CC BY
33УДК 629.3.016:[620.197.5:629.5.023]
Грамузов Евгений Михайлович, д-р техн. наук, профессор кафедры «Кораблестроение и авиационная техника» ФГБОУ ВО «НГТУ им. Р.Е. Алексеева», e-mail: [email protected]
603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24.
Родькина Анна Владимировна, старший преподаватель кафедры «Океанотехника и кораблестроение»
ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»,
e-mail: a. v. rodkina@gmail. com
299053, г. Севастополь, ул. Университетская, 33.
Иванова Ольга Александровна, канд. техн. наук, инженер-конструктор
1-й категории АО «ЦКБ «Коралл»
299028, г. Севастополь, ул. Репина, 1.
доцент кафедры «Океанотехника и кораблестроение»
ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»,
e-mail: o. a. ivanova. [email protected]
299053, г. Севастополь, ул. Университетская, 33.
АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗАЩИТЫ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИИ СУДОВ ОТ КОРРОЗИИ
Ключевые слова: судно, защита от коррозии, стоимость, капитальные затраты, эксплуатационные затраты.
Аннотация. В статье выполнен анализ технико-экономических показателей защиты корпусных конструкции судов от коррозии. Направление исследования выбрано в связи с тем, что коррозионно-механические разрушения морских судов и плавучих технических сооружений приводят к большим экономическим убыткам. Решение проблемы коррозии относится к числу наиболее актуальных задач развития экономики России. Для достижения цели статьи применялся совокупный упрощенный расчет экономической целесообразности выбора типа защиты от коррозии корпусных конструкций судов. Выполнен расчет стоимости протекторной и катодной защиты корпусов судов, сформированы данные о зависимости капитальных вложений и эксплуатационных затрат в систему защиты от коррозии от водоизмещения судна. Определено, что для судов с водоизмещением более 6000 т в случае применения катодной защиты от коррозии вместо протекторной уменьшается суммарная стоимость защиты от коррозионно-механических разрушений. Результаты исследования могут использования судостроителями на этапе проектирования судов, что дает возможность правильного выбора типа защиты от коррозии и уменьшает ее суммарную стоимость.
Введение
Борьба с коррозией - важнейшая задача для кораблестроения. Вследствие корро-зионно-механических разрушений гибнет большое количество морских судов и плавучих технических сооружений. Острота этой проблемы возрастает, поскольку темп роста коррозионных потерь превышает темпы роста производства металла. Причем, потеря металла не является определяющей. Реальный экономический ущерб складывается из стоимости утраченного оборудования, затрат на его ремонт и восстановление, убытков от простоя в работе, и др. В случае нарушения целостности танков морских судов и резервуаров с нефтью, газогидратами или иным сырьем для энергоресурсов, возникает угроза загрязнения окружающей среды. Загрязнение водной по-
верхности нефтепродуктами наносит большой вред экосистеме. Попавшая на поверхность воды нефть начинает быстро растекаться, тяжелые ее фракции оседают на дно, загрязняя не только береговую зону, но и дно водоемов.
Правилами Российского Морского Регистра Судоходства и других классификационных обществ предусмотрена обязательная защита морских судов от коррозии [1-5]. Одним из наиболее перспективных методов защиты от коррозии является электрохимическая защита. Сущность метода состоит в уменьшении скорости электрохимической коррозии металла при контакте с добавочным электродом, являющимся анодом по отношению к корпусным конструкциям судов и плавучих технических сооружений (протекторная защита) или при поляризации корпусных конструкций судов и плавучих технических сооружений от источника постоянного тока (катодная защита) [6].
При установке на судне системы электрохимической защиты (с расходуемыми анодами или наложенным током) подводной части корпуса, как правило, предусматривается установка контактно-щеточного устройства, предназначенного для подключения к защите валовинтового комплекса, и в то же время исключения контактной коррозии. Контактно-щеточное устройство состоит из разъемного кольца, установленного на гребном валу, щеткодержателя с медно-графитовыми щетками, зачистной проволочной щетки и кронштейна для крепления щеткодержателей.
