个人空间文章合集
今天主要和大家分享、彻底学习下船体防堕落利器“ICCP”设备,又称“外加电流的阴极保护系统”的紧张事理和管理要点,希望小伙伴结合上篇理论性的内容学习(有兴趣的可以到我的主页去学习),以便更好的理解本文,学习其精髓!
其实在头条上写文章,除了和大家沟通学习互换外,也算我的公开的学习备忘录吧,尤其是一些故障打消及技能分享类干货,非常方便自己须要时上网翻阅查看,对事情学习该当有很大的帮助,N年往后翻开回顾过去,曾经的情景真实在现,历历在目,可感可叹!

谈不上“雁过留声人过留名”,作为芸芸众生一名普通一线劳动者,写写画画聊以自慰而已!
作者近照
温馨提示:本文共有6800多字,有点啰嗦,后半部分专业性稍强!
泡过海水澡的小伙伴都知道,洗完澡后如果不用淡水冲洗,总觉得身体黏糊糊的非常难熬痛苦,而且海水味道咸的又苦又涩,海难紧急情形下,大量饮用海水会冲破身体电解质的平衡,导致身体严重脱水,引起代谢紊乱,严重时会引起中毒,毒性类似“卤水”,我们在海上有时想吃豆腐时候没有内酯或者卤水时,大厨轻微在豆浆里点一点海水,这时候鲜嫩的豆腐就制作完成 ,这时海水完备可以取代卤水,海水中繁芜的化学身分可见一斑!
港口缆桩堕落
以是海水是一种含有多种盐类化合物的电解质溶液,pH值为8旁边,并溶有一量的氧气,以是对碳钢及合金堕落性很强。
上一篇文章已经对钢铁堕落做了详细的先容和理论剖析,但对付海水堕落有其独特的特点,除了电位很负的镁及其合金外,大部分金属材料在海水中都会发生吸氧堕落。以是处于海水环境中的海工设备来说,海洋环境按照其堕落情形可以分成五大区,即海上大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海泥土区五个部分。
对付远洋海船来讲,大洋航行船体部分基本涉及到大气区、飞溅区、部分全浸区的堕落。
下图为海船、海工设备等金属材质,海洋堕落5个堕落区域,堕落情形的曲线图,方便后续理解:
海水堕落5区曲线图
(1)海上大气区
多指赶过海平面2米以上的金属堕落区域,海浪和潮水基本上波及不到,其影响堕落成分虽然与要地本地的大气堕落成分比较类似,但是由于海上的湿度常日高于大陆而且空气中含有盐分的水珠,因此它的堕落环境就要比一样平常的大气堕落严重些。(2)飞溅区多指均匀高潮线以上,海洋飞溅所能湿润的位置。在这个部位,金属材料表面连续不断地被海水湿润,海水又与空气充分打仗,含氧量充分,含盐量很高,加上海水的冲击浸染,堕落在这个部位最为严重。
海水堕落区域描述
(3)潮差区指均匀高潮位与均匀低潮位之间的区段,金属表面与含氧充分的海水周期性地打仗,引起堕落。与飞溅区比较,潮汐区的氧扩散没有飞溅区那样快,也无强烈的海水冲击。
港口海工设备堕落
潮差区的堕落常日是均匀高潮位和均匀低潮位最为严重,这是氧浓差电池的浸染。潮差段因供氧充分,成为阴极,受到一定程度的保护,堕落减轻。低潮位以下全浸区因供氧相对较少成为阳极,使堕落加速。(4)全浸区
坞修船体喷砂除锈
这部分的堕落受到海中溶解氧气,盐浓度,流速,水温,海生物,pH值和流砂的影响,它又可分为三个区域:①浅海区:为自海面至海平面下50米处,海船基本都处于这个堕落区域,因溶解氧气浓度较高,故堕落较严重。②中等深度区:为海平面下50~200米处,堕落程度中等。③深海区:为海平面下200米以上,因溶解氧气浓度较低,故程度较小。
(5)海泥区
紧张由海底沉积物构成,含盐度高,电阻率低,因此是良好的电解质,对金属的堕落要比陆地上土壤要高。由于氧浓度十分低,以是海泥区的堕落比全浸区要低。
