Διαγνωστική εντοπισμού βλαβών σε θαλάσσια συστήματα ICCP: Αιτίες υπερπροστασίας, ζημιάς της βαφής και συναγερμών των αναφοράς κελιών

Το σύστημα Καθοδικής Προστασίας με Επιβαλλόμενο Ρεύμα (ICCP) είναι το κρίσιμο σύστημα προστασίας του υποβρύχιου καρίνα ενός πλοίου. Χρησιμοποιείται για να πολωθεί η επιφάνεια του χάλυβα σε ένα καθορισμένο προστατευτικό δυναμικό, προκειμένου να αποτραπεί η γαλβανική διάβρωση, όταν λειτουργεί σωστά. Ωστόσο, κάθε καλά ανεπτυγμένο σύστημα μπορεί να εξισορροπηθεί. Οι καταστάσεις έκτακτης ανάγκης στις ΜΜΕ περιλαμβάνουν περισσότερο από 70% των προβλημάτων που σχετίζονται με υπερπροστασία, ζημιά στο βερνίκι και ψευδείς συναγερμούς του αναφοράς κελιού· όλα αυτά εμφανίζονται επανειλημμένα σε αυτά τα αρχεία καταγραφής. Αυτά τα συμπτώματα συνήθως εμφανίζονται ξεχωριστά, αλλά σε πολλές περιπτώσεις είναι συνδεδεμένα. Η γνώση αυτού του τριαδικού είναι ο πρώτος βηματισμός στη διάγνωση των προβλημάτων.

Οι Βασικές Αιτίες της Υπερπροστασίας και της Υπερκίνησης της Ανόδου

Εάν η ένταση του ρεύματος είναι υπερβολικά υψηλή, το σύστημα ICCP θα παρέχει υπερβολική ένταση ρεύματος, με αποτέλεσμα το δυναμικό του καρίνα να υπερβαίνει την τιμή -900 mV (σε σχέση με τον αναφοράς ηλεκτροδίο Ag/AgCl), γεγονός που είναι γνωστό ως υπερπροστασία. Αυτό δεν αποτελεί συνήθως ακαριαίο πρόβλημα· είναι μάλλον πρόβλημα που εξελίσσεται σταδιακά, λόγω αποτυχίας του αναφοράς ηλεκτροδίου να παρέχει ακριβή μέτρηση ή λόγω αποτυχίας του ελεγκτή να βαθμονομηθεί σωστά σε σχέση με την ανάδραση. Σε πολλές περιπτώσεις, η τιμή στόχου του αυτόματου ελεγκτή είναι καθορισμένη σε λανθασμένη τιμή λόγω κακής σύνδεσης μεταξύ της γείωσης και του ελεγκτή ή λόγω κακής μόνωσης του καλωδίου μεταξύ του κελιού αναφοράς και του ελεγκτή. Ένας άλλος μηχανικός λόγος είναι ο ίδιος ο άνοδος, ο οποίος μπορεί να χάσει επιφάνεια εάν υποστεί μερική πασσίβωση, με αποτέλεσμα το σύστημα να αυξήσει την τάση, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει υπερπροστασία σε ολόκληρη την υγρή επιφάνεια. Στην SME, πριν από οποιαδήποτε άλλη ενέργεια, ελέγχουμε πάντα πρώτα τη δυνατότητα υπερπροστασίας μετρώντας φυσικά το δυναμικό του καρίνα με ένα φορητό ημικελίδιο, εκτός πίνακα και μακριά από το πλοίο.

Ζημιά στο χρώμα και αποκόλληση καθοδικής προστασίας: ο δευτερεύων αποτέλεσμα

Η υπερπροστασία δεν αποδυναμώνει μόνο το ρεύμα, αλλά καταστρέφει ενεργά τα προστατευτικά επιχαλκώματα. Εάν το δυναμικό του καρίνα πέσει κάτω από -1.000 mV, συμβαίνει μια καθοδική αντίδραση στη διεπιφάνεια χάλυβα-επίστρωσης. Το αλκαλικό περιβάλλον οδηγεί στη διάσπαση των πολυμερικών δεσμών των εποξειδικών και των βενζινούχων πίσσας επιστρώσεων, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει καθοδική αποκόλληση. Τα πρώτα σημάδια είναι μικρές φυσαλίδες ή λευκή ασβεστώδης απόθεση γύρω από τις συγκολλήσεις και τις άκρες, όπου η επίστρωση είναι φυσικά λεπτότερη. Όταν η βαφή αποκολλάται, το γυμνό μέταλλο απορροφά περισσότερο ρεύμα, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί περαιτέρω αποκόλληση της βαφής και ούτω καθεξής. Πραγματοποιήσαμε δοκιμές σε δείγματα επιστρώσεων πλοίων με ζημιές επιφάνειας μεγαλύτερης των 5.000 m² στο Nantong, και το αποτέλεσμα ήταν ότι η πρόσφυση της επίστρωσης μειώνεται έως και 60% μέσα σε τρεις μήνες σε υπερπροστατευμένες καρίνες. Η λύση δεν είναι η μείωση του ρεύματος, αλλά η ορθή επισκευή της επίστρωσης και η ταυτόχρονη ρύθμιση του συστήματος — δεν θα λειτουργήσει εάν εφαρμοστεί νέα βαφή σε μια ήδη υψηλά πολωμένη επιφάνεια χωρίς ταυτόχρονη ρύθμιση του συστήματος, διότι θα αποτύχει εκ νέου εντός εβδομάδων.