Протекторная защита осуществляется посредством металлических расходуемых анодов (протекторов), имеющих более электроотрицательный потенциал, чем у стали, и соединенных с корпусом либо непосредственно, либо с помощью промежуточных электрических сопротивлений, которые предназначены для ограничения развиваемых токов до величин, необходимых для защиты без лишнего расхода протекторов. Протектор имеет более отрицательный потенциал и является анодом, он отдает положительно заряженные ионы в раствор и растворяется. Избыточные электроны перетекают в корпус судна или в основание плавучего технического сооружения, имеющие более высокий электродный потенциал. Судно (основание плавучего технического сооружения) является катодом и при этом не разрушается, а электроны из него удаляются во внешнюю среду. Принцип действия протекторной защиты проиллюстрирован на рис. 1 [7].
Рис. 1. Схема работы протекторной защиты
В случае системы протекторной защиты стального корпуса в качестве анода (протектора) выбирается металл с меньшим, чем у стали электрическим потенциалом (цинк, магний, алюминий и их сплавы). Между протектором и металлом корпуса создается электрический контакт и образуется гальваническая пара. Протекторы применяются для местной и общей защиты корпусов, балластных танков и отсеков от коррозии, могут располагаться одиночно или группами [8].
Общая протекторная защита подводной части корпуса (рис. 2) устанавливается в районе скуловых поясов вдоль корпуса судна, в районе носовой и кормовой части -на уровне линии гребного вала.
Рис. 2. Принципиальная схема размещения протекторов на подводной части корпуса судна [8]
Такая защита - наиболее простой из известных эффективных способов предотвращения коррозии. Монтаж и обновление протекторной защиты не вызывает каких-либо трудностей как при строительстве судов, так и при их ремонте. Принципиально срок службы ее может быть задан любым, в зависимости от количества протекторов. Путем изменения материала и типоразмеров протекторов может быть обеспечена защита практически во всех морских бассейнах [9].
Механизм электрохимической защиты металлов от коррозии с помощью анодного протектора состоит в том, что при протекании электрического тока через границу защищаемого металла с коррозионной средой поверхность защищаемого металла поляризуется катодно, ее потенциал уменьшается, что может приводить к почти полному прекращению коррозионного разрушения. На поверхности протектора при этом протекает анодный процесс, который постепенно приводит к его растворению (рис. 3), поэтому протектор необходимо периодически возобновлять, каждые 3-4 года [10]. Параметры протекторов регламентируются ГОСТ 26251-84, правила и нормы проектирования защиты протекторной корпусов судов основаны на руководящем документе 5.9042-80.
Рис. 3. Протектор в начале эксплуатации (слева) и в конце срока службы (справа) [11]
Но в случае коррозионно-механических разрушений корпусов корпусных конструкций судов и плавучих технических сооружений, протекторная защита не в силах в полной мере противостоять этому типу коррозионных разрушений [12, 13].
Катодная поляризация - это активный способ защиты металла от разрушений. Она позволяет использовать в самых широких интервалах потенциал и ток защиты, в ней заложены возможности регулирования параметров защиты, в том числе и автоматического. Эффективность катодной поляризации, в отличие от покрытий, не зависит
от времени эксплуатации. Она может применяться самостоятельно и в сочетании с другими способами защиты: покрытиями, упрочнениями и т.д.
Сущность катодной защиты заключается в уменьшении скорости электрохимической коррозии металла при поляризации корпусных конструкций судов и плавучих технических сооружений от источника постоянного тока. Судно присоединяется к отрицательному выводу источника постоянного тока, а анод - к положительному выводу (рис. 4).
