船舶阴极保护
外加阴极保护原理
保护电位，取决于金属性质和所处介质的性质，变化不大。通常最佳保护电位（船体钢板相对于银/氯化银参比电极的电位）-0.75~-1.00V，ICCP控制仪-恒电位仪的工作电压范围±2V。
（2）保护电流密度
保护电流密度，除金属和介质的性质外，还受环境影响，变化较大，可能包括：
·船舶在静止海水中，电流密度150mA/m2时，可以很快达到保护电位（-0.80V）；但若电流密度小于40mA/m2，则几乎无法达到保护电位。
·海水是流动的而且海流和风浪时大时小，船舶也有时停泊有时航行且航速有快慢，都影响最佳保护电流密度。例如恶劣气象航行和破冰航行，所需要的保护电流密度显著增高。
·不同海域海水含盐量有差别，不同季节海水温差不同，都会影响最佳保护电流密度。
保护电流密度，需要综合考虑上述各种因素，而且主要靠大量的实践才能得到比较切实的数据。船体外加电流阴极保护装置的管理者，日常应针对这些环境因素不断调节、修整装置的相关参数，以确保其充分发挥作用。
船名：——————年——月航次：———From———To———
艉系统容量：————A————V艏系统容量：————A————V
期
航行区域
海水温度
艉输出
电极检测保护电位（mV）
艏输出（若有）
电极检测保护电位（mV）
艉轴电压（mV）
备注
A
V
S1
S2
A
V
S3
S4
1
2
┊
29
30
31
⑤船到淡水水域，及时停止装置工作。再次航行到海水水域，重复本节第①、②、③、④各项。
（4）阳极屏蔽层
船体外加电流阴极保护装置工作时辅助阳极电流很大，被保护对象的电位，靠近辅助阳极的相对较低，而远离辅助阳极的相对较高，致使全船阴极保护效果不均匀。
船体外部外加电流阴极保护
水运是五大交通运输系统之一，船舶是水运的主要交通工具。
近年来，海运货物的增长率逐年增长8%。
然而，由于长期在海上航行，船舶受到各种腐蚀性介质的不同程度的腐蚀。
目前，船舶的主要防腐措施是涂料与阴极保护相结合。
由于涂层在涂敷和使用过程中不可避免地会出现涂层缺失、气孔等缺陷，这些地方首先会发生腐蚀，加速并引起点蚀。
阴极保护能有效抑制涂层缺陷处的点蚀，降低阴极保护的电流密度，使阴极保护更经济，保护电流分布更均匀，保护效果更好。
对于大型船舶，保护电流比较大。
在这种情况下，两套独立的保护系统可以安装在船的中部，或靠近船的头部和尾部。
电位器可以安装在机舱的主控制室或其附近。
在安装恒电位器时，应注意阴极接地和基准电极的零接地不应在同一点，并应间隔一定距离。
恒电位器的负极应接在船体上，正极应接在与船体绝缘的辅助阳极上，不得倒转。
辅助阳极一般对称布置在右舷和右舷上。
一般4-6艘为宜，超大型船舶数量可适当增加，但不超过10艘。
确定阳极数量后，即可确定阳极规格。
艉部安装的辅助阳极多为长条形，艏部多为圆盘形。
辅助阳极的垂直布置为从重水线到船底中线的弧长1 / 3左右，但必须小于轻水线0.5m以下。
船用辅助阳极的安装方式有两种，一种是附着式，另一种是凹式。
该胶黏剂的优点是目前分散性较好，缺点是容易损坏。
凹型的优点是阳极不易损坏，但分散能力不如粘着型。
凹阳极主要用于破冰船等高负荷船舶，并安装在船首。
参比电极的纵向排列取决于参比电极的数量。
如果整艘船只有两个参比电极，一个在船头，一个在船尾或船中部，最好将左右两边分开。
如果安装一个以上的参比电极，可以配置船首、中部和船尾，配置左舷和右舷。
参比电极布置在两个辅助阳极中间或离阳极最远的地方，即安装在电位最大的地方。
对于大型船舶，离阳极至少15-20米，而对于小型船舶，距离可以按比例缩小。
参比电极应与辅助阳极垂直布置在同一水平面上。
