Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология 2073-1574 2225-0352 31494 10.24143/2073-1574-2017-3-7-15 СУДОСТРОЕНИЕ, СУДОРЕМОНТ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ФЛОТА SHIPBUILDING, SHIP REPAIR AND FLEET OPERATION СУДОСТРОЕНИЕ, СУДОРЕМОНТ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ФЛОТА TO THE QUESTION OF CORRECT FUNCTIONABILITY OF CORROSION PROTECTION SYSTEM CONCERNING SERVICE VESSEL STEEL HULL К ВОПРОСУ О ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПЕРИОДА ЭФФЕКТИВНОЙ РАБОТЫ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ СТАЛЬНЫХ КОРПУСОВ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СУДОВ Арчибисов Дмитрий Александрович Archibisov Dmitry Aleksandrovich d.a.archibisov@mail.ru Белавина Ольга Александровна Belavina Olga Aleksandrovna oni@kamchatgtu.ru

кандидат химических наук;

candidate of chemical sciences;

 Белов Олег Александрович Belov Oleg Aleksandrovich boa–1@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Швецов Владимир Алексеевич Shvetsov Vladimir Alekseevich oni@kamchatgtu.ru

доктор химических наук;

doctor of chemical sciences;

 Камчатская дирекция по техническому обеспечению надзора на море ru Kamchatka’s Directorate for Technical Supply of Sea Supervision ru Камчатский государственный технический университет Петропавловск-Камчатский Россия Kamchatka State Technical University Petropavlovsk-Kamchatsky Russian Federation Камчатский государственный технический университет Петропавловск-Камчатский Россия Kamchatka State Technical University Petropavlovsk-Kamchatsky Russian Federation Камчатский государственный технический университет Россия Kamchatka State Technical University Russian Federation 3 7 15 https://vestnik.astu.ru/en/nauka/article/31494/view

Основными средствами защиты от коррозии стальных корпусов кораблей и судов являются лакокрасочное покрытие (ЛКП) и протекторная защита (ПЗ). Контроль режима работы этих систем должен выполнять экипаж судна, однако экипажи судов и кораблей Камчатского флота этот контроль не выполняют, ссылаясь на нормативные сроки эксплуатации ЛКП (2 года) и ПЗ (2 года). Установлено, что при эксплуатации вспомогательных судов в прибрежных водах Камчатского региона в зимнее время необходим ежедневный контроль систем защиты от коррозии корпуса судна. Предложен способ контроля, применение которого на одном из вспомогательных судов Камчатского флота доказало его эффективность. Экипаж судна и судовладелец своевременно получили информацию о переходе системы ПЗ к состоянию «неработоспособное». Это позволяет своевременно организовать ремонт корпуса судна, снизить расходы на ремонт и сократить сроки его выполнения в 8-10 раз.

The main protection systems against corrosion of steel hull are lacquer coating and protective action (PA). The running regime control of these systems must be performed by the crew. Nevertheless, Kamchatka fleet crews don’t perform the control alluded to rated resources for lacquer coating (2 years) and for PA (2 years). It has been found that everyday control of protection system is necessary against corrosion of vessel hull if the service vessels run in coastal waters of Kamchatka during winter. The authors have proposed the means of control which effectiveness was proved on a service vessel of Kamchatka fleet. The crew and the ship-owner opportunely got information about protection system modification in state of nonoperability. This permitted organizing maintenance of vessel hull in proper time and cutting down maintenance expenses and reducing repair period by 8-10 times.

 коррозия стальных корпусов судов лакокрасочные покрытия протекторная защита контроль режима работы систем защиты от коррозии corrosion of steel hulls lacquer coating protective action control of protection system against corrosion

