К вопросу использования электродов из судокорпусной стали для контроля защищенности от коррозии корпусов судов и кораблей

Ястребов Дмитрий Павлович; Белов Олег Александрович; Швецов Владимир Алексеевич; Тарабанов Богдан Владимирович; Зайцев Сергей Анатольевич

doi:doi:10.24143/2073-1574-2020-2-15-21

Главная / Журналы / Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология / Номер 2 / К вопросу использования электродов из судокорпусной стали для контроля защищенности от коррозии корпусов судов и кораблей

К вопросу использования электродов из судокорпусной стали для контроля защищенности от коррозии корпусов судов и кораблей

Отправить рукопись Скачать PDF
Текст

Цитировать

Цитирований:

К ВОПРОСУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ ИЗ СУДОКОРПУСНОЙ СТАЛИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАЩИЩЕННОСТИ ОТ КОРРОЗИИ КОРПУСОВ СУДОВ И КОРАБЛЕЙ

Журнал: ВЕСТНИК АСТРАХАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: МОРСКАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ № 2 , 2020

Рубрики: СУДОСТРОЕНИЕ, СУДОРЕМОНТ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ФЛОТА

Ястребов Дмитрий Павлович ¹

Белов Олег Александрович ²

Швецов Владимир Алексеевич ³

Тарабанов Богдан Владимирович ⁴

Зайцев Сергей Анатольевич ⁵

Информация об авторах и публикации

Авторы:

1. Камчатский государственный технический университет (аспирант кафедры энергетических установок и электрооборудования судов)

Россия

2. Камчатский государственный технический университет (кандидат технических наук, доцент; заведующий кафедрой энергетических установок и электрооборудования судов)

Россия

3. Камчатский государственный технический университет (доктор химических наук, доцент; профессор кафедры энергетических установок и электрооборудования судов)

Россия

4. Камчатский государственный технический университет (аспирант кафедры энергетических установок и электрооборудования судов)

Россия

5. Камчатский государственный технический университет (аспирант кафедры энергетических установок и электрооборудования судов)

Россия

Тип:

Статья

DOI:

https://doi.org/10.24143/2073-1574-2020-2-15-21

Страницы:

с 15 по 21

Статус:

Опубликован

Получено:

19.05.2020

Одобрено:

22.05.2020

Опубликовано:

22.05.2020

Классификаторы:

ВАК 05.08.2004 Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства
ВАК 05.08.2005 Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)
ВАК 05.09.2003 Электротехнические комплексы и системы
ВАК 05.22.19 Эксплуатация водного транспорта, судовождение
ГРНТИ 44.31 Теплоэнергетика. Теплотехника
ГРНТИ 45.01 Общие вопросы электротехники
ГРНТИ 55.42 Двигателестроение
ГРНТИ 55.45 Судостроение
ГРНТИ 73.34 Водный транспорт

Язык материала:

русский

Ключевые слова:

коррозия корпуса судна, система электрохимической защиты от коррозии, контроль эффективности системы электрохимической защиты от коррозии, контрольные электроды, коррозионные испытания корпуса судна

Аннотация и ключевые слова

Аннотация (русский):
Коррозия наносит значительный вред конструкциям и важным механизмам судна, сокращая срок службы стальных деталей машин. Представлен опыт использования разных электродов для контроля систем электрохимической защиты стальных корпусов вспомогательных судов. Приведены результаты коррозионных испытаний корпуса судна ПМ-15, которые включили измерения потенциала корпуса судна в заданной контрольной точке с помощью электроизмерительного прибора и двух контрольных электродов. В качестве первого электрода использовали электроугольное изделие для электрических машин. Пластину из судокорпусной стали использовали в качестве второго электрода. Исследуемое судно пребывало у причала в течение длительного времени. Коррозионные исследования выполняли с 10.10.2019 по 16.10.2019. Потенциал корпуса судна в контрольной точке контролировали с помощью 50 параллельных измерений. Параллельные измерения выполняли с заданным интервалом времени между ними – 5 с. Для выполнения коррозионных исследований был подготовлен квалифицированный оператор. Точность измерений определяли на основании действующих нормативных документов. Результаты коррозионных исследований позволяют утверждать, что надежность контроля электрохимических систем защиты корпуса судна в первую очередь зависит от типа используемого электрода. Проиллюстрировано, что на метрологические характеристики результатов контрольных измерений, полученных с помощью стальной пластины, влияет срок ее использования. Полученные результаты научных исследований позволяют экипажам судов правильно выбрать элементы системы контроля эффективности электрохимической защиты судов и кораблей.

Ключевые слова:
коррозия корпуса судна, система электрохимической защиты от коррозии, контроль эффективности системы электрохимической защиты от коррозии, контрольные электроды, коррозионные испытания корпуса судна

Текст

Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Введение

Коррозия приводит к износу судов, снижает их прочность и безопасность мореплавания, поэтому защита судов от коррозии определена [1, 2] как важнейшая задача морского транспорта и рыбохозяйственного комплекса [3–6]. Для защиты от коррозии судов и кораблей необходимо специальное обучение операторов, обеспечивающих эффективную работу систем электрохимической защиты корпусов судов [2, 3, 7–13]. Для подготовки операторов требуется обмен опытом в области эксплуатации систем электрохимической защиты корпусов судов и кораблей [2, 3, 11–13].