*— Источник <-е
— питания + 1
4 ОН' е
-► Анод
Катод
__ ___)
Электролит 02+2Н20 + 4е-
Рис. 4. Схема работы катодной защиты наложенным током [7]
Производится поляризация поверхности корпуса судна при постоянной плотности тока, в морской воде происходит накопление продуктов коррозии или катодного осадка на поверхности, что приводит к изменению сопротивления поверхности. Соответственно потенциал смещается в отрицательном направлении, при невысоких потенциалах происходит ионизация кислорода, а когда потенциал смещается еще отрицательнее - механизм электродного процесса меняется и начинается выделение водорода, что ведет к наводораживанию металла и дальнейшему охрупчиванию, чего нельзя допускать.
Системы катодной защиты наложенным током состоят из следующих основных элементов: анодов с околоанодными экранами, источников питания с измерительной и регулирующей аппаратурой, электродов сравнения, силовых кабелей для подключения анодов и кабелей для подключения электродов сравнения и других, а также щита управления системы катодной защиты. В систему катодной защиты входят также сальниковые уплотнения и защитные коробки в местах токоподвода к анодам через обшивку корпуса и в местах установки электродов сравнения (рис. 5) [14].
Принципиальная схема системы катодной защиты наложенным током подводной части корпуса судна согласно [8] представлена на рис. 6.
Катодная защита в большинстве случаев не требует ее замены в течение всего срока службы океанотехнического сооружения и обеспечивает оптимальную защиту корпуса в различных условиях эксплуатации и при различной степени износа его лакокрасочного покрытия; обеспечивает полное подавление коррозии основного металла обшивки и сварных швов корпуса, независимо от вида используемых сварочных материалов и режимов сварки; позволяет снизить шероховатость обшивки и увеличить междоковый период эксплуатации корпусных конструкций судов и плавучих технических сооружений, а для проектируемых новых океанотехнических сооружений - уменьшить массу за счет исключения увеличенной толщины конструкций на величину коррозионного износа и применения низколегированных сталей повышенной прочности [15].
Рис. 5. Схема крепления анода к корпусу судна: 1 - наружная обшивка; 2 - анод; 3 - приварные шпильки; 4 - герметик; 5 - резиновая прокладка; 6 - стеклопластиковый экран; 7 - сальник; 8 - контактная шпилька; 9 - изоляционные втулки; 10 - кабель
Рис. 6. Принципиальная схема системы катодной защиты наложенным током подводной части корпуса судна: 1 - источник питания и распределительный щит, 2 - анодные узлы с околоанодными экранами, 3 - электрод сравнения, 4 - контактно-щеточное устройство, 5 - кабель для заземления руля
Наиболее важной характеристикой данных систем является возможность автоматически выявлять электрический потенциал на поверхности корпуса и соответственно увеличивать или уменьшать выходной ток с анода. Таким способом судно получает постоянный оптимальный уровень защиты. Электрический потенциал отслеживается контрольными электродами. Одна из инноваций компании СаШе1со (рис. 7) [16] -аноды, заменяемые водолазом на внешней поверхности корпуса, которые были разработаны для плавучих систем нефтедобычи, хранения и выгрузки и судов, имеющих длительные периоды между заходами в сухой док. Это происходит при помощи установочной «втулки», что достигается смолением анода при его производстве и заменяет обыкновенную электропроводку. Была также разработана водонепроницаемая система уплотнительной крышки и уплотнительного кольца, обеспечивающая передачу.
Анализ технико-экономических показателей
Для оценки экономической эффективности применения катодной защиты сравним стоимость протекторной и катодной защит корпусов судов.
Стоимость протекторной защиты (таблица 1) рассчитывается, исходя из ее массы. Суммарная стоимость замены протекторов каждые 4 года в целях учета фактора времени рассчитывалась с использованием способа корректировки денежной единицы по схеме сложного процента. Сложный процент - процент за каждый очередной период начисляется на первоначальную базу в сумме с ранее начисленным процентом [17].
