Αποχλωρίωση βιομηχανικών μεταλλικών μνημείων από θαλάσσιο περιβάλλον με ηλεκτροχημικές μεθόδους

Abstract

The passenger paddle wheels - steamship "Patris" sank in 1868 near the island of Kea. One of the two iron paddle wheels of the steamship excavated from the wreck in 2007 and was transported in 2010 to the foreyard of the Industrial Museum of Syros for its exhibition. Since the wheel after its excavated was left to dry, it was not possible to completely remove chlorides but to stabilize it. Due to its size (weight 6 tn, outer diameter 6.8 m and shaft length 5 m), traditional dechlorination methods (completely immersion) were not feasible to use. For its maintenance, a standard electrochemical method was applied with direct current and porous medium impregnated with alkaline solution, a technique which is used to remove chlorides from rebars in concrete. The dechlorination of the wheel was carried out in parts, in situ, in two phases lasting 24 hours each. From the results of the dechlorination method on the wheel, it showed that removal of fairly high concentration of chlorides in the corrosion products was achieved.Moreover, an iron rod, which was excavated from the wreck, was cut into isomeric cylindrical specimens. Τhe electrochemical method was applied on the specimens with various current densities, with or without a porous medium, for 24, 48, 72 hours and using two kinds of stainless steel anodes (plates and mesh), in order to determine the optimal dechlorination parameters. The results of applying the electrochemical method showed that changing the sponge every 24 hours for duration of application of the method of 72 hours and using stainless steel mesh instead of plates as anode, is the best approach for the dechlorination of the specimens.From the above results, it can be concluded that the dechlorination of large iron structures that come from or locate near a marine environment can be achieved in situ, economically and with less waste compared to traditional dechlorination methods.

Το επιβατηγό τροχοκίνητο ατμόπλοιο «Πατρίς» βυθίστηκε το 1868 κοντά στη νήσο Κέα. Ο ένας από τους δύο σιδερένιους τροχούς του ατμόπλοιου ανελκύστηκε από το ναυάγιο το 2007 και μεταφέρθηκε το 2010 στον προαύλιο χώρο του Βιομηχανικού μουσείου της Σύρου για την έκθεσή του. Δεδομένου ότι ο τροχός μετά την ανέλκυσή του αφέθηκε να στεγνώσει, δεν ήταν εφικτή η πλήρης απομάκρυνση χλωριόντων αλλά η σταθεροποίησή του. Λόγω του μεγέθους του (βάρος 6 tn, εξωτερική διάμετρος 6,8 m και μήκος άξονα 5 m), οι παραδοσιακές μέθοδοι αποχλωρίωσης (πλήρης εμβάπτιση) δεν ήταν εφικτό να χρησιμοποιηθούν. Για την συντήρηση του εφαρμόστηκε πρότυπη ηλεκτροχημική μέθοδος με συνεχές ρεύμα και πορώδες μέσο εμποτισμένο με αλκαλικό διάλυμα, τεχνική που χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση χλωριόντων από τους οπλισμούς στο σκυρόδεμα. Η αποχλωρίωση του τροχού πραγματοποιήθηκε κατά τμήματα, επί τόπου, σε δύο φάσεις διάρκειας 24 ωρών η κάθε μία. Από τα αποτελέσματα της μεθόδου αποχλωρίωσης στον τροχό, προέκυψε ότι επιτεύχθηκε απομάκρυνση χλωριόντων αρκετά μεγάλης συγκέντρωσης από τα προϊόντα διάβρωσης. Στην συνέχεια, σε σιδερένια ράβδο που ανελκύστηκε από το ναυάγιο και κόπηκε σε ισομερή κυλινδρικά δοκίμια, εφαρμόστηκε η ηλεκτροχημική μέθοδος για διάφορες εντάσεις ρεύματος με ή χωρίς σπογγώδες μέσο, για 24, 48, 72 ώρες και χρήση δύο ειδών ανόδων ανοξείδωτου χάλυβα (πλάκες και πλέγμα), ώστε να προσδιοριστούν οι βέλτιστες παράμετροι αποχλωρίωσης. Τα αποτελέσματα εφαρμογής της ηλεκτροχημικής μεθόδου έδειξαν ότι η αλλαγή του σπογγώδους μέσου κάθε 24 ώρες για συνολική διάρκεια εφαρμογής της μεθόδου 72 ώρες και η χρήση πλέγματος αντί για πλάκες ως άνοδοι επιφέρουν καλύτερα αποτελέσματα αποχλωρίωσης.Από τα παραπάνω αποτελέσματα συμπεραίνεται ότι η αποχλωρίωση μεγάλων σιδερένιων κατασκευών που προέρχονται ή βρίσκονται κοντά σε θαλάσσιο περιβάλλον μπορεί να γίνει επί τόπου, οικονομικά και με ελάχιστα απόβλητα συγκριτικά με τις παραδοσιακές μεθόδους αποχλωρίωσης.