آندهای منیزیم
آندهای منیزیم رایج‌ترین آندهای فداشونده مورد استفاده برای حفاظت سازه‌های مدفون در خاک از جمله خطوط لوله نفت و گاز، کف و بدنه خارجی مخازن ذخیره‌سازی و ... هستند.
همچنین آندهای منیزیم برای حفاظت داخلی آبگرمکن‌ها و مخازن آبی، مبدل‌های حرارتی، کندانسورها و دیگر سازه‌هایی که در تماس با آب بوده و در دماهای بالا عمل می‌کنند بکار می‌روند. آندهای منیزیم از لحاظ ترکیب شیمیایی و نوع کاربرد به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند:
الف) آندهای منیزیم استاندارد (AZ63)
ب) آندهای منیزیم پتانسیل بالا (M1C)
شماتیک آند منیزیم همراه با پشت‌بند مورد استفاده در خاک و اجزای آن
آندهای منیزیم همراه با پشت‌بند ساخت شرکت برناالکترونیک مورد استفاده در خاک
آندهای منیزیم ساخت شرکت برناالکترونیک مورد استفاده در مبدل‌های حرارتی
استانداردهای متداول آندهای منیزیم شامل ASTM B843، ASTM G97، IPS-M-TP-750 و NACE SP0387 است. براساس استاندارد NACE SP0387 پایه (Insert) مورد استفاده در آندهای منیزیم باید از جنس فولاد گالوانیزه باشد.
ترکیب شیمیایی آندهای منیزیم برطبق استاندارد ASTM B843
| عنصر (wt%) | ترکیب شیمیایی | |
| آلیاژ استاندارد | آلیاژ پتانسیل بالا | |
| آلومینیم | ۶.۷ – ۵.۳ | حداکثر ۰.۰۱ |
| روی | ۳.۵ – ۲.۵ | – |
| منگنز | ۰.۷ – ۰.۱۵ | ۱.۳ – ۰.۵ |
| سیلیسیم | حداکثر ۰.۱۰ | حداکثر ۰.۰۵ |
| مس | حداکثر ۰.۰۲ | حداکثر ۰.۰۲ |
| نیکل | حداکثر ۰.۰۰۲ | حداکثر ۰.۰۰۱ |
| آهن | حداکثر ۰.۰۰۳ | حداکثر ۰.۰۳ |
| عناصر دیگر | حداکثر ۰.۳۰ | حداکثر ۰.۳۰ |
| منیزیم | باقیمانده | باقیمانده |
خواص الکتروشیمیایی آندهای منیزیم برطبق استاندارد IPS-M-TP-750
| خواص الکتروشیمیایی | آلیاژ استاندارد | آلیاژ پتانسیل بالا |
| ظرفیت الکتروشیمایی (A.h/kg) | حداقل ۱۲۰۰ | حداقل ۱۲۰۰ |
|
پتانسیل مدار بسته (V vs Ag/AgCl) |
حداکثر ۱.۵ – | حداکثر ۱.۷ – |
| بازدهی (%) | حداقل ۶۰ | حداقل ۵۰ |
برای حفاظت کاتدی سازه‌های مدفون در خاک، استفاده از پشت‌بند اطراف آند ضروری است. وظیفه مواد پشت‌بند عبارتند از:
- پایداری پتانسیل آند
- جلوگیری از پلاریزاسیون آند
- کاهش مقاومت بین آند و خاک و افزایش جریان خروجی آند
- ایجاد خوردگی یکنواخت در آند، کاهش خودخوری آند و افزایش بازدهی آن
معمولاً مواد پشت بند مخلوطی از سنگ گچ (Gypsum)، بنتونیت (Bentonite) و سولفات سدیم (Sodium Sulfate) است.
- ترکیب پشت‌بند (A) در مناطقی با رطوبت خاک کم مناسب است زیرا بنتونیت موجود در آن خاصیت نگهداری آب را دارد.
- ترکیب پشت‌بند (B) به طور متداول برای آندهای روی بکار می‌رود.
- ترکیب پشت‌بند (C) برای آندهای منیزیم و روی در خاک‌های خیلی مرطوب و باتلاقی مناسب است زیرا به خوبی خود را در اطراف آند نگه می‌دارد.
- ترکیب پشت‌بند (D) دارای مقاومت ویژه پایینی بوده و برای مناطقی با مقاومت ویژه خاک بالا به منظور کاهش مقاومت بین آند و زمین مناسب است.
ترکیب شیمیایی مختلف پشت‌بند آندهای فداشونده مورد استفاده در خاک برطبق استاندارد IPS-M-TP-750
| نوع پشت بند | گیبسوم% (CaSO۴) | بنتونیت% | سولفات سدیم% |
مقاومت ویژه الکتریکی تقریبی (ohm.cm) |
|
| هیدراته | گچ سازه‌ای | ||||
| A | ۲۵ | – | ۷۵ | – | ۲۵۰ |
| B | ۵۰ | – | ۵۰ | – | ۲۵۰ |
| C | – | ۵۰ | ۵۰ | – | ۲۵۰ |
| D | ۷۵ | – | ۲۵ | ۵ | ۵۰ |
براساس استاندارد IPS-M-TP-750 دانه‌بندی مواد پشت‌بند باید به گونه‌ای باشد که %۱۰۰ ذرات آن از الک با حفره های ۰.۸۴ میلی‌متر (مش ۲۰) عبور کرده و %۵۰ ذرات آن روی الک با حفره های ۰.۱۵ میلی‌متر (مش ۱۰۰) باقی بماند. همچنین رطوبت پشت‌بند نباید از %۵ بیشتر باشد (اگر رطوبت پشت بند زیاد باشد آند در حین انبارداری دچار خوردگی خواهد شد).
آند باید در مرکز پشت‌بند قرار داده شده و خاک اطراف پشت بند به خوبی فشرده شود. پس از نصب آند و ریختن خاک روی آن و قبل از پرکردن کامل گودال بایستی روی محل دفن آند آب ریخته شود. پشت‌بند آندها پس از گذشت ۳ هفته رطوبت کافی را جذب کرده و آندها به حالت پایدار می‌رسند و حداکثر جریان خروجی را خواهند داشت.
اگر آند به صورت بستهبندی نباشد پشت‌بند آن به طور دستی در اطراف آن ریخته می‌شود. پشت‌بند بایستی به صورت خشک در اطراف آند ریخته شود. پس از کامل شدن پشت‌بند و ریختن خاک روی آن و قبل از پر کردن کامل گودال نصب آند، مانند آندهای بستهبندی شده، بایستی آب در گودال مزبور ریخته شود.
مواد پشت‌بند به گونه‌ای می‌باشد که با جذب آب انبساط پیدا می‌کند. این موضوع سبب ارتباط بهتر پشت‌بند با خاک اطراف خود خواهد شد. اگر پشت‌بند را با آب مخلوط کرده و به صورت روان شده در اطراف آند ریخته شود، امکان بروز حفره پس از دست رفتن آب اضافی پشت‌بند در آن وجود دارد که این موضوع سبب کاهش جریان خروجی از آند خواهد شد.
شرکت برناالکترونیک آمادگی خود را جهت طراحی و ساخت انواع آندهای منیزیم براساس درخواست کارفرمایان محترم یا نیاز پروژه‌ها اعلام می‌دارد.
