CC BY
24
СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ
DOI: 10.24143/2073-1574-2018-2-70-81 УДК 620.19:629.5.023
Д. В. Шунькин, В. А. Швецов, О. А. Белавина, Д. А. Арчибисов
К ВОПРОСУ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОЛЕЙ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ НА МОРСКИХ СУДАХ
Во время стоянки судов в акватории порта процессы коррозии могут развиваться интенсивнее, чем в относительно чистых водах, поэтому длительный стояночный режим повышает риск коррозионного разрушения и затопления судов. Следовательно, необходимо вести активную борьбу с коррозией судов. Для повышения эффективности этой борьбы следует организовать оперативный контроль факторов морской среды, влияющих на развитие процессов коррозии корпусов судов. К этим факторам относятся: биокоррозионная активность морской среды; физико-химические характеристики воды (температура, солёность, рН, содержание кислорода); электрические токи, блуждающие в акваториях. Экипажи судов обязаны контролировать защищенность корпусов судов от электрокоррозии. Предложен один из возможных подходов к решению этой проблемы: использование на судах упрощённой методики контроля плотности переменного блуждающего тока, основанной на использовании недорогого переносного электроизмерительного прибора (мультиметра) и переносного электрода, изготовленного из щётки для электрических машин. Приведены результаты натурных экспериментов, из которых следует, что предлагаемая методика контроля защищённости от электрокоррозии стальных корпусов судов позволяет экипажу с высокой точностью измерять плотность переменного блуждающего тока. С помощью предложенной методики можно оценивать степень защищённости корпусов судов от электрокоррозии при различных условиях их стоянки, а также рекомендовать место стоянки судна. Результаты контроля защищённости корпусов судов от электрокоррозии могут быть использованы для оценки качества работы береговых электрослужб. Предлагаемая методика может быть использована при разработке автоматизированной системы контроля защищённости корпусов морских судов от электрокоррозии при долговременном стояночном режиме.
Ключевые слова: электрокоррозия судов, факторы морской среды, долговременный стояночный режим судов, переменные блуждающие токи, защищенность корпусов.
Введение
Известно, что при стоянке судов в портах процессы коррозии могут развиваться быстрее, чем в относительно чистых водах [1-3]. Поэтому суда, находящиеся в длительном стояночном режиме в акватории порта, являются потенциальными объектами для коррозионного разрушения и затопления. Так, в 2017 г. Отделом по надзору на море по Камчатскому краю (Тихоокеанское морское управление Росприроднадзора) проводились осмотры акватории Авачинской губы. В результате этих мероприятий было выявлено 84 судна (плавсредства), полностью или частично затопленных. Все эти суда в течение долгого времени находились в стояночном режиме у различных причалов. В настоящее время они являются источниками загрязнения морских вод акватории Авачинской губы. На очистку Авачинской губы от затонувших судов необходимо затратить 2,5 млрд руб. Этих расходов можно было избежать, если бы в регионе велась активная борьба с коррозией судов. Для организации этой борьбы необходим эффективный оперативный контроль доминирующих факторов морской среды, которые влияют на развитие процессов кор-
розии корпусов судов при стояночном режиме. К этим факторам относятся: биокоррозионная активность морской среды; физико-химические характеристики воды (температура, солёность, рН, содержание кислорода); электрические токи, блуждающие в акваториях.
Экипажи судов обязаны проводить контроль защищённости корпусов от негативного воздействия блуждающих переменных токов (от электрокоррозии) [3]. Защищённость корпусов судов от электрокоррозии можно контролировать согласно нормативным документам (НД) [4]. Однако при выполнении требований НД [4] возникают следующие трудности: необходим береговой заземляющий контур, а он во многих случаях отсутствует на местах стоянки судов; необходима специальная сеть дренажных проводов, для создания которой требуется взаимодействие экипажа судна с береговой службой электроснабжения, а также с экипажами других судов. Таким образом, при контроле защищённости корпусов судов от воздействия блуждающих переменных токов возникают финансовые, организационные и технические трудности, преодолеть которые экипажи судов во многих случаях не могут. Следовательно, необходимо совершенствовать методы контроля защищённости корпусов морских судов от электрокоррозии при долговременном стояночном режиме.
Нами предложен один из возможных подходов к решению этой проблемы. Основываясь на результатах исследований [5-8], мы предлагаем использовать на судах упрощённую методику контроля плотности переменного блуждающего тока, построенную на использовании недорогого переносного электроизмерительного прибора (мультиметра) и переносного электрода, изготовленного из щётки для электрических машин [9].
Цель статьи - обосновать целесообразность использования на судах предложенной методики контроля плотности блуждающего переменного тока.
Эксперименты и обсуждение их результатов
Мы исследовали поля переменных блуждающих токов на судах, находящихся в стояночном режиме в Авачинской губе и других бухтах побережья Камчатки. Для этого измерялась плотность переменного тока в электрической цепи, образованной корпусом судна, электроизмерительным прибором - мультиметром MASTECH МУ 62, переносным электродом, изготовленным из электроугольной щётки для электрических машин [9], и морской водой. Схема соединения элементов контрольной электрической цепи приведена на рис. 1.