二、【船体钢板防堕落方法】上文已经详述了海水堕落的五个区域,尤其是远洋海船不仅要面临最严重的堕落区域,而且大洋环球航行海水温度、景象及海水盐度多变等等繁芜成分的影响,船体钢板堕落所面临的的环境更加恶劣,尤其是船体水线间船壳,由于这个地方常常靠泊码头、过船闸和拖轮推顶,防堕落油漆非常随意马虎脱落,而且水线间部位时候处于干湿交替的环境中,养活充足非常随意马虎发生吸氧电化学堕落,目前船体钢板防堕落的方法紧张有2种:
(1)油漆防船体堕落
新船下水或者坞修船体保养,一定会利用油漆防船体钢板堕落这种最原始的办法,常日对付水下船体水下区域,一样平常两度环氧底漆和一度中间环氧沥青船底防锈漆(紧张用于船体防锈)如下图:
防锈用环氧漆
环氧漆固化剂
环氧中间漆
防堕落油漆做好往后,还有一到二度乙烯类氧化亚铜防污漆或者无锡自抛光防污漆(紧张用于船体成长海生物)。
防海生物类防污漆
(2)阴极保护法防船体堕落(包括捐躯阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护ICCP)
我也是不厌其烦,咱们再来回顾下钢铁(铁碳合金)在海水中生锈(铁碳)堕落原电池基本事理:由于铁的还原性比较强,以是铁首先发生电化学堕落的吸氧堕落,失落去电子首先被溶解堕落天生铁锈Fe2O3.XH2O(铁锈)
铁碳堕落原电池事理图
反应方程式如下:
铁作负极(堕落电池称为阳极)
Fe失落电子被氧化:Fe-2e-=Fe2+
碳棒作正极(堕落电池称为阴极)
O2的电子被还原:2H2O+4e-+O2=4OH-总反应式:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2产物连续氧气发生反应:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3脱水后,2Fe(OH)3=Fe2O3.XH2O(铁锈)+ (3-X)H2O即堕落天生铁锈。
下图钢板堕落及捐躯阳极的阴极防护事理示意图:
外加捐躯阳极的阴极防护事理图
根据前文铁碳堕落原电池堕落事理,可以得出原电池电流流向(与电子方向相反):铁(阳极)——海水——C或杂质(阴极)——铁(阳极),末了铁(阳极)以金属离子的办法逐渐溶解而被堕落,以是防止钢铁发生上述电化学堕落反应,我们必须使上述电流流向过程逆转,即供应一个连续的反向电流,施加在铁(阳极)上面,压制堕落电流,抑制金属铁的堕落,以是必须想办法逼迫使铁变为阴极(堕落电池时为阳极),即称为阴极保护,此时我们必须在选择一种还原性及活泼较强的金属(锌块)让它当做“替去世鬼”阳极,和铁逼迫构成堕落原电池,即所谓“捐躯阳极”,此时电流流向:锌(阳极)— 海水 — 铁(阴极) — 锌(阳极),压制原始的钢铁的堕落电流,捐躯锌块(阳极)保护了铁(阴极)。
记得06年参加事情时,那时候的广远的远洋杂货船基本上都是早期70、80年代造的老破船,船体防堕落的化学方法基本上都是捐躯阳极的阴极保护法,常日在船体水下舭龙骨两侧及舵叶附件,根据打算每隔一定的间隔焊接一定数量的锌板作为“捐躯阳极”,使船体钢板逼迫变成为阴极,从而防止船体钢板堕落。
船体防堕落锌板
下图为船体舭龙骨位置安装锌块:
坞修船体防堕落处理
下图为舵叶附件位置安装锌块:
坞修舵叶防堕落处理
近几年新造的船,我做过的船这种船体焊接锌块的捐躯阳极的保护方法越来越少了,取而代之的是船体多度喷涂环保高性能防堕落+防污自抛光油漆+外加电流的阴极保护ICCP,船体防护组合利用的是越多来越多了,效果也是很不错,下面一起来重点学习下ICCP吧!
