt ​​en een ringvormige elektrolytische opening vormt met de schaal. De aanvulling is een mengsel van gecalcineerde petroleumcokes en natuurlijk grafiet, deeltjes van 0,2-1 mm, een porositeit van 45%, geleidend en toch open genoeg om gassen te laten ontsnappen en "gasblokkering" te voorkomen die het potentieel zou verschuiven.

Tijdens de installatie leggen duikers de bus horizontaal boven de pijpleiding, binden deze met polypropyleenbanden aan betonnen matrassen en leiden de kabel door een HDPE-buis naar de elektrische ruimte van het platform. Een gelijkrichter voedt gelijkstroom: aan het anodeoppervlak vormt zich chloorgas, zeewater verandert kortstondig in hypochloorzuur, terwijl het pijpleidingoppervlak overtollige elektronen ontvangt en ijzeratomen gedwongen worden in het metaalrooster te blijven. Er zijn geen belletjes zichtbaar, er stijgt geen temperatuur; een op een ROV-gemonteerde sonde registreert eenvoudigweg het staalpotentiaal dat afdrijft van –550 mV naar –1 050 mV, netjes binnen het beschermingscriterium van –850 mV.

Op het land werkt het apparaat uit het zicht. Onder een 50 000 m³ ruwe--olietank is de ring tussen de tankbodem en het asfalt-zandpad slechts 150 mm hoog. Bemanningen plaatsen -drie bussen in serie rond de ringmuur en brengen de kabel naar buiten via een mangat. Wanneer de tank gevuld is, wordt het kathodische-beschermingssysteem geactiveerd; over dertig jaar daalt de kans op bodemperforatie van 15% naar minder dan 0,5%. Tijdens een raffinaderijbeurt wordt de vloer leeggemaakt en gedroogd, maar het anodeoppervlak blijft helder; het titanium glanst nog steeds als nieuw materiaal, de kleur is alleen vervaagd van blauw-zwart naar lichtbruin, een bewijs dat er 30 kA hm⁻² is geleverd.

Het leven wordt gemeten als de kilometerteller van een auto, maar dan in ampère-uur. Ruthenium-iridium lost op bij 0,6 mg A⁻¹ h⁻¹; een standaard bus heeft een actief oppervlak van 3,5 m² en heeft een vermogen van 20 A. Na -vijfentwintig jaar is het coatingverlies minder dan 20% en is het substraat onaangeroerd. Ontmanteling betekent het optillen van de oude bus, het waterpas zetten van de aanvulling op zijn plaats en het neerlaten van een nieuwe eenheid in hetzelfde gat; kabelverbindingen worden opnieuw-gemaakt en het systeem start een nieuwe cyclus. Als de gebruikte schaal wordt teruggebracht naar de winkel, wordt hij -gestraald, uitgegloeid, rechtgetrokken en opnieuw-bekleed; 95% van het titanium wordt hergebruikt en voldoet aan de nieuwste richtlijnen van de IMO voor de groene ontmanteling van offshore-activa.

Van FPSO's in de Noordzee tot raffinaderijen in het Midden-{0}}Oosten, van damwanden van LNG-terminals tot havendolfijnen, cilindrische anodebussen liggen verborgen onder modder, beton en zeewater. Ze geven geen licht en geen warmte af, alleen een constante kolom van millivolt op een multimeter. Ze laten staal vergeten hoe het moet ademen, stoppen corrosie in zijn sporen en zorgen ervoor dat pijpleidingen, tanks en scheepsrompen twintig jaar lang hun ontwerpleven kunnen overleven, allemaal zonderiedereen die zich zijn naam herinnert.

https://dinoer-anodes.com
E-mail:dinore@di-nol.com
Whatsappen:+86 138 9245 5776