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《船体外加电流阴极保护的研究和应用_王在忠.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、一、船体夕卜加电流阴极保护的研完粉今砰王在忠、周私仁、王明新海水中总含盐量为3Q筋左右,相当于.05当量的氯化钠溶液·由于海水中含氯离子多,导电性「高,是较强的电介质,因此船舶在海水中腐蚀比较严重。根据日本造船协会对28艘油船调查结、,.,,果平均腐蚀量为2,2~5毫Q邺毫米/年所调查的船中有的船体仅二年就有深米直径10一。“”“”。“”20毫米的蚀坑〔1」我国船舶腐蚀较严重的如远洋货船向阳号及福州号向阳号,,1968年1月下水工972年1月进坞修理发现船壳板最大蚀,坑深度达6一7毫米焊缝处最大烛坑深度达3~6毫米仁2工。”,、“6参见图1福州号1976年
2、月投入营运航行于加拿大,至,澳大利亚航线197年1月进坞修理发现首部腐蚀最严重处,有深为5~甘毫米,直径10~12毫米的斑状蚀坑。船体外加电流阴极保护是根据电化学原理用来防止船舶水下部分腐蚀的新技术。自1968年秋“工农兵2”号船首先采,,,。用烹今已将近十年经过几次进坞检查证明防蚀效果显著船体水下部分无明显锈层.1974年12月底进大连红旗造船厂坞修,钢板未发现凹坑。电焊缝,尤其是自动焊缝,基本上完“,,。图1向阳”号腐蚀情况好无蚀船壳板比较光滑3〕取得了良好的保护效果「船体外加电流阴极保护的原理和组成.1阴:极保护,。,阴极保护就是使被保护的金属变成阴
3、极以防止船体腐蚀的方法船体钢是一种铁碳合金不仅含有铁和碳,在冶炼过程中,往往混杂或掺入各种杂质。同时晶体结构也各有不同,由于其电化学的不均匀性,当船体外壳浸入海水时,各部位产生不同的电极电位,产生了无数极微小的腐蚀微电池。铁的,;,.,;、电位较负形成阳极杂质的电位较正形成阴极在附极铁释放电子在阴极海水中的溶解氧吸收来自阳极的电子。由于海水的中性特征,以及大量氧的存在,在海水中进行了以氧去极化反应〔4工反:应按下式进行、e一)Fe+卜+e-FZ仃);+,+e一十告OHOZ)ZOH(2)于是,钢铁就不断在海水中被腐蚀溶解了,电子由阳极不断流向阴极沁产生腐蚀电
4、流`阴极保护的基本原理就是向被保护金属加上一定数量的电子,使被保护金属变成阴极而得到了保护。由于提供电流的方法不同,可分为外加电流法与牺牲阳极法.外加电流法就是外加一一76一个直流电源,电源的正极接辅助阳极,负极。牺牲阳极法是用一种电位比被保护接被保护的金属·的金属还要负的金属与被保护的金属联接在一起,依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解而产生的电子来保护被保护金属的方法.这种为了保护其它金属而自身被腐蚀的金属称为牺牲阳极。常用的牺牲阳极有锌、’铝、镁及其合金.、、:随着外界环境的变化如不同海区的温度外加电浦阻极保护法的特点是盐度风浪及动静态等条件的变花,恒
5、电位仪能根据参比电极的信号,自动调整保护电流,使船体始终处于良好的保护状态。有利于缩短坞修日期,延长进坞的间隔,节约燃料和涂料.但设备和施工较为复杂,需要有人兼管。牺牲阳极的特点是施工简单,一次投资小,平时不用管理。但阳极块数多,增加船舶阻力,浪费燃料,而且阳极使用寿命短,每次坞修需调换,不能随着外界条件变化而调整保护电流,保护效果受一定的限制。2.船阴极用外加电流保护参数()l保护电位:当被保护船壳表面的电位,被阴极极化到钢铁表面所有微阳极中电位最负的值时,钢铁就能基本上处于不腐蚀状态。根据实验室及实船试验结果,外加电流阴极保护电位的最佳值是在一0.一0
6、.90伏之间(相对于银一氮化银参比电极,下同),此时保护效果较好,对油漆及其它80~因素都没有付作用。保护电位正于一0.75伏时,则保护效果较差。若保护电位负于一1.0伏时,,阳极本身也会破碎,使保护效果降低。则会引起油漆鼓泡(2)保护电流密度保护电流密度除了与金属本性和介质因素有关以外,受环境的影响也很大。试验证明,钢铁表面有无涂层以及涂复物的种类和完整性如何差别很大,例如涂有三道聚二乙烯乙炔的钢板,用.,,2;035毫安/米电流密度时即可达到保护电位而裸体钢板却需154毫安/米气海水的流速对保护电流也有影响。,船舶航行时为停泊时的1.2.25倍,平均为
7、.6倍仁5〕.经验得知25`1我们从实船测下来约为.8倍「3」。1,、,。,其它目前,如暴风破冰航行等均需大大增加保护电流的密度根据我们实船安装经验“。我国海船选用40~60毫安/米电流密度比较合适3.船电流阴极护装置的组成用外加保它是由三个部分组成:;2)提供信号及测量()l用来通电并与船体严格绝缘的不溶性阳极(。一.船体电位的参比电极;3)自动控制的供电设备恒电位仪以F分别介绍它们的作用(:—(1)阳极的作用阳极和电源及被保护的船体在海水中构成闭合回路。阳极把保护电流通过海水介质传导到被保护的船体。、使用寿命长、阻抗小、排流量大、耐冲击等特性.目所以要
8、求阳极本身的溶解小:,,前广泛采用下列几种阳极材料①2%银的错银合