说实话以前多在在中远的杂货船上事情,船上必配电机员,机舱日常事情纵然很大略的事情,像换个灯泡、马达接拆个线都要去找电机员,轮机员乃至老轨懂电的至心不多,全部依赖电机员,以至于有些电机员牛逼轰轰的,乃至一些业务非常差的老轨还要拍电机员马屁,真是哭笑不得,记得我做大管时早上工前会,在集控室和一位电机员叫吵架起来,这位仁兄想做个一独行侠,不平服机舱事情安排,竟然说我是电机员不归你大管轮管,你分配的活我不干,我只干我电方面的活(平时吊缸都不参加,本来我就见地很大),气得我当场摔板凳,我生气的说道,船上可以没有你电机员,但是不能没有轮机员,你知道很多船上都不配电机员吗?
现在做事***的一家船东,人家公司从来就没有配电机员的传统,刚开始确实不适用,但是学习是逼出来的,机舱电器设备、甲板纯电动锚绞机、高压岸电、甲板集装箱冷柜电路检修等等,全靠机舱轮机员和轮机长去检修,韶光久了也就悟出一条道路来,纵然碰到电路故障,查阅电路图、沟互市量、寻求岸基支持等等,还是那句话办法总比问题多,问题总是能办理!
现在常常感叹,没有电机员觉得让自己在船电学方面的知识,常常摸索确实有了很大的进步!
记得离开中远来这家公司口试时,问MGPS、ICCP的事情事理是什么,当时确实有点懵逼,轮机专业的教材上确实讲解的不多,说实话不提前网长进修下,估计轮机员80%都回到不出来,乃至不少轮机长也很难回答的很精确,尤其是长期依赖电机员、房间里刷肥皂剧半个月不下机舱的白手套老轨!
废话不多说了,我们一起学习下ICCP吧!
ICCP (IMPRESSED.CURRENT.CATHODIC.PROTECTION)全称外加电流的阴极保护,与捐躯阳极的阴极保护法事理是一样的,也是将电化学堕落过程逆转,由电源运送电子到阳极被保护区域,通过外部供应直流电流给防堕落金属,使金属表面电位降落,保持一定的防堕落电位达到防堕落效果。
船舶外加电流系统的保护电流取自船舶本身的互换电源,经由整流后借助安装在船体外板上,采取惰性材料制成的阳极装置,把直流电流利过海水输往船体外壳,使船体受到保护。
下图为外加电流的阴极保护事理示意图:
外加电流的阴极保护事理示意图(1)
外加电流的阴极保护事理示意图(2)
与捐躯阳极的阴极保护法比较,ICCP系统其特点是一次性投入较大,安装比较繁芜,但是其利用寿命比较长,保护的效果好,能够实现自动掌握,以是从长期经济效益来讲,比捐躯阳极保护更有利。
捐躯阳极与ICCP利用优点比拟
船舶实际营运生产中,ICCP电气防堕落装置紧张适用于船体外部浸于水下部分,精确掩护适当利用该装置可以减轻船体、舵、车叶以及船体外部开放孔处(如海底门)等位置的堕落,其防堕落事理便是与船体外板设置与船体相绝缘的阳极,自外部供应适当的直流电流,而后从该阳极经由海水进入船壳以压制船体板上阳极区域的堕落电流,使全体船壳外板成为阴极从而遏制船体外板的生锈及堕落。
个中一个主要部件“参考电极/侦测电极(Reference Electrode)”它与船体相绝缘装于船壳外板浸泡与海水中,紧张用于侦测到船体电位,将此电位旗子暗记传送到自动电位掌握器,自动电位掌握器将所收到的旗子暗记与设定的电位作比较,然后关照电源供应器增加或者减少电流送至阳极之电流,使全体船体成为阴性,此时若已达设定的保护电位平衡点,则侦测电极将测出此时船体电位,并将此电位显示于掌握盘仪表上面。
下图为ICCP浸染事理支配示意图:
ICCP浸染事理支配示意图
下图为ICCP浸染程序方块图:
ICCP浸染事理方块图
