Zashitnoe-zazemlenie-i-katodnaya-zashita-korpusa-sudna-raschyot-i-shema-kontrolya

1.

Научно-исследовательская работа
Физика
Разработка и исследование учебной модели
локационной системы для подготовки судового
электромеханика
Работу выполнил
Громов Никита Викторович
курсант группы 11ЭМ
Каспийского института морского и речного транспорта
им. ген.-адм. Ф. М. Апраксина – филиала ФГБОУ ВО «ВГУВТ»
руководитель:
Маркова Ирина Александровна,
преподаватель
Каспийского института морского и речного транспорта
им. ген.-адм. Ф. М. Апраксина – филиала ФГБОУ ВО «ВГУВТ»

2.

Проблема и цель проекта
Морская вода разрушает
стальной корпус без
защиты
Морская вода служит электролитом. На анодных участках
поверхности сталь растворяется.
Уязвимы повреждения покрытия, сварные швы, зоны винта и
руля.
Цель проекта
Повреждение покрытия открывает сталь
электролиту.
Рассчитать защиту и построить схему контроля её работы
по потенциалу корпуса.
2

3.

Разделение функций
Две системы решают разные задачи
Защитное заземление
Катодная защита
Обеспечивает электробезопасность и
выравнивание потенциалов металлических
частей.
Снижает скорость коррозии подводной части
корпуса.
Контроль опирается на непрерывность
соединений и переходное сопротивление.
Контроль опирается на потенциал относительно
электрода сравнения и ток защиты.
Общая точка стыка: корпус как единая токопроводящая цепь.
3

4.

Электрическая непрерывность
Защитное заземление: корпус как нулевой
потенциал
Корпус принимается за общую точку отсчёта судовой системы уравнивания потенциалов.
Оборудование
Соединения
Корпус
Металлические оболочки
Надёжный контакт
Общая цепь
Защитные проводники соединяют
их с корпусом.
Малое переходное сопротивление
и защита контакта от коррозии.
Валопровод и гребной вал
включают через щёточные узлы.
Проверить
Требования классификационного общества и Правил Регистра уточняются по
конкретному судну.
4

5.

Электрохимический принцип
Принцип катодной защиты
Потенциал стали смещают в отрицательную сторону до защитного диапазона.
Критерий защиты: потенциал относительно Ag/AgCl находится в пределах применимого стандарта.
5

6.

Выбор исполнения
Протекторная защита или
система с внешним током
Протекторы
ICCP
Просты и автономны. Ресурс
ограничен массой
расходуемых анодов.
Регулируемый ток и малая
масса анодов. Нужны питание,
станции и контроль.
Выбор зависит от размера судна, района плавания и срока между
докованиями.
Протектор на подводной части
корпуса.
6

7.

От площади к требуемому току
Расчёт тока защиты
I =A×i×k
A
i
k
Смоченная площадь, м²
Плотность тока, А/м²
Доля повреждения покрытия
01
02
03
Разделить площади
Рассчитать зоны
Сложить токи
Корпус, винт, руль, кингстонные
ниши.
Для каждой задать свои условия
поверхности.
Добавить обоснованный
эксплуатационный запас.
Результат: [указать, А]. Для неокрашенных участков поправку на покрытие не применяют.
7

8.

Ресурс протекторной системы
Расчёт протекторов: масса и количество
I × T × 8760
M=
Q×u
1
А·ч/кг; u — коэффициент использования.
По среднему току за расчётный
срок.
​
I — средний расчётный ток, А; T — срок, лет; Q — ёмкость сплава,
Определить массу
2
Выбрать количество
n=⌈
M — требуемая масса активного сплава, кг.
M
⌉
ma
​
​
ma — масса сплава одного анода.
​
3
8760 переводит срок в годах в часы.
Проверить отдачу
Конечное сопротивление и ток
одного протектора.
8

9.

ICCP · расчёт и контроль
Расчёт системы с внешним током
Выходная мощность
Напряжение станции
PDC = Urated Irated
Ureq ≥ Ireq RΣ + ΔU
​
​
​
​
​
​
Предусмотреть запас по напряжению, число
анодных узлов и резервирование каналов.
RΣ — сопротивление силовой цепи; ΔU —
​
поляризация и прочие падения напряжения.
Ток распределяют по зонам корпуса с проверкой допустимой нагрузки каждого анода.
Измерение
Регулирование
Мониторинг
Электроды Ag/AgCl
Станция ICCP
Ток, напряжение, потенциал
Потенциал корпуса по зонам.
Коррекция тока по потенциалу.
Регистрация и сигнализация
отклонений.
9