La protezione delle barche in metallo di Ugo Marinelli

Ogni possessore di una imbarcazione di metallo teme meno la furia del mare che il fenomeno della corrosione, come se esso fosse un male subdolo ed incurabile. Ovviamente ogni cosa, se si conosce, e' meno brutta di quello che sembra; oggigiorno e' possibile combattere la corrosione con armi ben affilate.

La protezione dei metalli dalla corrosione viene svolta principalmente dalla verniciatura oppure mediante passivazione delle superfici esposte agli ambienti aggressivi. La verniciatura e/o la passivazione, agiscono da barriera agli agenti chimici che compongono l'ambiente in cui si trova la barca e questo vale sia in acqua (l'opera viva), sia in aria (l'opera morta, tutte le sovrastrutture e gli interni dell'imbarcazione). Poiche' la corrosione e' un fenomeno elettrochimico, essa si sviluppa maggiormente nell'acqua perche' la conducibilita' elettrica e' migliore (vedi precedente articolo). E' opportuno quindi, nei punti della carena in cui la verniciatura presenta difetti quali screpolature o scarsa adesione al metallo, proteggere ulteriormente con la protezione catodica.
Il principio di funzionamento su cui si basa la protezione catodica e' quello di mantenere in stato di immunita' il catodo (cioe' la barca) corrodendo al suo posto uno o piu' anodi chiamati per questo sacrificali.
A questo punto ci si puo' chiedere quanti anodi andrebbero installati e di quale dimensione. La raccomandazione principale e' quella di installare tanti anodi quanti ne ha previsti il progettista in origine ma soprattutto della stessa dimensione e dello stesso materiale. L'installazione di un numero di anodi maggiore deve essere decisa solo se dopo un alaggio essi hanno perso piu' del 75% del loro peso originale.
I nuovi anodi andranno installati privilegiando la zona vicina alla ruota di prua e la zona poppiera intorno all'elica (vedi Figura 1).

Se volete a tutti i costi calcolarvi il numero ed il tipo di anodi da soli, dovete sapere che il procedimento in se' non e' molto complesso, ma alcune volte e' necessaria la sensibilita' di un esperto per poter scegliere il tipo di anodo giusto. E' un po' come dire che e' facile calcolare quante candele ci vogliono per un motore a scoppio, ma il problema e': di quale tipo?

Comunque ecco il procedimento :

Si inizia calcolando quanta corrente necessita la nostra opera viva per contrastare i fenomeni di corrosione

dove i e' la densita' di corrente di protezione (che per il Mediterraneo vale 10 mA/m2), ed S e' la superficie da proteggere, cioe' la superficie verniciata con l'antivegetativa. I e' quindi la corrente necessaria per proteggere la barca.

dove M sono i mesi di permanenza prevista della barca in mare. Io consiglio per il calcolo di non scendere comunque sotto il valore di 10 anche se si sta in acqua un solo mese; C e' il consumo dell'anodo (se l'anodo e' di Zinco, C vale 11.5 kg/(A* anno)); I la corrente precedentemente calcolata. Il risultato W e' il peso totale di materiale anodico da installare.

A questo punto si deve scegliere un anodo tra quelli reperibili in commercio, da cui si ricava il peso unitario P e quindi il numero di anodi N da installare:

Attenzione ancora: P e' il peso netto della lega e non il peso lordo dell'anodo completo dell'inserto metallico per il fissaggio allo scafo.

Ora va verificato che gli anodi scelti abbiano effettivamente la capacita' di erogare la corrente necessaria alla protezione dell'imbarcazione:

dove Ia e' la corrente anodica, ed Ra e' la resistenza anodica che si ricava da:

In questa formula r0 e' la resistivita' (in Mediterraneo si puo' considerare r0 = 25 Ohm*cm), L la lunghezza dell'anodo ed R il suo raggio equivalente, cioe':

dove A e' la sezione trasversale dell'anodo in cm².

Se Ia e' maggiore di I siete degli ottimi progettisti! Se invece trovate una Ia minore od uguale a I, allora dovete scegliere un anodo piu' piccolo e ri-calcolare tutto partendo dalla Eq. 3.

Ora che conosciamo come proteggere la barca con gli anodi, dobbiamo fare molta attenzione a dove la si ormeggia. E si', perche' nei grandi porti commerciali e nelle aree industriali, le imbarcazioni di metallo possono risentire delle correnti vaganti generate da ferrovie, protezione catodica per navi, piattaforme, etc.

Vediamo perche': le grandi imbarcazioni, navi o comunque grosse strutture metalliche spesso vengono protette con una corrente generata da un alimentatore a corrente continua invece che con la corrente generata spontaneamente da un anodo galvanico.

Quando le navi si ormeggiano per un lungo periodo, spengono l'apparecchiatura di bordo e si allacciano ad appositi generatori in banchina (vedi Figura 2) con gli anodi posati sul fondo (mentre le piattaforme usano anodi remoti). Se ci ormeggiamo a ridosso di sistemi del genere accade che, la corrente elettrica che circola, uscendo dall'anodo lo consuma, protegge la struttura dove entra, protegge la nostra carena nella zona dove entra, ma la consuma laddove ne esce come se quella zona fosse un anodo.

Queste situazioni non sono poi tanto difficili da trovare: ad esempio, la piattaforma PA-1 di fronte a Ravenna e' protetta esattamente come indicato in Figura 2b, e le navi militari che stazionano nei nostri porti (tranne i dragamine che sono di legno) usano spesso questi sistemi.

Ovviamente, non e' passando vicino ad una piattaforma che andremo a fondo in tempi brevi, ma se si e' proprietari di una imbarcazione in metallo e' bene non girarci intorno in continuazione, magari solo perche' quella e' una zona piu' pescosa !