TO THE QUESTION OF CORRECT FUNCTIONABILITY OF CORROSION PROTECTION SYSTEM CONCERNING SERVICE VESSEL STEEL HULL
Authors:
1.
Kamchatka’s Directorate for Technical Supply of Sea Supervision
2.
Kamchatka State Technical University
(Head of the Sector of Patenting and Scientific-Qualification Activity of the Department of Science and Innovation)
Russian Federation
Russian Federation
3.
Kamchatka State Technical University
(Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor; Head of the Department of Power Plants and Electrical Equipment of Ships)
Russian Federation
Russian Federation
4.
Kamchatka State Technical University
(Doctor of Chemical Sciences, Assistant Professor; Professor of the Department of Power Plants and Electrical Equipment of Ships)
Russian Federation
Russian Federation
Type:
Article
Pages:
from 7
to 15
Status:
Published
Received:
20.08.2017
Accepted:
25.08.2017
Published:
25.08.2017
Subject area:
UDK 620.19:629.5.023
GRNTI 45.01 Общие вопросы электротехники
GRNTI 55.42 Двигателестроение
GRNTI 55.45 Судостроение
GRNTI 73.34 Водный транспорт
GRNTI 44.31 Теплоэнергетика. Теплотехника
GRNTI 45.01 Общие вопросы электротехники
GRNTI 55.42 Двигателестроение
GRNTI 55.45 Судостроение
GRNTI 73.34 Водный транспорт
GRNTI 44.31 Теплоэнергетика. Теплотехника
Language:
Russian
Keywords:
corrosion of steel hulls, lacquer coating, protective action, control of protection system against corrosion
Abstract (English):
The main protection systems against corrosion of steel hull are lacquer coating and protective action (PA). The running regime control of these systems must be performed by the crew. Nevertheless, Kamchatka fleet crews don’t perform the control alluded to rated resources for lacquer coating (2 years) and for PA (2 years). It has been found that everyday control of protection system is necessary against corrosion of vessel hull if the service vessels run in coastal waters of Kamchatka during winter. The authors have proposed the means of control which effectiveness was proved on a service vessel of Kamchatka fleet. The crew and the ship-owner opportunely got information about protection system modification in state of nonoperability. This permitted organizing maintenance of vessel hull in proper time and cutting down maintenance expenses and reducing repair period by 8-10 times.
The main protection systems against corrosion of steel hull are lacquer coating and protective action (PA). The running regime control of these systems must be performed by the crew. Nevertheless, Kamchatka fleet crews don’t perform the control alluded to rated resources for lacquer coating (2 years) and for PA (2 years). It has been found that everyday control of protection system is necessary against corrosion of vessel hull if the service vessels run in coastal waters of Kamchatka during winter. The authors have proposed the means of control which effectiveness was proved on a service vessel of Kamchatka fleet. The crew and the ship-owner opportunely got information about protection system modification in state of nonoperability. This permitted organizing maintenance of vessel hull in proper time and cutting down maintenance expenses and reducing repair period by 8-10 times.
