• آند منیزیم

با ما در تماس باشید

تماس با ما

شرکت دانش آریا به عنوان تامین و تولید کننده عمده، فی مابین همکاران صنعت حفاظت کاتدیک، علی الخصوص در زمینه انواع آندهای MMO ، کابل کاینار ، آندهای فداشونده در تناژ بالا ، اسپارگپ و … شناخته میشود و به همین علت بهترین قیمت در این خصوص قابل ارائه خواهد بود.

آند منیزیم به همراه بکفیل
آند منیزیم به همراه بکفیل
آند فدا شونده روی
آند منیزیم با کاربرد مبدل های حرارتی و مخازن

محصولات آند منیزیم

جهت دانلود فایل های مرتبط با هر محصول، وارد صفحه محصول شوید.

ویدیو وبینار

لینک های مفید : شمش منیزیم

توضیحات تکمیلی

آند منیزیم (Magnesium Anode): منیزیم متدوالترین ماده جهت حفاظت سازه های مدفون در خاک می باشد. آندهای منیزیم همچنین برای حفاظت کاتدی داخل مخازن آب، مبدلهای حرارتی، کندانسورها، بدنه کشتی ها، اسکله های دریایی و … استفاده می گردد.

بازده آند منیزیم علاوه بر میزان جریان خروجی آن به جنس آند و ترکیبات شیمیایی آن نیز بستگی دارد. آندهای منیزیم مطابق استانداردهای ASTM G97, B273 , IPS-M-TP-750/1 ساخته می شوند.

انواع آند منیزیم از نظر آلیاژ

آندهای منیزیم در دو نوع ولتاژ استاندارد (7/1 ولت) و ولتاژ بالا (75/1 ولت) تولید می شوند. ظرفیت آند منیزیم 1230 آمپر ساعت بر کیلوگرم است.

راندمان این آندها برای نوع ولتاژ استاندارد 58 درصد و برای پتانسیل بالا 49 درصد می باشد.

آند منیزیم مدفون در خاک به طور معمول با بکفیل (پشت بند) استفاده می شوند که ترکیبات بکفیل آند جذب کننده و نگهدارنده رطوبت می باشد. از خصوصیات آندهای منیزیم مقدار کم اختلاف پتانسیل مدار باز نسبت به سازه مورد حفاظت (در قیاس با سیستم آند تزریق جریان) می باشد و در نتیجه موجب حفاظت بیش از حد (Over Protection) نمی گردد، در عین حال با توجه به جریان دهی محدود از ایجاد جریان سرگردان نیز جلوگیری می شود.

آند فداشونده منیزیم (Magnesium Anode)

یکی از متداول ترین مواد مورد استفاده در بحث حفاظت از خوردگی سازه هایی که در خاک مدفون هستند، منیزیم می باشد. ظرفیت این دسته از آندها 1230 آمپر ساعت بر کیلوگرم می باشد. آندهای فداشونده که از جنس منیزیم هستند در موارد زیر به کارگیری می شوند:

• حفاظت کاتدی داخل مخازن
• حفاظت کاتدی مبدل های حرارتی و کندانسورها
• حفاظت از خوردگی بدنه کشتی ها و اسکله های دریایی در آب شیرین
• حفاظت کاتدی لوله های مدفون در خاک
• و …

کاربردهای آند منیزیم

جنس آند فداشونده منیزیمی، جریان خروجی و ترکیبات شیمیایی آن، تأثیر مستقیمی بر بازدهی آند دارند. استانداردهای بین المللی برای ساخت آندهای منیزیمی شامل استانداردهای ASTM G97, B273, IPS-M-TP-750/1 هستند.

آندهای منیزیم با ولتاژ 1.5 ولت در زمره آندهای با ولتاژ استاندارد می‌باشند که بازدهی 58 درصدی دارند و آندهای با ولتاژ 1.75 جزو آندهای ولتاژ بالا لحاظ می شوند که راندمانی معادل 49 درصد برای آن ها به ثبت رسیده است.

برای خرید آندهای فداشونده منیزیمی بهتر است که با مشورت و راهنمایی کارشناسان فروش آند فداشونده شرکت دانش آریا، مشخص کنید که چه نوع آندی از نظر ولتاژ و سایر پارامترها مناسب کاربرد مد نظرتان می باشد.