内河船舶船体阴极保护系统的应用研究
内河船舶船体阴极保护系统的应用研究文章从船舶阴极保护分析入手，论述了内河船舶船体阴极保护系统的应用。
期望通过本文的研究能够对船舶使用寿命的进一步延长有所帮助。
标签：船舶;恒电位仪;阴极保护1船舶阴极保护在内河上行驶的船舶，不可避免地会受到水体的腐蚀，一旦船体遭受腐蚀，不但会缩短船舶的使用寿命，而且还会导致安全风险增大。
所以必须采取行之有效的措施，对船体进行防蚀处理。
防腐涂层与阴极保护是船舶腐蚀防护较为常用的方法，通过在船体上涂刷防腐涂层，能够有效降低船体腐蚀的几率，而阴极保护系统则是对防腐涂层的补充。
不同的金属有着不同的电势，阴极保护系统就是通过对这些不同电势的合理运用，对船体上的金属起到保护效果。
船舶可以采用的阴极保护方式有两种，一种是外加电流，另一种是牺牲阳极。
外加电流是以直流电源对电流进行输出，由于电源本身的输出具有可调的特性，加之阴极数量相对较少，整个系统的使用寿命更长，故此在船体防蚀中应用的阴极保护系统基本上采用的方式都是外加电流。
阴极保护系统中，外加电流方式的结构如图1所示。
2内河船舶船体阴极保护系统的应用2.1系统设计思路对于船体阴极保护系统而言，保护电位是非常重要的指标之一，该指标除了能够对系统的性能进行评估之外，还能对整个系统起到一定的控制作用。
实践表明，内河船舶采用阴极保护系统时，只有保护电位达到一定范围时，船体才能够得到有效保护。
通过对现有外加电流阴极保护系统的构成情况进行分析后发现，系统中保护电位的检测是相关工作人员以手动的方式完成。
同时，根据检测到的结果，对保护状态进行判断。
当发现保护电位超出预先设定好的范围时，需要以人为的方式对电源的输出进行调节，从而达到改变保护效果的目的。
针对现有系统的不足，并在充分考虑船舶运行需要的基础上，在系统设计开发过程中，增加一个监测模块，借助该模块对保护电位进行实时监测，确保阴极保护的评估效果更加准确。
同时还能减轻工作人员的劳动强度。
基于这一思路，本次设计开发的船体阴极保护系统由两个部分组成：一部分是保护控制，另一部分是监测。
船体阴极保护工作原理
1.船体阴极保护工作原理？
答：这种船舶阴极保护系统是一种非常好用的电化学腐蚀原理的设备，这种设备在铁制成的船舶中架设，当船舶接触到海水的时候，就会发生电腐蚀的情况，所以才需要我们尽量减少海水和船舶之间的接触，很多人选择使用油漆隔离的方式来达到防腐的效果，但是船尾轴系却不那么好做防腐，这些地方与海水接触的时间很长，而且接触到海水的部分，就会出现电化学腐蚀的情况，这时就需要使用船舶阴极保护系统了。
船体防蚀及阴极保护系统生船舶上的应用
对 于舵 接地 系统 没有 特别之 处 ，但轴 系 接地 的毫 伏表 电位
应 控 制在 ５ ０毫伏 以下 ，否则 需要 进 行 以 下检 查 ：滑 环 与轴 问 的电 阻应 平 滑 ；碳 刷应 垂 直于 轴 系安 装 ，避免 不 平 滑 的磨 损 ； 轴 与碳 刷接 触 良好 ；连接碳 刷 与船体 的电缆 也需 足够 尺寸 ；系
系统 的厂 家也 较 多 ，但 各厂 家阴极 保 护 系统 的基本 原理 均 基于
以上 机理 ，实 现手 段也 大 同小异 ，仅 在 阳极材 料 的选 用 和型式 上有 所差 别 。
外加 电流 阴极保 护 系统应 用 在确 定 的船舶 上 ，系统 容 量 的 正确 选择 是保 证 系统有 效性 的关键 。结 合 图 １ 图 ２可 以清 晰 和 地 知道 ，实现 外加 电流 阴极保 护 的前 提条 件是 从外 加 阳极 电极 产 生 的 电流 需 要 足 以 克服 被 保 护 电 极表 面 区域 的 自然腐 蚀 电 流 。因此 ，需 要根据 被保 护 区域 面积 的大 小进 行 详细 计算 以确