Измерения выполнялись в шести контрольных точках корпуса, выбранных в соответствии с рекомендациями [4, 5]. Схема расположения контрольных точек на корпусе судна приведена на рис. 2.
Рис. 1. Схема соединения элементов контрольной электрической цепи для измерения силы блуждающего переменного тока: 1 - корпус судна; 2 - фальшборт судна; 3 - переносной миллиамперметр; 4 - прижимной контакт; 5 - переносной электрод; 6 - морская вода
Рис. 2. Схема расположения контрольных точек на корпусе рыбопромыслового судна
В каждой контрольной точке выполняли по три измерения силы переменного тока [7, 10]. Все измерения выполнял специально подготовленный оператор [6, 8]. Также были выполнены следующие эксперименты.
Эксперимент № 1. Мы провели исследование полей блуждающих переменных токов в акваториях с относительно чистой водой, удалённых от береговых систем электроснабжения на 500-1000 м. В качестве базы для натурных исследований был использован катер «РУМ 52-22». Результаты эксперимента представлены в табл. 1.
Таблица 1
Результаты контроля защищённости корпуса катера «РУМ 52-22» от блуждающих токов в акваториях, не подверженных антропогенной нагрузке
Дата измерения, акватория № контрольной точки Значение плотности блуждающего переменного тока J~, мА/см2, полученное при измерении №
1 2 3
20.07.2017 Фарватер Авачинской губы 1 0,00 0,00 0,00
2 0,00 0,00 0,00
3 0,00 0,00 0,00
4 0,00 0,00 0,00
5 0,00 0,00 0,00
6 0,00 0,00 0,00
21.10.2017 Бухта Русская 1 0,00 0,00 0,00
2 0,00 0,00 0,00
3 0,00 0,00 0,00
4 0,00 0,00 0,00
5 0,00 0,00 0,00
6 0,00 0,00 0,00
09.09.2017 Бухта Моржовая 1 0,00 0,00 0,00
2 0,00 0,00 0,00
3 0,00 0,00 0,00
4 0,00 0,00 0,00
5 0,00 0,00 0,00
6 0,00 0,00 0,00
11.09.2017 Бухта Моржовая 1 0,01 0,00 0,00
2 0,00 0,00 0,00
3 0,00 0,00 0,00
4 0,00 0,00 0,00
5 0,00 0,00 0,00
6 0,00 0,00 0,00
13.09.2017 Бухта Гротская 1 0,00 0,00 0,00
2 0,00 0,00 0,00
3 0,00 0,00 0,00
4 0,00 0,00 0,00
5 0,00 0,00 0,00
6 0,01 0,00 0,00
Из результатов эксперимента следует, что в акваториях, не испытывающих значительной антропогенной нагрузки (удалённых от систем берегового электроснабжения на расстояние 500-1000 м), отсутствуют поля блуждающих переменных токов. Это повышает защищённость корпусов судов от электрокоррозии. В таких акваториях можно организовать периодический контроль полей блуждающих токов, например, проводить измерения плотности переменного тока один раз в неделю [4].
Эксперимент № 2. С целью контроля защищённости от блуждающих переменных токов нами была измерена плотность переменного тока группы вспомогательных судов. Все суда находились в Авачинской губе у причала № 1. Результаты измерений и статистических расчётов представлены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты контроля защищённости корпусов вспомогательных судов от блуждающих токов (причал № 1)
№ судна Дата измерения № контрольной точки Значение плотности блуждающего переменного тока J~, мА/см2, полученное при измерении № Интервал значений J~ J ср ~ V, %*
1 2 3
1 0,21 0,21 0,21 0,210 0,00
2 0,10 0,09 0,09 0,093 6,22
08.06.2016 3 0,03 0,03 0,03 0,02-0,32 0,030 0,00
4 0,02 0,03 0,03 0,027 21,44
5 0,32 0,32 0,32 0,320 0,00
6 0,30 0,31 0,31 0,307 1,88