四、【ICCP船体防堕落系统组成】目前ICCP电气防堕落系统,紧张是由以下部分组成:参考电极/侦测电极(Reference Electrode)、阳极(Anode)、自动电源供应器、大轴接地装置、舵机接地装置、大轴与船体间毫伏表、遥控船体电位指示器与电流表等组件构成。
下面各个图为日本NIPPON CORROSION ENGINEERING CO.,LTD公司老式ICCP产品为实例:
ICCP系统支配示意图
下面对于各个部件的浸染及外不雅观样子容貌,咱们来详细的学习下:
(1)参考电极/侦测电极(Reference Electrode)
参比电极的浸染有两个:一方面用于丈量用来侦测船体电位的,监测保护效果;另一方面合营船壳油漆之可能的破坏情形,航行水域盐分浓度变革、船速率变革以及水温高低等成分,应时供应精确的讯号给掌握系统,作为调度输出电流的依据,使构造物总处于良好的保护状态。常用的参比电极有铜/饱和硫酸铜、银/卤化银及锌参比电极等,这些参比电极各具特点,适用于不同的场合。
参比电极图纸
参比电极船内安装图
(2)阳极(Anode)
外加阳极由长条形铂金属、长方形的强化玻璃纤维聚酯支架框与封函箱壳所组成。常日每半年履行检讨阳极封函箱壳的检讨,是否有凝水或者海水透露,这将会造成阳极装置的堕落或者使绝缘变差。
阳极周围表面又一层绝缘涂装,这是由于为了装逆电压防堕落系统ICCP后,阳极附件纵然有油漆脱落钢板时,经由阳极所放出的电流即会发生短路效应,大量的电流会传到船壳局部区域,使其他保护的广大区域失落去保护浸染,而且摧残浪费蹂躏大量的电流,以是阳极周围必须设有绝缘层。
下图为阳极(Anode)构造图纸:
阳极(Anode)构造图纸
下图为阳极(Anode)船体安装实物图:
(3)自动电源供应器
自动电位掌握器(PCB)安装在电源供应器里面,用来调度输出船壳的保护电流,它借参考电极的回馈作为比拟,经由运算处理后,将讯号输入至电源供应器,电源掌握器再把船上440V互换电源转换为低压直流电,输出至阳极装置。自动掌握设定调度部件位于掌握盘内,可依赖金属的种类,调度出最适宜的设定电位。
(4)大轴接地装置(Propeller shaft grounding)
此装置是将电缆连接到选的车叶轴上,并将电流传送到船体(即通过碳刷和滑环装置),电流流经阳极,经由海水进入车叶轴并回到船体。倘若车叶轴没有可靠的接地,电流就必须先经由轴承或者齿轮箱再回到船体,这将会减低防堕落装置的效率,由于须要更大的输出电流,才能达到设定的防蚀电位,并且也会对轴承造成堕落危害。
滑环的保养:一样平常银黑合金电刷利用寿命1-3年,依赖磨损情形而定,如果磨耗太多而减低电刷打仗面的压力,使电位无法保持在50MV以下时须要及时换新。
接地组件该当随时检讨是否清洁,若有油渍在滑环上面,应以电器洗濯剂加以清洁,常常检讨并清洁碳刷及固定器以防止脏污堵塞。检讨并擦拭铜导线(金属末端)以确保所有导线均为松动或者磨耗,如有必要时可以调度握持固定器之弹簧压力,以确保良好的电气打仗性能。
(5)舵柱接地装置
此装置与车叶轴接地类似,该装置将一个电缆接到旋转的舵柱上,使得防蚀电流能够迅速导入船体,以增加系统的利用效率。
舵叶轴接地系统
(5)大轴与船体间毫伏表
该毫伏表是用来检讨推进轴是否适当的接地,并用来检测大轴接地组件的性能。
接地检测毫伏表
(A). 该毫伏表全刻度是50MV,若超过50MV,按下下方的按钮,此时量程增加到10倍为500MV.
