某轮外加电流阴极保护系统工作异常研究

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1、某轮外加电流阴极保护系统工作异常研究黄进明单剑陈健（中国卫星海上测控部，中国江阴，214031）[摘要]：从恒电位仪输出电压、电流异常的现象出发，介绍了外加电流保护装置在某轮的使用情况，建立了阴极保护系统的等效电路图，分析了输出电压、电流变小的可能原因，并确定了海生物附着是恒电位仪异常的原因。最后，列举了常见的管理错误，为阴极保护系统的运行提供了有效支持。[关键词]：电化学腐蚀阴极保护防护原因中图分类号：文献标识码：文章编号：ResearchontheAbnormalActionsofImpressedCurrentCathodeProtectionSystem

2、inSomeShipHUANGJin-mingSHANJianChenjian(ChinaSateliteMarineTrackingandControlDepartment,JiangyinChina,214431)Abstract:Thephenomenonoftheabnormalworkingvoltageandcurrentofimpressedcurrentcathodeprotectionsystemwastalkedabout,themathematicalmodeloftheequivalentcircuitisestablished.Thec

3、ausesoftheworkingvoltageandcurrentwereanalyzedtheoretically.Andthehalobiosattachingtheshiphullisprovedtobethecauseoftheabnormalphenomenon.Atlast,theusualmanagingmistakesaretickedofftosupportthesystem’sefficientwork.Keywords:electrochemicalcorrosioncathodeprotectionprotectcauses-6-1问题

4、的提出2011年5月，某轮停靠帕皮提期间，发生船体外加电流阴极保护装置工作异常，1号、2号外加电流保护系统均出现输出电压小幅减小、电流急剧减小的现象，由于该保护装置的担负着保护船舶免受海水腐蚀的重大任务，如果其本体发生故障极有可能使船舶发生严重腐蚀，局部地方还有可能发生腐蚀穿孔等严重事故，这将造成巨大危害。因此，找出阴极保护系统工作异常的原因，意义十分重大！__________________________________投稿日期：2012-5-7，修订日期：2012-6-28通讯作者：黄进明(1984.11—)，男，硕士，汉，江苏响水人，工作单位：中国卫星海

5、上测控部，工程师，硕士，主要从事动力机械以及控制系统的研究和管理,hjmhg25@163.com2电化学腐蚀的危害金属与环境介质发生电化学作用而引起破坏的过程称为电化学腐蚀，船舶的腐蚀主要是以电化学腐蚀为主，电化学腐蚀的危害巨大。我国船体材料通常采用低合金钢，其在海水中的平均腐蚀速度为0.14mm/年，局部腐蚀速度为0.44mm/年（921钢青岛实海挂片数据）[1]。实船由于受螺旋桨等不同材质结构的影响，实际腐蚀速度会更大，这意味着，船体钢板在无任何饱和或涂层保护下，局部3~5年内将腐蚀穿孔。在金属化学反应下，出现斑点腐蚀、溃疡腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、穿晶腐蚀等

6、形式，引起船体结构的强度降低、船舶穿孔破损，轻则增加船体表面的粗糙度，导致舰船效率减低，增加了船舶动力装置的耗油量（如图1为挪威船舶研究所的研究数据），重则引发事故。-6-图1船体表面粗糙度和燃油消耗量随时间的变化趋势Figure1Thetrendlineofhullroughnessandfuelconsumptionbytime3防止电化学腐蚀的措施[2][3][4]综合人类长期实践，为防止电化学腐蚀主要形成了电化学保护、牺牲阳极保护、防锈漆保护等方法。电化学保护法的实质是把要保护的金属结构通以直流电流使它进行极化，有阳极保护和阴极保护，在实际应用中由于海水

7、的强电解质作用，不易采用阳极保护，通常采用外加电流阴极保护。该轮使用的防止电化学腐蚀的方法，主要是外加电流阴极保护、牺牲阳极保护、防锈漆保护，由于在使用中油漆和牺牲阳极已在船出坞前已经完成好，对使用管理的要求不高，因此，为充分保护船体，要求管理者能较好地使用外加电流阴极保护装置。4外加电流阴极保护系统在该轮的应用情况外加电流阴极保护系统是利用腐蚀电池的原理，由连接外部直流电源的阳极向被保护的船体提供阴极电流，不间断地提供电子，从而在船体上富集电子，通过控制船体电位或电流密度，使船体发生阴极极化，达到降低甚至完全抑制船体水下部分发生电化学腐蚀。如图2为阴极保护装置

8、示意图。4.1阴极保护系