Цель настоящей работы – обмен опытом, необходимым для организации надежного контроля систем электрохимической защиты стальных корпусов вспомогательных судов.

Экспериментальная часть

Контролировали потенциал корпуса судна ПМ-15 в заданной контрольной точке [10] по методике, изложенной в работе [14]. При этом использовали два контрольных электрода:

– электрод, выполненный в виде электроугольного изделия (щетка для электрогенераторов) [15];

– электрод, выполненный в виде контрольной пластины, изготовленной из судокорпусной стали [3].

Исследуемое судно (ПМ-15) в течение длительного времени находится у одного из причалов в г. Петропавловске-Камчатском. Коррозионные исследования были выполнены в период с 10.10.2019 по 16.10.2019. Исследования основаны на измерении разности потенциалов между корпусом судна и контрольным электродом. При испытании каждого электрода выполняли 50 параллельных измерений с интервалом времени между измерениями – 5 с. При оценивании результатов измерений использовали нормативный документ [16]. Для статистической обработки результатов исследований использовали программное обеспечение [17].

Результаты исследований и их обсуждение

Результаты выполненных исследований приведены в таблице (U_сред – среднее арифметическое, мВ; D – дисперсия; σ – среднее квадратичное отклонение; Kd – линейный коэффициент вариации, %; Kr – коэффициент осцилляции, %; V – коэффициент вариации, %).

Результаты натурных коррозионных испытаний на судне ПМ-15
в период с 10.10.2019 по 16.10.2019

№	Результаты измерений разности потенциалов между корпусом судна и контрольными электродами U =, мВ, полученные в день с помощью электродов
№	Электрод № 1 (выполненный из электроугольного изделия)					Электрод № 2 (выполненный из судокорпусной стали)
Дата	10.10.2019	11.10.2019	13.10.2019	15.10.2019	16.10.2019	10.10.2019	11.10.2019	13.10.2019	15.10.2019	16.10.2019
1	700	644	688	664	689	225	238	327	319	301
2	700	644	688	664	690	224	238	324	318	300
3	700	644	688	665	690	221	237	324	318	300
4	700	645	688	666	690	219	236	324	317	299
5	699	646	689	666	690	218	235	323	316	298
6	698	647	688	666	691	217	234	322	316	296
7	699	649	688	667	690	221	233	322	315	295
8	698	650	688	667	692	214	232	322	314	293
9	698	652	687	668	692	213	222	321	313	292
10	699	653	687	667	691	212	231	320	314	291
11	697	654	685	668	692	212	231	320	314	290
12	698	655	686	669	692	211	230	320	313	289
13	697	656	684	670	693	210	229	319	313	288
14	698	657	684	670	693	209	228	319	312	287
15	697	658	683	671	693	208	226	318	311	286
16	697	659	682	671	693	208	225	317	311	285
17	696	660	681	672	692	207	224	316	310	283
18	696	660	681	672	692	206	223	316	309	282
19	696	661	681	672	693	206	222	315	308	281
20	695	661	680	673	694	206	222	315	308	280
21	695	661	680	673	694	205	221	314	307	279
22	695	661	680	674	694	203	220	314	307	279
23	694	661	682	674	692	202	219	313	306	278
24	694	662	680	673	693	202	218	312	306	277
25	694	662	679	675	694	203	218	311	305	276
26	694	662	678	675	694	201	217	310	304	275
27	693	663	678	676	694	201	216	310	303	274
28	692	663	677	676	694	200	216	310	303	274
29	693	663	677	675	694	201	216	310	302	273
30	694	663	677	676	693	201	216	310	302	273
31	691	662	676	675	694	200	215	310	302	272
32	692	663	676	677	694	201	214	309	303	271
33	693	664	675	677	693	200	212	309	301	270
34	692	664	674	676	694	200	212	309	300	269
35	693	664	676	678	694	200	21	308	299	269
36	693	663	675	678	695	199	211	306	298	268
37	692	664	675	679	695	199	210	306	297	267
38	691	665	677	678	695	198	210	305	296	266
39	692	665	677	678	694	199	209	304	295	266
40	692	665	677	678	695	200	209	304	294	265
41	691	665	677	679	695	199	208	303	294	264
42	691	665	676	679	694	200	207	302	293	263
43	691	666	676	680	695	199	206	301	293	263
44	692	666	675	679	695	200	206	301	292	262
45	692	666	675	680	695	200	205	300	291	262

Окончание табл.