آند فداشونده منیزیم مخصوص حفاظت از خوردگی سازه های مدفون در خاک، می بایست برای نصب فاصله حداقل 1.5 متری و حداکثر 3 تا 5 متری با سازه داشته باشد. آب دهی اطراف آندهای فداشونده منیزیمی موجب کاهش مقاومت خاک اطراف آن و در نتیجه عملکرد بهتر آند خواهد شد.

آند منیزیمی قابلیت استفاده در محیط های با شرایط زیر را نخواهد داشت:

• محیط های قلیایی با PH بیشتر از 9.5
• محیط های اسیدی با PH کمتر از 5
• محیط های با دمای بیشتر از 60 درجه سانتی گراد

Magnesium Anode with Backfill:

این نوع از آندها نسبت به سایر آندهای فداشونده دارای ولتاژ بالاتری است و بیشترین کاربرد آن در حفاظت کاتدی سازه های ساحلی (با مقاومت الکترولیتی بالا) می باشد، زیرا که استفاده از روی و آلومینیوم در حفاظت کاتدیک سازه های ساحلی غیر اقتصادی است. از منیزیم به عنوان یک آند فداشونده برای حفاظت کاتدیک سازه های فلزی زیر زمینی و زیر دریایی، کشتی ها، زیر دریایی ها، پلها، اسکله ها، سازه های مدفون در خاك و سیستم های حمل و نقل زیر زمینی استفاده می شود.

نقشه آند منیزیم بکفیلدار
استاندارد ips

آندهای منزیم از لحاظ ترکیب شیمیایی و نوع کاربرد به دو دسته استاندارد (AZ63)و پتانسیل بالا (M1C)تقسیم می شوند:

استاندارهای متداول آندهای منیزیم شامل ASTM-B 843،ASTM-G 97 ، BS 7361، IPS-M-TP-750 و NACE-RP0387 می باشند.

آندهای منیزیمی مانند دیگر آندهای فداشونده بسته به نوع کابرد و درخواست کارفرما در ابعاد و اشکال مختلف طراحی و ساخته می شوند.

بر اساس استاندارد ASTM-B 843 ، ترکیب شیمیایی به صورت زیر است:

Element Standard High Potential
Aluminum (%) 5.3 – 6.7 0.01 max
Zinc (%) 2.5 – 3.5 —
Manganese (%) 0.15 – 0.7 0.5 – 1.3
Silicon (%) 0.1 max 0.05 max
Copper (%) 0.02 max 0.02 max
Nickel (%) 0.002 max 0.001 max
Iron (%) 0.003 max 0.03 max
All Others (%) 0.3 max 0.3 max
Magnesium (%) Remainder Remainder

مطابق استاندارد NACE-RP0387 اینزرت مورد استفاده در آند های منیزیم باید از جنس فولاد گالوانیزه باشد. همچنین با توجه به استاندارد BS 7361 خواص الکتروشیمیایی آن به صورت جدول زیر می باشد:

Electrochemical Properties Standard High Potential
Electrochemical Capacity (A.h/kg) 1200 1200
Open Circuit Potential (V)

(Respect to Cu/CuSo4 Reference Electrode)

 -1.5 -1.7
Efficiency (%) 60 50

آند منيزيمي مورد استفاده براي حفاظت خطوط لوله ،كف مخازن و ديگر تاسيسات مدفون ، معمولا با پشت بند (Backfill) به همراه كيسه كتاني مي باشد. مواد پشت بند که معمولا شامل گچ گیپسوم، بنتونیت و سدیم سولفات است، به سرعت رطوبت خاك را جذب كرده و باعث كاهش مقاومت الكتروليت مي شود. بنابراين با افزایش جریان دهی آند، عملکرد سیستم حفاظت کاتدیک شرایط بهتری پیدا می کند.

چرا از آند منیزیم در حفاظت کاتدیک استفاده می شود؟

منیزیم از نظر الکتروشیمیایی فعال ترین فلزی است که در آلیاژهای ساختاری جهت حفاظت از خوردگی استفاده می شود. آند منیزیم به عنوان آند فداشونده به منظور حافظت کاتدی از سازه های فلزی زیرزمینی و زیر دریا، کشتی ها، زیردریایی ها، پل ها، عرشه ها، هواپیماها و سیستم های حمل و نقل زمینی و … کاربرد دارد.