Введение Коррозия стальных корпусов судов является одной из главных причин износа судов, снижения их прочности и безопасности [1, 2]. Предупреждение преждевременного износа корпуса судна является повседневной задачей экипажа судна [3, 4]. Основными средствами защиты от коррозии корпусов кораблей и судов являются лакокрасочные покрытия (ЛКП) и протекторная защита (ПЗ) [5, 6]. Согласно нормативному документу (НД) минимальный срок эксплуатации ЛКП составляет 2 года, а срок службы протекторов - 4 года [6]. Обоснованность таких сроков эксплуатации систем ЛКП и ПЗ корпусов судов в северных широтах вызывает сомнение [7]. Цель исследования - оценить продолжительность периода эффективной работы систем защиты от коррозии стальных корпусов вспомогательных судов Камчатского флота. Эксперименты и их обсуждение Для достижения поставленной цели был выполнен следующий эксперимент. Контролировали режим работы систем ПЗ и ЛКП стального корпуса вспомогательного судна ПЖС-219, используя результаты исследований [8, 9]. На данном судне были проведены плановые ремонтные работы корпуса судна с заменой систем ПЗ и ЛКП. Судно покинуло док 16.08.2016 г. Контроль режима работы систем ПЗ и ЛКП проводили в осеннее-зимний период с 18.11.2016 г. по 15.01.2017 г. при стояночном режиме судна. Для этого измеряли в контрольных точках корпуса судна его потенциал и силу тока, набегающего на электрод сравнения [8]. Измерения проводили в 6-ти контрольных точках согласно рекомендациям [5, 10]. Схема расположения контрольных точек корпуса судна приведена на рис. 1. Рис. 1. Схема расположения контрольных точек корпуса вспомогательного судна ПЖС-219 Измерения контролируемых параметров выполняли с помощью мультиметра ДТ-830В и переносного электрода, изготовленного студентами факультета заочного обучения Камчатского государственного технического университета способом, предложенным в работе [11] и приведенным на рис. 2. Рис. 2. Конструкция устройства для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов: 1 - корпус судна; 2 - фальшборт; 3 - переносной милливольтметр; 4 - прижимной контакт; 5 - токопроводящий электрод; 6 - морская вода В каждой контрольной точке, согласно рекомендациям [6], трижды измеряли значения контролируемых параметров: потенциала - Ui и силы тока - Ii. Затем рассчитали их среднее значение Uc и Iс, после чего рассчитали средние значения СU = ƩUc / 6 и СI = Ʃ Iс / 6 для каждой серии измерений контрольных параметров. Результаты эксперимента приведены в таблице и на рис. 3, 4. Результаты измерений контролируемых параметров системы ПЗ и ЛКП вспомогательного судна ПЖС-219 № п/п Дата измерения Контролируемый параметр Средние значения результатов измерений в контрольной точке № Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6 СU = Ʃ Uc / 6; СI = Ʃ Iс / 6 1 18.11.2016 Uc, мВ 0,819 0,760 0,819 0,715 0,910 0,824 0,809 Iс, мА 28,3 30,5 27,0 28,3 29,9 30 29,0 2 19.11.2016 Uc, мВ 0,819 0,800 0,819 