So sánh Zinc vs Aluminium anode trên môi trường biển

Lượt xem: 7 |

0 Đánh giá

Trong bảo vệ chống ăn mòn điện hóa (Cathodic Protection) cho tàu biển và các công trình dầu khí, việc lựa chọn giữa Anode kẽm (Zinc) và Anode nhôm (Aluminium) là quyết định then chốt ảnh hưởng đến chi phí và tuổi thọ thiết bị.

Dưới đây là bảng phân tích chi tiết dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật hàng hải hiện nay.

1. Bảng so sánh thông số kỹ thuật

Tiêu chí	Anode Kẽm (Zinc)	Anode Nhôm (Aluminium)
Dung lượng dòng điện	Thấp (~780 Ah/kg)	Cao (~2000 - 2500 Ah/kg)
Trọng lượng	Nặng	Nhẹ (tiết kiệm ~2/3 trọng lượng)
Điện thế làm việc	$-1.05\text{ V}$ (với Ag/AgCl)	$-1.10\text{ V}$ (với Ag/AgCl)
Độ bám bẩn (Passivation)	Dễ bị trơ hóa trong nước lợ/ngọt	Hoạt động tốt trong cả nước mặn và lợ
Tác động môi trường	Chứa Cadmium (độc hại)	Thân thiện hơn với môi trường
Giá thành/kg	Thường cao hơn	Thường rẻ hơn

2. Ưu và nhược điểm chi tiết

Anode Nhôm (Aluminium) - Xu hướng hiện đại

Hiệu suất vượt trội: Nhôm có dung lượng dòng điện cao gấp gần 3 lần Kẽm. Điều này có nghĩa là với cùng một khối lượng, Anode nhôm bảo vệ tàu được lâu hơn, hoặc bạn có thể dùng ít Anode nhôm hơn để đạt cùng một thời gian bảo vệ.
Trọng lượng: Do nhôm nhẹ, nó làm giảm tổng trọng lượng cho tàu (đặc biệt quan trọng với tàu cao tốc, tàu vỏ nhôm).
Khả năng hoạt động: Nhôm ít bị "trơ" (passivation) hơn kẽm khi đi vào các vùng nước có độ mặn thấp (cửa sông).

Anode Kẽm (Zinc) - Tiêu chuẩn truyền thống

Độ tin cậy: Kẽm đã được sử dụng hàng thập kỷ với độ tin cậy cực cao trong nước biển thuần túy.
Phạm vi áp dụng: Kẽm hoạt động tốt nhất trong môi trường nước biển ổn định. Tuy nhiên, kẽm có chứa Cadmium – một kim loại nặng gây lo ngại về ô nhiễm môi trường biển.

3. Nên chọn loại nào cho tàu của bạn?

Chọn Anode Nhôm khi:
- Tàu hoạt động đa dạng vùng nước (nước biển, nước lợ).
- Cần tối ưu chi phí (nhôm thường rẻ hơn xét trên hiệu năng/kg).
- Cần giảm tải trọng cho thân tàu.
- Tàu có vỏ bằng nhôm (bắt buộc dùng Anode nhôm hoặc Magie, tuyệt đối không dùng Kẽm cho vỏ nhôm vì kẽm có thể gây ăn mòn ngược).
Chọn Anode Kẽm khi:
- Sử dụng trong các không gian nhỏ, hẹp như két nước dằn (ballast tanks) mà tiêu chuẩn kỹ thuật cũ vẫn yêu cầu.
- Hệ thống cũ đang sử dụng kẽm và không muốn thay đổi tính toán điện thế bảo vệ.

4. Lưu ý khi kiểm định (VR/IACS)

Khi thay thế Anode trong các kỳ lên đà (Dry-dock), Đăng kiểm viên sẽ kiểm tra:

Độ mòn: Nếu Anode mòn hơn 50%, bắt buộc phải thay mới.
Bề mặt: Không được sơn đè lên bề mặt Anode (sai lầm phổ biến khiến Anode mất tác dụng).
Kết nối: Mối hàn hoặc bu-lông kết nối giữa lõi thép Anode và thân tàu phải đảm bảo tính liên tục về điện (Electrical continuity).