Keywords:
corrosion of steel hulls, lacquer coating, protective action, control of protection system against corrosion
corrosion of steel hulls, lacquer coating, protective action, control of protection system against corrosion
Введение Коррозия стальных корпусов судов является одной из главных причин износа судов, снижения их прочности и безопасности [1, 2]. Предупреждение преждевременного износа корпуса судна является повседневной задачей экипажа судна [3, 4]. Основными средствами защиты от коррозии корпусов кораблей и судов являются лакокрасочные покрытия (ЛКП) и протекторная защита (ПЗ) [5, 6]. Согласно нормативному документу (НД) минимальный срок эксплуатации ЛКП составляет 2 года, а срок службы протекторов - 4 года [6]. Обоснованность таких сроков эксплуатации систем ЛКП и ПЗ корпусов судов в северных широтах вызывает сомнение [7]. Цель исследования - оценить продолжительность периода эффективной работы систем защиты от коррозии стальных корпусов вспомогательных судов Камчатского флота. Эксперименты и их обсуждение Для достижения поставленной цели был выполнен следующий эксперимент. Контролировали режим работы систем ПЗ и ЛКП стального корпуса вспомогательного судна ПЖС-219, используя результаты исследований [8, 9]. На данном судне были проведены плановые ремонтные работы корпуса судна с заменой систем ПЗ и ЛКП. Судно покинуло док 16.08.2016 г. Контроль режима работы систем ПЗ и ЛКП проводили в осеннее-зимний период с 18.11.2016 г. по 15.01.2017 г. при стояночном режиме судна. Для этого измеряли в контрольных точках корпуса судна его потенциал и силу тока, набегающего на электрод сравнения [8]. Измерения проводили в 6-ти контрольных точках согласно рекомендациям [5, 10]. Схема расположения контрольных точек корпуса судна приведена на рис. 1. Рис. 1. Схема расположения контрольных точек корпуса вспомогательного судна ПЖС-219 Измерения контролируемых параметров выполняли с помощью мультиметра ДТ-830В и переносного электрода, изготовленного студентами факультета заочного обучения Камчатского государственного технического университета способом, предложенным в работе [11] и приведенным на рис. 2. Рис. 2. Конструкция устройства для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов: 1 - корпус судна; 2 - фальшборт; 3 - переносной милливольтметр; 4 - прижимной контакт; 5 - токопроводящий электрод; 6 - морская вода В каждой контрольной точке, согласно рекомендациям [6], трижды измеряли значения контролируемых параметров: потенциала - Ui и силы тока - Ii. Затем рассчитали их среднее значение Uc и Iс, после чего рассчитали средние значения СU = ƩUc / 6 и СI = Ʃ Iс / 6 для каждой серии измерений контрольных параметров. Результаты эксперимента приведены в таблице и на рис. 3, 4. Результаты измерений контролируемых параметров системы ПЗ и ЛКП вспомогательного судна ПЖС-219 № п/п Дата измерения Контролируемый параметр Средние значения результатов измерений в контрольной точке № Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6 СU = Ʃ Uc / 6; СI = Ʃ Iс / 6 1 18.11.2016 Uc, мВ 0,819 0,760 0,819 0,715 0,910 0,824 0,809 Iс, мА 28,3 30,5 27,0 28,3 29,9 30 29,0 2 19.11.2016 Uc, мВ 0,819 0,800 0,819 0,700 0,910 0,824 0,812 Iс, мА 26,0 27,0 24,0 26,0 27,0 28,0 26,3 Продолжение табл. № п/п Дата измерения Контролируемый параметр Средние значения результатов измерений в контрольной точке № Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6 СU = Ʃ Uc / 6; СI = Ʃ Iс / 6 3 20.11.2016 Uc, мВ 0,740 0,780 0,805 0,791 0,830 0,833 0,797 Iс, мА 23,0 24,3 22,3 24,5 28,3 26,5 24,8 4 21.11.2016 Uc, мВ 0,772 0,780 0,720 0,735 0,800 0,820 0,771 Iс, мА 22,5 24,0 22,7 24,5 28,5 26,7 24,8 5 22.11.2016 Uc, мВ 0,785 0,790 0,740 0,810 0,785 0,795 0,771 Iс, мА 22,5 23,3 20,7 24,2 27,0 25,4 23,9 6 23.11.2016 Uc, мВ 0,720 0,780 0,782 0,740 0,800 0,793 0,769 Iс, мА 23,0 24,0 21,8 22,5 28,0 26,4 24,3 7 24.11.2016 Uc, мВ 0,740 0,795 0,767 0,775 0,805 0,800 0,780 Iс, мА 23,3 23,5 22,4 24,1 28,7 27,0 24,8 8 25.11.2016 Uc, мВ 0,800 0,785 0,774 0,790 0,832 0,808 0,798 Iс, мА 23,4 24,4 20,6 25,0 28,6 27,7 25,0 9 26.11.2016 Uc, мВ 0,830 0,794 0,775 0,827 1,063 0,818 0,851 Iс, мА 24,3 25,0 20,9 25,6 27,8 27,3 25,5 10 27.11.2016 Uc, мВ 0,743 0,785 0,793 0,830 0,884 0,855 0,815 Iс, мА 23,0 24,6 20,0 22,9 26,4 24,8 23,6 11 28.11.2016 Uc, мВ 0,795 0,800 0,790 0,800 0,900 0,820 0,818 Iс, мА 19,9 21,1 20,7 20,0 24,9 21,4 21,0 12 29.11.2016 Uc, мВ 0,842 0,800 0,780 0,848 1,017 0,820 0,851 Iс, мА 26,0 26,8 24,6 28,4 31,0 29,9 27,8 13 30.11.2016 Uc, мВ 0,810 0,822 0,793 0,817 0,907 0,887 0,839 Iс, мА 22,0 21,0 19,4 20,3 25,3 22,8 21,8 14 01.12.2016 Uc, мВ 0,792 0,807 0,789 0,800 0,855 0,910 0,826 Iс, мА 22,6 21,7 20,9 22,4 25,9 23,3 22,8 15 02.12.2016 Uc, мВ 0,790 0,800 0,785 0,780 0,826 0,793 0,796 Iс, мА 23,0 22,0 21,0 23,2 26,5 25,3 23,5 16 03.12.2016 Uc, мВ 0,800 0,815 0,790 0,795 0,875 0,810 0,814 Iс, мА 23,6 22,7 23,4 24,0 27,3 25,0 24,3 17 04.12.2016 Uc, мВ 0,830 0,814 0,800 0,834 0,903 0,857 0,837 Iс, мА 22,5 23,2 21,1 24,6 27,3 26,5 24,2 18 05.12.2016 Uc, мВ 0,842 0,810 0,800 0,852 0,996 0,840 0,857 Iс, мА 22,7 23,6 21,8 24,2 29,0 27,3 24,8 19 06.12.2016 Uc, мВ 0,843 0,800 0,795 0,825 0,910 0,865 0,839 Iс, мА 23,4 24,0 21,6 25,0 29,5 26,7 25,0 20 07.12.2016 Uc, мВ 0,795 0,720 0,808 0,833 0,954 0,820 0,822 Iс, мА 23,2 24,3 20,9 25,0 29,3 27,8 25,1 21 08.12.2016 Uc, мВ 0,810 0,800 0,795 0,795 0,890 0,830 0,820 Iс, мА 23,6 25,2 21,0 26,5 28,5 27,1 25,3 Продолжение табл. № п/п Дата измерения Контролируемый параметр Средние значения результатов измерений в контрольной точке № Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6 СU = Ʃ Uc / 6; СI = Ʃ Iс / 6 22 09.12.2016 Uc, мВ 0,790 0,795 0,817 0,819 0,825 0,870 0,819 Iс, мА 23,5 24,2 21,7 22,5 27,0 24,8 24,0 23 10.12.2016 Uc, мВ 0,810 0,800 0,810 0,810 0,805 0,845 0,813 Iс, мА 22,4 23,2 20,7 25,0 27,0 26,0 24,0 24 11.12.2016 Uc, мВ 0,834 0,805 0,780 0,800 0,825 0,830 0,812 Iс, мА 23,6 22,8 21,1 24,1 28,7 27,3 24,6 25 12.12.2016 Uc, мВ 0,775 0,747 0,735 0,740 0,850 0,772 0,770 