Таблица 1
Стоимость протекторной защиты корпусов судов
Рейдовый буксир «РБ-389» Гидрографическое судно «Донузлав» Плавучая мастерская «ПМ-138» Нефтеналивное судно «Балт Флот 11» Накатное/ Ген-груз/Контейнерно е судно «Адлер» Рефрижераторное судно «Босфор Восточный»
Масса протекторной защиты, кг 280 722 1 817 2 170 2 754 3 630
Стоимость 1 кг, тыс. руб. 0,324 0,324 0,324 0,324 0,324 0,324
Стоимость протекторов, тыс. руб. 91 234 589 703 892 1 176
Стоимость установки протекторной защиты (замены - каждые 4 года), тыс. руб. 30 62 148 172 221 295
Стоимость протекторной защиты (Капитальные затраты), тыс. руб. 120 295 736 875 1114 1471
Материальные затраты на протекторную защиту за 35 лет, тыс. руб. 1 518 5 950 14 829 17 628 22 430 29 633
Стоимость денежной единицы на будущий момент времени (1):
Сбуд = Стек ' -^сл.°/л ,
где Стек - стоимость денежной единицы на текущий (настоящий) момент времени, Ксл 0/о1 = ( 1 + 1 ) п - коэффициент сложного процента, соответствующий периоду пересчета,
где 1 - период, год замены протекторной защиты от первоначальной установки.
Расчет суммарной стоимости замены протекторов для исследуемых судов за 35 лет представлен в таблице 2 на примере нефтеналивного судна «Балт Флот 11».
Таблица 2
Стоимость замены протекторов для нефтеналивного судна
Период, год эксплуатации 4 8 12 16 20 24 28 32
Коэффициент сложного процента, соответствующий периоду пересчета 1,19 1,42 1,70 2,02 2,41 2,88 3,43 4,09
Стоимость на будущий момент времени, тыс. руб. 1044 1245 1484 1770 2111 2517 3002 3580
Суммарная стоимость за 35 лет, тыс. руб. 16 753
Стоимость катодной защиты корпусов судов рассчитывается как сумма стоимости всех элементов (таблица 3).
Таблица 3
Стоимость катодной защиты корпусов судов
РБ-389 Донузлав ПМ-138 Балт Флот 11 Адлер Босфор Восточный
Количество анодных узлов, шт 6 12 18 12 14 16
Аноды типа АУ-1М, тыс. руб. 870 1740 2610 1740 2030 2320
Количество электродов сравнения, шт 2 4 6 4 4 4
Электроды сравнения ЭСХП-СС, тыс. руб. 60 120 180 120 120 120
Количество преобразователей 1 2 3 2 2 3
Преобразователи ТПЦ3-200-24, тыс. руб. 350 700 1050 700 700 1050
Распределительные щиты, силовые и контрольные кабели, контактно-щеточное устройство, тыс. руб. 154 307 461 307 342 419
Стоимость катодной защиты (Капитальные затраты), тыс. руб. 1434 2867 4301 2867 3192 3909
Стоимость катодной защиты (Ежегодные эксплуатационные затраты), тыс. руб. 9 39 71 107 104 135
Материальные затраты на катодную защиту за 35 лет, тыс. руб. 2 195 6 219 10 386 11 961 12 049 12 830
Анализ проведенных расчетов показывает, что капитальные вложения (рис. 7) в систему катодной защиты больше, чем на систему протекторной защиты: ~ в 11,9 раз для рейдового буксира «РБ-389», ~ в 9,7 раз для гидрографического судна «Донуз-лав», ~ в 5,8 раз для Плавучей мастерской «ПМ-138», ~ в 3,3 раза для нефтеналивного судна «Балт Флот 11», ~ в 2,9 раз для контейнерного судна «Адлер», ~ в 2,7 раз для рефрижераторного судна «Босфор Восточный».
тыс. руб.
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Восточный
Рис. 7. Капитальные затраты на защиту от коррозии
РБ-389 Донузлав ПМ-138 Балт Флот 11 Адлер Босфор
Таким образом, прослеживается зависимость уменьшения разницы в начальной стоимости защиты от коррозии с увеличением водоизмещения судна.
