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船体杂散电流腐蚀与防护
1、 水中杂散电流产生原因
作为一种介质,水和土壤一样可视为电解质,其均匀性比土壤好,当有电流流动时,一般可以直线方向流动,如果在电流流动的区域内有金属构筑物存在,和埋地管道一样将遭受到杂散电流腐蚀。
船舶、海上平台、码头等金属构筑物置于海中,当这些构筑物上使用直流用电设备时,便会造成杂散电流干扰,比如电焊、强制电流阴极保护等
作为船体,杂散电流主要发生在修造、停泊、维修期间,因为这个时期往往都需要使用电焊或其他电焊通过船体。因杂散电流腐蚀的事例很多,快者3个月便会腐蚀穿孔,更有甚者,大连某海运大队的1条船,停靠在岸边,利用单线进行轴系的焊接工作,持续时间约为5h,就腐蚀损坏掉一只铸钢螺旋浆。
2、 杂散电流腐蚀的验证和检测
(1)       腐蚀破坏速率相当快,并与船体的钢材好坏关系不大,一般仅半年到一年、几十天、有的甚至在几小时内疚严重的破坏了壳体或零件。
(2)       腐蚀的形状为坑装或穿孔,腐蚀坑内有黑色粉末泥状铁锈,相应的阴极部位有白色的阴极沉积物附着。
(3)       腐蚀集中产生在电阻小、易放电的部位,如油漆剥落破损的部位、尖角边棱突出处,而且往往是靠码头或电源的一侧腐蚀最严重。
(4)       由于杂散电流的数量级一般都很大,所以常规的阴极保护难以阻止杂散电流的腐蚀,此时的牺牲阳极溶解量将大大增加。
(5)       交流杂散电流所引起的腐蚀仅为直流的1%。
(6)       当有杂散电流存在时,船体的电位值明显偏离船体的正常电位值。
按《船体杂散电流腐蚀的防护方法》GB/T 3712,杂散电流的判断准则为正向偏移大于20mv。
通常船体在海水中的电位值在-0.65V~-1.00V(CSE)之间,若测得的船体电流电位高出或低处这一范围均应怀疑有杂散电流。当用指针式电压表测试时,指针颤抖或左右摇摆。
3、 杂散电流腐蚀的防护
(1)       直接排流
和管道上直接排流道理一样,将被干扰的船体,在焊接作业时,直接用一根长的地线与焊机的负极连接在一起。
在实际中,应坚持在那条船上焊接,就把地线接到哪条船上的原则。在大船上焊接作业时,应选用大截面的电缆,并且做到多股多点与船体相连。
(2)牺牲阳极排流
通过检测,确定了杂散电流的分布和流向后,可在流向侧安装牺牲阳极,认为的把杂散电流导走,也就是杂散电流不是通过船体流到海水中,而是通过牺牲阳极,把腐蚀转移到牺牲阳极上。
在海水和淡海水介质中,可选用锌-铝-镉或铝-锌-铟系牺牲阳极,阳极成分应符合GB 4950 和GB 4948 的规定;在淡水介质中,可选用镁合金牺牲阳极,阳极成分应符合SY/T 0019-97的规定。
阳极采用悬挂式与船体电连接,阳极的数量视杂散电流的大小确定,分散布置在船体的两舷。推荐阳极形状为长条形。
当采用牺牲阳极的排流方法时,在停止焊接作业后,牺牲阳极可向船体提供阴极保护。
(2)       其他防护措施
对于船舶停泊的港口附近有发电厂,直流电气化铁路和过江电缆时,应注意监测有无杂散电流的存在,并通过测量判断杂散电流源的方向和位置。
不允许利用海水、江水放电、降压,不得使用破损的电缆线,以免产生杂散电流。
在大船上进行长期的电焊作业时,应将电焊机全套搬到船体上。
船舶供电系统、电气设备等必须绝缘良好,定期检查,防止漏电。

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