Ochrana kovových částí před korozí – klíč k dlouhé životnosti plavidel

Anody představují zásadní součást systémů ochrany lodí a lodních motorů před korozí. Bez jejich použití by agresivní prostředí vody – ať už sladké nebo slané – způsobovalo rychlé poškození kovových částí, což by vedlo ke zkrácení životnosti, zvýšeným nákladům na opravy i ohrožení bezpečnosti provozu plavidla. Tato problematika se týká nejen velkých námořních lodí, ale i malých rekreačních člunů a sportovních plavidel.

Volba vhodného typu, správné umístění a pravidelná údržba anod jsou zásadní pro bezpečný a ekonomický provoz každého plavidla. Moderní lodní technika se bez tohoto nenápadného, avšak nesmírně důležitého prvku v praxi neobejde.

Co je koroze a proč je nebezpečná?

Koroze je přirozený elektrochemický proces, při kterém dochází k postupnému rozkladu kovů v důsledku jejich reakce s okolním prostředím. V případě lodí a motorů je hlavní příčinou kontakt kovových částí s vodou, která často obsahuje rozpuštěné soli, minerály a další látky podporující korozi. Korozní proces může být urychlen střídáním teplot, prouděním vody nebo přítomností mikroorganismů.

Nebezpečí spočívá především v oslabení nebo úplném znehodnocení důležitých částí plavidla – trupu, hřídelí, lodních šroubů, kormidel, chladičů i výměníků tepla. Ohroženy jsou také hliníkové, železné, ocelové i bronzové komponenty. Bez efektivní ochrany může dojít k vytvoření děr, prasklin, nebo dokonce k selhání celých systémů, což může vést k havárii.

Princip ochrany – katodická ochrana

Základem ochrany kovových částí lodí je tzv. katodická ochrana. Tento způsob využívá základních elektrochemických vlastností kovů a spočívá v tom, že se na chráněný kov připojí „obětní“ kov – tzv. anoda. Tento obětní kov se chemicky „obětuje“, protože má větší tendenci korodovat než chráněný kov.

Kovy se v elektrochemické řadě liší svou ochotou předávat elektrony – jinými slovy, některé jsou více reaktivní (méně ušlechtilé), jiné méně. Pokud jsou dva různé kovy ve vodě (zvláště slané) ve vzájemném kontaktu, vzniká mezi nimi elektrický proud a dochází ke galvanické korozi. Méně ušlechtilý kov se rozpouští (koroduje), ušlechtilejší zůstává chráněný.

Jak anoda chrání loď?

Anoda je vyrobena z kovu, který je méně ušlechtilý než kov, který chceme chránit. Nejčastěji se používá zinek, hliník nebo hořčík. Tyto kovy mají větší sklon k oxidaci, takže „přebírají“ korozní proces na sebe. Postupně se rozpouštějí, zatímco chráněná část zůstává nepoškozená.

Typickým příkladem je železný (ocelový) trup lodě, na který jsou na různá místa připevněny anody zinku. Zinek se pomalu rozpouští a chrání ocel před korozí. Anody proto bývají označovány také jako „obětní anody“.

Druhy anod a jejich použití

• Zinkové anody – Nejčastěji využívané v mořské vodě díky optimální reaktivitě. Hodí se pro lodě z oceli, bronzu a dalších kovů.
• Hliníkové anody – Vhodné jak do slané, tak i do brakické vody. Jsou lehčí, mají delší životnost a současně vyšší ochranný výkon než zinek.
• Hořčíkové anody – Nejaktivnější z běžně užívaných materiálů, využívají se hlavně ve sladké vodě, kde je koroze méně intenzivní a méně agresivní anoda by již nechránila dostatečně.

Umístění anod závisí na konstrukci plavidla i motoru. Obvykle se nacházejí na trupu, kýlu, lodním šroubu, kormidle, hřídeli nebo také na chladičích a výměnících tepla. U lodních motorů jsou často anody integrovány na spodku motoru, v oblasti vodního čerpadla nebo výfuku.

Pravidelná kontrola a výměna anod

Efektivita ochrany závisí na pravidelné kontrole a včasné výměně anod. Jakmile se anoda rozpustí na méně než polovinu původního objemu, je třeba ji vyměnit. Jinak hrozí, že koroze začne napadat chráněné části.

V praxi je vhodné anody kontrolovat minimálně jednou za sezonu, ideálně při každém vytažení lodě z vody. V prostředí silně namáhaném (například v přístavech s vysokou salinitou nebo průmyslovým znečištěním) může být nutná kontrola častější.

Nové anody před použitím lodního motoru na vodě
Anody v praxi při ochraně lodního motoru

Další aspekty katodické ochrany

Kromě obětních anod existuje tzv. vnější katodická ochrana, kdy se na chráněný kov aplikuje stejnosměrný proud pomocí speciálních zařízení a „elektronických anod“. Tento systém je využíván především u velkých plavidel nebo pobřežních konstrukcí, kde je nutné řídit úroveň ochrany podrobněji.

Výběr vhodného typu ochrany závisí na konstrukci plavidla, použitém materiálu, provozním prostředí a účelu lodě. U malých rekreačních plavidel postačí obětní anody, pro lodní tankery, trajekty nebo vrtné plošiny se využívají často kombinované systémy.

Nejčastější otázky a mýty

• Musí mít každá loď anody? Nezáleží na velikosti – každé plavidlo z kovového materiálu ve vodě by mělo být chráněno anodami.
• Může být anoda příliš velká? Ano, příliš velká anoda může způsobovat zbytečnou spotřebu materiálu a v některých případech dokonce nežádoucí elektrochemické reakce.
• Je potřeba používat speciální spojovací materiály? Ano, anody musí být pevně a vodivě spojeny s chráněným kovem, jinak nebude ochrana fungovat.
• Mění se potřeba anod podle vody? Ano, typ i rozměr anod je třeba volit podle toho, zda je loď provozována ve sladké, slané nebo brakické vodě.