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台州海轮海水压载舱牺牲阳极法阴极保护

作者
李建宽
来源
中国腐蚀与防护网
发布时间
2013-05-31
关键词
阴极保护, 应用案例, 海水压载舱
领域
腐蚀领域
摘要
台州海轮海水压载舱牺牲阳极法阴极保护
正文
1. 概况 台州海轮系青岛远洋运输公司6.8万吨散货轮，1992年6月该轮在维修时，发现上边舱内的环氧焦油涂覆层发生了不同程度的破损，原有的铝合金牺牲阳极已消耗殆尽，舱内发生腐蚀现象，为此对上边舱内的牺牲阳极进行更换，并根据不同的条件选用了不同的保护参数，以探讨保护参数对上边舱保护效果的影响。 2. 阴极保护设计 （1）保护部位为上边压水舱。 （2）采用规格为800mm*(56+74)mm*65mm的锌-铝-镉合金牺牲阳极，采用支架式焊接安装。根据每个舱所需的保护电流计算其用量，牺牲阳极按舱均匀分布。 （3）所有上边舱涂覆层部位的保护电流密度为10mA/m2，涂覆层破损裸露部位的保护电流密度见下表。 （4）在上边舱内对应于不同保护电流密度代表性点处，安装锌合金参比电极，用于监测船舱壁的保护电位，安装试验挂片，用于监测腐蚀率和保护度，参比电极和试验挂片分布点为RS处。 不同位置的保护电流密度和涂层破损率 测点 RS1 RS2 RS3 RS4 RS5 RS6 设计电流密度/（mA/m2） 75 75 25 75 50 50 涂层破损率/% 80 40 20 35 50 50 裸露部位保护电流密度/（mA/m2） 91.3 172.5 85 196 90 210 3. 测量结果 进行了两个压载周期的电位监测，两压载期间隔75天，各测点的电位测量结果如下。 RS1测点的电位在0.1-0.4V（相对于Zn/海水参比电极，下同）之间变化，极化5天后，电位才达0.25V，这是由于该处与重油舱相邻，高温作用需较高的保护电流方可使电位迅速负移，该处保护试样的腐蚀率为0.14mm/a，保护度为56%。 RS2测点的第二周期电位在0.2-0.25 V之间变化，其保护片腐蚀率为0.07mm/a，保护度为48%。 RS3测点处第二周期电位在0.15-0.20V之间变化，保护试片的腐蚀率为0.08mm/a，保护度为21.1%。 RS4测点处第二周期极化四天后电位在0.05-0.15V之间变化，保护试片腐蚀率0.05mm/a，保护度为68.5%。 RS5处极化五天后，电位极化至0.25V，其保护片腐蚀率为0.12mm/a，保护度为45.4%。主要由于该测点处于船形变化较大的部位，存在着应力作用，这种情况下需较大的保护电流密度才能使电位迅速负移。 RS6测点处第二周期极化四天后，电位基本维持在0.15V，保护试片的腐蚀率为0.02mm/a，保护度79.1%。 由上可知，RS4、RS6测点处所监测到的电位负于0.15V，其保护度较高，保护后腐蚀率较低。 试验结果表明，随着保护电流密度的提高，腐蚀率下降，保护度升高，在超过170mA/m2时，对腐蚀的抑制作用更强，在210mA/m2时，腐蚀率下降为0.02mm/a，保护度接近80%，这对于压载率仅有20%的压载舱来说，保护效果是相当明显的，比保护电流密度为85mA/m2时的腐蚀率下降3倍，保护度提高3倍，因此，压载水舱采用较大的保护参数具有技术经济性。 4.结论 （1）船舶压载水舱采用阴极保护可明显地抑制其腐蚀。 （2）对于受高温和应力作用的部位，宜选取较常规条件更高的保护电流密度。 （3）对于压载率为20%的水舱，其保护电流密度应取200mA/m2（裸板部分），保护电位小于0.15V时，其保护效果较好。 （4）随着保护电流密度的提高，压载水舱的腐蚀速率下降，保护度升高。

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