CC BY
11УДК 620.19:629.5.023
Д.П. Ястребов, В.А. Швецов, А.О. Рогожников, Г.В. Кузнецов, А.П. Ушакевич
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: [email protected]
К ВОПРОСУ ВЫБОРА ЭЛЕКТРОДОВ СРАВНЕНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОТЕКТОРНОЙ ЗАЩИТЫ СТАЛЬНЫХ КОРПУСОВ МОРСКИХ СУДОВ
Защита судов и кораблей от коррозии - важная государственная задача, в решении которой должны участвовать экипажи судов и кораблей. Для решения этой задачи на судах необходимо иметь электроды сравнения для контроля протекторной защиты корпусов морских судов. На многих судах электроды сравнения отсутствуют. В ходе экспериментов мы контролировали работу протекторной защиты стального корпуса вспомогательного морского судна ПМ-15, находящегося в долговременном стояночном режиме. Для этого измеряли потенциал корпуса судна в заданной контрольной точке. Были использованы следующие электроды сравнения: хлорсеребряный электрод сравнения (ХСЭ), рекомендованный для использования на российских судах нормативными документами; цинковый электрод сравнения, рекомендованный для использования на зарубежных судах; экспериментальный электрод ДВ-2, разработанный авторами статьи. С помощью каждого электрода сравнения в течение одного дня (15.08.2020) выполнили 50 параллельных измерений потенциала корпуса судна. Интервал времени между параллельными измерениями -5 секунд. Точность результатов измерений оценивали согласно нормативным требованиям. Из результатов исследований следует: все использованные в эксперименте электроды сравнения обеспечивают высокую точность результатов контрольных измерений. При этом следует отметить дороговизну ХСЭ по сравнению с остальными электродами и сложность процедуры хранения ХСЭ. Аспиранты и студенты КамчатГТУ, участвовавшие в испытаниях разных электродов сравнения, отдают предпочтение экспериментальному электроду сравнения ДВ-2.
Ключевые слова: защита судов от коррозии, система электрохимической защиты судна от коррозии, контроль потенциала корпуса судна, электроды сравнения, коррозионные испытания корпуса судна.
D.P. Yastrebov, V.A. Shvetsov, A.O. Rogozhnikov, G.V. Kuznetsov, A.P.Ushakevich
Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003 e-mail: [email protected]
TO THE QUESTION OF SELECTION OF ELECTRODES OF COMPARISON
FOR CONTROL OF SACRIFICIALPROTECTION OF STEEL HULLS OF SEA SHIPS
Protection of ships and vessels from corrosion is an important state problem which should be solved by crews of ships and vessels. To solve this problem it is necessary to have reference electrodes to control the sacrifcial protection of the hulls of sea vessels. Many ships do not have reference electrodes. In the course of the experiments, the operation of the tread protection of the steel hull of the auxiliary marine vessel PM-15, which was in a long-term standby mode, was monitored. For this, the potential of the ship's hull was measured at a given control point. The following reference electrodes were used, such as: silver chloride reference electrode (CSE), recommended for use on Russian ships by regulatory documents; zinc reference electrode, recommended for use on foreign ships; experimental electrode DV-2, developed by the authors of the article. Using each reference electrode, 50 parallel measurements of the vessel's hull potential were carried out within one day (August 15, 2020). The time interval between parallel measurements is 5 seconds. The accuracy of the measurement results was assessed in accordance with regulatory requirements. The research results show that all reference electrodes used in the experiment ensure high accuracy of the control measurements. It should be noted the high cost of in comparison with other electrodes and the complexity of CSE storage procedure. It should also be noted that graduate students and post-graduate students of Kamchatka State Technical University who participated in the tests of different reference electrodes prefer the experimental reference electrode DV-2.
Key words: ship protection against corrosion, electrochemical protection system against corrosion, monitoring of the hull potential, reference electrodes, corrosion tests of the hull.
Защита судов и кораблей от коррозии - важная государственная задача, в решении которой должны участвовать экипажи судов и кораблей [1-6]. Для решения этой задачи на судах необходимо иметь электроды сравнения для контроля протекторной защиты корпусов морских судов [1-6]. На многих судах электроды сравнения отсутствуют [7-9].
Цель статьи - обмен опытом, необходимым для выбора судовых электродов сравнения.