系统 工况进 行定 期地 检查 和记 录 。在 船舶 表 面涂 料工 况较 好 的
前 提下 ，系统 工 作 电流通 常是 较小 的 ，随着 时 间的推 移 ，船体
外 板油 漆 的性 能 逐渐 下降 ，油漆 状态 变差 ，系统 工作 电流 就会 逐 渐 上升 。所 以通过 检查 阳极 电流 的变化 也 可作 为判 断油 漆状 况 的依 据 之 一 。 Ｅ常 使 用 中应 注 意 系 统 的测 量 和 控 制 是 否失 ｔ
组成 。图 ２中 所需 要 的直 流 电源 通 常是 将船 电经 变 压器 降 压 ， 然后 通过 可控 硅整 流器 整流 后输 出 ，控制 单元 则对 阴 极 （ 即船
船舶的阴极保护
船舶的阴极保护相关介绍河南汇龙合金材料有限公司相关介绍对船舶的阴极保护可分为牺牲阳极保护和外加电流保护两种：牺牲阳极保护将较活泼的金属或合金连接在被保护的金属上形成原电池。
这时较活泼金属(如铝及它们的合金)作为腐蚀电池阳极被腐蚀，被保护的金属作为阴极达到保护目的。
1．牺牲阳极的设计计算牺牲阳极的生产厂家或供货商，在供货的同时应提供精确的设计计算书和布置图。
机务人员应对其计算书及布置图进行审核。
牺牲阳极设计计算书设计计算书是对需进行阴极保护的部位(船体水线以下部位、船舶的液货舱和压水舱内部)进行设计计算。
其内容应包括：被保护(区域)的面积，保护电位范围，保护电流密度和保护电流总量及作为牺牲阳极的种类、大小、形式、重量、电容量、发生电流和使用寿命等。
牺牲阳极的计算，应根据船舶保护所需要的电流密度，运用通用公式进行计算。
船舶阴极保护所需要的电流密度见下表。
牺牲阳极的发生电流量一般可以从标准或附录中查得，其接水电阻按不同的形状和安装方法用不同的公式计算，牺牲阳极的使用寿命亦可按公式估算(此处不一一列举)。
牺牲阳极的用量可按下式计算:海底阀箱，侧推导流筒，声纳还能器的牺牲阳极应布置箱体内部。
液舱内的牺牲阳极应合理布置在舱底和舱内构件上。
铝合金阳极允许在装油的液舱中使用，但仅限于势能不超过275J的部位。
铝合金一般不应设在液货舱口和洗舱机开口下面。
锌合金阳极使用位置可不受上述限制。
2、牺牲阳极布置图牺牲阳极布置图应符合实际计算书的要求。
(更新时应参照原船设计数据)应包括牺牲阳极的材质和型号、牺牲阳极的尺寸、牺牲阳极的安装形式和安装要求，牺牲阳极布置的坐标位置。
船体外板牺牲阳极可根据建造说明书的要求在全船布置，也可以仅在艉部布置，船体外板所需的牺牲阳极通常沿舭龙骨和舭龙骨前后流线均匀对称地布置。
螺旋桨和舵所需要的牺牲阳极应均匀地布置在艉部船壳板及舵上。
由于牺牲阳极会对螺旋桨产生空泡腐蚀，所以距螺旋桨叶稍300mm范围内的船壳板上和单螺旋桨船的无氧不得布置牺牲阳极(见图1)。
船舶阴极保护系统介绍
船舶阴极保护系统详述简要：详细介绍船体电化学腐蚀原理，阴极保护方法，并结合实际应用详细阐述外加电流的阴极保护的工作原理与衡量标准。
一、电化学腐蚀原理铁制成的船体接触海水时会产生电位，发生电腐蚀现象。
所以，为了尽量减少船体与海水接触，采用防锈蚀的油漆隔离船体和海水。
但是船尾轴系，推进器或者因为船体损伤导致的与海水接触是无法完全避免的。
所以接触到海水的一部分船体会发生电化学腐蚀，根据电解情况的不同，腐蚀程度不同。
原电池电解反应：当两种金属或含杂质的金属被置于电解液中，金属活动性强容易失去电子，被氧化，发生氧化反应，为阳极，从而带正电荷（生成金属氧化物，所谓被腐蚀），使电势升高，可以作为正极（正极是针对外部电解质中游离电荷而言，正极吸引负电荷，而正电荷则流向负极，可以被认为是电流的方向）。
