[发明专利]室内船体阴极保护的试验装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及船体阴极保护装置，尤其涉及一种室内船体阴极保护的试验装置及试验方法。属于船舶防腐蚀领域。

背景技术

阴极保护是使金属构件作为阴极，通过阴极极化来消除该金属表面的电化学不均匀性，以达到保护金属表面目的。其既可减缓金属在海水、淡水、土壤和化工介质中的均匀腐蚀，又对金属材料的点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂，腐蚀疲劳，杂散电流腐蚀以及生物腐蚀等都有很好的防止作用。

而船舶的阴极保护则是船舶水下防腐的主要防腐技术之一。其主要包括：牺牲阳极保护和外加电流阴极保护。

目前，深水铺管起重船主要进行海上施工作业，其对航速要求不高，因此，主要是采用牺牲阳极保护法阴极保护设计。但是，由于其船体结构比较复杂，牺牲阳极的布置需要针对船型结构特征进行优化设计，如果牺牲阳极分布位置设计不合理，可能会导致船体局部出现欠保护或过保护现象。而且，由于船舶在实海作业过程中，常因没有充分考虑牺牲阳极的布置位置，而极大地削弱了阴极保护的效果，在这种情况下，既不能达到理想的保护效果，而且，还浪费了大量的牺牲阳极材料。此外，由于牺牲阳极材料位置布置的不合理，还会导致牺牲阳极材料的不均匀消耗，使得船体存在失衡的安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种室内船体阴极保护的试验装置及试验方法，其能够较好的模拟出船舶在实海环境下的阴极保护效果，并对布置于船舶上的牺牲阳极进行实时监测；且在不同流速下采集船体阴极保护的电位、阳极发出电流等随时间的变化情况，以便于分析阴极保护的效果，再根据测量结果优化阴极保护防腐设计；从而，解决了由于牺牲阳极的布置不合理，而导致的船体阴极保护效果不理想的问题。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种室内船体阴极保护的试验装置，其特征在于：设有一实验水槽，该实验水槽的两侧板上各安装有一阀门，两阀门之间安装有一水泵；通过上述连接构成一能够向实验水槽注入海水的循环水路，并通过调节阀门控制实验水槽中水流的流速。

所述该实验水槽为一箱形体结构。

一种室内船体阴极保护的试验方法，其特征在于：采用以下试验步骤：

第一步，针对不同船舶的主要结构特征，将船体缩比成能够在室内进行试验的船体模型；

第二步，根据船体模型总浸水面积和保护时效，计算牺牲阳极的所需的数量、重量；然后，确定牺牲阳极的材质、布置位置；

第三步，将数个牺牲阳极与船体模型进行连接；

第四步，将船体模型置于实验水槽中，开启水泵将海水注入实验水槽中，并通过调节阀门控制实验水槽中海水的流速；

第五步，在不同海水流速及不同阳极位置情况下，利用监测装置对船体模型阴极保护电位进行数据采集；

第六步，由计算机对监测到的电位数据进行分析，并根据分析结果对牺牲阳极的位置进行优化处理，最终，提出合理的布置方案。

所述第三步中，牺牲阳极与船体模型的连接必须遵循如下几个原则：

①牺牲阳极与船体模型的连接处需用环氧树脂进行密封；

②牺牲阳极的长度方向应与船体模型的流线方向一致；

③船体模型外部防锈层的涂刷，需在牺牲阳极安装之前进行，连接时，牺牲阳极表面严禁涂刷防锈层。

所述第二步中，

1.牺牲阳极的材质选择：

⑴将铝-锌-铟合金作为牺牲阳极的材料，且每个牺牲阳极的电阻：根据以

下公式：

R=0.316·ρSWAof]]>

进行计算；

式中：R－牺牲阳极的电阻

□ρ—海水电阻率，ρ=0.25Ω·m

A—牺牲阳极的暴露面积，A=0.00338m²

⑵牺牲阳极发生电流量根据公式：I_f=△E/R进行计算；

式中：△E－牺牲阳极的电压，△E=0.25V

2.牺牲阳极的用量是：根据牺牲阳极所要保护的船体模型的实际面积，确定；