Một điện cực hy sinh titan chính hãng bao gồm một chất nền titan được phủ một lớp xúc tác oxit kim loại quý hỗn hợp ( MMO ). Chất nền titan thường sử dụng titan nguyên chất cấp công nghiệp GR1 hoặc GR2, có sẵn ở dạng ống, thanh, lưới hoặc dải. Lớp phủ hoạt tính là thành phần cốt lõi, với các công thức phổ biến là lớp phủ oxit iridi-tantalum và lớp phủ oxit rutheni-iridi. Loại thứ nhất phù hợp với môi trường có hàm lượng oxy cao như nước ngọt và bê tông, trong khi loại thứ hai thể hiện độ ổn định và tuổi thọ vượt trội trong môi trường giàu clorua như nước biển. Theo một bài đánh giá năm 2025 về các dự án điện gió Biển Bắc trên Tạp chí Công nghệ Kỹ thuật Hàng hải của Anh, các nhà phát triển dự án đã đánh giá nghiêm ngặt các lớp phủ điện cực hy sinh titan. Cuối cùng, lớp phủ iridi-tantalum đã được lựa chọn để giải quyết những thách thức do đất có điện trở suất cao và dòng điện dao động gây ra, trực tiếp cho phép thời gian bảo vệ thiết kế 20 năm của dự án.
Những ưu điểm chính của cực dương hy sinh bằng titan thể hiện trực tiếp ở chi phí bảo trì thấp và độ tin cậy cao. Tốc độ tiêu thụ của chúng cực kỳ thấp, thường dưới 2 mg/amp-năm trong môi trường nước biển, đảm bảo tuổi thọ vượt quá 25 năm. Chúng có thể cung cấp mật độ dòng điện lên đến 1000 ampe trên mỗi mét vuông và điều chỉnh linh hoạt công suất đầu ra để đáp ứng các yêu cầu cấu trúc thay đổi. Đặc tính nhẹ của cực dương hy sinh bằng titan giúp đơn giản hóa việc lắp đặt, trong khi độ bền cao cho phép hoạt động ổn định trong các khu vực biển có dòng điện cao. Một báo cáo nâng cấp từ một cảng lớn của châu Âu năm 2025 đã chỉ ra rằng việc thay thế hệ thống cũ bằng cực dương hy sinh dạng lưới bằng titan không chỉ cung cấp khả năng bảo vệ đồng đều mà còn giảm đáng kể thời gian neo đậu khô trong quá trình vận hành, vì bản thân các cực dương không cần thay thế.
| Tính năng | Anode MMO gốc Titan (Anode hy sinh Titan) | Anode hy sinh truyền thống (Kẽm/Magie/Nhôm) |
|---|---|---|
| Nguyên lý hoạt động | Dòng điện bên ngoài được cấp vào; cực dương titan vẫn còn nguyên vẹn. | Ăn mòn điện hóa tự phát; cực dương liên tục bị hòa tan. |
| Đầu ra hiện tại | Có thể điều chỉnh từ bên ngoài với phạm vi rộng. | Cố định, được xác định bởi vật liệu và môi trường. |
| Tuổi thọ sử dụng | Thường được thiết kế cho tuổi thọ từ 20 đến 30 năm trở lên. | Thông thường có tuổi thọ từ 5-15 năm, cần được thay thế định kỳ. |
| Chi phí lắp đặt ban đầu | Cao hơn (yêu cầu cực dương và hệ thống cấp nguồn) | Thấp hơn |
| Tập trung vào bảo trì dài hạn | Giám sát và bảo trì thiết bị cung cấp điện | Theo dõi mức tiêu thụ cực dương và lên kế hoạch thay thế. |
| Tính phù hợp | Các dự án quy mô lớn, dài hạn trong môi trường có điện trở suất cao. | Các công trình quy mô nhỏ, không dùng điện, ngắn hạn hoặc đơn giản. |
Các kịch bản ứng dụng của cực dương hy sinh titan được xác định chính xác bởi các đặc tính hiệu suất của chúng. Trong ngành công nghiệp dầu khí ngoài khơi, cực dương hy sinh titan bảo vệ các đường ống dẫn dầu dưới biển, chân cọc giàn khoan và bể chứa nước dằn tàu. Theo phân tích chi phí năm 2025 của Middle East Petroleum Engineering, tổng chi phí vòng đời của hệ thống cực dương hy sinh titan trong các dự án nước sâu thấp hơn khoảng 18% so với các giải pháp truyền thống. Trong lĩnh vực cơ sở hạ tầng, cực dương hy sinh titan được nhúng trong bê tông bảo vệ cốt thép trong cầu, nhà để xe và đường hầm dưới biển. Nhiều tiêu chuẩn của sở giao thông vận tải các tiểu bang Bắc Mỹ liệt kê chúng là lựa chọn tiêu chuẩn cho các cây cầu lớn mới. Đối với các cơ sở công nghiệp—chẳng hạn như bề mặt ngoài của đáy bể chứa lớn và hệ thống làm mát bằng nước biển trong các nhà máy điện—cực dương hy sinh titan cung cấp dòng điện bảo vệ ổn định và có thể điều khiển được. Các bảng dữ liệu từ các nhà sản xuất cực dương hy sinh titan được quốc tế công nhận , chẳng hạn như Anotec ở Mỹ và Cathodic Protection Co. ở Anh, cho thấy rằng các cực dương hy sinh titan dạng ống tùy chỉnh thường có giá từ 150 đến 400 đô la Mỹ mỗi foot dài trên các nền tảng vật liệu chuyên dụng, tùy thuộc vào lớp phủ và kích thước. Việc lựa chọn nhà sản xuất cực dương hy sinh titan đủ điều kiện là rất quan trọng để đảm bảo độ bám dính và độ dẫn điện của lớp phủ. Một nhà sản xuất nổi tiếng khác, De Nora của Ý , tự hào có nhiều nghiên cứu trường hợp thành công về sản phẩm của họ trong môi trường nước muối nóng của nhà máy khử muối. Phản hồi từ người dùng cuối cho thấy hiệu suất của cực dương hy sinh titan hoàn toàn phụ thuộc vào thiết kế và lắp đặt chuyên nghiệp; bất kỳ hư hỏng nào của lớp phủ đều có thể dẫn đến hỏng quá trình thụ động hóa chất nền titan.
Ngôn ngữ