Эксплуатационные затраты от системы катодной защиты вычисляются в зависимости от необходимой плотности защитного тока, номинального напряжения и площади смоченной поверхности. Во-первых, выполняется расчет мощности, потребляемой катодной защитой, по формуле (2):
^ = Iк з. ' и , кВт, (2)
где !к 3 = £см ' 1 - ток катодной защиты, А,
£см - площадь смоченной поверхности корпуса судна, м2,
г - плотность тока катодной защиты, А/м2,
и - номинальное напряжение, В.
Количество топлива, необходимого для работы катодной защиты:
0Т = 9Т'мк,' г, т, (3)
где дт = 0,2 -10-3 т/кВт • ч - удельный расход топлива, t - время, для расчета массы топлива в сутки принимается г = 24 ч.
Расходы на топливо в год:
Ст = S ' Ят , тыс. руб., (4)
где - стоимость топлива.
Расчет выполнялся в табличной форме (таблица 4).
Таблица 4
Стоимость эксплуатационных затрат от катодной защиты корпусов судов
РБ-389 Донузлав ПМ-138 Балт Флот 11 Адлер Босфор Восточный
Плотность защитного тока, А/м2 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02
Площадь смоченной поверхности судна, м2 265,776 1 170,512 2 125,261 3 175,898 3 093,258 4 004,432
Требуемый защитный ток, А 5,316 23,410 42,505 63,518 61,865 80,089
Номинальное напряжение, В 24,000 24,000 24,000 24,000 24,000 24,000
Мощность, кВт 0,128 0,562 1,020 1,524 1,485 1,922
Удельный расход топлива, т/кВт ч 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002
Масса топлива в сутки, т 0,001 0,003 0,005 0,007 0,007 0,009
Стоимость топлива в год, тыс. руб. 8,940 39,374 71,490 106,832 104,052 134,703
Суммарная стоимость эксплуатационных затрат катодной защиты (таблица 5) за каждые год в целях учета фактора времени рассчитывалась с использованием способа
корректировки денежной единицы по схеме сложного процента, аналогично суммарной стоимости замены протекторов.
Таблица 5
Ежегодные эксплуатационные затраты на примере рефрижераторного судна
Период, год эксплуатации 2 3 4 5 33 34 35
Коэффициент сложного процента, соответствующий периоду пересчета 1,09 1,14 1,19 1,25 4,27 4,47 4,67
Стоимость на будущий момент времени, тыс. руб. 147 119 124 130 445 465 486
Суммарная стоимость за 35 лет, тыс. руб. 8 786
За весь период эксплуатации материальные затраты (рис. 8) на систему катодной защиты меньше, чем на систему протекторной защиты: ~ в 1,4 раза для Плавучей мастерской «ПМ-138», ~ в 1,5 раз для Нефтеналивного судна «Балт Флот 11», ~ в 1,9 раз для контейнерного судна «Адлер», ~ в 2,3 раза для рефрижераторного судна «Босфор Восточный». Однако, для Рейдового буксира «РБ-389» и Гидрографического судна «Донузлав» материальные затраты за весь период эксплуатации практически равны в случае применения как протекторной, так и катодной защиты.
РБ-389 Донузлав ПМ-138 Балт Флот 11 Адлер Босфор
Восточный
Рис. 8. Материальные затраты на защиту от коррозии за 35 лет
Таким образом, прослеживается зависимость увеличения разницы затрат за весь период эксплуатации на защиту от коррозии с увеличением водоизмещения судна. Достоверность результатов обеспечивается непротиворечивостью данным других исследований.
Границы целесообразности выбора одного из вариантов защиты показаны на графиках приведенных затрат различных судов от срока эксплуатации судна (рис. 9-14).
Из рисунков 9-10 видно, что суммарная стоимость катодной защиты становится меньше протекторной после 30 лет эксплуатации.
15 20
Рис. 11.
Рис. 1 2.
Рис. 11 показывает, что суммарная стоимость катодной защиты становится меньше протекторной после 18 лет эксплуатации, рис. 12 - 12 лет.
Рис. 13.
Рис. 1 4.
Из рис. 13-14 видно, что суммарная стоимость катодной защиты становится меньше протекторной до достижения 8 лет эксплуатации.
