CC BY
4УДК 620.19:629.5.023
О.А. Белов
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: [email protected]
ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ КОНТРОЛЯ НЕСТАНДАРТНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ ЭФФЕКТИВНОСТИ АНТИКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ СУДНА «ДАЛЬМОС»
Коррозия является основной причиной снижения прочности, надежности и безопасности эксплуатации морских судов. Поэтому обеспечение эффективной антикоррозионной защиты судна является важной эксплуатационной задачей. Одним из элементов реализации этой задачи является обеспечение контроля фактического состояния и работоспособности электрохимической защиты корпуса судна. Согласно требованиям руководящих документов этот контроль должен производиться с помощью хлорсеребряных электродов, которые являются наиболее точными электродами сравнения, применяемыми в системах контроля коррозийной защиты. Однако низкая надежность и высокая стоимость хлорсеребряных электродов требует разработки, обоснования и применения на судах более эффективных приборов контроля. Одним из вариантов замены хлорсеребряного электрода является угольный электрод, который при допустимой точности имеет значительно меньшую стоимость.
Ключевые слова: электрохимическая коррозия, электрохимическая защита, протекторная защита, защитный потенциал, хлорсеребряный электрод.
O.A. Belov
Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamcharsky, 683003 e-mail: [email protected]
ORGANIZATION AND RESULTS OF NON-STANDARD ELECTRODE CONTROL OF THE EFFICIENCY OF ANTI-CORROSION PROTECTION OF THE VESSEL "DALMOS"
Corrosion is the main reason for reducing the strength, reliability and safety of marine vessels. Therefore, ensuring effective anti-corrosion protection of the vessel is an important operational task. One of the elements of the implementation of this task is to ensure control of the actual state and operability of the electrochemical protection of the ship's hull. According to the requirements of the governing documents, this control should be carried out using silver chloride electrodes, which are the most accurate reference electrodes used in corrosion protection control systems. However, the low reliability and high cost of silver chloride electrodes require the development, justification and use of more efficient control devices on ships. One of the options for replacing the silver chloride electrode is a carbon electrode, which, with acceptable accuracy, has a much lower cost.
Key words: electrochemical corrosion, electrochemical protection, sacrificial protection, protective potential, silver chloride electrode.
В качестве объекта контрольных исследований антикоррозионной защиты использовалось рыбопромысловое судно «Дальмос» водоизмещением 8 730 тонн. Судно относится к типу плавзавод, и в период контрольных исследований большую часть времени находилось в режиме стоянки на якоре, периодически меняя свое место дислокации. Внешний осмотр показал, что судно «Дальмос» находится в хорошем состоянии. На нем установлена штатная протекторная электрохимическая защита. Лакокрасочное покрытие бортов в районе действующей ватерлинии видимых повреждений не имеет. Больших, визуально определяемых внешних коррозионных повреждений визуально также не обнаружено. Измерения на судне «Дальмос» проводились в тече-
Природные ресурсы, их современное состояние, охрана., промысловое и техническое использование
ние восьми месяцев в период с января по август 2021 г. включительно. Основным контролируемым параметром является защитный потенциал корпуса V-, тВ. Дополнительно проводились замеры защитного тока I-, тА. Исследования проводились по шести контрольным точкам согласно схеме, представленной на рис. 1 [1].
Рис. 1. Расположение контрольных точек замеров на судне
Все контрольные замеры в указанных точках проводились с использованием угольных электродов в соответствии с методикой, представленной в [2]. Также использовались ранее разработанные устройства для измерения защитного потенциала стальных корпусов судов и проверки правильности показаний электродов сравнения, описанные в [3, 4].
Основной целью исследования является определение возможности использования угольных электродов в качестве контрольных электродов сравнения вместо стандартных хлорсеребряных электродов. Задача исследования заключается в определении точности измерений, выполненных с помощью угольных электродов сравнения, а также их эффективности и надежности для использования в системах контроля судовой электрохимической защиты (ЭХЗ). Статистические исследования проводились согласно методике, использованной в аналогичном исследовании, описанном в [5]. Дополнительно в ходе проведения исследования решались вопросы организации использования нестандартных электродов в системах контроля ЭХЗ, а также определение технического состояния и работоспособности системы ЭХЗ судна «Дальмос».
Результаты проведенных за указанный период измерений приведены в таблице.
