Πολλές φορές στο παρελθόν, έχουμε αναφερθεί στα διάφορα προβλήματα που μπορούν να προκύψουν σε ένα σκάφος. Οι εκάστοτε «ασθένειες» είναι εδώ για να μας θυμίζουν ότι τίποτε δεν διαρκεί για πάντα, πόσο μάλλον όταν δεν το φροντίζουμε.
Σήμερα, θα μιλήσουμε για τα προβλήματα των μεταλλικών στοιχείων ενός σκάφους.
Το ζήτημα της διάβρωσης των μεταλλικών τμημάτων ενός σκάφους εξακολουθεί σήμερα να είναι από τα συχνότερα θέματα συζήτησης μεταξύ των ιδιοκτητών τους. Ας δούμε όμως πιο συγκεκριμένα.
Γαλβανική διάβρωση
Η γαλβανική διάβρωση εμφανίζεται ως ηλεκτρική τάση που προκαλείται όταν δύο ανόμοια μέταλλα βρεθούν μέσα σε έναν ηλεκτρολύτη (υγρό με αγώγιμες ιδιότητες όπως το θαλασσινό νερό). Είναι φυσικό φαινόμενο που οφείλεται στη διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού μεταξύ διαφορετικών μετάλλων. Αυτή έχει ως αποτέλεσμα την διάβρωση του ενός εκ των δύο μετάλλων έναντι του δεύτερου ώστε να εξισορροπηθεί τελικά η μεταξύ τους διαφορά δυναμικού. Το πιο εκ των δύο μετάλλων θα διαβρωθεί έναντι του δεύτερου εξαρτάται από τη σχετική μεταξύ τους θέση στο πίνακα ηλεκτροθετικότητας. Η διαδικασία αυτή, που δημιουργεί ηλεκτρικό ρεύμα, αξιοποιήθηκε μετά την ανακάλυψη της και αποτελεί τη βασική αρχή της λειτουργίας των μπαταριών.
Ηλεκτρόλυση
Πρόκειται για τη διάσπαση μιας ουσίας στα στοιχεία που την αποτελούν με τη βοήθεια ηλεκτρικού ρεύματος. Ως φαινόμενο, προκειμένου να δημιουργηθεί απαιτείται να υπάρχει εξωτερική πηγή, η οποία να προσφέρει ρεύμα στο σύστημα.
Για να εξηγήσουμε πως λειτουργεί πρέπει να αντιληφθούμε ότι υπάρχουν χημικές ενώσεις, οι οποίες όταν βρεθούν μέσα σε διάλυμα ηλεκτρολύτη, διασπώνται σε θετικά και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια. Έτσι όταν συνδέσουμε με μια πηγή ηλεκτρικού ρεύματος δύο ηλεκτρόδια μέσα στον ηλεκτρολύτη, τα θετικά φορτισμένα σωματίδια θα έλκονται από το αρνητικό ηλεκτρόδιο (κάθοδος), ενώ τα αρνητικά φορτισμένα από το θετικό ηλεκτρόδιο (άνοδος).
Έτσι με το φαινόμενο της ηλεκτρόλυσης είναι δυνατόν να διασπαστεί μια ένωση στα στοιχεία που περιέχει, μια και τα ιόντα χάνουν το φορτίο τους στα ηλεκτρόδια και μετατρέπονται συνήθως σε ουδέτερα άτομα. Η ηλεκτρόλυση βρίσκει πρακτική εφαρμογή στην εξαγωγή καθαρών μετάλλων από τα μεταλλεύματα τους αλλά και για τον “γαλβανισμό” υλικών (δηλαδή την επίστρωση – κάλυψη τους από άλλα υλικά). Εάν λοιπόν θελήσουμε να συνοψίσουμε, η γαλβανική διάβρωση δημιουργεί ρεύμα, ενώ η ηλεκτρόλυση χρειάζεται ρεύμα. Είναι και οι δύο ηλεκτροχημικές αντιδράσεις με διαφορετικά χαρακτηριστικά.
Καθοδική προστασία
Οι διάφορες μέθοδοι αποφυγής της ηλεκτρόλυσης λέγονται μέθοδοι καθοδικής προστασίας .
Για την αποφυγή των ζημιών και καταστροφών επιβάλλεται καθοδική προστασία η οποία πραγματοποιείται με την τοποθέτηση μάζας δραστικού μετάλλου στο ίδιο περιβάλλον που δημιουργείται η φθορά. Τα κυριότερα και οικονομικότερα δραστικά μέταλλα είναι ο ψευδάργυρος , το αλουμίνιο και το μαγνήσιο.
Μία από αυτές είναι η μέθοδος μέσω θυσιαζόμενης εμβαπτιζομένης ή ενταφιασμένης ανόδου, με την οποία διάφορα δραστικά μέταλλα τοποθετούνται στο ίδιο περιβάλλον ηλεκτρολυτικού κελιού όπου υπάρχει το φαινόμενο της ηλεκτρόλυσης.
Τα τεμάχια αυτά των δραστικών μετάλλων λέγονται ανόδια.
Τα ανόδια θυσιάζονται αποβάλλοντας την μάζα τους σε μορφή ιόντων τα οποία μεταφέρονται προς τη λιγότερο δραστική μεταλλική μάζα που είναι οι διάφορες κατασκευές.
Γι αυτό και η μέθοδος αυτή λέγεται καθοδική προστασία μέσω θυσιαζόμενης ανόδου.
Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται στη ναυτιλία, και γενικά σε υδραυλικές εγκαταστάσεις στους σωλήνες των οποίων κυκλοφορεί νερό.
Στην ναυτιλία εφαρμόζεται στα πλοία συνήθως τοποθετείται μάζα ψευδαργύρου ή αλουμινίου στις πλευρές του πλοίου και σε σημεία που βρέχονται συνεχώς από νερό.
Στις εγκαταστάσεις σωληνώσεων τοποθετούνται τεμάχια μάζας μαγνησίου κυρίως εντός των σωληνώσεων που κυκλοφορεί νερό.
Στις υπόλοιπες κατασκευές τοποθετείται τεμάχιο μάζας μαγνησίου μέσα στο έδαφος (ενταφιασμός ), και πραγματοποιείται σύνδεση του τεμαχίου αυτού με τις εγκαταστάσεις μέσω τεμαχίου καλωδίου.
Αυτή η μέθοδος μειονεκτεί διότι απαιτεί πολλαπλά σημεία τοποθέτησης λόγω της μικρής εμβέλειας καθοδικής προστασίας που αποδίδει. Άλλο μειονέκτημά της είναι τα κατάλοιπα υλών της θυσιαζόμενης ανόδου, τα οποία δημιουργούνται και διαχέονται στις σωληνώσεις όπου προκαλούν μεγάλα προβλήματα στα παρεμβαλλόμενα εξαρτήματα. Η ένταση της απόδοσης της καθοδικής προστασίας δεν είναι όμοια καθ’ όλη τη διάρκειά τους αλλά φθίνουσα λόγω της προοδευτικής μείωσης της μάζας. Ο ενταφιασμός δεν μπορεί να εφαρμοσθεί σε πάρα πολλές εγκαταστάσεις με αποτέλεσμα να μένουν απροστάτευτες.
Η άλλη μέθοδος προστασίας είναι η μέθοδος μέσω επιβαλλομένης τάσεως (impress current), με την οποία επιβάλλεται μία ηλεκτρική τάση στα μέταλλα που υπόκεινται στην ηλεκτρόλυση, με τροφοδοσία από εξωτερική πηγή ενέργειας.