№	Результаты измерений разности потенциалов между корпусом судна и контрольными электродами U =, мВ, полученные в день с помощью электродов
№	Электрод № 1 (выполненный из электроугольного изделия)					Электрод № 2 (выполненный из судокорпусной стали)
Дата	10.10.2019	11.10.2019	13.10.2019	15.10.2019	16.10.2019	10.10.2019	11.10.2019	13.10.2019	15.10.2019	16.10.2019
46	690	667	674	679	696	200	205	300	290	261
47	690	667	673	680	695	200	204	299	290	261
48	689	667	673	679	695	200	204	300	289	260
49	689	668	673	680	696	199	203	300	287	260
50	691	668	672	681	695	198	202	298	286	259
U_сред, мВ	695	660	680	674	693	205	213	312	303	277
D	10	50	27	25	3	54	1040	69	100	160
σ	3,09	7,04	5,17	4,99	1,72	7,38	33,24	8,32	10,01	12,65
Kd, %	0,43	0,91	0,59	0,59	0,14	2,92	6,58	2,25	2,97	3,96
Kr, %	1,44	3,64	2,50	2,52	1,01	13,16	111,86	9,63	11,22	15,50
V, %	0,44	1,07	0,76	0,74	0,25	3,60	15,15^*	2,67	3,30	4,56

* V не соответствует точным результатам измерения, степень рассеивания данных значительная.

В таблице приведены результаты натурных коррозионных исследований и статистической обработки этих результатов. Рис. 1 и 2 иллюстрируют динамику изменений результатов контрольных измерений, полученных с помощью разных электродов сравнения.

Рис. 1. Динамика результатов разности потенциалов в период с 10.10.2019 по 16.10.2019,
полученных с помощью электрода № 1, изготовленного из электроугольного изделия
для электрических машин

Рис. 2. Динамика результатов разности потенциалов в период с 10.10.2019 по 16.10.2019,
полученных с помощью электрода № 2, изготовленного из судокорпусной стали

Согласно результатам выполненных исследований (табл., рис. 1 и 2) при использовании электрода № 1 результаты контроля протекторной защиты изменялись незначительно [6]: от 644 до 700 мВ. Следует отметить, что они соответствуют реальному износу протекторов (90 %). Результаты контроля потенциала корпуса судна ПМ-15, полученные с помощью стальной пластины, изменялись от 199 до 327 мВ. При этом значения коэффициента вариации V изменялись в интервале значений 2,67–15,15 %. Таким образом, использование пластины (выполненной из судокорпусной стали) может привести к неточным результатам контроля систем электрохимической защиты корпуса судна.

Выводы

1. Точность результатов измерений разности потенциалов между стальным корпусом судна и контрольным электродом главным образом зависит от вида электрода.

2. Результаты контроля, полученные с помощью контрольных пластин, изготовленных из судокорпусной стали, отличаются низкой точностью.

3. Результаты выполненных исследований могут быть применены при подготовке операторов систем электрохимической защиты стальных корпусов судов.

Список литературы

1. Зобочев Ю. Е., Солинская Э. В. Защита судов от коррозии и обрастания. М.: Транспорт, 1984. 174 с.

2. Швецов В. А., Белов О. А., Белозеров П. А., Шунькин Д. В. Контроль систем протекторной защиты стальных судов и кораблей: моногр. Петропавловск-Камчатский: Изд-во 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. URL: https://dokipedia.ru/document/5319913 (дата обращения: 05.10.2019).

5. 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: 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 мор. трансп. 2017. № 1 (82). С. 41-48.

8. Белов О. А., Швецов В. А., Ястребов Д. П., Белавина О. А., Шунькин Д. В. Внедрение усовершенствованного способа контроля систем протекторной защиты стальных корпусов судов Камчатского флота // Вестн. Камчат. гос. техн. ун-та. 2017. Вып. 39. С. 6-11.

9. Швецов В. А., Белов О. А., Белавина О. А., Ястребов Д. П. Обоснование возможности исключения внешнего осмотра систем протекторной защиты стальных корпусов судов // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Морская техника и технология. 2017. № 1. С. 29-38.

10. Белозеров П. А., Швецов В. А., Белавина О. А., Шунькин Д. В., Коростылёв 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., Белозеров 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.

12. Швецов В. А., Белозеров П. А., Белавина О. А., Шунькин Д. В., Малиновский С. А. Обоснование выбора необходимого числа параллельных измерений защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов в контрольной точке // Вестн. Камчат. гос. техн. ун-та. 2016. Вып. 35. С. 40-46.

13. Швецов В. А., Белов О. А., Белозеров 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.

14. Ястребов Д. П., Белов О. А., Швецов В. А., Белавина О. А. О выборе электродов для контроля систем протекторной защиты стальных судов и кораблей // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. 2019. № 4. С. 39-45.

15. Пат. 153280 Рос. 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. № 2014142289/28; заявл. 20.10.2014; опубл. 10.07.2015, Бюл. № 19.

16. ГОСТ Р 8.736-2011. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200089016 (дата обращения: 05.10.2019).

17. IBM SPSS Statistics: мощная программная платформа статистического анализа с надежным набором функций. IBM Corporation 2017. URL: https://www.ibm.com/ru-ru/products/spss-statistics (дата обращения: 01.03.2020).

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 3.0 Unported

Отправить рукопись Скачать PDF
Текст

Цитировать

Цитирований:

Подтверждение

Регистрация