1、 水中雜散電流產生原因
作為一種介質,水和土壤一樣可視為電解質,其均勻性比土壤好,當有電流流動時,一般可以直線方向流動,如果在電流流動的區域內有金屬構筑物存在,和埋地管道一樣將遭受到雜散電流腐蝕。
船舶、海上平臺、碼頭等金屬構筑物置于海中,當這些構筑物上使用直流用電設備時,便會造成雜散電流干擾,比如電焊、強制電流陰極保護等。
作為船體,雜散電流主要發生在修造、停泊、維修期間,因為這個時期往往都需要使用電焊或其他電焊通過船體。因雜散電流腐蝕的事例很多,快者3個月便會腐蝕穿孔,更有甚者,大連某海運大隊的1條船,停靠在岸邊,利用單線進行軸系的焊接工作,持續時間約為5h,就腐蝕損壞掉一只鑄鋼螺旋漿。
2、 雜散電流腐蝕的驗證和檢測
(1)腐蝕破壞速率相當快,并與船體的鋼材好壞關系不大,一般僅半年到一年、幾十天、有的甚至在幾小時內疚嚴重的破壞了殼體或零件。
(2)腐蝕的形狀為坑裝或穿孔,腐蝕坑內有黑色粉末泥狀鐵銹,相應的陰極部位有白色的陰極沉積物附著。
(3)腐蝕集中產生在電阻小、易放電的部位,如油漆剝落破損的部位、尖角邊棱突出處,而且往往是靠碼頭或電源的一側腐蝕最嚴重。
(4)由于雜散電流的數量級一般都很大,所以常規的陰極保護難以阻止雜散電流的腐蝕,此時的犧牲陽極溶解量將大大增加。
(5)交流雜散電流所引起的腐蝕僅為直流的1%。
(6)當有雜散電流存在時,船體的電位值明顯偏離船體的正常電位值。
按《船體雜散電流腐蝕的防護方法》GB/T
3712,雜散電流的判斷準則為正向偏移大于20mv。
通常船體在海水中的電位值在-0.65V~-1.00V(CSE)之間,若測得的船體電流電位高出或低處這一范圍均應懷疑有雜散電流。當用指針式電壓表測試時,指針顫抖或左右搖擺。
雜散電流腐蝕的防護
(1)直接排流
和管道上直接排流道理一樣,將被干擾的船體,在焊接作業時,直接用一根長的地線與焊機的負極連接在一起。
在實際中,應堅持在那條船上焊接,就把地線接到哪條船上的原則。在大船上焊接作業時,應選用大截面的電纜,并且做到多股多點與船體相連。
(2)犧牲陽極排流
通過檢測,確定了雜散電流的分布和流向后,可在流向側安裝犧牲陽極,認為的把雜散電流導走,也就是雜散電流不是通過船體流到海水中,而是通過犧牲陽極,把腐蝕轉移到犧牲陽極上。
在海水和淡海水介質中,可選用鋅-鋁-鎘或鋁-鋅-銦系犧牲陽極,陽極成分應符合GB 4950 和GB 4948 的規定;在淡水介質中,可選用鎂合金犧牲陽極,陽極成分應符合SY/T
0019-97的規定。
陽極采用懸掛式與船體電連接,陽極的數量視雜散電流的大小確定,分散布置在船體的兩舷。推薦陽極形狀為長條形。
當采用犧牲陽極的排流方法時,在停止焊接作業后,犧牲陽極可向船體提供陰極保護。
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