某轮外加电流阴极保护装置和防腐防污装置的检修

第11卷第8期中国水运V ol.11

N o.82011年8月Chi na W at er Trans port A ugus t 2011

收稿日期：6作者简介：张为连（），交通运输部烟台打捞局工程师。

某轮外加电流阴极保护装置和防腐防污装置的检修

张为连

（交通运输部烟台打捞局，山东烟台264000）

摘

要：文中从外加电流阴极保护装置和防污防腐装置的工作原理和故障排除过程进行分析，提出了对于相似船舶

维护和修理的注意事项。

关键词：外加电流阴极保护装置；放污防腐装置；故障分析；排除中图分类号：U 672.72文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）08-0103-02一、前言

某轮型号：6MG 28HX ；型式和数量：四冲程、直列、水冷、直接喷射、废气涡轮增压、中冷、不可逆转、中速船用柴油机，2台；最大持续功率：1838KW ；转速：750rp m 。由于冬季破冰作业导致船舶水线以下防护油漆破坏严重，在天津新港船厂进行临时上坞检查修理，在修理过程中解决了

外加电流阴极保护装置和防污防腐装置的一些故障。

二、外加电流阴极保护装置

某日，发现外加电流阴极保护装置恒电位工作一段时间后，频繁出现超差报警，多次复位不能消除。恒电位仪控制箱指示面板中，电压输出在1.3V~1.5V ，电流输出为0A 。

1．工作原理

通常情况下，船体钢板在海水中的自然腐蚀电位约为-0.6V 左右，安装锌块作为防护时，锌块与海水形成的电位约在-1.01V~1.02V 左右。船体外加电流阴极保护是由船上装配的直流电源，通过安装在船体上的辅助阳极对船体钢板施加保护电流，使之阴极极化，电流越大，阴极表面的电子越多，负电位越大，当电位负到超过钢铁在海水中自然腐蚀电位-0.6V 时，钢板表面达到等电位，腐蚀微电池的作用停止，钢板的腐蚀就会被抑制。通常采取-0.75~-1.00V 作为船体最佳保护范围，一般采用-0.80V~0.85V.

主要部件及作用：

（1）恒电位仪，用来输出直流电流，同时自动调节保护电流的大小，使船体水下部位一直处于被保护状态。

（2）辅助阳极，与恒电位仪正极相连，安装在船体外舷，通过海水向船体施加保护电流。

（3）参比电极，测量船体电位并向恒电位仪提供设定保护电位和实测电位之间的比较信号，供恒电位仪自动调节保护电流，使船体始终处于保护状态。

（4）阳极屏蔽层，用来使从辅助阳极输出的电流能够均匀分布于船体，通常采用环氧系统腻子型材料，涂刷范围取决于辅助阳极输出电流的大小和船体水下部位的涂料性能。3676k w 的涂刷面积为2600mm ×1500mm.

2．故障检查与分析

（1）检查保险丝、辅助阳极、参比电极、恒电位仪等各连接点、线均正常；

（2）按照说明书的要求，重新开机进行调试：

①手控试验：顺时针调节“手控”电位器W 1，输出电压、电流都能变化，但电极电位只能到-1.4V 。

②自控试验：调节电位器W 3，使用电位逐渐上升到0.82V ，观察参比电位1和2分别为0.59V 和0.63V 。

③恒电流设定：顺时针调节电流电位器W 2，、观察电位测量值、电流值变化，当电位值在0.82V 时，电流基本在4.0~6.3A 之间。

初步结论：故障可能在主控板、参比电极、电位器W 1、辅助阳极屏蔽层。由于该轮冬季在冰区进行破冰作业，分析为辅助阳极保护层、屏蔽层被冰划破的可能性较大。

（3）在该轮上坞后，查看辅助阳极屏蔽层，发现两侧屏蔽层已经大面积脱落，由此可见，故障原因辅助阳极保护层、屏蔽层被冰划破，印证了我们的分析。

（4）引起这一故障的原因

①涂装过程中涂刷部位除锈不干净，现场打磨时还能看到红色的底漆，没有达到涂刷标准。

②是在冰区作业时被冰划破导致。3．故障排除

①在喷砂过程中，对该区域进行彻底处理，露出金属光泽面。

②清洗干净后，重新涂刷环氧型屏蔽层。③下水后，重新进行调试至正常。4．结束语

在坞修时对阴极保护装置系统的检查需要注意：①进行坞修准备工作前，提前准备好专用的屏蔽层保护用漆；

②上坞时，在辅助阳极露出水面之前关掉恒电位仪的电源；

③检查辅助阳极屏蔽层是否正常，辅助阳极表面保护层是否氧化，参比电极渗水套是否畅通；

④从舱内打开阴极保护舱人孔盖，进入舱内检查辅助阳极、参比电极水密罩是否完好，有无漏水现象，各处接线是否松动脱落；

⑤在喷砂除锈、油漆作业前要把辅助阳极、参比电极等做好防护，下水前要去掉防护层并且要保持参比电极的渗水

2011-0-14

1970-

104中国水运第11卷

套小孔疏通，

⑥屏蔽层涂刷部位要完全露出金属光泽，并用清洗剂清洗干净后才能进行涂刷；

⑦下水后检查辅助阳极、参比电极等舱内的水密情况，按照说明书的调试方法进行调试。

三、海底门防污防腐装置

在某日值班时，发现左舷高位海底门C1极、消防海底门C1极（铝极防腐）出现故障，指示电流为零。

1．工作原理

某轮在海底门处安装防海生物阳极（DA 铜阳极）和防腐蚀阳极（DC-Ⅰ型铝阳极），通电进行电解，产生防海生物离子和防腐蚀Ⅰ型离子，形成电解液，再由海水泵抽出，分布到整个海水冷却系统中，达到防海生物附着又防止管系腐蚀的目的。