Результаты измерений контрольных параметров
Дата Измеряемые параметры № контрольной точки
1 2 3 4 5 6
07.01.2021 V-, тВ 877 771 781 875 773 780
А-, тА 19 30 22 26 17 22
10.01.2021 V-, тВ 868 771 781 875 773 779
А-, тА 19 25 34 19 8 12
14.01.2021 V-, тВ 877 771 781 875 773 780
А-, тА 19 30 22 26 17 22
21.01.2021 V-, тВ 877 766 779 877 773 772
А-, тА 17 25 21 19 21 19
28.01.2021 V-, тВ 867 768 758 890 760 771
А-, тА 17 26 15 9 22 22
07.02.2021 V-, тВ 881 793 761 888 760 780
А-, тА 18 25 21 20 25 20
14.02.2021 V-, тВ 834 782 779 855 781 779
А-, тА 14 30 22 18 17 15
21.02.2021 V-, тВ 864 779 766 860 759 780
А-, тА 13 29 19 14 25 22
28.02.2021 V-, тВ 893 756 747 890 760 761
А-, тА 12 13 21 20 23 12
07.03.2021 V-, тВ 893 798 770 888 798 767
А-, тА 20 30 19 18 19 15
14.03.2021 V-, тВ 886 796 773 872 777 777
А-, тА 20 27 18 19 18 16
21.03.2021 V-, тВ 881 797 773 866 800 777
А-, тА 20 24 21 17 20 20
Окончание табл.
Дата Измеряемые параметры № контрольной точки
1 2 3 4 5 6
28.03.2021 V-, тВ 881 799 771 879 797 779
А-, тА 19 26 13 18 22 17
07.04.2021 V-, тВ 902 765 779 888 769 780
А-, тА 15 27 19 18 25 7
14.04.2021 V-, тВ 867 794 774 882 796 767
А-, тА 15 19 16 20 23 16
21.04.2021 V-, тВ 883 799 772 860 793 776
А-, тА 15 20 16 20 19 22
28.04.2021 V-, тВ 883 793 767 880 774 774
А-, тА 10 24 21 19 16 22
07.05.2021 V-, тВ 890 796 774 885 786 778
А-, тА 19 30 18 19 25 21
14.05.2021 V-, тВ 885 786 777 885 799 780
А-, тА 18 22 18 19 18 14
21.05.2021 V-, тВ 861 798 779 883 776 775
А-, тА 18 19 20 15 19 18
28.05.2021 V-, тВ 887 792 778 878 783 767
А-, тА 20 22 21 17 20 16
07.06.2021 V-, тВ 885 799 772 890 785 770
А-, тА 17 26 8 14 21 17
14.06.2021 V-, тВ 883 786 780 876 784 778
А-, тА 10 17 17 17 18 16
21.06.2021 V-, тВ 904 788 775 880 778 778
А-, тА 13 23 12 17 18 13
28.06.2021 V-, тВ 891 780 773 881 796 770
А-, тА 19 26 15 8 23 20
07.07.2021 V-, тВ 874 791 775 886 793 778
А-, тА 19 27 20 17 24 15
14.07.2021 V-, тВ 888 785 776 889 778 776
А-, тА 19 29 21 19 23 18
21.07.2021 V-, тВ 887 785 773 886 776 779
А-, тА 17 25 20 17 21 21
28.07.2021 V -, тВ 872 789 773 888 796 779
А-, тА 18 28 18 18 23 20
07.08.2021 V -, тВ 889 797 771 886 793 778
А-, тА 16 27 16 19 22 21
14.08.2021 V-, тВ 886 783 780 888 779 777
А-, тА 19 18 22 20 24 19
21.08.2021 V-, тВ 855 782 773 862 784 767
А-, тА 17 12 20 18 18 22
Для снижения погрешности измерений в течение всего периода исследования использовался один стандартный мультиметр, и измерения выполнялись одним оператором [6]. Влияние других случайных факторов оценивалось внешним наблюдением и дополнительными измерениями. Полученные данные находятся в установленных пределах и позволяют объективно оценить состояние судовой ЭХЗ в соответствующих контрольных точках за период исследования.
Полученные результаты измерений указывают на то, что судно «Дальмос» имеет эффективную защиту от коррозии. Протекторная защита, установленная на судне, находится в работоспособном состоянии и отвечает требованиям [7, 8], так как значения находятся в интервале 750-900 тВ по постоянному напряжению. Данные значения являются суммой поправочного коэффициента измерительного прибора и усредненных измерений по контрольным точкам.
