室內船體陰極保護的試驗裝置及試驗方法
【專利摘要】一種室內船體陰極保護的試驗裝置及試驗方法，采用以下試驗步驟：一，將船體縮比成能夠在室內進行試驗的船體模型；二，確定犧牲陽極的材質、布置位置；三，將數個犧牲陽極與船體模型進行連接；四，將船體模型置于實驗水槽中，通過調節閥門控制實驗水槽中海水的流速；五，在不同海水流速及不同陽極位置情況下，利用監測裝置對船體模型陰極保護電位進行數據采集；六，由計算機對監測到的電位數據進行分析，并根據分析結果對犧牲陽極的位置進行優化處理，最終，提出合理的布置方案。本發明能夠模擬出船舶在實海環境下的陰極保護效果，并對布置于船舶上的犧牲陽極實時監測；解決了由于犧牲陽極的布置不合理，而導致的船體陰極保護效果不理想的問題。
【專利說明】室內船體陰極保護的試驗裝置及試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及船體陰極保護裝置，尤其涉及一種室內船體陰極保護的試驗裝置及試驗方法。屬于船舶防腐蝕領域。
【背景技術】
[0002]陰極保護是使金屬構件作為陰極，通過陰極極化來消除該金屬表面的電化學不均勻性，以達到保護金屬表面目的。其既可減緩金屬在海水、淡水、土壤和化工介質中的均勻腐蝕,又對金屬材料的點蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕開裂,腐蝕疲勞,雜散電流腐蝕以及生物腐蝕等都有很好的防止作用。
[0003]而船舶的陰極保護則是船舶水下防腐的主要防腐技術之一。其主要包括:犧牲陽極保護和外加電流陰極保護。
[0004]目前，深水鋪管起重船主要進行海上施工作業，其對航速要求不高，因此，主要是采用犧牲陽極保護法陰極保護設計。但是，由于其船體結構比較復雜，犧牲陽極的布置需要針對船型結構特征進行優化設計，如果犧牲陽極分布位置設計不合理，可能會導致船體局部出現欠保護或過保護現象。而且，由于船舶在實海作業過程中，常因沒有充分考慮犧牲陽極的布置位置，而極大地削弱了陰極保護的效果，在這種情況下，既不能達到理想的保護效果，而且，還浪費了大量的犧牲陽極材料。此外，由于犧牲陽極材料位置布置的不合理，還會導致犧牲陽極材料的不均勻消耗，使得船體存在失衡的安全隱患。

【發明內容】

[0005]本發明的主要目的在于克服現有技術存在的上述缺點，而提供一種室內船體陰極保護的試驗裝置及試驗方法，其能夠較好的模擬出船舶在實海環境下的陰極保護效果，并對布置于船舶上的犧牲陽極進行實時監測；且在不同流速下采集船體陰極保護的電位、陽極發出電流等隨時間的變化情況，以便于分析陰極保護的效果，再根據測量結果優化陰極保護防腐設計；從而，解決了由于犧牲陽極的布置不合理，而導致的船體陰極保護效果不理想的問題。
[0006]本發明的目的是由以下技術方案實現的:
[0007]—種室內船體陰極保護的試驗裝置，其特征在于:設有一實驗水槽，該實驗水槽的兩側板上各安裝有一閥門，兩閥門之間安裝有一水泵；通過上述連接構成一能夠向實驗水槽注入海水的循環水路,并通過調節閥門控制實驗水槽中水流的流速。
[0008]所述該實驗水槽為一箱形體結構。
[0009]一種室內船體陰極保護的試驗方法，其特征在于:采用以下試驗步驟:
[0010]第一步，針對不同船舶的主要結構特征，將船體縮比成能夠在室內進行試驗的船體模型；
[0011]第二步，根據船體模型總浸水面積和保護時效，計算犧牲陽極的所需的數量、重量；然后，確定犧牲陽極的材質、布置位置；[0012]第三步，將數個犧牲陽極與船體模型進行連接；