با هدف استفاده از خصوصیات منیزیم در مهندسی خوردگی، از آن اکنون در پوشش های آلی به عنوان یک آند فداشونده برای محافظت از آلیاژهای آلومینیوم در برابر خوردگی بهره گیری می شود. منیزیم ویژگی های ساختاری زیر را دارد:

• عدد اتمی = 12
• جرم اتمی = 31/24
• 12 پروتون
• 12 الکترون
• 12 نوترون

منیزیم از لحاظ ظاهری، براق و نقره ای است؛ قوی است؛ در آب فرو می رود اما هنوز هم از نظر وزنی نسبتاً سبک است. از نظر شیمیایی، آند منیزیم در برابر اکسیداسیون مقاوم است و دلیل آن این است که سطح آن با لایه نازکی از اکسید پوشانده شده و از آسیب پذیری هوا محافظت می کند.

به همین دلیل آند منیزیم برای استفاده در سیستم حفاظت از خوردگی به عنوان آند فداشونده بسیار مناسب است تا اثرات و حساسیت سایر سطوح فلزی را در برابر خوردگی محدود کند.

ساخت آند منیزیم

اهمیت به کارگیری آند منیزیم فداشونده در سیستم حفاظت کاتدیک

فرایند خوردگی یک مفهوم واکنش اکسیداسیون و کاهش است که در آن الکترون ها از سطح فلز برداشته می شوند و اکسیژن را از محیط اطراف جایگزین می کنند. حفاظت کاتدی (CP) یکی از مؤثرترین و مقرون به صرفه ترین روش ها برای جلوگیری از خوردگی ساختاری با ساختن سطح فلز به عنوان کاتد سلول الکتروشیمیایی است.

سیستم حفاظت کاتدیک را می توان برای هر سازه فلزی مانند مخازن، خطوط لوله دفن شده، کشتی ها، اسکله های دریایی و هر نوع فلزاتی که با الکترولیت ها مانند خاک یا آب تماس دارند اعمال کرد. آندهای حفاظت کاتدیک یکی از اجزای اصلی و جدایی ناپذیر در این سیستم حفاظت از خوردگی می باشند.

آندها را می توان از تعداد زیادی ماده مختلف تولید کرد. متداول ترین فلزاتی که در ساخت آند استفاده می شوند روی، آلومینیوم و منیزیم می باشند. درک خصوصیات و کاربردهای آندهای تشکیل شده از آلیاژهای مختلف نظیر آند روی، آند آلومینیوم و آند منیزیم، برای حصول بهترین نتیجه در اجرای سیستم حفاظت کاتدی، از اهمیت حیاتی برخوردار است.

درک این موضوع و تحقیق و بررسی کافی به شما امکان می دهد آند مناسب با نیازهای خود را بدست آورید. منیزیم بیشترین الکتروپتانسیل منفی را در بین سه ماده روی و آلومینیوم و منیزیم دارد و برای مناطقی که مقاومت الکترولیت (خاک یا آب) بیشتر است مناسب تر است.

قابل ذکر است که در برخی موارد، پتانسیل منفی آند منیزیم می تواند یک ضرر باشد: اگر پتانسیل فلز محافظت شده بیش از حد منفی شود، یون های هیدروژن ممکن است در سطح کاتد تکامل یافته و منجر به شکنندگی هیدروژن یا جدا شدن پوشش شود. در صورت وجود این امکان، ممکن است از آندهای روی استفاده شود.

نحوه عملکرد آند منیزیم

آندهای منیزیم با یک عمل الکتروشیمیایی فداشونده از فولاد یا دیگر سازه های فلزی محافظت می کنند.

هنگامی که یک آند منیزیم توسط یک هادی الکتریکی به یک مخزن فولادی که در آب مغروق است، متصل می شود،

یک جریان به طور مداوم از طریق آب بین میله و هر منطقه فولادی برهنه در دیواره مخزن جریان می یابد. مدار از طریق اتصال مخزن به میله منیزیم کامل می شود.

این جریان محافظتی توسط یون های آزاد کننده منیزیم تولید می شود و این منجر به خوردگی در ناحیه آندی می شود.