Таким образом, экономически эффективно применять систему катодной защиты для судов с водоизмещением более 6000 т. Учитывая, что площадь смоченной поверхности плавучих технических сооружений значительно превышает данную величину судов с водоизмещением 6000 т, то рекомендовано применять катодную защиту для них, основываясь на экономической выгоде.
Однако при выборе типа защиты необходимо учитывать побочные эффекты от применения катодной защиты наложенным током при потенциале незаряженной поверхности на ювенильной поверхности стали, нуждающиеся в дополнительной проработке и исследованиях:
- установленные заподлицо анодные узлы уменьшают влияние системы защиты от коррозии на сопротивление движению судна,
- отсутствие необходимости замены элементов защиты и точность применяемого значения защитного потенциала позволят увеличить междоковый период эксплуатации корпусов морских судов и сооружений,
- возможное положительное влияние на борьбу с обрастанием корпусных конструкций судов и плавучих технических сооружений.
Заключение
Технико-экономический анализ показал, что для судов с водоизмещением более 6000 т в случае применения катодной защиты от коррозии вместо протекторной уменьшается суммарная стоимость защиты от коррозионно-механических разрушений.
Технико-экономический анализ показал выгоду применения протекторной защиты на этапе капитальных затрат, однако при выборе типа защиты необходимо учитывать и побочные эффекты от применения катодной защиты наложенным током при потенциале незаряженной поверхности на ювенильной поверхности стали. Катодная защита значительно выгоднее протекторной на протяжении всего срока эксплуатации, причем с увеличением водоизмещения судна увеличивается разница в суммарной стоимости протекторной и катодной защиты.
Список литературы:
[1] Правила классификации и постройки морских судов. Часть II. Корпус. - СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2019. - 278 с.
[2] Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ. - СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2018. - 460 с.
[3] Corrosion Protection of Ships. - Det Norske Veritas, 2000. - 38 p.
[4] Recommended practice - DNVGL-RP-B401. - DNV GL AS, June 2017. - 64 p.
[5] NACE Standard SP0387-2006 (formerly RP0387-99) Item No. 21036. - NACE International, 2006. - 9 p.
[6] Семенова, И.В. Коррозия и защита от коррозии / И.В. Семенова, Г.М. Флорианович, А.В. Хорошилов. Под ред. И.В. Семеновой. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. - 416 с.
[7] McCafferty, E. Introduction to Corrosion Science. ISBN 978-1-4419-0454-6 / E. McCafferty. -Springer Science+Business Media, LLC, 2010. - 575 p.
[8] РД 31.28.10-97 Комплексные методы защиты судовых конструкций от коррозии. - М.: ЦНИИМФ, 1997. - 169 с.
[9] Люблинский Е. Я. Протекторная защита морских судов и сооружений от коррозии / Е. Я. Люблинский. - Л.: Судостроение, 1979. - 188 с.
[10] Березин, Н.Б. Катодное восстановление и анодное формирование комплексов металлов / Н.Б. Березин, Т.Н. Березина, Ж.В. Межевич, Ю.В. Новоселова, В.А. Сысоев // Вестник технологического университета, 2015. - Т.18, №6. - С.-75-77.
[11] Арчибисов, Д.А. Контроль качества материалов и работ в ходе ремонта средств противокоррозионной защиты корпуса на маломерных судах / Д.А. Арчибисов, В.А. Швецов // Вестник
Камчатского государственного технического университета, ISSN 2079-0333. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2018. - № 44. - С. 6-11. DOI: 10.17217/2079-0333-2018-44-6-13
[12] Ожиганов Ю.Г. Существующие и перспективные системы защиты от коррозионно-механических разрушений подводной поверхности морских судов и сооружений / Ю.Г. Ожиганов, А.В. Родькина, Е.В. Азаренко, А.А. Огородова // Збiрник наукових праць Севастопольского нацюнального ушверситету ядерно! енергп та промисловосп, 2011. - Вип. 4(40). - С. 146153.