Для большей наглядности и отражения динамики процесса проводимых исследований на основании собранных данных составлены диаграммы защитного потенциала в контрольных точках. Динамика значений защитного потенциала по контрольным точкам представлена в диаграммах на рис. 2.
Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование
ЛЕВЫЙ БОРТ
ПРАВЫП БОРТ
920 900 »0 «60 «40
«00 780
$10 «00 790 780
т
760 750 740 730
Контрольная точка 1
Контрольная точка 2
900 МО «80 «70 МО «50 «40 «30
810 «00
790 7«0 770 760 750 740 730
Контрольная точка 4
Контрольная точка 5
Контрольная точка 3
Контрольная точка 6
Рис. 2. Диаграммы защитного потенциала по контрольным точкам за период исследования
Анализ полученных диаграмм показывает идентичность динамики изменения защитного потенциала за указанный период по контрольным точкам левого и правого борта. Отклонение значений потенциала в интервалах измерения находится в пределах допустимой погрешности. Влияние случайных факторов в точке стоянки периодически оценивалось контрольными замерами V-, тВ и 1~, тА.
Снижение защитного потенциала в контрольных точках № 3 и 6, расположенных в кормовой части судна, связано с влиянием на электрохимические процессы в этой части корпуса гребных винтов. Опыт эксплуатации судов показывает, что именно в кормовой части судна имеют место наиболее интенсивные коррозионные процессы.
Совпадение результатов измерений с фактическим состоянием корпуса судна и статистическими данными по эксплуатации рыбопромысловых судов подтверждают адекватность данного метода контроля ЭХЗ. Кроме того, полученные значения характеризуются хорошим постоянством в течение всего периода проводимого исследования, что наглядно видно из диаграммы суммарных значений защитного потенциала, представленной на рис. 3.
Рис. 3. Суммарные значения защитного потенциала за период исследования
Данная диаграмма позволяет сделать вывод о стабильности показаний измерений в течение времени эксплуатации ЭХЗ. Статистически разности потенциалов на всех шести точках различаются незначительно на всем протяжении измерений и соответствуют действительности.
Результаты исследования подтвердили возможности использования угольных электродов в качестве контрольных электродов сравнения вместо стандартных хлорсеребряных электродов. При этом точность измерений, выполненных с помощью угольных электродов сравнения, обеспечивает их эффективное использование в системах контроля судовой электрохимической защиты. Таким образом, использование угольных электродов обеспечивает высокую надежность и точность результатов измерений контрольных параметров для оценки эффективности работы ЭХЗ и защищенности корпуса судна от коррозии в период эксплуатации.
Полученные данные также позволяют сделать вывод об эффективной антикоррозионной защите судна «Дальмос», о высокой надежности корпусных конструкций, а также о качественно произведенном доковом ремонте в рамках восстановления комплексной антикоррозионной защиты данного судна.
Литература
1. 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. Шунь-кин, Д.В. Коростылёв, В.А Пахомов, С.А. Малиновский // Вестник Камчатского государственного технического университета. - Петропавловск-Камчатский, 2014. - Вып. 28. - С. 6-11.
2. Патент RU № 2643709 Способ контроля защищенности стальных корпусов кораблей и судов от электрохимической коррозии и электрокоррозии / О.А. Белов, В.А. Швецов, О.А. Бела-вина. Опубл. 28.04.2017.
3. Патент RU № 169581. Устройство для контроля протекторной защиты стальных корпусов кораблей и судов / В.А. Швецов, О.А. Белов, Д.В. Шунькин, О.А. Белавина, С.П. Лысянский, В.В. Адельшина. Опубл. 23.03.2017.
4. Патент 153280 Российская Федерация, U1 МПК G01N 17/02 (2006.01). Устройство для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов / В.А. Швецов, П.А. Бело-зёров, Д.В. Шунькин, А.А. Диденко, А.А. Луценко, Д.В. Коростылёв, О.А. Белавина. Опубл. 10.07.2015.
5. Контроль систем протекторной защиты стальных судов и кораблей: Монография / В.А. Швецов, О.А. Белов, П.А. Белозеров, Д.В. Шунькин. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГ ТУ, 2016. - 109 с.
6. 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. - Петропавловск-Камчатский, 2014. - Вып. 30. - С. 46-54.
7. Руководство по защите корпусов надводных кораблей ВМФ от коррозии и обрастания. - М.: Военное издательство, 2002. - 350 с.
8. ГОСТ 26501-85. Корпуса морских судов. Общие требования к электрохимической защите. - М.: Издательство стандартов, 1985. - 7 с.