Κατανόηση των συναγερμών αναφοράς κυψελίδων: Ψευδή σήματα έναντι πραγματικών αποτυχιών

Ένα από τα πιο παρεξηγημένα θέματα είναι η συνηθισμένη ειδοποίηση σφάλματος αναφοράς κελιού. Η ειδοποίηση υψηλού δυναμικού ή αποτυχίας κελιού μπορεί απλώς να σημαίνει ότι η αναφορά είναι αποσυνδεδεμένη από τον πίνακα. Τα ηλεκτρόδια από ασήμι/αργιλοχλωρίδιο τείνουν να επικαλύπτονται από θαλάσσια βιοϋλικά, ιλύ, ή λιπαρές επικαλύψεις, γεγονός που μεταβάλλει το εσωτερικό δυναμικό της επαφής του ηλεκτροδίου και προκαλεί ψευδείς μετρήσεις σε mV. Εξίσου συχνά προκαλείται διαρροή καλωδίου (όταν η υγρασία εισέρχεται στο κουτί σύνδεσης ή όταν καλώδιο με κατεστραμμένη επαφή διέρχεται από το θαλάσσιο κουτί), οδηγώντας σε παράλληλη διαδρομή αντίστασης που προσομοιώνει σήμα αναφοράς με πλεύση. Για την αντικατάσταση του υλικού, οι μηχανικοί τεχνικής υποστήριξης της SME εκτελούν διαγνωστικό τριών βημάτων: (1) ελέγχουν την DC αντίσταση του κελιού σε σύγκριση με ένα γνωστό καθαρό ηλεκτρόδιο, (2) ελέγχουν την αντίσταση μόνωσης μεταξύ του κελιού και της γης (πρέπει να είναι >20 MΩ), και (3) εκτελούν δυναμικό τεστ διακοπής ρεύματος για να καθορίσουν εάν η ειδοποίηση συμπεριφέρεται σύμφωνα με τις διασταυρώσεις ρεύματος. Πάνω από το 40% των ειδοποιήσεων που εξυπηρετούμε επιλύονται με τον καθαρισμό της επιφάνειας του κελιού και την επανασφράγιση της γλάντζας καλωδίου, αντί για αντικατάστασή του.

Πρακτική επιτόπια αντιμετώπιση προβλημάτων και διορθωτική ροή εργασίας

Η επίλυση προβλημάτων πρέπει να γίνεται με βάση διαδικασίες και όχι με εικασίες. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να καταγράψετε τις μετρήσεις ρεύματος και τάσης για τις τελευταίες 72 ώρες. Στην πλειονότητα των περιπτώσεων, η παρέκκλιση του ρεύματος και της τάσης μπορεί να αποκαλύψει εάν αντιμετωπίζετε μια αργή (παρέκκλιση ελεγκτή) ή αιφνίδια (βλάβη καλωδίου ή κυψέλης) παρέκκλιση υπερπροστασίας του συστήματος. Εάν, μετά από αυτά τα βήματα, συνεχίζετε να υποψιάζεστε υπερπροστασία, μεταβείτε σε χειροκίνητο έλεγχο του συστήματός σας. Μειώστε το ρεύμα και παρατηρήστε ένα φορητό αναφορικό ηλεκτρόδιο στο κύτος του πλοίου: Εάν το φορητό ηλεκτρόδιο λειτουργεί κανονικά ενώ η οθόνη του πίνακα εμφανίζει υπερπροστασία, τότε το αναφορικό ηλεκτρόδιο του πλοίου είναι ύποπτο. Εάν και οι δύο οθόνες εμφανίζουν αρνητικές τιμές, πιθανότατα υπερφορτώνετε το ανώδες κύκλωμα· ελέγξτε την αντίσταση του ανώδου και αντικαταστήστε κάθε ανώδιο στο οποίο μετρήθηκε πτώση τάσης 8 V DC. Πάντα, ενώπιον του ανώδιου ή του αναφορικού ηλεκτροδίου, αναζητήστε τρύπα ή μικρή διαπεραστική βλάβη (pinhole) στο επικαλυπτικό στρώμα. Μπορείτε να αναζητήσετε τέτοιες τρύπες και χωρίς χρήση ανιχνευτή διαπεραστικών βλαβών (holiday detector). Ένα άλλο σημείο είναι ότι η απόδειξη ύπαρξης τρύπας γίνεται με τη χρήση ανιχνευτή διαπεραστικών βλαβών. Η SME παρέχει εγγύηση 12 μηνών για όλες τις εργασίες διόρθωσης, ενώ ενημερώνουμε φυσικά και τους πελάτες· ωστόσο, καμία εγγύηση δεν μπορεί να αντικαταστήσει τις προληπτικές εβδομαδιαίες μετρήσεις του δυναμικού αναφοράς και τον καθαρισμό σε οποιαδήποτε ναυπηγική. Ελέγχετε πάντα την αύξηση του ρεύματος ως ένδειξη ενδεχόμενου επερχόμενου γεγονότος υπερπροστασίας. Οι περισσότερες περιπτώσεις υπερπροστασίας είναι αποφεύξιμες, εάν χρησιμοποιούμε μια πειθαρχημένη και συνεκτική προσέγγιση παρακολούθησης των συστημάτων· βάσει αυτής της ανάλυσης, καταγράφουμε πάνω από 500 περιπτώσεις ετησίως. Μην ερμηνεύετε υπερβολικά το κείμενο· χρησιμοποιείστε τις σωστές βασικές αρχές, οι οποίες θα λειτουργούν για πάντα στα πλοία σας.