К ВОПРОСУ О ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПЕРИОДА ЭФФЕКТИВНОЙ РАБОТЫ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ СТАЛЬНЫХ КОРПУСОВ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СУДОВ
Авторы:
1.
Камчатская дирекция по техническому обеспечению надзора на море
2.
Камчатский государственный технический университет
(зав. сектором патентования и научно-квалификационной деятельности отдела науки и инноваций)
Россия
Россия
3.
Камчатский государственный технический университет
(кандидат технических наук, доцент; заведующий кафедрой энергетических установок и электрооборудования судов)
Россия
Россия
4.
Камчатский государственный технический университет
(доктор химических наук, доцент; профессор кафедры энергетических установок и электрооборудования судов)
Россия
Россия
Тип:
Статья
Страницы:
с 7
по 15
Статус:
Опубликован
Получено:
20.08.2017
Одобрено:
25.08.2017
Опубликовано:
25.08.2017
Классификаторы:
УДК 620.19:629.5.023
ГРНТИ 45.01 Общие вопросы электротехники
ГРНТИ 55.42 Двигателестроение
ГРНТИ 55.45 Судостроение
ГРНТИ 73.34 Водный транспорт
ГРНТИ 44.31 Теплоэнергетика. Теплотехника
ГРНТИ 45.01 Общие вопросы электротехники
ГРНТИ 55.42 Двигателестроение
ГРНТИ 55.45 Судостроение
ГРНТИ 73.34 Водный транспорт
ГРНТИ 44.31 Теплоэнергетика. Теплотехника
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
коррозия стальных корпусов судов, лакокрасочные покрытия, протекторная защита, контроль режима работы систем защиты от коррозии
Аннотация (русский):
Основными средствами защиты от коррозии стальных корпусов кораблей и судов являются лакокрасочное покрытие (ЛКП) и протекторная защита (ПЗ). Контроль режима работы этих систем должен выполнять экипаж судна, однако экипажи судов и кораблей Камчатского флота этот контроль не выполняют, ссылаясь на нормативные сроки эксплуатации ЛКП (2 года) и ПЗ (2 года). Установлено, что при эксплуатации вспомогательных судов в прибрежных водах Камчатского региона в зимнее время необходим ежедневный контроль систем защиты от коррозии корпуса судна. Предложен способ контроля, применение которого на одном из вспомогательных судов Камчатского флота доказало его эффективность. Экипаж судна и судовладелец своевременно получили информацию о переходе системы ПЗ к состоянию «неработоспособное». Это позволяет своевременно организовать ремонт корпуса судна, снизить расходы на ремонт и сократить сроки его выполнения в 8-10 раз.
Основными средствами защиты от коррозии стальных корпусов кораблей и судов являются лакокрасочное покрытие (ЛКП) и протекторная защита (ПЗ). Контроль режима работы этих систем должен выполнять экипаж судна, однако экипажи судов и кораблей Камчатского флота этот контроль не выполняют, ссылаясь на нормативные сроки эксплуатации ЛКП (2 года) и ПЗ (2 года). Установлено, что при эксплуатации вспомогательных судов в прибрежных водах Камчатского региона в зимнее время необходим ежедневный контроль систем защиты от коррозии корпуса судна. Предложен способ контроля, применение которого на одном из вспомогательных судов Камчатского флота доказало его эффективность. Экипаж судна и судовладелец своевременно получили информацию о переходе системы ПЗ к состоянию «неработоспособное». Это позволяет своевременно организовать ремонт корпуса судна, снизить расходы на ремонт и сократить сроки его выполнения в 8-10 раз.
Ключевые слова:
коррозия стальных корпусов судов, лакокрасочные покрытия, протекторная защита, контроль режима работы систем защиты от коррозии
коррозия стальных корпусов судов, лакокрасочные покрытия, протекторная защита, контроль режима работы систем защиты от коррозии
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. Марткович А. М. Борьба с коррозией корпуса судна. М.: Морской транспорт, 1955. 170 с.
2. Зобочев Ю. Е., Солинская Э. В. Защита судов от коррозии и обрастания. М.: Транспорт, 1984. 174 с.
3. Максимаджи А. И., Беленький Л. М., Бринер А. С. Оценка технического состояния корпусов морских судов. Л.: Судостроение, 1982. 156 с.
4. Коробцов И. М. Техническое обслуживание и ремонт флота. М.: Транспорт, 1975. 195 с.
5. Руководство по защите корпусов надводных кораблей ВМФ от коррозии и обрастания. М: Воен. изд-во, 2002. 350 с.
6. РД 31.28.10-97. Комплексные методы защиты судовых конструкций от коррозии. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200049727 (дата обращения: 07.04.2017).
7. Швецов В. А., Белов О. А., Белозёров П. А., Белавина О. А., Кирносенко В. В. Обоснование необходимости подготовки операторов для измерения потенциала стальных корпусов судов и кораблей // Вестн. Камчат. гос. техн. ун-та. 2016. Вып. 37. С. 19-24.
8. Пат. РФ № 2589246. Способ контроля режима работы протекторной защиты стальных корпусов кораблей и судов / Швецов В. А., Адельшина Н. В., Белозеров П. А., Коростылев Д. В., Белавина О. А.; опубл. 10.07.2016.
9. Швецов В. А., Белозёров П. А., Адельшина Н. В., Белавина О. А., Петренко О. Е., Шунькин Д. В., Кирносенко В. В. Влияние квалификации оператора на результаты измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов // Вестн. Камчат. гос. техн. ун-та. 2014. Вып. 30. С. 46-54.
10. Белозёров П. А., Швецов В. А., Белавина О. А., Шунькин Д. В., Коростылев Д. В., Пахомов В. А., Малиновский С. А. Обоснование способа выбора контрольных точек для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов // Вестн. Камчат. гос. техн. ун-та. 2014. Вып. 28. С. 6-11.
11. Швецов В. А., Белозёров П. А., Коростылев Д. В., Пахомов В. А., Малиновский С. А., Белавина О. А., Адельшина Н. В. Испытание устройства для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов // Наука, образование, инновации: пути развития: материалы VI Всерос. науч.-практ. конф. (Петропавловск-Камчатский, 21-24 апреля 2015 г.). Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2015. С. 164-166.
12. ГОСТ 9.056-75. Стальные корпуса кораблей и судов. Общие требования к электрохимической защите при долговременном стояночном режиме. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200015017 (дата обращения: 20.07.2015).
13. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. URL: StandartGost.ru›g/ (дата обращения: 08.09.2016).
14. Смагунова А. Н., Шмелева Е. И., Швецов В. А. Алгоритмы оперативного и статического контроля качества работы аналитической лаборатории. Новосибирск: Наука, 2008. 60 с.