金属活动性弱者得电子，被还原，发生还原反应，为阴极（该电极积累金属），电势降低，成为负极，吸引正电荷聚集。
图1 电化学腐蚀原理图二、阴极保护阴极保护则使上述过程逆转，根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，前者是将一种电位更负的金属（如镁、铝、锌等。
注：金属活动性更强，更活跃，更易失电子）与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。
后者是将外部交流电转变成低压直流电，对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。
牺牲阳极阴极保护法一般用锌块合金，布置没有具体要求，只要沿着舭龙骨流线平均分布，具体数量则要根据船只钢材数量（面积）进行计算后得出。
也可用铝合金的，效果更好，但在机舱及货油舱等区域禁止使用（因电位差过高存在引发火星的可能性）。
一般设计使用寿命2-3年，采用焊接或铆接方式固定于船体外壳之上，铆接的话到了使用后期可以方便更换，并且有各种型号可选。
关于船舶结构防腐中阴极保护的检验要点
关于船舶结构防腐中阴极保护的检验要点使用涂油漆以及阴极保护法这两种方法来进行防腐，其中涂油漆来防止船舶结构腐蚀，国际海事组织和国际船级社协会都对通过涂油漆来防止。
船舶结构防腐做出了相关的涂层要求。
但是对于通过阴极保护法这方面所作出的要求并不是很多，经验也比较少，重视程度不高。
但是我们在进行现场检验的时候还是要对阴极保护法的设备装置得的检验引起足够的重视。
一、阴极保护阴极保护要是适用于船体结构浸在水的下面的部分，比如说船体浸在海水这样的环境，严杰保护，主要包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法这两种。
下面就针对牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法这两种原理进行讨论。
牺牲阳极的阴极保护法这种方法主要是防止金属被腐蚀，它的具体的操作步骤是将活泼性比较强的金属与要保护的金属相连接而构成了原电池，利用原电池的原理将活泼性比较强的金属作为原电池的负极发生氧化反应而被消耗，而被保护的金属作为原电池的正极，就避免了被腐蚀。
因为这一原理主要是利用了牺牲原电池的负极保护了原电池的正极，所以这种方法就叫做牺牲阳极的阴极保护法。
外加电流的阴极保护法主要是在所需要保护的设备外部加一个电流，从而改变了周围的电位的环境。
迫使电子流向被保护金属，使所要保护的金属处于比较低的电位环境当中，这样不会使将要被保护的金属发生氧化反应被腐蚀。
二、规范指南的相关要求C C S 对防腐结构做出了相关的规定，其中对阴极护法也作出了相关的规定，但是对于船舶结构是否一定要采用阴极保护法来防止船舶结构遭到腐蚀没有做出硬性的要求。
但是对于船舶结构已经使用阴极保护法来防止船舶结构遭到腐蚀船只所使用的保护装置都有明确的规定，接下来针对阴极保护法当中的相关的检验时候所要注意的要点进行了归纳。
凡是使用牺牲阳极的阴极保护法来防止船舶结构遭到腐蚀的船只必须提前提交一份在哪个明确的位置使用了牺牲阳极的阴极保护法这种装置的报告。
另外必须提前提交一份检查说明书和布置图。
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船舶阴极保护
现代海船船体绝大部分由钢质材料焊装而成，船舶营运的特殊环境使船舶船体和机械设备的腐蚀破坏相当严重。
