Катодная защита судна. Что такое MGPS, ICCP, Shaft Earthing Device?

Катодная защита судна представляет собой метод предотвращения коррозии металлических поверхностей судна, особенно подводной части корпуса и погруженных металлических конструкций, таких как винты и рули. 

Существует два основных типа катодной защиты: протекторная защита и защита с использованием внешнего источника тока.

Основные элементы катодной защиты:

1. MGPS (Marine Growth Prevention System) - Система предотвращения роста морских организмов:

• Эта система предназначена для предотвращения обрастания корпуса судна, кингстонов, его подводных частей, а также забортной арматуры морскими организмами, такими как водоросли, ракушки и прочие.
• Работает путем подачи небольшого электрического тока или использования химических методов для создания среды, неблагоприятной для роста этих организмов.
• Одна из распространенных технологий в MGPS — использование медных и алюминиевых анодов, которые выделяют ионы, препятствующие росту обрастателей.

2. ICCP (Impressed Current Cathodic Protection) - Катодная защита с использованием внешнего источника тока:

• Эта система использует внешний источник постоянного тока, который подает электричество на погруженные в воду аноды.
• Аноды подключаются к положительному полюсу источника тока, а корпус судна — к отрицательному.
• Электрический ток, проходя через воду, создает на корпусе судна отрицательный потенциал, что предотвращает окисление и, следовательно, коррозию.
• Аноды, используемые в ICCP, не разрушаются, так как электрический ток поддерживается внешним источником.

3. Shaft Earthing Device - Устройство заземления вала:

• Это устройство предназначено для предотвращения коррозии вала судового двигателя и других связанных с ним металлических частей.
• В процессе эксплуатации судна вал может накапливать электрические потенциалы, которые могут вызывать электрохимическую коррозию.
• Устройство заземления вала создает путь для безопасного отвода этих потенциалов в воду, предотвращая тем самым коррозионные процессы.
• Чаще всего это достигается с помощью скользящего контакта или специального щеточного механизма, который соединяет вал с корпусом судна, а затем с заземлением.

Катодная защита судна является комплексной системой, направленной на предотвращение коррозии и обрастания подводной части судна. Она включает в себя использование систем MGPS для предотвращения роста морских организмов, ICCP для катодной защиты с использованием внешнего источника тока и устройств заземления вала для предотвращения коррозии вала двигателя. Все эти системы работают совместно, чтобы обеспечить долговечность и надежность металлических частей судна, погруженных в воду.

Что такое MGPS?

MGPS (Marine Growth Prevention System) на судне — это система предотвращения образования морских обрастаний на корпусе и подводных частях судна. Такие обрастания включают водоросли, ракушки, и другие морские организмы, которые могут прикрепляться к корпусу судна и его системам, снижая эффективность и увеличивая эксплуатационные расходы.

MGPS работает на один танк, через который забортная вода проходит к судовым системам

MGPS работает на бортовой и донный конгстоны

MGPS обычно включает в себя следующие компоненты:

1. Электрохимические аноды и катоды: Эти устройства устанавливаются на корпусе судна и в системах забортной воды. При пропускании электрического тока через них выделяется небольшое количество меди и хлора, которые предотвращают обрастание.

2. Управляющая система: Контролирует работу анодов и катодов, обеспечивая нужное количество ионов меди и хлора в воде.

3. Система подачи хлора: В некоторых системах используется генерация хлора с помощью электролиза морской воды для предотвращения обрастания.

Аноды и катоды MGPS (50% износ)

Основная цель MGPS — поддержание чистоты подводных частей судна и охлаждающих систем, что помогает сохранить его эксплуатационные характеристики, уменьшить расход топлива и повысить общую эффективность эксплуатации.

Что такое ICCP?

ICCP (Impressed Current Cathodic Protection) — это система защиты судов от коррозии путем наложения внешнего электрического тока на корпус судна. Коррозия возникает из-за электрохимических реакций, которые разрушают металл корпуса. Система ICCP предотвращает эти реакции, создавая и поддерживая электрическое поле, которое нейтрализует коррозионные процессы.

Панель управления ICCP

Цепь управления ICCP

Основные компоненты системы ICCP включают:

1. Аноды: Обычно выполнены из инертных материалов, таких как платиносодержащий титан или смешанные металлические оксиды, которые устанавливаются на корпусе судна.

2. Контроллер: Электронное устройство, которое регулирует силу и напряжение тока, подаваемого на аноды, чтобы обеспечить оптимальную защиту корпуса.

3. Референтные электроды: Эти электроды измеряют потенциал корпуса судна относительно воды и передают данные на контроллер, который регулирует подачу тока на аноды.

4. Энергетический источник: Обычно это бортовая электросеть судна, которая питает систему ICCP.

Система ICCP действует следующим образом:

• Электрический ток подается от анодов через воду к корпусу судна, создавая защитное электрическое поле.
• Это поле снижает разность потенциалов между металлическим корпусом и окружающей средой, предотвращая электрохимические реакции, вызывающие коррозию.

Таким образом, ICCP обеспечивает долговременную защиту металлических конструкций судна, снижая необходимость в частых ремонтах и покрасках, а также увеличивая срок службы судна.

Что такое Shaft Earthing Device?

Shaft earthing device (устройство заземления вала) — это устройство, используемое на судах для предотвращения электрохимической коррозии гребного вала и связанных с ним компонентов. 

Оно обеспечивает заземление вращающегося гребного вала, чтобы предотвратить накопление электрических зарядов, которые могут привести к коррозии подшипников и других металлических частей.

Щеточный аппарат устройства заземления вала

Основные функции и компоненты shaft earthing device включают:

1. Заземляющий контакт: Это проводящий материал, который устанавливается так, чтобы касаться поверхности вала. Он обеспечивает электрическое соединение между валом и корпусом судна.

2. Щеточный узел: Обычно это угольные или графитовые щетки, которые прижимаются к валу с помощью пружин. Щетки проводят электрический ток от вала к заземляющему проводнику.

3. Заземляющий проводник: Провод, соединяющий щеточный узел с корпусом судна, обеспечивая путь для электрического тока к земле.

Принцип работы shaft earthing device:

• Во время работы судна, гребной вал вращается и может накапливать электрические заряды из-за трения и других факторов.
• Без заземления эти заряды могут вызвать электрохимическую коррозию вала и подшипников, что может привести к повреждениям и необходимости в дорогостоящем ремонте.
• Заземляющий контакт или щеточный узел передает накопленные заряды от вала к корпусу судна, предотвращая их накопление и, соответственно, коррозию.

Shaft earthing device играет важную роль в защите гребного вала и подшипников от повреждений, продлевая срок их службы и обеспечивая надежную эксплуатацию судна.