1 0,06 0,06 0,06 0,060 0,00
2 0,07 0,07 0,07 0,070 0,00
395 20.06.2016 3 0,06 0,04 0,04 0,02-0,14 0,047 24,58
4 0,03 0,02 0,02 0,023 25,16
5 0,14 0,13 0,13 0,133 4,35
6 0,05 0,05 0,05 0,050 0,00
1 0,11 0,11 0,11 0,110 0,00
2 0,10 0,11 0,10 0,103 5,62
27.06.2016 3 0,13 0,14 0,15 0,03-0,15 0,140 7,14
4 0,03 0,04 0,03 0,033 17,54
5 0,11 0,09 0,11 0,103 11,22
6 0,04 0,03 0,04 0,037 15,64
1 0,11 0,11 0,10 0,107 5,41
2 0,05 0,05 0,05 0,050 0,00
08.06.2016 3 0,11 0,11 0,11 0,03-0,23 0,110 0,00
4 0,03 0,03 0,03 0,030 0,00
5 0,10 0,10 0,10 0,100 0,00
707 6 0,23 0,23 0,23 0,230 0,00
1 0,19 0,19 0,18 0,187 3,09
2 0,11 0,11 0,10 0,107 5,41
27.06.2016 3 0,06 0,06 0,06 0,03-0,21 0,060 0,00
4 0,04 0,04 0,03 0,037 15,64
5 0,21 0,21 0,20 0,207 2,80
6 0,07 0,07 0,07 0,070 0,00
1 0,07 0,07 0,07 0,070 0,00
2 0,07 0,09 0,08 0,080 12,50
08.06.2016 3 0,12 0,11 0,11 0,07-0,18 0,113 5,12
4 0,08 0,08 0,08 0,080 0,00
5 0,07 0,08 0,08 0,077 7,52
6 0,18 0,18 0,18 0,180 0,00
1 0,04 0,04 0,04 0,040 0,00
2 0,09 0,09 0,09 0,090 0,00
282 20.06.2016 3 0,06 0,06 0,06 0,04-0,09 0,060 0,00
4 0,05 0,05 0,05 0,050 0,00
5 0,08 0,09 0,09 0,087 6,65
6 0,04 0,04 0,04 0,040 0,00
1 0,05 0,05 0,05 0,050 0,00
2 0,10 0,10 0,10 0,100 0,00
27.06.2016 3 0,10 0,11 0,10 0,04-0,14 0,103 5,62
4 0,05 0,05 0,04 0,047 12,31
5 0,13 0,14 0,13 0,133 4,35
6 0,06 0,06 0,06 0,060 0,00
Окончание табл. 2
№ судна Дата измерения № контрольной Значение плотности блуждающего переменного тока J~, мА/см2, Интервал значений J ср ~ V, %*
точки 1 2 3 J~
1 0,24 0,23 0,23 0,233 2,48
2 0,08 0,08 0,08 0,080 0,00
08.06.2016 3 0,20 0,20 0,20 0,07-0,24 0,200 0,00
4 0,07 0,07 0,09 0,077 15,00
5 0,11 0,10 0,10 0,103 5,62
6 0,14 0,14 0,14 0,140 0,00
1 0,06 0,06 0,06 0,060 0,00
2 0,07 0,07 0,07 0,070 0,00
277 20.06.2016 3 0,06 0,04 0,04 0,02-0,14 0,047 24,58
4 0,03 0,02 0,02 0,023 25,16
5 0,14 0,13 0,13 0,133 4,35
6 0,05 0,05 0,05 0,050 0,00
1 0,04 0,04 0,04 0,040 0,00
2 0,07 0,07 0,07 0,070 0,00
27.06.2016 3 0,11 0,10 0,12 0,04-0,17 0,110 9,09
4 0,07 0,07 0,06 0,067 8,64
5 0,17 0,17 0,17 0,170 0,00
6 0,08 0,08 0,08 0,080 0,00
1 0,17 0,17 0,16 0,167 3,47
2 0,10 0,10 0,11 0,103 5,62
08.06.2016 3 0,21 0,21 0,22 0,10-0,21 0,213 2,72
4 0,10 0,11 0,10 0,103 5,62
5 0,11 0,10 0,10 0,103 5,62
6 0,20 0,19 0,19 0,193 3,00
1 0,06 0,06 0,06 0,060 0,00
2 0,07 0,07 0,07 0,070 0,00
818 20.06.2016 3 0,06 0,04 0,04 0,02-0,14 0,047 24,58
4 0,03 0,02 0,02 0,023 25,16
5 0,14 0,13 0,13 0,133 4,35
6 0,05 0,05 0,05 0,050 0,00
1 0,07 0,07 0,05 0,063 18,34
2 0,20 0,18 0,18 0,187 6,18
27.06.2016 3 0,05 0,05 0,06 0,05-0,20 0,053 10,92
4 0,11 0,11 0,10 0,107 5,41
5 0,04 0,05 0,04 0,043 13,46
6 0,05 0,06 0,06 0,057 10,15
* V - коэффициент вариации результатов измерений.
Результаты измерений плотности переменного тока в контрольных точках корпусов вспомогательных судов, пришвартованных у причала № 1, находятся в интервале значений 0,020,32 мА/см2, что свидетельствует о низком уровне электрокоррозии. Коэффициент вариации результатов измерений, выполненных оператором, изменяется от 0 до 25,16 %, что соответствует достаточно однородным результатам измерений [10] и свидетельствует об аккуратной работе оператора.
