كيف تحمي أنظمة التيار الكاثودي المعتمد على التيار الخارجي الهياكل المعدنية من التآكل

كيف تحمي أنظمة ICCP الهياكل المعدنية من التآكل؟

أجسام السفن، ومنصات الغاز والنفط، وأي هيكل معدني في البحر تكون دائمًا عرضة للتأكل نظرًا لأن المياه المالحة وسيلة كهروكيميائية فعالة جدًا لذوبان المعادن. إحدى حلول مقاومة التآكل البحري، وهي أنظمة ICP من مجموعة الهندسة البحرية سيالونغ (SME)، ستكون قادرة على مقاومة هذا الضرر. هذه الأنظمة تعتمد على تفاعلات كهروكيميائية منظمة، وتهدف إلى حماية الأسطح المعدنية بحيث يمكن للممتلكات البحرية الحفاظ على سلامتها الإنشائية على المدى الطويل. هنا نوضح كيف تُمكّن أنظمة ICCP من العمل، والضمانات الوقائية المهمة التي تستند إليها، والمبنية على خبرة شركة SME.

1. العلم وراء نظام ICCP: عكس العملية الكهروكيميائية للتأكل.

يُستخدم المعدن في ماء البحر كأنود ويطلق إلكتروناته، ويتآكل تدريجيًا. تقوم أنظمة التحفيز الكاثودي بالتيار المسلط (ICCP) الخاصة بشركة SME بإعاقة هذه العملية من خلال تطبيق تيار خارجي يتم التحكم فيه لتحويل الحالة الأيونية لهيكل المعدن إلى حالة قطب سالب (كاثودي)، حيث تصبح الحالة مؤقتًا خاملة (ولا يحدث أي تآكل). يمثل الأنود ومصدر التيار المستمر والأقطاب المرجعية المكونات الأساسية للنظام. يقوم مصدر الطاقة بتوجيه تيار منخفض الجهد إلى الأنودات باستخدام الماء، مما يتجاوز الاستجابة الطبيعية للأنود والكاثود في هيكل المعدن، ويجعل هيكل المعدن يستقبل الإلكترونات بدلًا من إطلاقها. توفر الأقطاب المرجعية القادرة على تحليل في الوقت الفعلي للجهد الكهروكيميائي لماء الاختبار، بناءً على مهارات ومنافسات في مجالات الحماية الزائدة أو الناقصة، أصالة في مفهوم التصميم تتمحور حول المبدأ المضاد للتعفن من تأسيس شركة Sealong Marine.

2. تركيب الأنود حسب الطلب بشكل فردي لتغطية الهيكل بالكامل.

تُلغي أنظمة ICCP الخاصة بشركة Sealong Marine فجوات الحماية من خلال ضمان وضع الأقطاب السالبة بشكل خاص وفقًا لهندسة الهياكل البحرية. في حالة السفن، يتم تركيب أقطاب سالبة في الجزء الموجود تحت الماء من الهيكل لضمان توزيع التيارات بشكل مناسب. وفي الهياكل المستهدفة في المياه العميقة حيث يكون الهيكل المستهدف في عرض البحر، يمكن تركيب الأقطاب السالبة على الأرجل أو هياكل الجاكت الموجودة تحت الماء، ويتم اختيار المسافات بين هذه الأقطاب حسب عمق الماء واتجاه التيار. هذا الجانب المخصص يمنع احتمالية حدوث تآكل موضعي وهو ما يشيع كثيرًا في الأنظمة الموحدة، من خلال توفير غطاء قثودي كافٍ لكل بوصة مربعة من السطح المعدني.

3. المراقبة الفورية والتحكم التكيفي في التيار.

النظام النشط مقابل السلبي: على عكس أنظمة الحماية المهبطية السلبية التي تتطلب استبدالًا متكررًا، تُقدِّم حلول SME ICCP مراقبة في الوقت الفعلي توفر تحكمًا تكيفيًا ويؤمن الأصول بأقصى قدر ممكن من التغطية على مر السنين. تقوم أقطاب النظام المرجعية باكتشاف جهد البنية بالنسبة للماء المحيط في أي لحظة، وإذا تم اكتشاف زيادة في قابلية التآكل (مثلاً بسبب تغير ملوحة الماء أو درجة الحرارة)، يحدث تغيير تلقائي في تيار الخرج من خلال مصدر تيار مستمر. توفر هذه المرونة أمانًا موثوقًا به في أي ظروف مياه بحرية متغيرة (مثل الانتقال من المياه الساحلية إلى المياه المحيطية المالحة). تشمل الأدوات الإضافية التي أضافتها شركة SME إلى الأنظمة ولكن لم يتم تنفيذها بعد، المراقبة عن بُعد التي تتيح للمشغلين مراقبة الأداء وحل المشكلات دون إنفاق الكثير من الوقت على صيانة الأصول البحرية.

4. طول عمر الهيكل وتوفير التكاليف على المدى الطويل.

إن أنظمة الحماية الكاثودية التيارية (ICCP) التي تقدمها شركة SME تعود في النهاية بالفائدة على الملاك البحريين على المدى الطويل، حيث تعمل على مكافحة التآكل منذ بدايته الكهروكيميائية. كما أن إصلاحات التآكل تكون مكلفة وتأخذ وقتًا طويلاً، وغالبًا ما تُخرج السفن من الخدمة لأسابيع. أما الحلول التقليدية الأخرى لمكافحة التآكل فتكون مدتها أقصر بكثير من حيث الصيانة والإصلاح: إذ تتدهور هياكل السفن المجهزة بنظام ICCP بعد 5 إلى 10 سنوات بين عمليات المعالجة الشاملة ضد التآكل. كما تكون صيانة المعدات العلوية تحت سطح البحر في منصات النفط أقل تكرارًا. علاوةً على ذلك، فإن النظام اقتصادي من حيث التكلفة، حيث يستخدم طاقة أقل ولا يحتاج إلى صيانة، ويمكن نشره كبديل للأنظمة السلبية للحماية. وبما أن المشغلين يهتمون بعمر الأصول والكفاءة التشغيلية للمعدات، فإن أنظمة ICCP من شركة SME تقدم حلولًا فعالة للوقاية من التآكل.

على المستوى التقني، تمثل أنظمة ICCP التي أنشأتها الشركة الصغيرة والمتوسطة خطوة تقدمية في مجال مكافحة التآكل للسفن، مع الأخذ بعين الاعتبار الدقة العلمية والتخصيص والتحكم الآلي الذكي لضمان عدم تآكل الهياكل المعدنية بواسطة مياه البحر المالحة. ستعمل أنظمتنا على منع التآكل من خلال مواجهة السبب الجذري للتآكل، ألا وهو الطبيعة الكهروكيميائية في مثل هذه التطبيقات، مما يوفر الحماية للقوارب ويجعلها كائناً بحرياً أكثر أماناً وكفاءة ومتانة على المدى الطويل.