(B). 在大轴静止时候读数该当为“0”,由于大部分的电流进入推进轴,经由轴承或者齿轮箱再回到船体,昔时夜轴迁徙改变时轴承或者减速齿轮箱的油膜不断补充,电阻会变得必滑环电阻(0-50MV)大,则保护电流比通过滑环来的少。
(C) . 毫伏表指示在5-50MV之间,表示有适当的接地。
(D) . 毫伏表高于50MV,而电流安定时,表示银合金轴打仗面太脏,必须应时清洁滑环背面及清洁碳刷打仗面。
(E) . 大轴在运转时,读数为“0”,表示毫伏表装置失落效,可能是发生大轴接地电缆连接线松脱或者断线,或者此时毫伏表故障等等。
(6))遥控船体电位指示器与电流表
紧张是用来检测船首电气防蚀系统的事情利用状况。
保护电位正常的情形下,阳极电流仍旧有某种程度的变革,阳极电流的大小会随着海水的温度密度、船速、吃水的不同、所在水域的宽窄(如过运河、靠码头)而会有所不同。
若保护电位正常(0.85V)但阳极电流却非常增大,这表示船体可能收到危害(例如搁浅、触底擦伤等)使油漆脱落的缘故原由,由于袒露的钢板须要更多的电流来保护。另一个电流增大的缘故原由是阳极电线短路,此时阳极的电位极低,造成电流非常增大。
前段韶光我碰到参比电极和阳极机舱区域接线盒内部填料滴漏永劫光存水过多,导致欠保护电流高达300A,全体掌握系统“嗡嗡”声音很大而且掌握装置发热严重,末了把水放掉重新打胶处理后规复正常。
电极填料滴漏故障
五、【ICCP防堕落系统管理把稳要点】A. 保持船体保护电位于200MV+10MV 范围内。
B. 平时航行中把稳干系电流值,特殊是刚出坞时的數据可以用來当作基准点,以此來不雅观察与推测船体表面狀况。
(a) .保护电位若低于 50MV,此时过多之电流将使油漆脱落(在 I.C.C.P.电气防蚀系统,保护电位愈低则所需阳极电流愈大。保护电位愈高则所需阳极电流愈小),此再也应特殊把稳。这种太低之电位我们称为过度保护电位,将严重的毁坏船壳油漆。
过保护故障赤色指示灯亮
(b) . 若仪表上之保护电位为450MV,这代表船体未受任何防蚀保护,处在自然生锈狀态中。应即检讨是否本系统之保险丝断了或自动电位掌握器故障。若属于后者,则在修復前可改为手动操作,保持保护电位于200MV+10MV 即可。
(c) 若保护电位正常(200MV),但阳极电流卸溘然增大很多,乃至于增加几倍 ,这可能是船底搁浅油漆脱落的关系,由于裸体的钢板须要更多的电流來保护以防生锈,约为 120MA/m2。依此我们亦可约略估计出油漆脱落之面积。电流增大的另一可能缘故原由为阳极的电线短路,此时阳极之电位很低,因此很容易判断是阳极电线短路或是油漆脱落。
欠保护故障红灯亮
(d) . 保护电位在 200MV 很正常的情形下,阳极之电流仍旧有某个程度的变革,阳极电流之大小随海水之密 度和温度、船速、吃水之大小,所在水域之宽窄(太窄时才有影响,如靠码头,过运河时)而有所不同,这是正常的。
(e) . 大轴电流表平时运转该当于 5-50MV 表示有适当接地,大轴静止时电流为0 ,若跟前面說的有所不同就须要检讨缘故原由,看是碳刷脏污或无法归零等等。
大轴接地毫伏表
(3) . 航行在淡水区域必须关闭 ICCP。
(4) . 每班不雅观察仪表并逐日做记錄。
(5) . 检讨大轴及舵轴接地情形是否良好。检讨大轴接地之金属刷与滑环之打仗是否清洁、平滑,常日一个星期清洁擦拭一次。
大轴接地系统
【结束语】:关于船体防堕落的最详细科普先容总管学习总结告一段落了,尤其是ICCP的管理掩护我以为非常主要,也是我们日常机舱巡班检讨最随意马虎忽略的部分,尤其是船上超过175M的船舶会增加在船首设置一套ICCP,常常被轻忽检讨其事情参数。
由于水平有限,文中难免有缺点之处,希望该文对同行小伙伴对认识理解ICCP有所帮助,原创非常不易,肚子里没有点实际管理履历及整理编辑是不能完成此文的!
为了让更多的人学习到本文,如果收藏该文,别忘却点赞+评论,后台看到不少同行小伙伴收藏本文很积极,却不屑支持,有点不隧道哦!