Эксперимент № 3. Нами была измерена плотность переменного тока в контрольных точках корпусов вспомогательных судов, пришвартованных у причала № 2 в Авачинской губе. Измерения плотности тока выполнялись в течение двух дней. Результаты измерений и статистических расчётов представлены в табл. 3.
Таблица 3
Результаты контроля защищённости корпусов вспомогательных судов от блуждающих токов (причал № 2)
№ судна Дата, время измерения № контрольной точки Значение плотности блуждающего переменного тока J~, мА/см2, полученное при измерении № Интервал значений J~ J ср ~ V, %
1 2 3
1 0,10 0,08 0,09 0,090 11,11
2 0,17 0,16 0,18 0,170 5,88
09.04.2017, 3 0,17 0,15 0,16 0,08-0,26 0,160 6,25
14.00 4 0,18 0,17 0,17 0,173 3,35
5 0,26 0,25 0,24 0,250 4,00
СР 77 6 0,10 0,11 0,12 0,110 9,09
1 0,19 0,17 0,18 0,180 5,55
2 0,20 0,20 0,18 0,193 5,99
09.04.2017, 3 0,19 0,17 0,18 0,09-0,28 0,180 5,55
18.00 4 0,21 0,22 0,23 0,220 4,54
5 0,11 0,09 0,10 0,100 10,00
6 0,26 0,28 0,28 0,273 4,23
Окончание табл. 3
№ судна Дата, время № контрольной Значение плотности блуждающего переменного тока J~, мА/см2, полученное при измерении № Интервал значений J~ J ср ~ V, %
измерения точки 1 2 3
1 0,36 0,35 0,35 0,353 1,64
2 0,32 0,30 0,32 0,313 3,69
18.04.2017, 3 0,18 0,16 0,18 0,16-0,49 0,173 6,68
13.40 4 0,20 0,19 0,21 0,200 5,00
5 0,48 0,49 0,48 0,483 1,20
СР 77 6 0,22 0,20 0,21 0,210 4,76
1 0,24 0,25 0,23 0,240 4,17
2 0,20 0,21 0,22 0,210 4,76
18.04.2017, 3 0,11 0,10 0,12 0,10-0,31 0,110 9,09
19.00 4 0,18 0,16 0,18 0,173 6,68
5 0,30 0,31 0,30 0,303 1,91
6 0,16 0,14 0,14 0,147 7,86
1 0,45 0,45 0,47 0,457 2,53
2 0,44 0,44 0,44 0,440 0,00
СР 370 20.11.2017, 3 0,46 0,48 0,48 0,18-0,49 0,473 2,44
12.20 4 0,18 0,21 0,18 0,190 9,12
5 0,49 0,49 0,49 0,490 0,00
6 0,35 0,35 0,37 0,357 3,24
1 0,70 0,68 0,70 0,693 1,67
2 1,15 1,13 1,12 1,133 1,35
20.11.2017, 3 0,97 0,97 0,98 0,68-1,35 0,973 0,59
10.10 4 1,30 1,33 1,35 1,327 1,90
5 1,06 1,06 1,08 1,067 1,08
СР 77 6 0,75 0,77 0,74 0,753 2,03
1 0,47 0,48 0,48 0,477 1,21
2 0,87 0,88 0,88 0,877 0,66
15.11.2017, 3 0,67 0,68 0,68 0,47-1,09 0,677 0,85
9.00 4 0,92 0,92 0,92 0,920 0,00
5 1,08 1,08 1,09 1,083 0,53
6 0,68 0,69 0,69 0,687 0,84
1 0,39 0,39 0,40 0,393 1,47
2 0,73 0,73 0,72 0,727 0,80
СР 47 15.11.2017, 3 0,14 0,12 0,12 0,12-0,73 0,127 9,10
11.00 4 0,04 0,04 0,04 0,040 0,00
5 0,62 0,62 0,62 0,620 0,00
6 0,27 0,24 0,22 0,243 10,36
1 0,22 0,22 0,24 0,227 5,09
2 0,60 0,61 0,61 0,607 0,95
СР 77 07.06.2017, 3 0,26 0,26 0,28 0,15-0,61 0,267 4,33
11.00 4 0,38 0,39 0,39 0,387 1,50
5 0,54 0,56 0,54 0,547 2,11
6 0,15 0,17 0,16 0,160 6,25
Из результатов эксперимента следует, что суда, пришвартованные у причала № 2, более подвержены негативному воздействию блуждающих переменных токов, чем суда, пришвартованные у причала № 1. Отмечены случаи, когда плотность переменного тока превышала допустимое значение (1 мА/см2). На судах, пришвартованных у причала № 2, необходимо использовать автоматизированную систему контроля защищённости корпусов судов от воздействия блуждающих токов.
Эксперимент № 4. Мы контролировали защищённость от блуждающих токов стального корпуса катера «РУМ 52-22», пришвартованного в Авачинской губе у причала № 3. В каждой контрольной точке были выполнены три измерения плотности тока. Результаты измерений представлены в табл. 4.
