船舶阴极保护_电子电路_工程科技_专业资料

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1、船舶阴极保护现代海船船体绝大部分由钢质材料焊装而成，船舶营运的特殊环境使船舶船体和机械设备的腐蚀破坏相当严重。据加拿人运输安全委员会(TransportationSafetyBoardofCanada)对1995年到2004年发生的事故原因统计，船体结构损害导致的事故平均约占总数的8%,而其中冇相当一部分是由于船舶腐蚀造成船体强度降低引起的。一项由英国海洋工程营运公MBRITOTL所作的失效分析表明：在所有设施失效的例子屮，33%是由腐蚀造成的。根据船舶具体情况，从防护效果、要求、施工难易程度以及经济性等各个方面出发

2、，选择船舶防腐蚀方法，进行合理的防腐蚀设计，对于增强船舶抗腐蚀的能力，确保营运安全，具有重要的意义。目前，国内外船舶防腐的主要方法是有机涂料、牺牲阳极及外加电流保护或者它们的组合等几种传统的方法。由于安全的原因，船舶上一般采用的是牺牲阳极阴极保护，外加电流阴极保护一般不被采用。安装较多阳极块会增人船舶航行阻力，造成过度保护，少了则保护不足，船体仍然遭受腐蚀。因此，必须安装适量的阳极，这就需要进行合理的设计。根据阴极保护的原理，在对金属实施阴极保护的时候，为了到达最佳的保护效果，需要注意阴极保护的最小保护电位和最小保护

3、电流密度两个主要参数。而在实际中考虑到其它因素的影响，还要选择合理的最人保护电位和最人保护电流密度。1.最小保护电位为使腐蚀完全停止，必须使被保护的金属电极电位极化到活泼的阳极“平衡”电位，即保护电位，对于钢结构这一电位就是铁在给定电解质溶液中的平衡电位。保护电位有一定的范围，铁在海水中的保护电位在7.80〜-1.0V之间，当电位大于-0.80VW，铁不能得到完全的保护，该值称为最小保护电位。选择保护电位需根据已有的实验数据和经验加以确定。我国近年來规定钢船在海水屮的保护电位为-0.75〜-0.95V(Ag/AgCl

4、电极)，最佳保护范围为-0.85〜-1.0V,其保护情况如表1所示。表1钢船体在不同保护电位下的保护效果保护电位(V)保护效果低于-1.00V过保护，无锈蚀,但漆膜鼓泡脱落严重-0.85V〜-1.00V达到理想保护效果，无锈蚀，漆膜完整大于-0.85V保护不足，有锈蚀,电位越向正方向增加，锈蚀越严重2.最小保护电流密度采用阴极保护时使金属的腐蚀速度降到允许程度所需耍的电流密度值，称为最小保护电流密度。最小保护电流密度与最小保护电位和对应，要使金属达到最小保护电位，其电流密度不能小于该值，而如果所采用的电流密度远远超过

5、该值，则有可能发住“过保护”。最小保护电流密度与被保护的金属种类，腐蚀介质的性质，保护电路的总电阻，金属表而是否有覆盖层及覆盖层的种类，外界环境条件等因素有关，必须根据经验和实际情况作出判断，表2列出了我国近年來使川的保护电流密度值，表3列出了英国WILSONTAYLOR公司提供的备类船舶的保护电流密度一•般指数。表2阴极保护采用的保护电流密度（mA・旷2）防护对彖金属或合金介质保护电流密皮海船钢质船体（有涂层）海水8〜18钢质舵板（漆膜不完整）海水150~250青铜螺旋桨海水300400渔船钢质船体海水15~20钢

6、质舵板海水<250铜质螺旋桨海水<900表3各种船舶阴极保护采用的保护电流密度（mA・m-2）船舶种类新造船舶运营船舶破冰船2530挖泥船2427凹鼻拖船2224拖网渔船2224拖轮1822滚装渡船1420沿海船舶1420其它远洋船舶1215远洋船舶（特涂船舶）10151.最小保护电位和最小保护电流密度4・最小保护电位和最小保护电流密度，仅是对保护结构在一定保护介质中保护效果最好的一种参数，它没有考虑其它因索。船舶在进行阴极保护设计时还需考虑下面因索：(1)按实际保护对象确定最人保护电位实际被保护的金属结构有-•定的

7、长度、宽度和面积，阳极和被保护的结构表面的距离不可能完全一致。阳极电流到达距阳极最远的部位所流经的电解质都起电阻的作用，引起电位卜•降。为了使阴极最远处得到最小保护电位，则筋提高阳极和被保护金属间的电位差，以补偿那部分电位降的损失,被保护金属在阳极附近的部位必然得到较高的保护电位。实践证明,阴极电位越负，阴极附近的电解质屮的pH值越高，碱性越强。电位负至析氢电位时，则在阴极表而有氢气析出。如果是涂料和阴极保护联合应用的情况，就必须考虑涂料涂层的耐碱性。一般油性和沥青系涂料的耐碱性差，阴极电位不能负于-0.80V。各种

8、涂料允许的最大保护电位如表4所示。表4各种涂料允许最大保护电位值(相対饱和廿汞电极)涂料种类允许最大保护电位(V)油性涂料-0.80聚氯乙烯涂料-1.00环氧系涂料-1.50有机富锌涂料-1.30无机富锌涂料-1.30(2)按经济性原则确定最大保护电流密度试验得知，保护效率、保护电流和保护电位三者之间有一定的关系。保护效率随保护电位变负而提高的