Iс, мА 22,8 24,4 21,7 25,6 28,3 26,4 24,9 26 13.12.2016 Uc, мВ 0,705* 0,675* 0,660* 0,690* 0,940 0,734* 0,734 Iс, мА 24,5 25,5 23,0 24,0 27,0 25,8 24,8 27 14.12.2016 Uc, мВ 0,718* 0,710* 0,641* 0,680* 0,775 0,730* 0,709 Iс, мА 21,0 20,0 20,7 20,5 24,0 23,0 21,4 28 15.12.2016 Uc, мВ 0,695* 0,673* 0,630* 0,682* 0,800 0,700* 0,697 Iс, мА 21,5 21,0 20,9 22,7 26,0 23,0 22,5 29 16.12.2016 Uc, мВ 0,669* 0,638* 0,610* 0,690* 0,854 0,685* 0,691 Iс, мА 22,3 22,6 21,7 22,5 26,3 25,0 23,4 30 17.12.2016 Uc, мВ 0,678* 0,670* 0,655* 0,718* 0,922 0,705* 0,725 Iс, мА 22,9 23,0 22,5 23,8 27,0 25,5 24,1 31 18.12.2016 Uc, мВ 0,660* 0,635* 0,621* 0,728* 0,955 0,690* 0,715 Iс, мА 23,0 23,4 21,0 24,0 26,5 26,0 24,0 32 19.12.2016 Uc, мВ 0,675* 0,655* 0,630* 0,700* 0,807 0,715* 0,697 Iс, мА 23,0 23,5 21,0 24,3 28,5 27,0 24,6 33 20.12.2016 Uc, мВ 0,692* 0,680* 0,635* 0,729* 0,944 0,732* 0,735 Iс, мА 22,5 23,6 21,3 24,5 29,0 26,7 24,6 34 21.12.2016 Uc, мВ 0,690* 0,720* 0,650* 0,732* 0,875 0,750 0,736 Iс, мА 23,8 24,5 21,1 25,3 29,0 28,1 25,3 35 22.12.2016 Uc, мВ 0,670* 0,680* 0,669* 0,732* 0,965 0,730* 0,741 Iс, мА 23,8 25,0 21,5 26,0 28,0 27,6 25,3 36 23.12.2016 Uc, мВ 0,680* 0,700* 0,652* 0,715* 0,840 0,720* 0,718 Iс, мА 22,4 22,8 20,5 23,4 27,2 24,9 23,5 37 24.12.2016 Uc, мВ 0,676* 0,660* 0,638* 0,660* 0,730* 0,724* 0,681 Iс, мА 19,3** 19,5** 19,8** 20,0 24,8 22,0 20,9 38 25.12.2016 Uc, мВ 0,690* 0,720* 0,695* 0,700* 0,785 0,821 0,735 Iс, мА 20,0 21,7 20,0 21,0 26,7 23,4 22,1 39 14.01.2017 Uc, мВ 0,656* 0,697* 0,700* 0,681* 0,935 0,695* 0,727 Iс, мА 19,2** 20,5 18,5** 20,2 22,2 22,2 20,5 40 15.01.2017 Uc, мВ 0,670* 0,711* 0,682* 0,700* 0,765 0,797 0,721 Iс, мА 19,7** 20,2 19,0** 21,3 21,7 21,4 20,6 * - Отклонение значения Uc от значений, рекомендуемых Руководством по защите кораблей [5]. **- Отклонение значения Iс от значений, рекомендуемых в Руководящем документе (РД) [6] и работе [10]. Из результатов выполненных исследований следует: - в период с 18.11.2016 г. по 12.12.2016 г. потенциал корпуса судна соответствовал требованиям НД [12], т. к. Uc ≥ 750 мВ; - с 13.12.2016 г. техническое состояние системы ПЗ на исследуемом судне относится к виду «неработоспособное» [13], т. к. Uc < 750 мВ; - результаты измерения силы тока, характеризующие состояние ЛКП, можно считать однородными [14], т. е. техническое состояние ЛКП в контролируемый период не претерпело значительных изменений. Полученные результаты можно объяснить следующим образом. При перемещении судна по акватории в зимний период оно потеряло отдельные протекторы вследствие трения, возникающего между корпусом и льдинами, поэтому потенциал корпуса судна значительно снизился. Большую часть времени судно находилось у причальной стенки, поэтому износ ЛКП незначителен. Заключение Продолжительность периода эффективной работы систем ПЗ и ЛКП необходимо устанавливать в процессе эксплуатации судна. Эта характеристика может значительно отклоняться от значения, регламентируемого НД [6] при эксплуатации судов в северных широтах.
