К ВОПРОСУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИНКОВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОТЕКТОРНОЙ ЗАЩИТЫ СУДОВ И КОРАБЛЕЙ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Обоснована актуальность организации подготовки судовых операторов, осуществляющих контроль работы систем защиты морских судов от коррозии. Представлены результаты научного исследования – контроля работы системы протекторной защиты стального корпуса вспомогательного морского судна (плавучая мастерская ПМ-15), находящегося в длительном стояночном режиме. Проведены измерения разности потенциалов между корпусом судна и тремя электродами сравнения в заданной контрольной точке. Использовали методику измерений, представленную в ранее опубликованных работах. Контрольные измерения проводились с помощью электродов сравнения: хлорсеребряного электрода сравнения, рекомендованного для использования нормативными документами, и цинковых электродов сравнения (не рекомендованных нормативными документами для морских судов). Выполнено пятьдесят параллельных контрольных измерений. Интервал времени между параллельными измерениями составил 5 с. Контрольные измерения проводили в течение пяти дней (с 02.07.2020 по 14.07.2020). Точность результатов контрольных измерений оценивали согласно нормативным требованиям. Отмечено, что электроды сравнения обеспечивают высокую точность результатов контрольных измерений; результаты контроля, выполненного с помощью цинковых электродов сравнения, отличаются высокой стабильностью. Сделаны выводы о том, что цинковые электроды сравнения могут быть использованы на российских судах для контроля протекторной защиты корпуса судна, а результаты выполненных исследований рекомендованы к применению экипажам судов в процессе подготовки судовых операторов систем защиты судов от коррозии.

Ключевые слова:
коррозия корпуса судна, защита от коррозии, протекторная защита, контрольные измерения, контрольные электроды, результаты измерений
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Введение

Защита судов и кораблей от коррозии – важная государственная задача, решению которой обязаны содействовать экипажи судов и кораблей [1–6]. В этой связи необходимо организовать подготовку судовых операторов, осуществляющих контроль работы систем защиты судов и кораблей от коррозии [2, 5, 7–15]. Наиболее эффективной формой такого рода подготовки является научно-исследовательская работа курсантов и аспирантов мореходных факультетов [8–18].

Цель настоящей статьи – обмен опытом в области подготовки операторов для контроля работы систем защиты от коррозии стальных корпусов морских судов и кораблей.

 

Результаты исследований и их обсуждение

Контролировали работу системы протекторной защиты стального корпуса вспомогательного морского судна (плавучая мастерская ПМ-15), находящегося в длительном стояночном режиме. Для этого измеряли разность потенциалов между корпусом судна и тремя электродами сравнения в заданной контрольной точке [10]. Использовали методику измерений, приведенную в работах [15–19], и следующие электроды сравнения:

– один хлорсеребряный электрод сравнения (ХСЭ), рекомендованный для использования нормативными документами [5, 6];

два цинковых электрода сравнения (не рекомендованных нормативными документами [5, 6] для российских морских судов).

С помощью каждого электрода сравнения выполнили 50 параллельных контрольных измерений. Интервал времени между параллельными измерениями – 5 с. Контрольные измерения выполняли в течение 5 дней с 02.07.2020 по 14.07.2020. Точность результатов контрольных измерений оценивали согласно нормативным требованиям [20]. Результаты контрольных измерений и их статистической обработки [21] приведены в таблице (Uсред – среднее арифметическое, мВ; D – дисперсия; σ – среднее квадратичное отклонение; Kd – линейный коэффициент вариации, %; Kr – коэффициент осцилляции, %; V – коэффициент вариации, %).

Результаты контроля протекторной защиты на судне ПМ-15 в период с 02.07.2020 по 14.07.2020

Результаты измерений потенциала корпуса судна U=, мВ, полученные с помощью электродов (в день)

Электрод № 1
(цинковый электрод)

Электрод № 2
(цинковый электрод)

Электрод № 3
(хлорсеребряный электрод)