به این نوع محافظت از خوردگی، حفاظت گالوانیک یا فداشونده گفته می شود، در واقع آند منیزیم به جای مخزن (کاتد) خورده می شود. این روش کنترل خوردگی الکترولیتی، “حفاظت کاتدیک” نامیده می شود. از آنجا که سطوح کاتدی نمی توانند زنگ بزنند، مخزن محافظت می شود.

نحوه عملکرد آند فداشونده منیزیم

آند منیزیم فداشونده، عمل تهاجمی آب را به سمت خود می کشاند و به این ترتیب محافظت کاتدی برای مخزن ایجاد می شود. میله آند موجود در الکترولیت، یک عامل بسیار مهم در طول عمر مخزن است و فقط برای بازرسی یا تخلیه باید از آن خارج شود. تعویض میله آند منیزیم هنگامی توصیه می شود که مصرف کاهش وزن بیش از 75٪ باشد. با بازرسی منظم و تعویض میله آند، می توان عمر مخزن را بسیار افزایش داد. تعداد دفعات تعویض آند منیزیم بسته به شرایط آب یا الکترولیت و میزان استفاده از آن متفاوت خواهد بود.

کاربردهای آند منیزیم

اختصاص دادن هر نوع آند به یک کاربرد خاص دشوار است، زیرا آندها دربرگیرنده تعدادی از متغیرهای مختلف هستند که باید در موارد استفاده مختلف، همگی این پارامترها در نظر گرفته شوند. با این حال، کسب مشورت با متخصصان و کارشناسان فروش آند منیزیم و در اختیار داشتن دانش در مورد کاربردهای مختلف این نوع آندها به شما کمک می کند هرگز آندی را خریداری نکنید که متناسب با نیاز شما نباشد و حفاظت از خوردگی را آن‌طور که مد نظر شماست انجام ندهد.

از این رو همیشه داشتن آگاهی و دانش و مجهز شدن به تجهیزات ایمنی بهتر از پشیمانی و تأسف است.

آند منیزیم در هنگام مبارزه با خوردگی، مؤثر و مقرون به صرفه است. تجربه نشان داده است که آندهای منیزیم نقشی محوری در محافظت از سازه های فولادی در آب شیرین داشته اند، از جمله:

• بدنه کشتی ها و قایق ها
• مخازن ذخیره آب
• اسکله ها
• خطوط لوله
• آند فداشونده منیزیم با کاربرد مبدل های حرارتی و مخازن
• مخازن رو زمینی و زیر زمینی
• و …

انواع آند منیزیم
انواع آند فداشونده منیزیم برای کشتی

آند فداشونده منیزیم به همراه بکفیل، نوع خاصی از آندهای منیزیم است که می تواند حفاظت مطلوب تر و بهینه تری را فراهم نماید. در محافظت کاتدی، بیشترین استفاده از آند منیزیم فداشونده است. فلز منیزیم بالاترین ولتاژ محرکه مواد مورد استفاده برای آندهای فداشونده را دارد و بیشتر در خشکی (در الکترولیت های مقاومت بالاتر) که در آن استفاده از روی و آلومینیوم غیر اقتصادی است، استفاده می شود.

خروجی بالای آند منیزیم در آب دریا در دستیابی سریع به پتانسیل قطبی کمک می کند. این روش در مواردی استفاده شده است که سیستم روی یا آلومینیوم نصب شده در ابتدا نتوانسته است جریان کافی را برای دستیابی به قطبش فراهم کند.

خوردگی گالوانیک و آندهای فداشونده منیزیم

تمام فلزات غوطه ور در الکترولیت (به عنوان مثال آب دریا) ولتاژ الکتریکی تولید می کنند. وقتی دو فلز غیرمشابه در تماس باشند (به طور الکتریکی به هم متصل شده اند)، آنها یک سلول گالوانیک تولید می کنند (مانند باتری)، فلز کمتر نجیب آند را تشکیل می دهد و فلز نجیب تر کاتد را تشکیل می دهد.

اگر می خواهید از هر دو فلز محافظت کنید، باید فلز سومی را که از دو فلز اول فعال تر است، وارد صحنه کنید. فعال ترین فلز (به عنوان مثال منیزیم) به آند دیگر تبدیل می شود و خود را با خوردگی (دادن فلز) برای محافظت از کاتد فدا می کند؛ از این رو اصطلاحاً آند فداشونده نامیده می شود. سه ماده فعال مورد استفاده در ساخت آندهای فداشونده، روی، آلومینیوم و منیزیم هستند. آنها خواص و کاربردهای مختلفی دارند.