Контролировали работу протекторной защиты стального корпуса вспомогательного морского судна ПМ-15, находящегося в долговременном стояночном режиме [5]. Для этого измеряли потенциал корпуса судна [5, 6] в заданной контрольной точке [10]. Использовали методику измерений, приведенную в работах [11-17] и следующие электроды сравнения:
- хлорсеребряный электрод сравнения (ХСЭ), рекомендованный для использования на российских судах нормативными документами [5, 6];
- цинковый электрод сравнения, рекомендованный для использования на зарубежных судах [18];
- экспериментальный электрод ДВ-2, разработанный авторами статьи (в настоящее время проходит эксплуатационные испытания).
С помощью каждого электрода сравнения в течение одного дня (15.08.2020) выполнили 50 параллельных измерений потенциала корпуса судна. Интервал времени между параллельными измерениями - 5 с. Точность результатов измерений оценивали согласно нормативным требованиям [19]. Результаты контрольных измерений представлены в табл. 1.
Таблица 1
Результаты контроля протекторной защиты стального корпуса вспомогательного судна ПМ-15
№ п/п Результаты измерений потенциала корпуса судна, и = , мВ, полученные с помощью
электрода № 1 (ХСЭ) электрода № 2 (цинковый электрод) электрода № 3 (электрод ДВ-2)
Дата 15.08.2020 15.08.2020 15.08.2020
1 2 3 4
1 653 -346 420
2 653 -346 420
3 653 -346 420
4 653 -346 420
5 653 -346 420
6 654 -347 420
7 653 -346 420
8 653 -346 420
9 653 -346 420
10 654 -346 420
11 654 -347 421
12 653 -347 421
13 653 -346 421
14 653 -347 420
15 654 -347 420
16 653 -347 421
17 653 -347 421
18 653 -346 421
19 654 -347 421
20 654 -347 421
21 654 -347 421
22 653 -348 421
23 653 -347 420
24 653 -347 421
25 653 -347 421
26 653 -347 421
27 653 -347 421
28 653 -347 420
29 654 -347 420
30 654 -347 420
31 654 -348 421
32 654 -347 420
33 653 -347 420
Окончание табл. 1
1 2 3 4
34 653 -347 421
35 654 -348 421
36 654 -347 420
37 654 -348 420
38 654 -348 420
39 654 -348 420
40 654 -348 420
41 654 -348 421
42 654 -348 421
43 654 -348 421
44 654 -348 420
45 654 -348 421
46 653 -349 421
47 653 -348 421
48 653 -348 421
49 654 -349 421
50 654 -349 421
Результаты статистической обработки контрольных измерений, полученных с помощью программного обеспечения [20], приведены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты статистической обработки результатов контрольных измерений потенциала корпуса судна ПМ-15
Характеристика Значения статистических характеристик результатов выборочных измерений, полученных с помощью
электрода № 1 (ХСЭ) электрода № 2 (цинковый электрод) электрода № 3 (электрод ДВ-2)
Дата 15.08.2020 15.08.2020 15.08.2020
Цср, мВ 653,48 -347,18 420,52
D 0,25 0,71 0,25
а 0,50 0,85 0,50
V, % 0,08 -0,24 0,12
Примечание. Ucp, мВ - среднее арифметическое; D - дисперсия; а - среднее квадратичное отклонение; V, % -коэффициент вариации.
Из результатов исследований, приведенных в табл. 1 и 2, следует, что все использованные в эксперименте электроды сравнения обеспечивают высокую точность [19] результатов контрольных измерений. При этом следует отметить:
- стоимость ХСЭ составляет 5 250-5 680 руб.; стоимость цинкового электрода сравнения составляет 545-860 руб.; стоимость экспериментального электрода ДВ-2 составляет 145-250 руб.;
- хранение ХСЭ вызывает затруднения у экипажей судов.
Следует также отметить, что аспиранты и студенты КамчатГТУ, участвовавшие в испытаниях разных электродов сравнения, отдают предпочтение экспериментальному электроду сравнения ДВ-2.
Из приведенных выше исследований делаем выводы:
1. Экипажи судов должны быть обеспечены удобными в эксплуатации электродами сравнения.
2. Подготовка операторов для контроля протекторной защиты корпусов морских судов может осуществляться в процессе научно-исследовательской работы курсантов морских вузов.
Литература
1. Зобочев Ю.Е., Солинская Э.В. Защита судов от коррозии и обрастания. - М.: Транспорт, 1984. - 174 с.
2. Контроль систем протекторной защиты стальных судов и кораблей: Монография / В.А. Швецов, О.А. Белов, П.А. Белозеров, Д.В. Шунькин. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2016. - 109 с.
