Galvaniske aluminiumsanoder benyttes for katodisk beskyttelse i miljøer som inneholder klorioner, siden de er utsatt for passivering i ferskvann og jord. Aluminiumsanoder brukes til beskyttelse av både onshore- og offshore-konstruksjoner. De beskytter slike konstruksjoner som: tette kaivegger i stål, stålpeler på omlastingsstasjoner i havner, peler i dykdalber, oljebarrierer i stål o.l.
De monteres på plattformer for utvinning av olje og gass til havs, der man som regel ikke benytter sinkanoder som er mye tyngre – den store vekten av sinkanodene øker spenninger i bena på plattformen og gir en større risiko for spenningskorrosjon.
Aluminiumsanoder er laget av legeringer som inneholder tilsetninger som gir anodematerialet bedre elektrokjemiske egenskaper, dvs. bedre strømutbytte og potensial.
Den mest brukte typen er Al-Zn-In anoder. I henhold til standardene DNVGL-RP-B401 og NORSOK M-503 skal legeringen inneholde 2,5–5,75% sink og 0,015–0,040% indium. Standarden EN 12496 forutsetter at innholdet av disse tilsetningene er forholdsvis 2,0–6,0% og 0,010– 0,030 %.
Strømutbyttet av Al-Zn-In anoder i henhold til standardene skal ikke være mindre enn 2500 Ah/kg (eller 2600 Ah/kg iht. NORSOK M-503). Arbeidspotensialet til anodene skal ikke være mer elektropositivt enn -1050 mV målt mot en sølv/sølvklorid elektrode.
Al-Zn-In-Mg anoder brukes til visse formål i USA, bl.a. til beskyttelse av tette kaivegger. De har en tilsetning av magnesium i en mengde på 0,5–1,0%, lavt innhold av sink på 1,0–3,0% samt innhold av indium på 0,20%. De europeiske standardene forutsetter ikke bruk av magnesium som legeringstilsetning i aluminiumsanoder.
Strømutbyttet av Al-Zn-In-Mg anoder i henhold til standarden NACE TM0190 skal være mellom 2354–2742 Ah/kg. Arbeidspotensialet til anodene skal ikke være mer elektropositivt enn -1032 mV målt mot en kalomelelektrode, som tilsvarer -1078 mV målt mot en sølv/sølvklorid elektrode.
Egenskaper ved de enkelte anodetypene, tegninger og anodedimensjoner
Anodetype I: Legeringer med vanlig sinkinnhold
Anoder av denne typen kan brukes i saltvann og i havbunnen, samt i ferskvann.
Anodematerialet oppfyller kravene i standardene: DNVGL-RP-B401, NORSOK M-503, EN 12496 og NACE TM0190 med hensyn til legeringssammensetning og elektrokjemiske egenskaper.
|
Sammensetning |
Content |
Impurities |
|
Zn |
3.0 – 4.5% |
Fe – max. 0.040% |
|
In |
0.016 – 0.020% |
Cu – max. 0.002% |
|
Si |
0.08 – 0.12% |
Cd – max 0.002% |
|
Al |
remainder |
other – every component max. 0.02% |
|
other – total max. 0.05% |
|
Elektrokjemiske egenskaper |
|
|
current efficiency (electrochemical capacity) |
minimum 2600 Ah/kg |
|
closed circuit potential |
≤-1050 mV vs Ag/AgCl |
Anodetype II: Legeringer med et høyt sinkinnhold
Anoder av denne typen kan brukes i salt- og ferskvann. De er kjennetegnet av litt mindre strømutbytte og litt mer positivt arbeidspotensial sammenlignet med anoder med en større mengde legeringstilsetninger.
Anodematerialet i denne anodetypen oppfyller kravene i standarden EN 12496 med hensyn til legeringssammensetning og elektrokjemiske egenskaper.
|
Alloy components |
Content |
Impurities |
|
Zn |
4.75 – 5.75% |
Fe – max. 0.090% |
|
In |
0.016 – 0.020% |
Cu – max. 0.002% |
|
Si |
0.08 – 0.12% |
Cd – max 0.002% |
|
Al |
remainder |
other – every component max. 0.02% |
|
other – total max. 0.05% |
|
Electrochemical properties |
|
|
current efficiency (electrochemical capacity) |
minimum 2650 Ah/kg |
|
closed circuit potential |
≤-1050 mV vs Ag/AgCl |
Anodetype III: Al-Zn-In-Mg legeringer
Anoder av denne typen kan benyttes i saltvann og i havbunnen. De er kjennetegnet av en tilsetning av magnesium, redusert innhold av sink og økt innhold av indium sammenlignet med Al-Zn-In anoder.
Strømutbyttet av disse anodene er mindre enn i Al-Zn-In anoder men arbeidspotensialet er mer negativt. Anodematerialet i denne anodetypen oppfyller kravene i standarden NACE TM0190 med hensyn til legeringssammensetning og elektrokjemiske egenskaper.
|
Alloy components |
Content |
Impurities |
|
Zn |
1.5 – 3.0% |
Fe – max. 0.1% |
|
Mg |
0.6 -1.0% |
Cu – max. 0.01% |
|
In |
0.020% |
other – every component max. 0.02% |
|
Al |
remainder |
other – total max. 0.05% |
|
Electrochemical properties |
|
|
current efficiency (electrochemical capacity) |
minimum 2400 Ah/kg |
|
closed circuit potential |
≤-1100 mV vs calomel electrode (≤-1146 mV vs Ag/AgCl electrode) |