[0013]第四步，將船體模型置于實驗水槽中，開啟水泵將海水注入實驗水槽中，并通過調節閥門控制實驗水槽中海水的流速；
[0014]第五步，在不同海水流速及不同陽極位置情況下，利用監測裝置對船體模型陰極保護電位進行數據采集；
[0015]第六步，由計算機對監測到的電位數據進行分析，并根據分析結果對犧牲陽極的位置進行優化處理，最終，提出合理的布置方案。
[0016]所述第三步中，犧牲陽極與船體模型的連接必須遵循如下幾個原則:
[0017]①犧牲陽極與船體模型的連接處需用環氧樹脂進行密封；
[0018]②犧牲陽極的長度方向應與船體模型的流線方向一致；
[0019]③船體模型外部防銹層的涂刷，需在犧牲陽極安裝之前進行，連接時，犧牲陽極表面嚴禁涂刷防銹層。
[0020]所述第二步中，
[0021]1.犧牲陽極的材質選擇:
[0022]⑴將鋁-鋅-銦合金作為犧牲陽極的材料，且每個犧牲陽極的電阻:根據以
[0023]下公式:
[0024]
【權利要求】
1.一種室內船體陰極保護的試驗裝置，其特征在于:設有一實驗水槽，該實驗水槽的兩側板上各安裝有一閥門，兩閥門之間安裝有一水泵；通過上述連接構成一能夠向實驗水槽注入海水的循環水路,并通過調節閥門控制實驗水槽中水流的流速。
2.根據權利要求1所述的室內船體陰極保護的試驗裝置，其特征在于:所述該實驗水槽為一箱形體結構。
3.—種室內船體陰極保護的試驗方法，其特征在于:采用以下試驗步驟: 第一步，針對不同船舶的主要結構特征，將船體縮比成能夠在室內進行試驗的船體模型； 第二步，根據船體模型總浸水面積和保護時效，計算犧牲陽極的所需的數量、重量；然后，確定犧牲陽極的材質、布置位置； 第三步，將數個犧牲陽極與船體模型進行連接； 第四步，將船體模型置于實驗水槽中，開啟水泵將海水注入實驗水槽中，并通過調節閥門控制實驗水槽中海水的流速； 第五步，在不同海水流速及不同陽極位置情況下，利用監測裝置對船體模型陰極保護電位進行數據采集； 第六步，由計 算機對監測到的電位數據進行分析，并根據分析結果對犧牲陽極的位置進行優化處理，最終，提出合理的布置方案。
4.根據權利要求3所述的室內船體陰極保護的試驗方法，其特征在于:所述第三步中，犧牲陽極與船體模型的連接必須遵循如下幾個原則: ①犧牲陽極與船體模型的連接處需用環氧樹脂進行密封； ②犧牲陽極的長度方向應與船體模型的流線方向一致； ③船體模型外部防銹層的涂刷，需在犧牲陽極安裝之前進行，連接時，犧牲陽極表面嚴禁涂刷防銹層。
5.根據權利要求3所述的室內船體陰極保護的試驗方法，其特征在于:所述第二步中， .1.犧牲陽極的材質選擇: ⑴將鋁-鋅-銦合金作為犧牲陽極的材料，且每個犧牲陽極的電阻:根據以下公式:
6.根據權利要求3所述的室內船體陰極保護的試驗方法，其特征在于:所述第五步中，監測裝置包括:數個監測探頭、信號調理器、A/D轉換模塊、計算機、顯示器、打印機，其中，監測探頭依次與信號調理器、A/D轉換模塊、計算機串聯，且計算機分別與顯示器、打印機相聯。
7.根據權利要求6所述的室內船體陰極保護的試驗方法，其特征在于:所述監測探頭采用> 99.999%的高純鋅電極或銀/氯化銀參比電極。
【文檔編號】C23F13/22GK103614729SQ201310566586
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】王輝, 劉福國, 朱曉環, 高華, 高峰, 李妍, 陳永偉, 段繼周, 王秀通, 高文文 申請人:中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司, 中國科學院海洋研究所