Таблица 4
Результаты контроля защищённости от электрокоррозии корпуса катера «РУМ 52-22» (причал № 3)
Дата, время измерения № контрольной точки Значение плотности блуждающего переменного тока J~, мА/см2, полученное при измерении № Интервал значений J~ J ср ~ V, %
1 2 3
1 0,76 0,74 0,74 0,747 1,55
2 0,50 0,54 0,52 0,520 3,85
12.06.2017 3 0,46 0,46 0,44 0,18-0,76 0,453 2,55
4 0,19 0,18 0,19 0,187 3,09
5 0,32 0,30 0,30 0,307 3,76
6 0,40 0,39 0,38 0,390 2,56
1 0,41 0,40 0,39 0,400 2,50
2 0,54 0,54 0,54 0,540 0,00
19.06.2017 3 0,08 0,08 0,09 0,04-0,54 0,083 6,97
4 0,05 0,04 0,04 0,043 13,46
5 0,19 0,19 0,18 0,187 3,09
6 0,24 0,23 0,22 0,230 4,35
1 0,18 0,18 0,16 0,173 6,68
2 0,58 0,59 0,60 0,590 1,69
25.06.2017 3 0,20 0,21 0,22 0,09-0,60 0,210 4,76
4 0,30 0,30 0,28 0,293 3,94
5 0,25 0,26 0,26 0,257 2,25
6 0,09 0,10 0,10 0,097 5,97
1 0,23 0,23 0,23 0,230 0,00
2 0,20 0,20 0,20 0,200 0,00
02.07.2017 3 0,12 0,12 0,12 0,06-0,23 0,120 0,00
4 0,07 0,06 0,06 0,063 9,19
5 0,09 0,09 0,09 0,090 0,00
6 0,12 0,12 0,12 0,120 0,00
1 0,50 0,50 0,50 0,500 0,00
2 0,27 0,27 0,27 0,270 0,00
08.07.2017 3 0,22 0,23 0,24 0,12-0,50 0,230 4,35
4 0,14 0,14 0,14 0,140 0,00
5 0,12 0,12 0,12 0,120 0,00
6 0,26 0,26 0,26 0,260 0,00
1 0,74 0,75 0,73 0,740 1,35
2 0,60 0,59 0,60 0,597 0,97
15.07.2017 3 0,25 0,25 0,25 0,15-0,75 0,250 0,00
4 0,15 0,16 0,16 0,157 3,69
5 0,20 0,21 0,20 0,203 2,85
6 0,41 0,40 0,41 0,407 1,42
1 0,20 0,21 0,21 0,207 2,80
2 0,18 0,16 0,17 0,170 5,88
01.09.2017 3 0,14 0,14 0,14 0,07-0,25 0,140 0,00
4 0,17 0,19 0,18 0,180 5,55
5 0,25 0,25 0,25 0,250 0,00
6 0,07 0,08 0,09 0,080 12,50
1 0,16 0,16 0,17 0,163 3,55
2 0,20 0,21 0,22 0,210 4,76
13.09.2017 3 0,07 0,08 0,08 0,06-0,22 0,077 7,52
4 0,08 0,09 0,08 0,083 6,97
5 0,12 0,13 0,13 0,127 4,56
6 0,09 0,10 0,10 0,097 5,97
Окончание табл. 4
Дата, время измерения № контрольной точки Значение плотности блуждающего переменного тока J~, мА/см2, полученное при измерении № Интервал значений J~ J ср ~ V, %
1 2 3
1 0,33 0,31 0,32 0,320 3,12
2 0,21 0,21 0,22 0,213 2,72
17.09.2017 3 0,12 0,12 0,13 0,10-0,33 0,123 4,71
4 0,10 0,11 0,11 0,107 5,41
5 0,11 0,12 0,12 0,117 4,95
6 0,16 0,17 0,16 0,163 3,55
1 0,30 0,31 0,32 0,310 3,23
2 0,30 0,31 0,30 0,303 1,91
23.09.2017 3 0,09 0,10 0,10 0,06-0,32 0,097 5,97
4 0,06 0,07 0,08 0,070 14,29
5 0,14 0,15 0,15 0,147 3,94
6 0,24 0,25 0,26 0,250 4,00
1 0,34 0,34 0,33 0,337 1,72
2 0,39 0,40 0,40 0,397 1,46
24.09.2017 3 0,07 0,07 0,07 0,07-0,40 0,070 0,00
4 0,10 0,10 0,10 0,100 0,00
5 0,20 0,21 0,20 0,203 2,85
6 0,23 0,24 0,24 0,237 2,44
1 0,09 0,09 0,10 0,093 6,22
2 0,21 0,22 0,23 0,220 4,55
03.10.2017 3 0,12 0,13 0,14 0,07-0,23 0,130 7,69
4 0,21 0,22 0,23 0,220 4,55
5 0,20 0,21 0,22 0,210 4,76
6 0,07 0,07 0,08 0,073 7,93
1 0,16 0,17 0,16 0,163 3,55
2 0,30 0,31 0,32 0,310 3,23
07.10.2017 3 0,03 0,05 0,04 0,03-0,32 0,040 25,00
4 0,09 0,10 0,10 0,097 5,97
5 0,16 0,18 0,17 0,170 5,88
6 0,12 0,14 0,13 0,130 7,69
1 0,17 0,18 0,17 0,173 3,35