Дата

02.07.2020

06.07.2020

11.07.2020

13.07.2020

14.07.2020

02.07.2020

06.07.2020

11.07.2020

13.07.2020

14.07.2020

02.07.2020

06.07.2020

11.07.2020

13.07.2020

14.07.2020

1

–347

354

–372

–378

–358

339

343

–361

–371

–358

652

652

656

647

660

2

–347

354

–372

377

–358

–340

343

–361

–371

–358

652

652

656

647

660

3

–347

354

–372

377

–358

–340

343

–361

–371

–358

651

652

656

647

660

4

–347

354

–372

–378

–358

–340

343

–361

–371

–358

652

652

656

647

660

5

–347

354

–372

–378

–358

–340

343

–361

–371

–358

650

652

656

647

660

6

346

354

–372

377

–358

–340

343

–361

–371

–358

651

652

656

647

660

7

–347

354

–372

377

–358

–340

343

–361

–371

–358

650

652

656

647

661

8

346

354

–372

–378

–358

339

343

–361

–371

–358

651

652

656

647

660

9

346

354

–372

-379

–358

339

343

–361

–371

–358

651

652

656

647

660

10

–347

354

–372

-379

–358

339

343

–361

–371

–358

650

652

656

647

661

11

–345

354

–372

–378

–358

339

343

–361

–371

–358

649

652

656

647

661

12

346

354

–372

–378

–358

338

343

–361

370

–358

649

652

656

647

661

13

–345

354

–372

–378

357

338

343

–361

370

–358

650

652

656

647

660

14

346

354

–372

377

357

338

343

–361

370

–358

650

652

656

647

661

15

–346

354

–372

377

357

338

343

–361

370

–358

650

652

656

647

660

16

–347

354

–372

377

357

339

343

–361

370

–358

650

652

656

647

661

17

–347

354

–372

377

357

339

343

–361

370

–358

650

652

656

647

661

18

346

354

–371

377

357

339

343

–361

–371

–358

650

652

656

647

661

19

–347

354

–371

377

357

339

343

–361

–371

–358

650

652

656

647

661

20

346

354

–371

377

357

339

343

–361

–371

–358

649

652

656

647

661

21

346

354

–371

377

–356

339

343

–361

–371

–358

648

652

656

647

661

22

346

354

–371

377

–356

339

343

–361

–371

–358

649

652

656

647

661

23

346

354

–371

–378

357

–340

343

–361

–371

–358

649

652

656

647

661

24

–347

354

–371

–378

–356

–340

343

360

–371

–358

649

652

656

647

661

25

346

354

–371

377

–356

339

343

360

–371

–358

649

652

656

647

661

26

–347

354

–371

377

–356

–340

343

360

370

–358

648

652

656

647

661

27

–347

354

–371

377

–356

–340

343

360

370

–358

649

652

656

647

660

28

–347

354

–371

376

–356

–340

343

360

370

357

649

652

656

647

661

29

–347

354

–371

376

–356

–340

343

360

370

–358

649

652

656

647

660

30

–347

354

–371

376

357

–340

343

360

370

357

649

652

656

647

661

31

348

354

–372

377

357

339

343

360

370

–358

647

652

656

647

661

32

348

354

–372

377

–356

339

343

360

370

357

648

652

656

647

660

33

347

354

–372

377

357

339

343

360

–371

357

647

652

656

647

661

34

347

354

–372

377

357

339

343

360

–371

357

648

652

656

647

661

35

348

354

–372

377

357

339

343

360

–371

357

649

652

656

647

661

36

347

354

372

377

357

339

343

360

370

357

648

652

656

647

660

37

347

354

372

377

357

339

343

360

370

357

648

652

656

647

660

38

346

354

372

377

357

340

343

360

370

357

648

652

656

647

661

39

347

354

372

377

357

339

343

360

370

357

647

652

656

647

660

40

348

354

372

377

357

339

343

360

370

357

648

652

656

647

660

41

347

354

372

377

357

339

343

360

370

357

648

652

656

647

661

42

347

354

372

377

357

338

343

360

370

357

648

652

656

647

661

43

348

354

372

377

357

339

343

360

370

357

648

652

656

647

661

44

348

354

372

377

357

339

343

360

370

357

648

652

656

647

660

45

348

354

372

376

357

339

343

359

370

356

648

652

656

647

660

46

348

354

372

376

356

339

343

359

370

356

648

652

656

647

660

47

348

354

372

376

356

338

343

359

370

356

648

652

656

647

660

48

348

354

372

376

355

339

343

359

370

356

649

652

656

647

660

49

348

354

372

376

355

339

343

359

369

356

649

652

656

647

660

50

348

352

372

377

355

338

343

359

369

356

649

652

656

647

660

 

Окончание табл.

Результаты измерений потенциала корпуса судна U=, мВ, полученные с помощью электродов (в день)

Электрод № 1
(цинковый электрод)

Электрод № 2
(цинковый электрод)

Электрод № 3
(хлорсеребряный электрод)

Дата

02.07.2020

06.07.2020

11.07.2020

13.07.2020

14.07.2020

02.07.2020

06.07.2020

11.07.2020

13.07.2020

14.07.2020

02.07.2020

06.07.2020

11.07.2020

13.07.2020

14.07.2020

 

Uсред.,
мВ

–346,9

–353,96

–371,74

–377,1

–356,9

–339,14

–343

–360,34

–370,4

–357,46

649,12

652

656

647

660,52

D

3,00

2,00

1,00

3,00

3,00

2,00

0,00

2,00

2,00

2,00

5,00

0,00

0,00

0,00

1,00

 