3. Коробцов И.М. Техническое обслуживание и ремонт флота. - М.: Транспорт, 1975. -195 с.
4. РД 31.28.10-97 Комплексные методы защиты судовых конструкций от коррозии [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200049727 (дата обращения: 05.10.2019).
5. ГОСТ 9.056-75. Стальные корпуса кораблей и судов. Общие требования к электрохимической защите при долговременном стояночном режиме [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200015017 (дата обращения: 05.10.2019).
6. ГОСТ 26501-85. Корпуса морских судов. Общие требования к электрохимической защите. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 7 с.
7. Белов О.А., Швецов В.А., Ястребов Д.П. Обоснование оптимальной периодичности контроля работы протекторной защиты стальных корпусов судов // Эксплуатация морского транспорта. - 2017. - № 1 (82). - С. 41-48.
8. Внедрение усовершенствованного способа контроля систем протекторной защиты стальных корпусов судов камчатского флота / О.А. Белов, В.А. Швецов, Д.П. Ястребов, О.А. Белавина, Д.В. Шунькин // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2017. -№ 39. - С. 6-11.
9. Обоснование возможности исключения внешнего осмотра систем протекторной защиты стальных корпусов судов / В.А. Швецов, О.А. Белов, О.А. Белавина, Д.П. Ястребов // Вестник астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2017. - № 1. - С. 29-38.
10. Обоснование способа выбора контрольных точек для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов / П.А. Белозеров, В.А. Швецов, О.А. Белавина, Д.В. Шунькин, Д.В. Коростылёв, В.А. Пахомов, С.А. Малиновский // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2014. - № 28. - С. 6-11.
11. Влияние квалификации оператора на результаты измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов / В.А. Швецов, П.А. Белозеров, Н.В. Адельшина, О.А. Белавина, О.Е. Петренко, Д.В. Шунькин, В.В. Кирносенко // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2014. - № 30. - С. 46-54.
12. Обоснование выбора необходимого числа параллельных измерений защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов в контрольной точке / В.А. Швецов, П.А. Белозеров, О.А. Белавина, Д.В. Шунькин, С.А. Малиновский // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2016. - № 35. - С. 40-46.
13. Обоснование необходимости подготовки операторов для измерения потенциала стальных корпусов судов и кораблей / В.А. Швецов, О.А. Белов, П.А. Белозеров, О.А. Белавина, В.В. Кирносенко // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2016. -№ 37. - С. 19-24.
14. О выборе электродов для контроля систем протекторной защиты стальных судов и кораблей / Д.П. Ястребов, О.А. Белов, В.А. Швецов, О.А. Белавина // Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2019. - № 4. - С. 39-45.
15. Пат. 153280 Российская Федерация, U1 МПК G01N 17/02 (2006.01). Устройство для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов. / Швецов В.А., Белозёров П.А., Шунькин Д.В., Диденко А.А., Луценко А.А., Коростылёв Д.В., Белавина О.А.; заявитель и патентообладатель Камчатский государственный технический университет (RU). -№ 2014142289/28; заявл. 20.10.2014. опубл. 10.07.2015, бюл. № 19.
16. К вопросу использования стальных пластин для контроля протекторной защиты корпусов судов и кораблей / Д.П. Ястребов, О.А. Белов, В.А. Швецов, О.А. Белавина // Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития: Материалы II Международ. науч.-техн. конф. (23-25 октября 2019 г.). - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2020. - С. 125-129.
17. О целесообразности использования хлорсеребряных электродов для контроля систем протекторной защиты стального корпуса судна / Д.П. Ястребов, О.А. Белов, В.А. Швецов, А.П. Ушакевич, Г.В. Кузнецов // Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития: Материалы Второй международ. науч.-техн. конф. (23-25 октября 2019 г.). -Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2020. - С. 121-124.
18. Пат. 2222001 Российская Федерация, U1 МПК G01N 17/02 (2006.01). Способ, предусматривающий использование электрохимического шума при коррозии / Йованчичевич В.;
заявитель и патентообладатель Бэйкер Хьюз Инкорпорейтед (US). - № 2001119059/28; заявл. 12.09.1999. опубл. 12.09.1999, бюл. № 2.
19. ГОСТ Р 8.736-2011. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200089016 (дата обращения:
05.10.2019).
20. Microsoft Office Excel 365: 2002 (16.0.12527.20278) / 10 марта 2020 (дата обращения:
27.10.2020).