0,700 0,910 0,824 0,812 Iс, мА 26,0 27,0 24,0 26,0 27,0 28,0 26,3 Продолжение табл. № п/п Дата измерения Контролируемый параметр Средние значения результатов измерений в контрольной точке № Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6 СU = Ʃ Uc / 6; СI = Ʃ Iс / 6 3 20.11.2016 Uc, мВ 0,740 0,780 0,805 0,791 0,830 0,833 0,797 Iс, мА 23,0 24,3 22,3 24,5 28,3 26,5 24,8 4 21.11.2016 Uc, мВ 0,772 0,780 0,720 0,735 0,800 0,820 0,771 Iс, мА 22,5 24,0 22,7 24,5 28,5 26,7 24,8 5 22.11.2016 Uc, мВ 0,785 0,790 0,740 0,810 0,785 0,795 0,771 Iс, мА 22,5 23,3 20,7 24,2 27,0 25,4 23,9 6 23.11.2016 Uc, мВ 0,720 0,780 0,782 0,740 0,800 0,793 0,769 Iс, мА 23,0 24,0 21,8 22,5 28,0 26,4 24,3 7 24.11.2016 Uc, мВ 0,740 0,795 0,767 0,775 0,805 0,800 0,780 Iс, мА 23,3 23,5 22,4 24,1 28,7 27,0 24,8 8 25.11.2016 Uc, мВ 0,800 0,785 0,774 0,790 0,832 0,808 0,798 Iс, мА 23,4 24,4 20,6 25,0 28,6 27,7 25,0 9 26.11.2016 Uc, мВ 0,830 0,794 0,775 0,827 1,063 0,818 0,851 Iс, мА 24,3 25,0 20,9 25,6 27,8 27,3 25,5 10 27.11.2016 Uc, мВ 0,743 0,785 0,793 0,830 0,884 0,855 0,815 Iс, мА 23,0 24,6 20,0 22,9 26,4 24,8 23,6 11 28.11.2016 Uc, мВ 0,795 0,800 0,790 0,800 0,900 0,820 0,818 Iс, мА 19,9 21,1 20,7 20,0 24,9 21,4 21,0 12 29.11.2016 Uc, мВ 0,842 0,800 0,780 0,848 1,017 0,820 0,851 Iс, мА 26,0 26,8 24,6 28,4 31,0 29,9 27,8 13 30.11.2016 Uc, мВ 0,810 0,822 0,793 0,817 0,907 0,887 0,839 Iс, мА 22,0 21,0 19,4 20,3 25,3 22,8 21,8 14 01.12.2016 Uc, мВ 0,792 0,807 0,789 0,800 0,855 0,910 0,826 Iс, мА 22,6 21,7 20,9 22,4 25,9 23,3 22,8 15 02.12.2016 Uc, мВ 0,790 0,800 0,785 0,780 0,826 0,793 0,796 Iс, мА 23,0 22,0 21,0 23,2 26,5 25,3 23,5 16 03.12.2016 Uc, мВ 0,800 0,815 0,790 0,795 0,875 0,810 0,814 Iс, мА 23,6 22,7 23,4 24,0 27,3 25,0 24,3 17 04.12.2016 Uc, мВ 0,830 0,814 0,800 0,834 0,903 0,857 0,837 Iс, мА 22,5 23,2 21,1 24,6 27,3 26,5 24,2 18 05.12.2016 Uc, мВ 0,842 0,810 0,800 0,852 0,996 0,840 0,857 Iс, мА 22,7 23,6 21,8 24,2 29,0 27,3 24,8 19 06.12.2016 Uc, мВ 0,843 0,800 0,795 0,825 0,910 0,865 0,839 Iс, мА 23,4 24,0 21,6 25,0 29,5 26,7 25,0 20 07.12.2016 Uc, мВ 0,795 0,720 0,808 0,833 0,954 0,820 0,822 Iс, мА 23,2 24,3 20,9 25,0 29,3 27,8 25,1 21 08.12.2016 Uc, мВ 0,810 0,800 0,795 0,795 0,890 0,830 0,820 Iс, мА 23,6 25,2 21,0 26,5 28,5 27,1 25,3 Продолжение табл. № п/п Дата измерения Контролируемый параметр Средние значения результатов измерений в контрольной точке № Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6 СU = Ʃ Uc / 6; СI = Ʃ Iс / 6 22 09.12.2016 Uc, мВ 0,790 0,795 0,817 0,819 0,825 0,870 0,819 Iс, мА 23,5 24,2 21,7 22,5 27,0 24,8 24,0 23 10.12.2016 Uc, мВ 0,810 0,800 0,810 0,810 0,805 0,845 0,813 Iс, мА 22,4 23,2 20,7 25,0 27,0 26,0 24,0 24 11.12.2016 Uc, мВ 0,834 0,805 0,780 0,800 0,825 0,830 0,812 Iс, мА 23,6 22,8 21,1 24,1 28,7 27,3 24,6 25 12.12.2016 Uc, мВ 0,775 0,747 0,735 0,740 0,850 0,772 0,770 Iс, мА 22,8 24,4 21,7 25,6 28,3 26,4 24,9 26 13.12.2016 Uc, мВ 0,705* 0,675* 