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ICCP(Impressed Current Cathodic Protection,外加電流陰極保護(hù))裝置,核心作用是通過主動施加外部電流,抑制船舶水下金屬結(jié)構(gòu)(如船體、螺旋槳、舵)的電化學(xué)腐蝕,延長其使用壽命。 ![]() 工作原理 通過“外部電流強(qiáng)制改變腐蝕電位”實現(xiàn)保護(hù),具體流程為: 1. 系統(tǒng)由恒電位儀(核心控制單元) 、輔助陽極(釋放保護(hù)電流) 、參比電極(監(jiān)測船體電位) 和船體(被保護(hù)對象)組成回路。 2. 參比電極實時監(jiān)測船體的腐蝕電位,并將信號反饋給恒電位儀。 3. 恒電位儀對比預(yù)設(shè)的“保護(hù)電位范圍”,自動調(diào)節(jié)輸出電流大小和方向。 4. 輔助陽極向船體釋放保護(hù)電流,使船體整體處于“陰極極化”狀態(tài),阻止金屬原子失去電子(即腐蝕反應(yīng)),從而實現(xiàn)保護(hù)。 WARNING!!! If the sea water temperature is below 8°C the system must be switched off and re-started only once the sea water temperature has risen above 8°C again. Doing so will ensure long anode life. The following information should be remembered when any attempt to service the equipment is made: 1. If the anode current increases, the hull protection increases too while the reference potential diminishes . 2. The optimum level of protection is a range of potential between -0.75 to -0.85 V (vs. Ag/AgCl) corresponding to + 0.3 to +0.2 V (vs. Zn) . 3. Increasing anode current above the protection level doesn't improve corrosion protection. It does waste power and can damage paint. 4. If the hull potential is over the set value (> +200mV to +250mV vs. Zn), the output of the power supply increases until the reference cell potential equals the set value whereupon the anode current should stabilize. 5. Under normal operating conditions the values of the potential vary slight with the salinity of the seawater, draft and vessel speed, but these variations should be not interpreted as system faults. 6. The output readings will increase with time due to possible paint damage or deterioration. 一.船舶ICCP陰極保護(hù)裝置參比電極的調(diào)整(無輸出電流或電流過小報警時可采取): 1)打開系統(tǒng)控制箱,通過按鍵調(diào)出人工模式“MANUAL”設(shè)定輸出電流“CURRENT”為1 Amp; ![]() 2)關(guān)閉系統(tǒng)總電源;拆掉“陽極+”端的保險絲即熔斷器(一般船艏的ICCP系統(tǒng)有2個,船尾的ICCP系統(tǒng)有4個); ![]() 3)從接線端子“RIF-1”上拆掉“(P)左舷參比電極”的2根接線轉(zhuǎn)接到陽極銅棒的接線柱上固定好; ![]() 4)恢復(fù)系統(tǒng)電源供電; 5)然后系統(tǒng)會重啟并釋放電流至1 Amp; 如果60秒后電流輸出不增加或者直流電壓增加至大于10 V,停止操作(極少出現(xiàn)); ![]() 7)把接線端子“RIF-1”的左舷參比電極接線復(fù)位; 8)從接線端子“RIF-2”上拆掉“(S)右舷參比電極”的2根接線轉(zhuǎn)接到陽極銅棒的接線柱上固定好; 9)重復(fù)步驟5)-8); 10)把接線端子“RIF-2”的右舷參比電極接線復(fù)位,保險絲復(fù)位; 11)恢復(fù)系統(tǒng)電源供電,系統(tǒng)將重啟; 12)系統(tǒng)重啟后通過按鍵調(diào)出自動控制模式“AUTOMATIC”; 13)通過以上操作系統(tǒng)恢復(fù)正常。 二、使用注意事項 定期校準(zhǔn)參比電極:確保其監(jiān)測的電位信號準(zhǔn)確,避免因信號偏差導(dǎo)致保護(hù)過度或不足。 清潔輔助陽極:防止海生物附著(如貝類、藻類)堵塞陽極表面,影響電流釋放效率。 避免與其他金屬直接接觸:船體與碼頭設(shè)施、其他船舶的金屬部件接觸時,可能形成雜散電流,需做好絕緣隔離。 