2．故障分析及检修（1）一般性检查

①检查各电极接线连接无松动、接点正常，无接触不良现象。

②控制箱内各电气元部件、保险丝检查正常。

③检查电极接线无短路现象，检查密封水罩内无海水进入。（2）上坞检查

①消防炮海底门、高位海底门内的铜阳极消耗过大，铝阳极完全消耗；

②低位海底门铜阳极消耗过度，铝阳极无消耗。（而正常情况下，铝阳极和铜阳极的寿命在3年左右，其消耗率与电解电流的大小有关，其尺寸按照海水泵的最大抽水量和使用寿命来计算，该轮使用的尺寸为Φ100×400mm ）。

③通过进一步的检查，发现低位海底门内铝阳极和蒸汽

吹通管接触，造成阳极与船体短路，电解电流过大，引起阳极过度消耗。

3．故障修理

①派两组人员分别进入海底门格栅和空仓内部，拆下旧的阳极体，更换新的铜阳极、铝阳极。

②检查水密是否正常。

③下坞后检查调试控制箱内各电位器使各参数在正常范围内，电解电流稳定在0.55A 左右。

4．维护和检查

①在使用过程中，要经常检查控制箱上指示灯是否正常，工作电流是否正常，如果有偏差，应该及时通过调节电位器调整电流值；

②当船舶进入到淡水区域航行时，提前关掉防海生物装置，将该路输出调节电位器调到零；

③当船舶吃水发生较大变化时，若高位海底门露出水面，将高位海底这一路的电位器调到零；恢复吃水后再恢复到设定状态；

④铜阳极和铝阳极的使用寿命为3年左右，因此当船舶到坞修期编制修理单时时，要考虑到订购铜阳极和铝阳极用来更换；

⑤更换铜、铝阳极时，要注意检查铜、铝阳极的消耗程度，与上一次换下的铜铝阳极作比较，判断消耗率，并根据情况适当微调电解电流值；

⑥在安装铜、铝阳极时，要注意绝缘材料正确安装，不能与船体接地，要清理干净安装孔内外接触面，水密材料要每次更换，并且要和海底阀箱一起作不低于2k g/cm 2的水密性试验，确定无误后下水，进行调试至正常使用。

（上接第44页）（或者每列）中各元素之和为∑=j

ij

i e a ~

。

它表示与第i 个群落结构中的节点相连的边在所有边中所占的比例。模块度的衡量标准有如下定义[6-7]：

(

)

∑=i

i

ii

a e Q 2~Tr e =2

~e （2）

其中，x 表示矩阵x 中所有的元素之和。根据公式（2）及2010年交通年鉴和港口年鉴统计数据得出，我国集装箱海铁

联运物流网络的平均模块度为≈Q 0.437。这说明我国集装箱海铁联运物流网络的模块度在一定程度上是存在的，而且模块度特性比较强，说明我国整体集装箱运输模块与集装箱运输模块之间合作性不是很强，也是由于集装箱货物地域性所造成的。

三、结论与展望发展集装箱海铁联运是适应我国铁路、水路集装箱发展的必然要求，是拓展港口城市腹地内陆空间、完善集疏运系统的重要途径，是充分发挥港口低碳运输优势、增强港口运输及铁路运输竞争力的重要途径。因此集装箱运输必须依托海铁联运方式来扩大港口集装箱物流腹地，减少集装箱海铁联运中转转换环节，改善集装箱海铁联运的通关环境，提高其物流服务水平，形成与海铁联运枢纽相配套的集装箱的集疏运体系。

参考文献

[1]汤震宇.集装箱海铁联运枢纽现状与发展策略[J ].集装箱

化，2008，02.

[2]吴铁峰.集装箱海铁联运的形势分析及发展策略[J ].综合运输，2010，10.[3]朱晓宁.集装箱多式联运通道规划理论与方法[M].北京：

中国铁道出版社，2002.

[4]戚静.发展港口集装箱海铁联运的研究[J ].铁路采购与物流，2010，04.

[5]赵国智，王喜富，张仲义.煤炭物流网络的复杂性分析及

优化方法研究[J].物流技术，2008，（8）：117-119.[6]Cui D ，Gao Z Y.The s cale-free property and its weight of

cons truction supply chain networks [C].2007，International Conference on Construction and Real Eastate Managemant G0032.

[7]Cui D ，Gao Z Y ，Zhao X M.Cascades in small-world modular

networks with CML'Smethod[J ].Modern Physics Letters B ，2007，21（30）：2055-2062.

[8]中国交通年鉴（2004-2010）[M].年鉴社，中国统计年鉴

2010[M].中国统计局，2008，9，25.[]中国铁道年鉴[M]中国铁道出版社，[]中国港口年鉴[M]中国港口杂志社，92010.2010.102010.2010.