据加拿大运输安全委员会(Transportation Safety Board of Canada)对1995年到2004年发生的事故原因统计，船体结构损害导致的事故平均约占总数的8%，而其中有相当一部分是由于船舶腐蚀造成船体强度降低引起的。
一项由英国海洋工程营运公司BRITOIL所作的失效分析表明：在所有设施失效的例子中，33%是由腐蚀造成的。
根据船舶具体情况，从防护效果、要求、施工难易程度以及经济性等各个方面出发，选择船舶防腐蚀方法，进行合理的防腐蚀设计，对于增强船舶抗腐蚀的能力，确保营运安全，具有重要的意义。
目前，国内外船舶防腐的主要方法是有机涂料、牺牲阳极及外加电流保护或者它们的组合等几种传统的方法。
由于安全的原因，船舶上一般采用的是牺牲阳极阴极保护，外加电流阴极保护一般不被采用。
安装较多阳极块会增大船舶航行阻力，造成过度保护，少了则保护不足，船体仍然遭受腐蚀。
因此，必须安装适量的阳极，这就需要进行合理的设计。
根据阴极保护的原理，在对金属实施阴极保护的时候，为了到达最佳的保护效果，需要注意阴极保护的最小保护电位和最小保护电流密度两个主要参数。
而在实际中考虑到其它因素的影响，还要选择合理的最大保护电位和最大保护电流密度。
1. 最小保护电位
为使腐蚀完全停止，必须使被保护的金属电极电位极化到活泼的阳极“平衡”电位，即保护电位，对于钢结构这一电位就是铁在给定电解质溶液中的平衡电位。
保护电位有一定的范围，铁在海水中的保护电位在-0.80～-1.0V 之间，当电位大于-0.80V时，铁不能得到完全的保护，该值称为最小保护电位。
选择保护电位需根据已有的实验数据和经验加以确定。
我国近年来规定钢船在海水中的保护电位为- 0.75～-0.95V( Ag/AgCl电极)，最佳保护范围为-0.85～-1.0V，其保护情况如表1所示。
表1 钢船体在不同保护电位下的保护效果
2. 最小保护电流密度
采用阴极保护时使金属的腐蚀速度降到允许程度所需要的电流密度值，称为最小保护电流密度。
最小保护电流密度与最小保护电位相对应，要使金属达到最小保护电位，其电流密度不能小于该值，而如果所采用的电流密度远远超过该值，则有可能发生“过保护”。
最小保护电流密度与被保护的金属种类，腐蚀介质的性质，保护电路的总电阻，金属表面是否有覆盖层及覆盖层的种类，外界环境条件等因素有关，必须根据经验和实际情况作出判断，表2列出了我国近年来使用的保护电流密度值，表3列出了英国 WILSON TAYLOR 公司提供的各类船舶的保护电流密度一般指数。
表2 阴极保护采用的保护电流密度(mA·m-2)
5. 牺牲阳极的布置
牺牲阳极的布置应该遵循以下原则：
(1)船体外板所需的牺牲阳极应该均匀对称的布置在舭龙骨和舭龙骨前后的流线上，以
减少船体附加阻力；
(2)螺旋桨和舵所需的牺牲阳极应均匀的布置在艉部船壳板及舵上，距螺旋桨叶梢300mm范围内的船壳板上和单螺旋桨船的无阳极区不得布置牺牲阳极；
(3)海底阀箱、声纳换能器阱所需的牺牲阳极应布置在箱、阱内部。
6. 牺牲阳极的安装
牺牲阳极可采用焊接或螺栓固定两种方式安装，一般说来焊接固定方法简单、安装牢度高、接触电阻小，而螺栓安装容易更换，更换时可不损坏周围及钢板反面的涂层。
牺牲阳极的安装应该注意以下几点：
(1)在安装前阳极背面要涂一道绝缘漆，在安装处的船体表面加涂绝缘漆或加垫其它绝缘物，防止因阳极背面腐蚀而脱落，也使背面不起作用，阳极使用面积与设计数值一致；
(2)阳极表面严禁涂漆或沾污，在涂漆和下水前加以保护；
(3)安装时阳极要焊在指定位置，阳极背面要紧压船壳表面，铁脚烧焊处要补涂油漆。