[13] Kramar, Vadim; Dushko, Veronika; Rodkina, Anna; Zaiets, Anastasiia (2015). Influence of Stress-Corrosion Fractures on Potential of Ship-Building Metals in the Sea Water. 25th DAAAM International Symposium on Intelligent Manufacturing and Automation, 2014, Guest Editor B.[ranko] Katalinic, Procedia Engineering, Volume 100, 2015, ISSN 1877-7058, 26-29th November 2014, Vienna, Austria, Published by Elsevier, Ltd. P. 1068-1074. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.01.468
[14] Бэкмш, В. Катодная зашита от коррозии. Справочник / В. Бэкман, В. Швенк, под редакцией И. В. Стрижевского. - М.: Металлургия, 1984. - 496 с.
[15] Кузьмин, Ю.Л. Новая система электрохимической катодной зашиты судов от коррозии / Ю.Л. Кузьмин, В.Н. Трощенко, Т.Е. Медяник, Г.В. Тарандо, Л.Д. Ротц, Н.Н. Купцова // Судостроение. - СПб.: Центр технологии судостроения и судоремонта, 2003. - № 6. - С. 35-37.
[16] Cathelco ICCP hull corrosion protection systems [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.cathelco.com.sg/iccp/
[17] Экономическая эффективность технических решений: учебное пособие / С.Г. Баранникова [и др.]; под общ. ред. проф. И. В. Ершовой. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. - 140 с.
ANALYSIS OF TECHNICAL AND ECONOMIC INDICATORS OF SHIPS HULL CONSTRUCTION CORROSION PROTECTION
Gramuzov Evgeniy M., Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Shipbuilding and Aircraft Engineering Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev, 24, Minin st., Nizhny Novgorod, 603950
Rodkina Anna V., Senior Lecturer of the Department of Ocean Technology and Shipbuilding Sevastopol State University, 33, Universitetskaya st., Sevastopol, 299053
Ivanova Olga A., Candidate in Engineering Science, Design Engineer of 1st Category of General Engineering and Naval Architecture Departament 11,
General Engineering Office 111 «Corall» JSC 299028, Sevastopol; Central Design Bureau, Associate Professor of the Department of Ocean Technology and Shipbuilding Sevastopol State University 33, Universitetskaya st., Sevastopol, 299053
Keywords: ship, corrosion protection, cost, capital costs, operating costs.
The article analyzes the technical and economic indicators of the ship hulls corrosion protection. The direction of the investigation was chosen due to the fact that the corrosion-mechanical destruction of ships and floating technical structures leads to large economic losses. The solution to the problem of corrosion is among the most pressing problems in the development of the Russian economy. To achieve the goal of the article, a cumulative simplified calculation of the economic feasibility of choosing the type of corrosion protection for ship hull structures was used. The calculation of the ship hulls corrosion protection cost has done, data on the dependence of capital investments and operating costs in the system of corrosion protection on the ship displacement were formed. It was determined that for vessels with a displacement of more than 6000 tons in the case of applying cathodic protection by impressed current against corrosion instead of cathodic protection by sacrificial anodes, the total cost of protection against corrosion-mechanical damage is reduced. The results of the study can be used by shipbuilders at the ships design stage, which allows the correct choice of the corrosion protection type and reduces its total cost.
References:
[1] Pravila klassifikatsii i postroyki morskikh sudov. Chast' II. Korpus. - SPb.: Rossiyskiy morskoy registr sudokhodstva, 2019. - 278 s.
[2] Pravila klassifikatsii, postroyki i oborudovaniya plavuchikh burovykh ustanovok i morskikh statsionarnykh platform. - SPb.: Rossiyskiy morskoy registr sudokhodstva, 2018. - 460 s.
[3] Corrosion Protection of Ships. - Det Norske Veritas, 2000. - 38 p.
[4] Recommended practice - DNVGL-RP-B401. - DNV GL AS, June 2017. - 64 p.