定期檢查電纜連接:確保恒電位儀、陽極、參比電極的電纜無破損、松動,避免電路故障。 三、常見故障 1. 無輸出電流:可能是恒電位儀電源故障、電纜斷路,或輔助陽極因海生物堵塞完全失效。 2. 輸出電流異常偏大:多為參比電極損壞(無法正常反饋電位),或船體與其他金屬形成短路,導(dǎo)致系統(tǒng)過度輸出。 3. 保護(hù)電位不穩(wěn)定:通常是參比電極表面污染(如油污、海泥),或海水鹽度、溫度劇烈變化影響電位監(jiān)測精度。 4. 輔助陽極損耗過快:可能是恒電位儀長期超額定電流運(yùn)行,或陽極材質(zhì)選擇不符合船舶使用環(huán)境(如高流速海域)。 四、工作模式與工作參數(shù) 1. 工作模式 自動模式(常用):恒電位儀根據(jù)參比電極反饋的電位,自動調(diào)節(jié)輸出電流/電壓,使船體電位穩(wěn)定在預(yù)設(shè)保護(hù)范圍(通常為-0.85V~-1.10V,相對于Ag/AgCl參比電極)。 手動模式(應(yīng)急):當(dāng)自動模式故障時,人工設(shè)定固定的輸出電流或電壓,臨時維持保護(hù)功能(需頻繁監(jiān)測電位,避免偏差)。 2. 核心工作參數(shù) 保護(hù)電位:衡量保護(hù)效果的核心指標(biāo),需控制在-0.85V~-1.10V(Ag/AgCl參比),低于-1.10V易導(dǎo)致船體過度極化(氫脆風(fēng)險),高于-0.85V則保護(hù)不足。 輸出電流:根據(jù)船體水下面積、海水電阻率動態(tài)變化(通常為幾安培至幾十安培),反映系統(tǒng)當(dāng)前的保護(hù)強(qiáng)度。 輸出電壓:輔助陽極與船體之間的電位差,通常隨海水電阻率升高而增大(一般不超過30V),用于推動電流通過海水回路。 五、輸出電流/電壓異常的影響 1. 輸出電流/電壓過大 船體過度極化:可能引發(fā)“氫脆”(金屬內(nèi)部產(chǎn)生氫氣,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)脆化),尤其對高強(qiáng)度鋼船體風(fēng)險較高。 輔助陽極損耗加速:超出額定電流會導(dǎo)致陽極材料快速溶解,縮短其使用壽命(正常陽極壽命約2-5年,過度使用可能1年內(nèi)失效)。 能耗增加:不必要的大電流輸出會浪費(fèi)電能,同時可能導(dǎo)致恒電位儀過熱,影響其自身壽命。 2. 輸出電流/電壓過小 保護(hù)不足:船體電位無法達(dá)到預(yù)設(shè)范圍,金屬腐蝕反應(yīng)無法被有效抑制,船體、螺旋槳等部件會出現(xiàn)明顯銹蝕,縮短檢修周期。 六、使用壽命相關(guān)因素 1. 延長使用壽命的方法 嚴(yán)格控制工作參數(shù):確保恒電位儀在額定電流/電壓范圍內(nèi)運(yùn)行,避免長期超載。 定期維護(hù):每3-6個月清潔參比電極和輔助陽極,每年校準(zhǔn)恒電位儀精度,每2年檢查陽極損耗情況。 選擇適配配件:輔助陽極選用耐腐蝕材質(zhì)(如鉑鈮合金、混合金屬氧化物陽極),電纜選用耐海水、抗老化的專用線纜。 避免雜散電流干擾:??看a頭時,檢查碼頭接地系統(tǒng),防止岸電系統(tǒng)的雜散電流流入船體,加重ICCP負(fù)擔(dān)。 2. 縮短使用壽命的因素 長期超參數(shù)運(yùn)行:恒電位儀頻繁超額定電流/電壓工作,會加速內(nèi)部元器件老化和輔助陽極損耗。 維護(hù)不及時:海生物長期附著陽極、參比電極污染未清理,導(dǎo)致系統(tǒng)長期處于“低效運(yùn)行”狀態(tài),間接縮短整體壽命。 電路故障未及時修復(fù):如電纜破損、接頭松動導(dǎo)致的漏電、短路,會頻繁觸發(fā)恒電位儀保護(hù)機(jī)制,加速其損壞。 惡劣環(huán)境下未調(diào)整參數(shù):在高污染海域(如近岸工業(yè)區(qū))、高流速海域未及時優(yōu)化保護(hù)電位,導(dǎo)致保護(hù)不足或過度,間接影響船體和裝置壽命。 海水溫度過高或者過低都會對船舶ICCP陰極保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,海水和淡水由于電導(dǎo)率等性質(zhì)不同,對ICCP系統(tǒng)的影響也存在差異。具體如下: 海水溫度的影響: 過高溫度:海水中氧溶解量會隨溫度升高而降低,同時海水電導(dǎo)率會升高 。這會導(dǎo)致腐蝕電場峰值減小,船體和舵等部位可能處于欠保護(hù)狀態(tài) 。根據(jù)能斯特方程,海水溫度每升高10℃,保護(hù)電位需負(fù)移50mV,否則可能無法達(dá)到理想的保護(hù)效果。 過低溫度 :低溫時海水電導(dǎo)率降低,氧溶解量增加,船體和舵在低溫下可能處于過保護(hù)狀態(tài),可能會對船體表面的涂層等造成一定損害。 海水和淡水的影響: 海水:海水中含有大量鹽分,電導(dǎo)率較高,有利于電流的傳導(dǎo),ICCP系統(tǒng)能較好地發(fā)揮作用,通過外加電流使船體表面電位負(fù)移至免蝕區(qū),有效抑制陽極溶解反應(yīng)。 淡水:淡水的電導(dǎo)率比海水低很多,ICCP系統(tǒng)在淡水中電流傳導(dǎo)效率降低,可能無法將受保護(hù)結(jié)構(gòu)的電勢保持在可接受的區(qū)間內(nèi),導(dǎo)致保護(hù)效果下降。傳統(tǒng)的ICCP系統(tǒng)在淡水中可能會將這種情況解釋為內(nèi)部錯誤或故障,從而關(guān)閉并切換到無源后備犧牲陽極,但犧牲陽極在淡水中提供的腐蝕保護(hù)很少或沒有。 |
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