2 0,29 0,30 0,30 0,297 1,95
15.10.2017 3 0,07 0,07 0,08 0,07-0,30 0,073 7,93
4 0,15 0,16 0,16 0,157 3,69
5 0,20 0,21 0,22 0,210 4,76
6 0,14 0,16 0,15 0,150 6,67
1 0,29 0,30 0,28 0,290 3,45
2 0,54 0,55 0,56 0,550 1,82
20.10.2017 3 0,18 0,19 0,20 0,14-0,56 0,190 5,26
4 0,14 0,15 0,16 0,150 6,67
5 0,27 0,29 0,28 0,280 3,57
6 0,29 0,30 0,30 0,297 1,95
1 0,27 0,29 0,28 0,280 3,57
2 0,40 0,41 0,42 0,410 2,44
28.10.2017 3 0,51 0,52 0,50 0,10-0,52 0,510 1,96
4 0,10 0,11 0,12 0,110 9,09
5 0,27 0,28 0,29 0,280 3,57
6 0,29 0,30 0,30 0,297 1,95
Полученные в разное время значения плотности блуждающего переменного тока у причала № 3 изменялись от 0,04 до 0,76 мА/см2. Следовательно, корпуса судов, пришвартованных у причала № 3, подвергались в это время допустимому воздействию переменных блуждающих токов.
Эксперимент № 5. Мы контролировали защищённость от электрокоррозии группы рыбопромысловых судов, находящихся у причала № 4 в Авачинской губе. Во время выполнения измерений плотности переменного тока на судах № 049 и № 114 выполнялись электросварочные работы. Результаты измерений представлены в табл. 5.
Таблица 5
Результаты контроля защищённости от электрокоррозии корпусов судов, пришвартованных у причала № 4
Судно № № контрольной точки Значение плотности блуждающего переменного тока J~, мА/см2, полученное при измерении № Интервал значений J~ J ср ~ V, %
1 2 3
1 0,13 0,14 0,15 0,140 7,14
2 0,09 0,08 0,10 0,090 11,11
326 3 0,10 0,08 0,09 0,09-0,14 0,090 11,11
4 0,10 0,09 0,11 0,100 10,00
5 0,09 0,11 0,10 0,100 10,00
6 0,12 0,14 0,13 0,130 7,69
1 0,06 0,08 0,07 0,070 14,29
2 0,07 0,08 0,06 0,070 14,29
111 3 0,07 0,07 0,07 0,05-0,08 0,070 0,00
4 0,07 0,07 0,06 0,067 8,64
5 0,05 0,05 0,06 0,053 10,92
6 0,08 0,08 0,07 0,077 7,52
1 0,37 0,36 0,35 0,360 2,78
2 0,20 0,19 0,18 0,190 5,26
039 3 0,20 0,19 0,21 0,15-0,36 0,200 5,00
4 0,15 0,15 0,15 0,150 0,00
5 0,20 0,21 0,21 0,207 2,80
6 0,22 0,22 0,21 0,217 2,67
1 1,08* 1,09* 1,09* 1,087* 0,53
2 0,96 0,97 0,96 0,963 0,60
049 3 0,16 0,15 0,17 0,08-1,09 0,160 6,25
4 0,25 0,26 0,27 0,260 3,85
5 0,20 0,20 0,21 0,203 2,85
6 0,08 0,08 0,08 0,080 0,00
1 1,06* 1,05* 1,06* 1,057* 0,55
2 0,88 0,90 0,89 0,890 1,12
114 3 0,39 0,38 0,40 0,08-1,06 0,390 2,56
4 0,15 0,16 0,16 0,157 3,69
5 0,09 0,08 0,08 0,083 6,97
6 0,46 0,45 0,47 0,460 2,17
1 0,59 0,60 0,60 0,597 0,97
2 0,63 0,64 0,63 0,633 0,91
024 3 0,28 0,29 0,29 0,05-0,63 0,287 2,02
4 0,05 0,06 0,05 0,053 10,92
5 0,16 0,15 0,15 0,153 3,78
6 0,15 0,16 0,16 0,157 3,69
* Значение плотности блуждающего тока превышает допустимое значение, равное 1 мА/см2 [4].
Из результатов эксперимента следует, что предлагаемая методика позволяет оценить влияние электросварочных работ, выполняемых на судне, на защищённость корпуса судна от электрокоррозии [4]. Следует отметить, что электросварочные работы на судне выполняли с нарушением требований [4], что привело к появлению блуждающих токов, превышающих допустимое значение (1 мА/см2).