0,660* 0,690* 0,940 0,734* 0,734 Iс, мА 24,5 25,5 23,0 24,0 27,0 25,8 24,8 27 14.12.2016 Uc, мВ 0,718* 0,710* 0,641* 0,680* 0,775 0,730* 0,709 Iс, мА 21,0 20,0 20,7 20,5 24,0 23,0 21,4 28 15.12.2016 Uc, мВ 0,695* 0,673* 0,630* 0,682* 0,800 0,700* 0,697 Iс, мА 21,5 21,0 20,9 22,7 26,0 23,0 22,5 29 16.12.2016 Uc, мВ 0,669* 0,638* 0,610* 0,690* 0,854 0,685* 0,691 Iс, мА 22,3 22,6 21,7 22,5 26,3 25,0 23,4 30 17.12.2016 Uc, мВ 0,678* 0,670* 0,655* 0,718* 0,922 0,705* 0,725 Iс, мА 22,9 23,0 22,5 23,8 27,0 25,5 24,1 31 18.12.2016 Uc, мВ 0,660* 0,635* 0,621* 0,728* 0,955 0,690* 0,715 Iс, мА 23,0 23,4 21,0 24,0 26,5 26,0 24,0 32 19.12.2016 Uc, мВ 0,675* 0,655* 0,630* 0,700* 0,807 0,715* 0,697 Iс, мА 23,0 23,5 21,0 24,3 28,5 27,0 24,6 33 20.12.2016 Uc, мВ 0,692* 0,680* 0,635* 0,729* 0,944 0,732* 0,735 Iс, мА 22,5 23,6 21,3 24,5 29,0 26,7 24,6 34 21.12.2016 Uc, мВ 0,690* 0,720* 0,650* 0,732* 0,875 0,750 0,736 Iс, мА 23,8 24,5 21,1 25,3 29,0 28,1 25,3 35 22.12.2016 Uc, мВ 0,670* 0,680* 0,669* 0,732* 0,965 0,730* 0,741 Iс, мА 23,8 25,0 21,5 26,0 28,0 27,6 25,3 36 23.12.2016 Uc, мВ 0,680* 0,700* 0,652* 0,715* 0,840 0,720* 0,718 Iс, мА 22,4 22,8 20,5 23,4 27,2 24,9 23,5 37 24.12.2016 Uc, мВ 0,676* 0,660* 0,638* 0,660* 0,730* 0,724* 0,681 Iс, мА 19,3** 19,5** 19,8** 20,0 24,8 22,0 20,9 38 25.12.2016 Uc, мВ 0,690* 0,720* 0,695* 0,700* 0,785 0,821 0,735 Iс, мА 20,0 21,7 20,0 21,0 26,7 23,4 22,1 39 14.01.2017 Uc, мВ 0,656* 0,697* 0,700* 0,681* 0,935 0,695* 0,727 Iс, мА 19,2** 20,5 18,5** 20,2 22,2 22,2 20,5 40 15.01.2017 Uc, мВ 0,670* 0,711* 0,682* 0,700* 0,765 0,797 0,721 Iс, мА 19,7** 20,2 19,0** 21,3 21,7 21,4 20,6 * - Отклонение значения Uc от значений, рекомендуемых Руководством по защите кораблей [5]. **- Отклонение значения Iс от значений, рекомендуемых в Руководящем документе (РД) [6] и работе [10]. Из результатов выполненных исследований следует: - в период с 18.11.2016 г. по 12.12.2016 г. потенциал корпуса судна соответствовал требованиям НД [12], т. к. Uc ≥ 750 мВ; - с 13.12.2016 г. техническое состояние системы ПЗ на исследуемом судне относится к виду «неработоспособное» [13], т. к. Uc < 750 мВ; - результаты измерения силы тока, характеризующие состояние ЛКП, можно считать однородными [14], т. е. техническое состояние ЛКП в контролируемый период не претерпело значительных изменений. Полученные результаты можно объяснить следующим образом. При перемещении судна по акватории в зимний период оно потеряло отдельные протекторы вследствие трения, возникающего между корпусом и льдинами, поэтому потенциал корпуса судна значительно снизился. Большую часть времени судно находилось у причальной стенки, поэтому износ ЛКП незначителен. Заключение Продолжительность периода эффективной работы систем ПЗ и ЛКП необходимо устанавливать в процессе эксплуатации судна. Эта характеристика может значительно отклоняться от значения, регламентируемого НД [6] при эксплуатации судов в северных широтах.