σ

0,62

0,08

0,38

0,48

0,62

0,48

0,00

0,61

0,53

0,63

1,00

0,00

0,00

0,00

0,50

Kd, %

0,65

0,08

0,19

0,49

0,69

0,40

0,00

0,46

0,32

0,49

1,59

0,00

0,00

0,00

0,25

Kr, %

0,81

0,28

0,44

0,71

0,84

0,64

0,00

0,69

0,57

0,71

1,27

0,00

0,00

0,00

0,50

V, %

–0,18

–0,02

–0,10

–0,13

–0,17

–0,14

0,00

–0,17

–0,14

–0,18

0,15

0,00

0,00

0,00

0,08

 

Согласно результатам исследований, приведенным в таблице, хлорсеребряный и цинковые электроды сравнения обеспечивают высокую точность [20] показателей контрольных измерений. Следует отметить:

– стоимость цинкового электрода примерно в 10 раз меньше стоимости ХСЭ;

– эксплуатировать и хранить цинковый электрод сравнения на судне проще, чем ХСЭ.

Динамика изменений результатов контрольных измерений, выполненных в разные дни, проиллюстрирована на рис. 1–3.

 

 

Рис. 1. Динамика результатов измерений потенциала корпуса судна
в период с 02.07.2020 по 14.07.2020, полученных с помощью электрода № 1 (цинкового электрода)

 

 

Рис. 2. Динамика результатов измерений потенциала корпуса судна
в период с 02.07.2020 по 14.07.2020, полученных с помощью электрода № 2 (цинкового электрода)

 

Рис. 3. Динамика результатов измерений потенциала корпуса судна
в период с 02.07.2020 по 14.07.2020, полученных с помощью электрода № 3 (ХСЭ)

 

Согласно рис. 1–3 результаты контрольных измерений, выполненных с помощью цинковых электродов сравнения, отличаются высокой стабильностью [6]. Они находятся в интервале значений от –346,90 до –377,10 мВ (электрод № 1) и от –339,14 до –370,40 мВ (электрод № 2).

Следует отметить, что результаты контрольных измерений, полученные с помощью разных электродов сравнения, подтвердили, что протекторная защита судна ПМ-15 не соответствует нормативным требованиям [5, 6].

 

Выводы

  1. Цинковые электроды сравнения допустимо применять на российских судах для контроля протекторной защиты корпуса судна.
  2. Результаты выполненных исследований могут быть использованы экипажами судов для подготовки судовых операторов систем защиты судов от коррозии.
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., 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., 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. Сер.: Морская техника и технология. 2019. № 4. С. 39–45.

15. Ястребов Д. П., Белов О. А., Швецов В. А., Ушакевич А. П., Кузнецов Г. В. О целесообразности использования хлорсеребряных электродов для контроля систем протекторной защиты стального корпуса судна // Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития: материалы Второй междунар. науч.-практ. конф. (Петропавловск-Камчатский, 23–25 октября 2019 г.). Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамчатГТУ, 2020. С. 121–124.

16. Ястребов Д. П., Белов О. А., Швецов В. А., Белавина О. А., Зайцев С. А. К вопросу использования стальных пластин для контроля протекторной защиты корпусов судов и кораблей // Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития: материалы Второй междунар. науч.-практ. конф. (Петропавловск-Камчатский, 23–25 октября 2019 г.). Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамчатГТУ, 2020. С. 125–129.

17. Белов О. А., Ястребов Д. П., Рогожников А. О., Швецов В. А., Зайцев С. А., Тарабанов Б. В. Разработка автоматизированной системы контроля протекторной защиты корпусов рыбопромысловых судов // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: материалы XI Нац. (всерос.) науч.-практ. конф. (Петропавловск-Камчатский, 24–25 марта 2020 г.). Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамчатГТУ, 2020. С. 82–85.

18. Ястребов Д. П., Белов О. А., Швецов В. А., Тарабанов Б. В., Зайцев С. А. К вопросу использования электродов из судокорпусной стали для контроля защищенности от коррозии корпусов судов и кораблей // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Морская техника и технология. 2020. № 2. С. 15–21.

19. Пат. 153280 Рос. Федерация, U1 МПК G01N 17/02 (2006.01). Устройство для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов / Швецов В. А., Белозеров П. А., Шунькин Д. В., Диденко А. А., Луценко А. А., Коростылев Д. В., Белавина О. А. № 2014142289/28; заявл. 20.10.2014; опубл. 10.07.2015, Бюл. № 19.

20. 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).

21. Microsoft Office Excel 365: 2002 (16.0.12527.20278) / 10 марта 2020. URL: http://www.naslozhdaysya.com/load/soft/microsoft_office_2016_2019_16_0_12527_20278_by_m0nkrus/9-1-0-31256 (дата обращения: 27.10.2020).