Выводы
Из результатов экспериментов № 1-5 следует:
- предлагаемая методика контроля защищенности от электрокоррозии стальных корпусов судов позволяет экипажу измерять плотность переменного блуждающего тока с достаточной точностью;
- испытания методики в натурных условиях показали, что с её помощью можно оценить степень защиты от электрокоррозии корпусов судов при различных условиях их стоянки и рекомендовать место стоянки судна;
- результаты контроля защищённости корпусов судов от электрокоррозии могут быть использованы для оценки качества работы береговых электрослужб;
- предлагаемая методика может быть использована при разработке автоматизированной системы контроля защищённости корпусов морских судов от электрокоррозии при долговременном стояночном режиме.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Марткович А. М. Борьба с коррозией корпуса судна. М.: Мор. транспорт, 1955. 170 с.
2. Зобочев Ю. Е., Солинская Э. В. Защита судов от коррозии и обрастания. М.: Транспорт, 1984. 174 с.
3. Коробцов И. М. Техническое обслуживание и ремонт флота. М.: Транспорт, 1975. 195 с.
4. Руководство по защите корпусов надводных кораблей ВМФ от коррозии и обрастания. М: Воен. изд-во, 2002. 350 с.
5. Белозёров П. А., Швецов В. А., Белавина О. А., Шунькин Д. В., Коростылёв Д. В., Пахомов В. А., Малиновский С. А. Обоснование способа выбора контрольных точек для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов // Вестн. Камчат. гос. техн. ун-та. 2014. Вып. 28. С. 6-11.
6. Швецов В. А., Белозёров П. А., Адельшина Н. В., Белавина О. А., Петренко О. Е., Шунькин Д. В., Кирносенко В. В. Влияние квалификации оператора на результаты измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов // Вестн. Камчат. гос. техн. ун-та. 2014. Вып. 30. С. 46-54.
7. Швецов В. А., Белозёров П. А., Белавина О. А., Шунькин Д. В., Малиновский С. А. Обоснование выбора необходимого числа параллельных измерений защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов в контрольной точке // Вестн. Камчат. гос. техн. ун-та. 2016. Вып. 35. С. 40-46.
8. Швецов В. А., Белов О. А., Белозёров П. А., Белавина О. А., Кирносенко В. В. Обоснование необходимости подготовки операторов для измерения потенциала стальных корпусов судов и кораблей // Вестн. Камчат. гос. техн. ун-та. 2016. Вып. 37. С. 19-24.
9. Пат. 153280 Рос. Федерация, U1 МПК G01N 17/02 (2006.01). Устройство для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов / Швецов В. А., Белозёров П. А., Шунькин Д. В., Диденко А. А., Луценко А. А., Коростылёв Д. В., Белавина О. А.; заявл. 20.10.2014; опубл. 10.07.2015; Бюл. № 19.
10. Статистическая однородность данных. URL: http://statanaliz.info/metody/opisanie-dannyx/38-statisticheskaya-odnorodnost-dannykh (дата обращения: 31.07.2017.).
Статья поступила в редакцию 01.02.2018
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Шунькин Дмитрий Владимирович — Россия, 683003, Петропавловск-Камчатский; Камчатский государственный технический университет; аспирант кафедры электрооборудования и радиооборудования судов; [email protected].
Швецов Владимир Алексеевич — Россия, 683003, Петропавловск-Камчатский; Камчатский государственный технический университет; д-р хим. наук, доцент; профессор кафедры электрооборудования и радиооборудования судов; [email protected].
Белавина Ольга Александровна — Россия, 683003, Петропавловск-Камчатский; Камчатский государственный технический университет; специалист по научно-технической информации отдела науки и инноваций; [email protected].
Арчибисов Дмитрий Александрович — Россия, 683031, Петропавловск-Камчатский; Камчатская дирекция по техническому обеспечению надзора на море; заместитель директора; [email protected].
D. V. Shunkin, V. A. Shvetsov, O. A. Belavina, D. A. Archibisov
ON ORGANIZING FIELD OBSERVATIONS OF STRAY CURRENT FIELDS ON SEA VESSELS
Abstract. When ships are anchored in harbor, corrosion can develop more intensively than at sea, thus, long anchoring can provide corrosion, damage and sinking of the ships. Hence, it is necessary to actively combat corrosion. To increase the efficiency of anticorrosive activity it is necessary to organize operating control of dominating factors of marine environment influencing corrosion of the ship hulls. These factors are: biocorrosion activity of marine environment; physical and chemical characteristics of water (temperature, salinity, pH, oxygen concentration; stray currents in water areas. The ship crews are obliged to control the protection of the hull against electrocorro-sion. The article considers one of possible approaches to solving this problem: using a simplified method of control of stray ac thickness, which is based on application of a cheap portable device for measuring current (multimeter) and a portable electrode made of a brush for electric machines. There are shown the results of field experiments indicating that the offered technique to control the protection of steel hull from electrocorrosion allows crew to measure the controlled parameter (intensity of alternating stray current) adequately. The technique helps to estimate protection of the ship's hull from electrocorrosion under different conditions of mooring and to recommend a berth place for a ship. These results can be used to assess the performance quality of coastal electrical services. The offered technique can be used when developing the automated control system to protect the ship's hull from electrocorrosion in lasting standstill.