خاصیت قابل توجه آندهای فداشونده، میزان پتانسیل الکتریکی آنها است. تمام فلزات هنگام غوطه ور شدن در آب، ولتاژ منفی ایجاد می کنند (در مقایسه با الکترود مرجع). ولتاژ پایین تر یا منفی تر، فلز فعال تر در نظر گرفته می شود، به عنوان مثال:

• آند منیزیم منفی 1.7 ولت یا1.5 ولت تولید می کند.
• آلیاژ آند فداشونده آلومینیوم منفی 1.1 ولت تولید می کند.
• آند روی منفی 1.05 ولت تولید می کند.

به منظور ایجاد حفاظت، بالاترین اختلاف ولتاژ عملی ممکن بین آند فداشونده و فلزی که باید محافظت شود لازم است. از آنجا که منیزیم یکی از عناصر فعال است، برای محافظت از خطوط لوله و سازه های فلزی زیرزمینی و سازه های مغروق در آب، نقش آند فداشونده برتر را بازی می کند. با اتصال یک آند منیزیم به یک ساختار فلز دیگر، جریان الکتریکی تولید می شود که ساختار را قطبی می کند و باعث می شود کل سطح کاتدیک و محافظت کامل شود.

کدام آند را باید انتخاب کنیم؟

آب شور: آند آلومینیوم و آند روی برای حفاظت از خوردگی سازه های فلزی در آب شور، مناسب تر هستند. در آب شور از سازه ها محافظت می کنند. البته آند آلومینیوم از آند روی ماندگاری بیشتری دارد. آندهای منیزیم آنقدر در آب شور فعال هستند که فقط در عرض چند ماه کاملاً خورده می شوند. در حالی که روی آند سنتی برای استفاده در آب شور بوده است. البته قابل ذکر است که آند روی به اندازه آلومینیوم از سازه ها در برابر خوردگی محافظت نمی کند.

آب شیرین: آند منیزیم مناسب ترین گزینه برای حفاظت کاتدی در آب های شیرین است. در این مایع با رسانایی کم، از حفاظت برتر برخوردار است. آندهای روی برای استفاده در آب های شیرین مناسب نیستند زیرا در طی چند ماه یک پوشش سخت و متراکم ایجاد می کنند که باعث می شود آند کمتر کارآمد باشد. آلیاژهای آلومینیوم تا حدی در آب شیرین محافظت می کنند اما نه به اندازه آند منیزیم.

منیزیم بهترین آند برای استفاده در آب شیرین است، اما در آب شور عملکرد خوبی ندارد. آندهای منیزیم بیشترین فعالیت را دارند و تنها آندهایی هستند که در رسانایی کم آب شیرین به خوبی کار می کنند.

آندهای منیزیم همچنین برای حیوانات آبزی غیر سمی هستند. جهت خرید آند منیزیم، لازم است اطلاعات کامل و جامع را پیرامون خواص این آند و کاربردهای آن به دست آورید. می توانید کاتالوگ مشخصات فیزیکی و شیمیایی این محصولات حفاظت کاتدیک را از شرکت های معتبر و دانش بنیان در این حوزه دریافت نموده و لیست قیمت آند منیزیم را متناسب با کاربردهای مختلف مطالعه، مقایسه و بررسی نمایید.

آنالیز شیمیایی آند منیزیم براساس استانداردها

آندهای فداشونده منیزیم مخصوص خط لوله از نوع پتانسیل استاندارد با مقطع D (High Purity)

 آندهای فداشونده منیزیم مخصوص خط لوله از نوع پتانسیل

آندهای فداشونده منیزیم مخصوص خط لوله از نوع پتانسیل استاندارد با مقطع گرد (High Purity)

 آندهای فداشونده منیزیم مخصوص خط لوله از نوع پتانسیل

آندهای فداشونده منیزیم مخصوص خط لوله از نوع پتانسیل بالا با مقطع D (High Potential)

آندهای فداشونده منیزیم مخصوص خط لوله از نوع پتانسیل بالا با مقطع d

مشاوره حفاظت کاتدیک با دانش آریا

مرتبط