1. Martkovich A. M. Bor'ba s korroziey korpusa sudna. M.: Morskoy transport, 1955. 170 s.
2. Zobochev Yu. E., Solinskaya E. V. Zaschita sudov ot korrozii i obrastaniya. M.: Transport, 1984. 174 s.
3. Maksimadzhi A. I., Belen'kiy L. M., Briner A. S. Ocenka tehnicheskogo sostoyaniya korpusov morskih sudov. L.: Sudostroenie, 1982. 156 s.
4. Korobcov I. M. Tehnicheskoe obsluzhivanie i remont flota. M.: Transport, 1975. 195 s.
5. Rukovodstvo po zaschite korpusov nadvodnyh korabley VMF ot korrozii i obrastaniya. M: Voen. izd-vo, 2002. 350 s.
6. RD 31.28.10-97. Kompleksnye metody zaschity sudovyh konstrukciy ot korrozii. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200049727 (data obrascheniya: 07.04.2017).
7. Shvecov V. A., Belov O. A., Belozerov P. A., Belavina O. A., Kirnosenko V. V. Obosnovanie neobhodimosti podgotovki operatorov dlya izmereniya potenciala stal'nyh korpusov sudov i korabley // Vestn. Kamchat. gos. tehn. un-ta. 2016. Vyp. 37. S. 19-24.
8. Pat. RF № 2589246. Sposob kontrolya rezhima raboty protektornoy zaschity stal'nyh korpusov korabley i sudov / Shvecov V. A., Adel'shina N. V., Belozerov P. A., Korostylev D. V., Belavina O. A.; opubl. 10.07.2016.
9. Shvecov V. A., Belozerov P. A., Adel'shina N. V., Belavina O. A., Petrenko O. E., Shun'kin D. V., Kirnosenko V. V. Vliyanie kvalifikacii operatora na rezul'taty izmereniya zaschitnogo potenciala stal'nyh korpusov korabley i sudov // Vestn. Kamchat. gos. tehn. un-ta. 2014. Vyp. 30. S. 46-54.
10. Belozerov P. A., Shvecov V. A., Belavina O. A., Shun'kin D. V., Korostylev D. V., Pahomov V. A., Malinovskiy S. A. Obosnovanie sposoba vybora kontrol'nyh tochek dlya izmereniya zaschitnogo potenciala stal'nyh korpusov korabley i sudov // Vestn. Kamchat. gos. tehn. un-ta. 2014. Vyp. 28. S. 6-11.
11. Shvecov V. A., Belozerov P. A., Korostylev D. V., Pahomov V. A., Malinovskiy S. A., Belavina O. A., Adel'shina N. V. Ispytanie ustroystva dlya izmereniya zaschitnogo potenciala stal'nyh korpusov korabley i sudov // Nauka, obrazovanie, innovacii: puti razvitiya: materialy VI Vseros. nauch.-prakt. konf. (Petropavlovsk-Kamchatskiy, 21-24 aprelya 2015 g.). Petropavlovsk-Kamchatskiy: KamchatGTU, 2015. S. 164-166.
12. GOST 9.056-75. Stal'nye korpusa korabley i sudov. Obschie trebovaniya k elektrohimicheskoy zaschite pri dolgovremennom stoyanochnom rezhime. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200015017 (data obrascheniya: 20.07.2015).
13. GOST 20911-89. Tehnicheskaya diagnostika. Terminy i opredeleniya. URL: StandartGost.ru›g/ (data obrascheniya: 08.09.2016).
14. Smagunova A. N., Shmeleva E. I., Shvecov V. A. Algoritmy operativnogo i staticheskogo kontrolya kachestva raboty analiticheskoy laboratorii. Novosibirsk: Nauka, 2008. 60 s.