Key words: electrocorrosion of vessels, factors of marine environment, lasting standstill of vessels, alternating stray currents, hull protection.
REFERENCES
1. Martkovich A. M. Bor'ba s korroziei korpusa sudna [Preventing corrosion of the ship's hull]. Moscow, Morskoi transport Publ., 1955. 170 p.
2. Zobochev Iu. E., Solinskaia E. V. Zashchita sudov ot korrozii i obrastaniia [Measures against corrosion and fouling of the ship]. Moscow, Transport Publ., 1984. 174 p.
3. Korobtsov I. M. Tekhnicheskoe obsluzhivanie i remontflota [Fleet maintenance and repairs]. Moscow, Transport Publ., 1975. 195 p.
4. Rukovodstvo po zashchite korpusov nadvodnykh korablei VMF ot korrozii i obrastaniia [Manual on navy surface ships' hull protection from corrosion and fouling]. Moscow, Voennoe izd-vo, 2002. 350 p.
5. Belozerov P. A., Shvetsov V. A., Belavina O. A., Shun'kin D. V., Korostylev D. V., Pakhomov V. A., Malinovskii S. A. Obosnovanie sposoba vybora kontrol'nykh tochek dlia izmereniia zashchitnogo potentsiala stal'nykh korpusov korablei i sudov [Justification of the choice of control points to measure protective potential of steel hulls of ships and boats]. Vestnik Kamchatskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2014, vol. 28, pp. 6-11.
6. Shvetsov V. A., Belozerov P. A., Adel'shina N. V., Belavina O. A., Petrenko O. E., Shun'kin D. V., Kirnosenko V. V. Vliianie kvalifikatsii operatora na rezul'taty izmereniia zashchitnogo potentsiala stal'nykh korpusov korablei i sudov [Operator's qualification influencing the results of measuring protective potential of steel hulls of ships and boats]. Vestnik Kamchatskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2014, vol. 30, pp. 46-54.
7. Shvetsov V. A., Belozerov P. A., Belavina O. A., Shun'kin D. V., Malinovskii S. A. Obosnovanie vybora neobkhodimogo chisla parallel'nykh izmerenii zashchitnogo potentsiala stal'nykh korpusov korablei i sudov v kontrol'noi tochke [Justification of the choice of the needed number of parallel measuring the protective potential of steel hulls of ships and boats in a control point]. Vestnik Kamchatskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2016, vol. 35, pp. 40-46.
8. Shvetsov V. A., Belov O. A., Belozerov P. A., Belavina O. A., Kirnosenko V. V. Obosnovanie ne-obkhodimosti podgotovki operatorov dlia izmereniia potentsiala stal'nykh korpusov sudov i korablei [Grounds for the need to train operators for measuring potential of steel hulls of ships and boats]. Vestnik Kamchatskogo gosu-darstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2016, vol. 37, pp. 19-24.
9. Shvetsov V. A., Belozerov P. A., Shun'kin D. V., Didenko A. A., Lutsenko A. A., Korostylev D. V., Belavina O. A. Ustroistvo dlia izmereniia zashchitnogo potentsiala stal'nykh korpusov korablei i sudov [Device for measuring protective potential of steel hulls of ships and boats]. Patent RF no. 153280; 10.07.2015.
10. Statisticheskaia odnorodnost' dannykh [Statistical data similarity]. Available at: http:// statanaliz.info/metody/opisanie-dannyx/38-statisticheskaya-odnorodnost-dannykh (accessed: 31.07.2017).
The article submitted to the editors 01.02.2018
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Shunkin Dmitry Vladimirovich — Russia, 683003, Petropavlovsk-Kamchatsky; Kamchatka State Technical University; Postgraduate Student of the Department of Electrical and Radio Equipment of Ships; [email protected].
Shvetsov Vladimir Alekseevich — Russia, 683003, Petropavlovsk-Kamchatsky; Kamchatka State Technical University; Doctor of Chemical Sciences, Assistant Professor; Professor of the Department of Electrical and Radio Equipment of Ships; [email protected].
Belavina Olga Aleksandrovna — Russia, 683003, Petropavlovsk-Kamchatsky; Kamchatka State Technical University; Specialist in Technical and Scientific Information of the Department of Science and Innovations; [email protected].
Archibisov Dmitry Aleksandrovich — Russia, 683003, Petropavlovsk-Kamchatsky; Kamchatka's Directorate of Technical Supply of Sea Supervision; Deputy Director; [email protected].
