MMO الشريط الأنود

تشير منطقة هبوط الكابل البحري على وجه التحديد إلى القسم الانتقالي حيث يمتد الكابل من المياه الضحلة -البحرية العميقة إلى الخنادق البرية والمحطات الأساسية. وهي تشتمل على أربع مناطق تشغيلية رئيسية: المنطقة المغمورة بالكامل تحت الماء، ومنطقة المد والجزر الخاضعة لظروف رطبة وجافة متناوبة، ومنطقة دفقة الأمواج، ومنطقة المد والجزر الساحلية-المسطحة المتأثرة بالملح. تعرض كل منطقة اختلافات كبيرة في الوسائط المسببة للتآكل، ومعدلات التآكل، وأنماط الضرر، مما يشكل نظام تآكل معقدًا يتميز باقتران متعدد -مجالي. وهذا هو السبب الأساسي الذي يجعل مشكلات التآكل في هذه المنطقة أكثر خطورة بكثير منها في أقسام البحار العميقة-.

فيما يتعلق بالآلية الأساسية للتآكل المتوسط، تظل ملوحة مياه البحر في منطقة اليابسة مستقرة عند حوالي 35‰، مع تركيزات أيونات الكلوريد تتجاوز 50000 جزء في المليون. تمتلك أيونات الكلوريد عالية التفاعل مع أنصاف أقطار صغيرة خصائص اختراق وامتصاص قوية للغاية، مما يمكنها من اختراق الشقوق المجهرية بسهولة في الغلاف الخارجي للكابل، وتدمير فيلم التخميل على سطح الدرع المعدني والغمد، وإحداث تأليب موضعي وتآكل الشقوق. وفي الوقت نفسه، فإن دورات الجفاف الرطب- المتناوبة الناتجة عن تقلبات المد والجزر تُخضع الهياكل المعدنية في قسم هبوط الكابل إلى التحولات المتكررة بين "الغمر في مياه البحر" و"التعرض للهواء".

يمكن أن يؤدي تراكم الرواسب إلى إعاقة التدفق المتوسط ​​في المناطق المحلية من الكابل، مما يؤدي إلى خلق بيئة تآكل -تنقصها الأكسجين مما يؤدي إلى حدوث تآكل بكتيري لا هوائي؛ يؤدي استقلاب الكائنات البحرية المرتبطة إلى تغيير بيئة الرقم الهيدروجيني المحلية، مما يؤدي إلى تسريع فشل فيلم التخميل المعدني؛ يؤدي التنظيف المستمر بواسطة الأمواج والمد والجزر إلى تآكل الغلاف الخارجي للكابل، مما يؤدي إلى توسيع المسارات لاختراق الوسائط المسببة للتآكل؛ تعمل التيارات الضالة التي تولدها شبكات الطاقة الساحلية وأنظمة النقل بالسكك الحديدية على تعطيل إمكانات الاستقطاب للهياكل المعدنية، مما يؤدي إلى تآكل التيار الشارد والتسبب في حدوث ثقب وأضرار موضعية سريعة.

تستخدم الكابلات البحرية عادةً هياكل مدرعة من الأسلاك الفولاذية لتعزيز القوة الميكانيكية، وتمكينها من تحمل تأثيرات تيارات المحيط، وشباك الجر، وضغط رواسب قاع البحر، وتوتر التركيب. ومع ذلك، فإن طبقة درع الأسلاك الفولاذية هي في الأساس من الفولاذ الكربوني، وهو عرضة للتآكل الكهروكيميائي في مياه البحر. عملية التآكل هي: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻. عندما يفقد الفولاذ الإلكترونات، فإنه يذوب تدريجيًا، مما يقلل قطر السلك ويقلل القوة الميكانيكية. في منطقة الهبوط، بسبب الانحناء والاهتزاز والاحتكاك الخارجي، تتضرر طبقة الدروع بسهولة محليًا، مما يؤدي إلى كشف الأسلاك الفولاذية التي تكون على اتصال مباشر بمياه البحر، مما يؤدي إلى إنشاء مناطق -عالية الخطورة-للتآكل. يقوم بتزويد طبقة الدروع الفولاذية بالإلكترونات بشكل مستمر من خلال تيار مطبق، مما يحول سطح الفولاذ من حالة التآكل الأنودي إلى الحالة الكاثودية. وتشمل آثاره تقليل معدل انحلال الفولاذ؛ الحد من تشكيل التآكل. تأخير فقدان -مساحة المقطع العرضي للأسلاك الفولاذية؛ والحفاظ على قدرة تحمل{10}الحمل الميكانيكي. بالنسبة للكابلات البحرية-طويلة المدى، يمكن لهذه الحماية الكهروكيميائية أن تحسن بشكل كبير من عمر هيكل الدرع.

تتطلب الكابلات البحرية عادةً نظام تأريض معدني لضمان السلامة الكهربائية، وإطلاق تيار العطل، وحماية التدريع. ومع ذلك، غالبًا ما تحتوي هياكل التأريض على مواد معدنية مختلفة، مثل النحاس والفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك التيتانيوم وموصلات الفولاذ الكربوني. المعادن المختلفة عرضة للتآكل الجلفاني في بيئات مياه البحر. على سبيل المثال، عندما يتم توصيل النحاس والفولاذ، بسبب الاختلاف في الإمكانات الكهروكيميائية، قد تصبح المادة الفولاذية أنود التآكل، مما يؤدي إلى تسريع التآكل. يمكن أن تقلل أنودات MMO من القوة الدافعة للتآكل بين المعادن المختلفة عن طريق ضبط إمكانات النظام الإجمالية. تنعكس قيمة تطبيقها بشكل أساسي في حماية نقاط الاتصال الأرضية؛ الحد من التآكل المعدني المتباين؛ تحسين الموثوقية المشتركة. وتقليل تكرار الصيانة. وهذا مهم بشكل خاص لأنظمة الكابلات البحرية غير المراقبة طويلة المدى-.