Марткович А. М. Борьба с коррозией корпуса судна. М.: Морской транспорт, 1955. 170 с. Martkovich A. M. Bor'ba s korroziey korpusa sudna. M.: Morskoy transport, 1955. 170 s. Зобочев Ю. Е., Солинская Э. В. Защита судов от коррозии и обрастания. М.: Транспорт, 1984. 174 с. Zobochev Yu. E., Solinskaya E. V. Zaschita sudov ot korrozii i obrastaniya. M.: Transport, 1984. 174 s. Максимаджи А. И., Беленький Л. М., Бринер А. С. Оценка технического состояния корпусов морских судов. Л.: Судостроение, 1982. 156 с. Maksimadzhi A. I., Belen'kiy L. M., Briner A. S. Ocenka tehnicheskogo sostoyaniya korpusov morskih sudov. L.: Sudostroenie, 1982. 156 s. Коробцов И. М. Техническое обслуживание и ремонт флота. М.: Транспорт, 1975. 195 с. Korobcov I. M. Tehnicheskoe obsluzhivanie i remont flota. M.: Transport, 1975. 195 s. Руководство по защите корпусов надводных кораблей ВМФ от коррозии и обрастания. М: Воен. изд-во, 2002. 350 с. Rukovodstvo po zaschite korpusov nadvodnyh korabley VMF ot korrozii i obrastaniya. M: Voen. izd-vo, 2002. 350 s. РД 31.28.10-97. Комплексные методы защиты судовых конструкций от коррозии. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200049727 (дата обращения: 07.04.2017). RD 31.28.10-97. Kompleksnye metody zaschity sudovyh konstrukciy ot korrozii. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200049727 (data obrascheniya: 07.04.2017). 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. Shvecov V. A., Belov O. A., Belozerov P. A., Belavina O. A., Kirnosenko V. V. Obosnovanie neobhodimosti podgotovki operatorov dlya izmereniya potenciala stal'nyh korpusov sudov i korabley // Vestn. Kamchat. gos. tehn. un-ta. 2016. Vyp. 37. S. 19-24. Пат. РФ № 2589246. Способ контроля режима работы протекторной защиты стальных корпусов кораблей и судов / Швецов В. А., Адельшина Н. В., Белозеров П. А., Коростылев Д. В., Белавина О. А.; опубл. 10.07.2016. Pat. RF № 2589246. Sposob kontrolya rezhima raboty protektornoy zaschity stal'nyh korpusov korabley i sudov / Shvecov V. A., Adel'shina N. V., Belozerov P. A., Korostylev D. V., Belavina O. A.; opubl. 10.07.2016. 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. Shvecov V. A., Belozerov P. A., Adel'shina N. V., Belavina O. A., Petrenko O. E., Shun'kin D. V., Kirnosenko V. V. Vliyanie kvalifikacii operatora na rezul'taty izmereniya zaschitnogo potenciala stal'nyh korpusov korabley i sudov // Vestn. Kamchat. gos. tehn. un-ta. 2014. Vyp. 30. S. 46-54. Белозёров П. А., Швецов В. А., Белавина О. А., Шунькин Д. В., Коростылев 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. Belozerov P. A., Shvecov V. A., Belavina O. A., Shun'kin D. V., Korostylev D. V., Pahomov V. A., Malinovskiy S. A. Obosnovanie sposoba vybora kontrol'nyh tochek dlya izmereniya zaschitnogo potenciala stal'nyh korpusov korabley i sudov // Vestn. Kamchat. gos. tehn. un-ta. 2014. Vyp. 28. S. 6-11. Швецов В. А., Белозёров П. А., Коростылев Д. В., Пахомов В. А., Малиновский С. А., Белавина О. А., Адельшина Н. В. Испытание устройства для измерения защитного потенциала стальных корпусов кораблей и судов // Наука, образование, инновации: пути развития: материалы VI Всерос. науч.-практ. конф. (Петропавловск-Камчатский, 21-24 апреля 2015 г.). Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2015. С. 164-166. Shvecov V. A., Belozerov P. A., Korostylev D. V., Pahomov V. A., Malinovskiy S. A., Belavina O. A., Adel'shina N. V. Ispytanie ustroystva dlya izmereniya zaschitnogo potenciala stal'nyh korpusov korabley i sudov // Nauka, obrazovanie, innovacii: puti razvitiya: materialy VI Vseros. nauch.-prakt. konf. (Petropavlovsk-Kamchatskiy, 21-24 aprelya 2015 g.). Petropavlovsk-Kamchatskiy: KamchatGTU, 2015. S. 164-166. ГОСТ 9.056-75. Стальные корпуса кораблей и судов. Общие требования к электрохимической защите при долговременном стояночном режиме. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200015017 (дата обращения: 20.07.2015). GOST 9.056-75. Stal'nye korpusa korabley i sudov. Obschie trebovaniya k elektrohimicheskoy zaschite pri dolgovremennom stoyanochnom rezhime. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200015017 (data obrascheniya: 20.07.2015). ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. URL: StandartGost.ru›g/ (дата обращения: 08.09.2016). GOST 20911-89. Tehnicheskaya diagnostika. Terminy i opredeleniya. URL: StandartGost.ru›g/ (data obrascheniya: 08.09.2016). Смагунова А. Н., Шмелева Е. И., Швецов В. А. Алгоритмы оперативного и статического контроля качества работы аналитической лаборатории. Новосибирск: Наука, 2008. 60 с. Smagunova A. N., Shmeleva E. I., Shvecov V. A. Algoritmy operativnogo i staticheskogo kontrolya kachestva raboty analiticheskoy laboratorii. Novosibirsk: Nauka, 2008. 60 s.