[5] NACE Standard SP0387-2006 (formerly RP0387-99) Item No. 21036. - NACE International, 2006. - 9 p.
[6] Semenova, I.V. Korroziya i zashchita ot korrozii / I.V. Semenova, G.M. Florianovich, A.V. Khoroshilov. Pod red. I.V. Semenovoy. - 3-ye izd., pererab. i dop. - M.: FIZMATLIT, 2010. - 416 s.
[7] McCafferty, E. Introduction to Corrosion Science. ISBN 978-1-4419-0454-6 / E. McCafferty. -Springer Science+Business Media, LLC, 2010. - 575 p.
[8] RD 31.28.10-97 Kompleksnyye metody zashchity sudovykh konstruktsiy ot korrozii. - M.: TSNIIMF, 1997. - 169 s.
[9] Lyublinskiy Ye. YA. Protektornaya zashchita morskikh sudov i sooruzheniy ot korrozii / Ye. YA. Lyublinskiy. - L.: Sudostroyeniye, 1979. - 188 s.
[10] Berezin, N.B. Katodnoye vosstanovleniye i anodnoye formirovaniye kompleksov metallov / N.B. Berezin, T.N. Berezina, ZH.V. Mezhevich, YU.V. Novoselova, V.A. Sysoyev // Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2015. - T.18, №6. - S.-75-77.
[11] Archibisov, D.A. Kontrol' kachestva materialov i rabot v khode remonta sredstv protivokorrozionnoy zashchity korpusa na malomernykh sudakh / D.A. Archibisov, V.A. Shvetsov // VESTNIK Kamchatskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, ISSN 2079-0333. - Petro-pavlovsk-Kamchatskiy: KamchatGTU, 2018. - № 44. - S. 6-11. DOI: 10.17217/2079-0333-2018-446-13
[12] Ozhiganov, YU. G. Sushchestvuyushchiye i perspektivnyye sistemy zashchity ot korrozionno-mekhanicheskikh razrusheniy podvodnoy poverkhnosti morskikh sudov i sooruzheniy / YU.G. Ozhiganov, A.V. Rod'kina, Ye.V. Azarenko, A.A. Ogorodova // Zbirnik naukovikh prats' Sevastopol's'kogo natsional'nogo universitetu yadernoi yenergii ta promislovosti, 2011. - Vip. 4(40). -S. 146-153.
[13] Kramar, Vadim; Dushko, Veronika; Rodkina, Anna; Zaiets, Anastasiia (2015). Influence of Stress-Corrosion Fractures on Potential of Ship-Building Metals in the Sea Water. 25th DAAAM International Symposium on Intelligent Manufacturing and Automation, 2014, Guest Editor B.[ranko] Katalinic, Procedia Engineering, Volume 100, 2015, ISSN 1877-7058, 26-29th November 2014, Vienna, Austria, Published by Elsevier, Ltd. P. 1068-1074. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.01.468
[14] Bekman, V. Katodnaya zashchita ot korrozii. Spravochnik / V. Bekman, V. Shvenk, pod redaktsiyey I.V. Strizhevskogo. - M.: Metallurgiya, 1984. - 496 s.
[15] Kuz'min, YU.L. Novaya sistema elektrokhimicheskoy katodnoy zashchity sudov ot korrozii / YU.L. Kuz'min, V.N. Troshchenko, T.Ye. Medyanik, G.V. Tarando, L.D. Rotts, N.N. Kuptsova // Sudostroyeniye. - SPb.: Tsentr tekhnologii sudostroyeniya i sudoremonta, 2003. - № 6. - S. 35-37.
[16] Cathelco ICCP hull corrosion protection systems [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.cathelco.com.sg/iccp/
[17] Ekonomicheskaya effektivnost' tekhnicheskikh resheniy: uchebnoye posobiye / S.G. Baranchikova [i dr.]; pod obshch. red. prof. I. V. Yershovoy. - Yekaterinburg: Izd-vo Ural. un-ta, 2016. - 140 s.
Статья поступила в редакцию 28.06.2019 г.
